elektronik journal: Herr Perraud, die Massenproduktion der neuen X-GaN-Leistungshalbleiter bei Panasonic ist inzwischen angelaufen. Werden Entwickler nun die neuen Bauelemente mit der HD-GIT-Struktur verstärkt einsetzten?

Francois Perraud, Team-Leiter Power and Automotive Solutions bei Panasonic.

Francois Perraud, Team-Leiter Power and Automotive Solutions bei Panasonic.

Francois Perraud: Das hoffen wir, da wichtige Fakten für die HD-GIT-Technologie sprechen. Dank des „Normally off“-Verhalten der Transistoren und der Lösung des Current-Collapse-Problems, bei dem ein Anstieg des dynamischen Durchlasswiderstands zu einem Totalausfall von GaN-Bauelementen führen kann, stellt die HD-GiT-Technik eine gute Basis für hocheffiziente und zuverlässige GaN-Leistungstransistoren dar.

Welche Rolle spielt dabei Panasonics Zusammenarbeit mit Infineon?

Francois Perraud: Beide Seiten kombinieren bei der Zusammenarbeit ihre Stärken. Die Leistungselektronik-Community wird also von innovativen und zuverlässigen GaN-Transistoren profitieren können, die von einem weltweiten Netz von Experten unterstützt werden. Und dank möglichem Dual Sourcing wird es in der Zukunft auch Liefersicherheit geben.

Wie wollen Sie Entwickler zur Umstellung von klassischen Leistungshalbleitern auf X-GaN motivieren und ihr Vertrauen gewinnen?

Ein Baustein aus der neuen X-GaN-Leistungshalbleiter-Familie.

Ein Baustein aus der neuen X-GaN-Leistungshalbleiter-Familie. Panasonic

Francois Perraud: Wir unterstützen immer gerne akademische Projekte, die die Vorteile von GaN in unterschiedliche Anwendungen unabhängig untersuchen und entsprechende Ergebnisse dann veröffentlichen. Dazu arbeiten wir weltweit mit Leitkunden auf verschiedenen Ebenen zusammen. Vertrauen gewinnt man dann am leichtesten, wenn die Kunden selber die Eigenschaften von X-GaN evaluieren. Diejenigen, die das bisher getan haben, fanden üblicherweise heraus, dass die GIT-Transistoren sehr robust sind und sich zudem viel leichter benutzen lassen, als man es sich wegen der hohen Schaltgeschwindigkeit und des unvertrautes Gate-Ansteuerungsprinzips vorgestellt hatte. Darüber hinaus ermöglichen sie Schaltungen mit bisher nur schwer erreichbarer Effizienz und Leistungsdichte.

Setzt Panasonic X-GaN-Bausteine auch in eigenen Referenz-Applikationen ein?

Francois Perraud: Wir haben beispielsweise schon sehr kompakten Stromversorgungen für den Einsatz etwa in IT- und Telekom-Anwendungen entwickelt, sowie einzelne Funktionsblöcke wie zum Beispiel Totem-Pole-PCF-Stufen oder LLC-DC/DC-Wandler produziert. Wir entwickeln weiter und werden in der Zukunft noch andere Lösungen vorstellen.

Zum Nachweis des eliminierten Current-Collaps-Problems hat Panasonic einen besonders harten dynamischen Strombelastungstest entwickelt. Könnte dieser in eine Norm aufgenommen und damit eine neue Sicherheitsanforderung für künftige Leistungshalbleiter werden?

Schematischer Schnitt durch einen herkömmlichen GIT sowie durch einen HD-GIT.

Schematischer Schnitt durch einen herkömmlichen GIT sowie durch einen HD-GIT. Panasonic

Francois Perraud: Warum nicht? Wir sind auf jeden Fall der Meinung, dass die HD-GIT-Technologie in dieser Hinsicht momentan die Messlatte darstellt. Es beschäftigen sich jetzt übrigens einige industrielle Working Groups mit der Frage der langfristigen Zuverlässigkeit von GaN-Komponenten. Wir erwarten in ein bis zwei Jahren die Ergebnisse dieser Arbeiten – wenn auch nicht gleich in Form von Normen, dafür aber zumindest als breit akzeptierte Richtlinien, wie relevante Test-Spezifikationen für GaN Transistoren aussehen sollten.

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