2021年10月19日，比利时鲁汶-世界领先的纳米电子和数字技术研究和创新中心Imec和EUROPRACTICE今天宣布了他们2021年GaN-IC设计比赛的获胜者。该竞赛旨在鼓励使用imec的氮化镓技术进行电力电子电路单片集成的电力电子应用创新。亚琛工业大学集成模拟电路和射频系统主席的一个研究小组提交了题为“具有集成驱动器和控制电路的高压半桥-全部氮化镓”的获奖项目。来自鲁汶大学和汉诺威莱布尼茨大学的ESAT-MICAS提交的提案分别名列第二和第三。获奖设计将在imec即将推出的650V GaN-IC多项目晶圆(MPW)中进行原型制作，从2021年10月底开始。
GaN- ic的单片集成释放了GaN电力电子的全部潜力
电力电子行业正在寻找新的方法来创造更高功率、更小和更快的组件，以提高设备的功率密度。为此，公司可以采用氮化镓(GaN)技术，制造出击穿强度更高、开关速度更快、导通电阻更低的电源设备。换句话说，GaN技术可以在系统性能和效率、物理空间规格和封装成本方面显著优于硅基电源芯片。它在更高的温度下工作。这引起了广泛行业部门的兴趣——从汽车和消费电子公司到数据中心解决方案提供商。
如今基于gan的电源芯片已经将开关模式电源(SMPS)的工作频率和效率提升到了创纪录的水平。然而，它们仍然主要作为离散组件提供，而释放该技术全部潜力的关键在于降低寄生电感。Imec通过GaN-on-SOI技术的开发应对了这一挑战，该技术允许将逻辑和模拟电路与功率组件集成到同一个模具上。因此，寄生电感可以大大降低，从而大大提高开关速度。
降低imec GaN-IC技术的准入门槛
为了使GaN-on-SOI器件和电路更实惠，更容易为客户提供，imec通过EUROPRACTICE提供多项目晶圆(MPW)解决方案。在MPW模型中，掩模、加工和工程成本由多个客户设计分担，通常交付40个样品模具的原型运行。
这是支持最近由imec和EUROPRACTICE发起的GaN-IC竞赛的同一MPW解决方案，目标是以前从未使用imec的GaN-IC技术进行原型设计的大学团队。
获奖项目
亚琛工业大学的团队提出了一种基于高压半桥输出级的电路，具有集成驱动器和电平偏移器。潜在应用包括非隔离降压变换器，支持传统或混合动力汽车低压系统中的汽车电子设备，或全电动汽车的高压电路。
虽然将GaN半桥ic与集成驱动器和电平转换结合在一起的多芯片解决方案可以从有限数量的供应商获得，但完全集成的GaN转换器却不是。亚琛团队提出的设计具有所有gan - ic的高集成度，集成了电源和控制电路，从而消除了外部控制器或驱动器的需求。
KU Leuven团队提出的设计具有全gan直接AC/DC功率转换器IC，针对大规模产品，如移动设备充电器和适配器，以及用于汽车和消费电子产品的集成功率转换器调节器。
最后，本设计从汉诺威大学利用GaN技术较高的开关频率，在200W功率范围内提高家用电器和照明脱机转换器的效率，这占欧盟居民电力消耗的60%，有助于降低功耗。
imec。IC-link:
Imec。IC-link是一个完整的ASIC 解决方案提供商 -服务于公司以及大学。我们的服务包括设计、芯片制造、组装、测试和认证服务。
我们每年在所有支持的技术上实现超过600次成功的带出:CMOS, GaN-on-SOI, Si和SiN光子学。
Imec。IC-link是领先的 台积电价值链聚合器，但也与其他主要半导体代工厂有长期的合作关系。
Imec。IC-link是imec的一部分，imec是世界领先的纳米电子和数字技术研发和创新中心。
我们的服务面向全球客户——我们的团队分布在欧洲、美国、中国、印度、日本、巴西和以色列。
关于EUROPRACTICE:
EUROPRACTICE是一个研究组织联盟，为欧洲工业界和学术界提供开发电子电路和系统的平台。25年来，该联盟在广泛的技术领域提供了经济实惠的原型设计和批量生产服务，包括asic、MEMS和光子学。对于未来的工程师，EUROPRACTICE提供了CAD工具和广泛的培训，以确保欧洲不断增长的数字经济。该财团由五个合作伙伴组成，分别是imec(比利时)、UKRI-STFC(英国)、Fraunhofer IIS(德国)、CMP(法国)和Tyndall(爱尔兰)。多年来，EUROPRACTICE得到了欧盟委员会的支持，拓展了新的市场，并继续为600多家学术机构和300多家中小企业提供优质服务。
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