10月13日，瑞薩電子官微發(fā)文，介紹了瑞薩及其GaN（氮化鎵）技術發(fā)展征程，氮化鎵應用情況，以及未來氮化鎵面臨的挑戰(zhàn)與機會。
2024年瑞薩電子收購GaN領域的先驅(qū)企業(yè)Transphorm，進而完成了布局氮化鎵的關鍵一步。此次收購，瑞薩獲得了Transphorm的GaN知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)品，及生產(chǎn)制造業(yè)務，包括日本和中國臺灣地區(qū)的產(chǎn)能，以及加利福尼亞州的研發(fā)業(yè)務。今年7月，瑞薩推出了三款全新650V第四代增強型（Gen IV Plus）GaN FET——這也是自收購Transphorm以來的首次重大產(chǎn)品發(fā)布。新產(chǎn)品芯片面積比前代縮小14%，品質(zhì)因數(shù)提高20%。
2025年4月，瑞薩電子宣布與美國明尼蘇達州的Polar Semiconductor達成協(xié)議，將從2027年開始生產(chǎn)200mm硅基氮化鎵（GaN-on-Silicon）器件，從而拓展美國關鍵制造資源的獲取渠道。
氮化鎵應用領域包含數(shù)據(jù)中心、電動汽車與工業(yè)機器人等多個領域，其中，AI風潮之下，數(shù)據(jù)中心是當前氮化鎵受益最為顯著的領域。
為滿足AI和HPC工作負載的需求，服務器機柜的功耗已從過去的數(shù)十千瓦（kW）攀升至如今的單柜600千瓦；相應的AC-DC電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)功率甚至達到1兆瓦（MW）。采用AI增強技術的數(shù)據(jù)中心還受益于維也納轉(zhuǎn)換器等雙向功率轉(zhuǎn)換拓撲結(jié)構(gòu)，以及更高的開關頻率，以應對日益增大的系統(tǒng)規(guī)模。
電動汽車領域，得益于GaN橫向架構(gòu)所實現(xiàn)的獨特雙向器件（BDS），GaN簡化了需要雙向功率流的AC-DC轉(zhuǎn)換拓撲結(jié)構(gòu)，減少了元件數(shù)量，提高了系統(tǒng)效率，同時減小了充電子系統(tǒng)的尺寸和重量。
工業(yè)機器人與自動化設備領域，高效率、高可靠性和緊湊設計至關重要。GaN通過提升驅(qū)動器與電機系統(tǒng)的整體能效，助力實現(xiàn)更小巧、高效的伺服驅(qū)動與交流驅(qū)動系統(tǒng)。
氮化鎵產(chǎn)品正從150mm晶圓向200mm晶圓遷移，未來還將轉(zhuǎn)向300mm晶圓推進。這一過充充滿挑戰(zhàn)與機遇，在瑞薩看來，公司差異化優(yōu)勢體現(xiàn)在成熟的d-mode高壓SuperGaN?技術、將GaN與控制器和驅(qū)動器集成的能力，以及世界級的系統(tǒng)級設計支持。
展望未來，除成熟的高壓GaN（650V+）產(chǎn)品外，瑞薩還在積極研發(fā)低壓GaN（40-200V）產(chǎn)品，以將該技術的優(yōu)勢擴展至電源次級側(cè)轉(zhuǎn)換應用，如AI HVDC系統(tǒng)（從48V降至12V或1V）、PC客戶端計算和電池管理、工業(yè)動力工具，以及電動出行等領域。
（集邦化合物半導體整理）
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