PCIM 2016: Die ECP®-Technologie von AT&S ermöglicht GaN Systems Inc. die Entwicklung extrem kleiner und zuverlässiger Hochvolt-GaN-Leistungstransistoren

  • Embedded Power: GaN Systems Inc. präsentiert 650-V-GaN-Leistungstransistoren in sehr kompakten GaNPX-Packages
  • AT&S ermöglicht mit seiner innovativen ECP (Embedded Component Packaging)-Technologie die nächste Generation hoch dichter und effizienter Stromversorgungen

3. Mai 2016 – Die Embedded Component Technology (ECP) ist die Antwort von AT&S auf die notwendige, zunehmende Miniaturisierung für immer leistungsfähigere Anwendungen und Produkte. Die Einbettung von Schaltungskomponenten in ein elektrisches Modul bietet zahlreiche Vorteile, wie die weitere Miniaturisierung durch das „Stapeln“ von elektronischen Bauelementen oder die höhere Leistungsfähigkeit, durch die Platzierung von passiven Bauteilen möglichst nah bei den aktiven Halbleitern. Zu den Produkten, die ganz wesentlich von der ECP-Technologie profitieren, gehören hoch effiziente Leistungsmodule, integrierte Wireless-Module, Media-Codecs und Applikationen, die eine hohe Signalintegrität erfordern, wie Sensoren oder Verstärker. Auf der diesjährigen PCIM in Nürnberg (10. bis 12. Mai 2016) präsentiert GaN Systems Inc. seine leistungsfähigen Gallium Nitrid (GaN)-Leistungshalbleiter (Halle 9, Stand 511). Die Leistungsbauelemente integrieren einen GaN-Leistungstransistor in einem innovativen GaNPX-Package, das die ECP-Technologie von AT&S nutzt. Als Teil seiner fortschrittlichen Packaging-Verfahren zeigt AT&S die patentierte ECP-Technologie ebenfalls auf der PCIM (Halle 6, Stand 323).

Die Herausforderung bei kommenden Stromversorgungs-Generationen besteht darin, nicht nur den Wirkungsgrad, sondern auch die Leistungsdichte zu erhöhen. Nachdem Silizium-basierte Lösungen langsam an ihre Grenzen kommen, verspricht der Einsatz von GaN mit einem geringen Durchgangswiderstand, den ausgezeichneten Schnellschalt-Eigenschaften und den vernachlässigbaren Einschalt-Verlusten (Reverse-Recovery-Verluste) eine effizientere Leistungsumwandlung, mit einem höheren Wirkungsgrad und höherer Leistungsdichte ohne zusätzliche Verluste. GaN Systems, ein Pionier der GaN-Technologie, konnte in enger Zusammenarbeit mit AT&S sowohl die Abmessungen als auch die Kosten für diese neuen Bauelemente reduzieren. Das zuverlässige und platzsparende Packaging trägt wesentlich zur schnellen Adaptierung von GaN durch Designer und Systementwickler bei.

„Für OEMs, die eine möglichst effiziente Stromversorgung bei höchster Leistungsdichte einsetzen wollen, ist Embedded Power ein Design und Fertigungsverfahren, das die Verwendung von GaN-Leistungstransistoren in Embedded-Subsystemen vereinfacht,” stellte Greg Klowak, Director R&D bei GaN Systems, heraus. „Anders als bei Ansätzen, die die Transistoren und die Integrationsmethode separat zukaufen, ermöglicht Embedded Power auf Basis der ECP-Technologie von AT&S eine geprüfte und bewährte Integration von blanken GaN-Chips (Dies), mit optimierter Induktivität, Stromaufnahme und thermischem Verhalten für eine schnelle, zuverlässige Implementierung.”

„Ähnlich wie sich MEMS und Integrierte Passive Komponenten aus Standard-Halbleiter-Prozessen entwickelten, basiert ECP von AT&S auf bewährten Techniken, um eine neue Packaging-Klasse zu ermöglichen,” sagte Michael Lang, CEO des Geschäftsbereiches Advanced Packaging bei AT&S. „Wir bei AT&S Advanced Packaging haben das Ziel, unseren Kunden jeweils die bestmöglichen Lösungen zur Verfügung zu stellen, indem wir an vorderster Front im Bereich der Laminat-Chip-Einbettung tätig sind. Wir sind sehr stolz darauf, dass wir GaN Systems bei der Einwicklung ihrer leistungsfähigen GaN-Bauelemente unterstützen und so die schnelle Marktdurchdringung dieser neuen Technologie fördern konnten.”

Zu den wesentlichen Vorteilen von ECP gegenüber herkömmlichen IC-Gehäusen und der konventionellen Leiterplatten-Bestückung gehören die signifikante Miniaturisierung dank der höheren Integration sowie die verbesserte Zuverlässigkeit und das ausgezeichnete thermische Verhalten. Außerdem ermöglicht ECP eine integrierte EMI-Schirmung und unterstützt die Anpassung unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten (CTE, Coefficients of Thermal Expansion) für eine schnelle und einfache Systemintegration.

Das GaNPX-Package stellt eine Embedded-Gehäusetechnologie sehr nahe am Chipscale-Level dar, die eine hohe Stromdichte, einen geringen Querschnitt, ein optimiertes thermisches Verhalten sowie eine sehr geringe Induktivität ohne Wirebond-Verbindungen bietet. Das von GaN Systems angebotene Produkt-Portfolio beinhaltet 100-V- und 650-V-Bausteine mit Top-Side- und Bottom-Side-Kühlung. Die GaN-Leistungstransistoren können Ströme bis zu 90 A handhaben, bei Durchgangswiderständen Rds(on) bis auf ein Minimum von 7 MilliOhm.

Über GaN Systems

Bei GaN Systems finden Elektronikentwickler alle Systemvorteile, die GaN-Transistoren für die Leistungswandlung bieten. Um die Einschränkungen von Silizium-Lösungen in Bezug auf Schaltgeschwindigkeit, Spannung und Strom zu überwinden, hat das Unternehmen ein umfassendes Portfolio an GaN-Leistungstransistoren für Anwendungen in Konsumer-Produkten, Datenzentren, Industrieelektronik und Transportwesen entwickelt. Die Island Technology® von GaN Systems adressiert die aktuellen Anforderungen bezüglich Kosten, Leistungsfähigkeit und Verarbeitbarkeit, indem sie Produkte bereitstellt, die kleiner und effizienter sind als bei anderen GaN-Design-Ansätzen. Das Fabless-Halbleiterunternehmen hat seinen Firmensitz in Ottawa, Kanada. Weitere Informationen findet man unter: www.gansystems.com

Mai 3, 2016 10:14 Veröffentlicht von