コストへのチャレンジが克服されています；市場をかき回しましょう

eGaN^®FETがシリコン・パワーMOSFETを置き換える

35年前、シリコン・パワーMOSFETは、バイポーラ・トランジスタを置き換える破壊的な技術でした ―― そして、120億米ドルの市場が出現しました。この移行の原動力には、新しい電力変換技術の採用率を制御する4つの主要な要因があることを教えてくれました：

1. それは、重要な新しいアプリケーションを可能にしますか？
2. それは、使いやすいですか？
3. それは、信頼性が高いですか？
4. それは、ユーザーにとって費用対効果が高いですか？

最初の3つの要因は、すでに満たされています。そして、EPCの最新のeGaN^®ファミリーの製品化によって、「コストの壁」が克服されました！　最初の3つの主要な要因に対応するために、過去5年間にわたって行われている作業を確認してみましょう。そして、このブログの焦点となる第4の質問は、競争力のある価格設定です。

それは、重要な新しいアプリケーションを可能にしますか？

すべての新しい技術と同様に、それ以外では実現できないアプリケーションを可能にすることは、その技術を導入するための最高の出発点です。新しいアプリケーションでは、特性向上の必要性が、通常、市場に新技術を導入することに伴う、より高い価格設定を正当化します。これは、窒化ガリウム半導体でも同じです。

5年前に市場に導入されて以来、eGaN^®FETは、ワイヤレス・パワー伝送、包絡線追跡、LiDAR（光による検出と距離の測定）、経口できる大腸内視鏡X線検査ピル、無線で電力供給する人工心臓など、いくつかの新しいアプリケーションの開発を促進しています。窒化ガリウム技術は、パワー・トランジスタに依存するアプリケーションにとどまらず、アナログとデジタルの両方の集積回路（IC）に使える可能性があります。いったん、これらのIC製品に導入されると、既存のアプリケーションは強化され、思いがけないアプリケーションが急速に出現するでしょう。

それは、使いやすいですか？

EPCのeGaN^®トランジスタは、既存のパワーMOSFETと同じ使い方で設計できるので、電源システムのエンジニアは、最小限の追加のトレーニングで、設計経験を活用することができます。

しかし、設計エンジニアの学習曲線を支援するために、EPCは、窒化ガリウム・デバイスとそのアプリケーションについて、業界を教育するリーダーとしての地位を確立しています。実際、75本を超える技術的な記事やプレゼンテーションを公開していることに加えて、EPCは、3冊（中国語版の1冊を含む）のGaNトランジスタのテキストを出版しています。

電源の設計エンジニアの実践を支援するために、EPCは、サンノゼ、ボストン、上海、東京など、電子産業における世界の主要都市で「実践的な」終日セミナーを実施しました。EPCは、eGaN^®FETの能力を最大限に引き出せる非常に熟練した次世代の電源システム設計者を育てるための基礎を築くために、世界中の30以上の大学と積極的に連携しています。

それは、信頼性が高いですか？

GaNトランジスタの信頼性試験では、肯定的な結果を蓄積し続けています。eGaN^®FETには、高温逆バイアス（HTRB）、高温ゲート・バイアス（HTGB）、高温保存、温度サイクル、高温高湿逆バイアス、オートクレーブ（圧力釜）、および耐湿性など、デバイス品質のさまざまな信頼性試験が実施されています。

加速係数試験は、データシートの動作範囲内での故障までの時間（故障寿命）を推定するために、過電圧および加熱状態で実施されています。HTRBやHTGBの両方のストレス条件の下で、平均故障時間（MTTF）は、最大動作温度および臨界電圧レベルで十分に10年を超えています。

これらの調査によって、今日製造される最終製品の妥当な寿命の中で、eGaN^®® FETが非常に低い確率の不具合で動作可能であることが分かります。

それは、ユーザーにとって費用対効果が高いですか？

新たに出現した技術において、十分に確立された技術と競争力のある価格設定は、特に、新しい技術が破壊的な置き換え技術を狙った場合、手ごわい挑戦になります。そして、eGaN^®FETの最新のファミリーで、競争力のある価格という壁を超えました ―― 今、MOSFETの価格でGaNの特性を得ることが現実になりました！　ここで、競争力のある値付けがどのように行われたのでしょうか：

• 生産コストの削減：eGaN^®FETは、MOSFETの製造方法と製造装置に基づいて生産されます。過去5年間の学習曲線のおかげで、歩留りは、MOSFETの歩留りと同等になるところまで向上し、製造方法が効率化されてきているので、GaNデバイスの生産コストは、大幅に低下しています。
• チップスケール・パッケージ：一般的なMOSFETのプラスチック・パッケージは、最終製品のコストの約50％を占めます。低電圧eGaN^®FETは「パッケージレス」なので、生産のコストを50％カットできます！　加えて、パッケージがないので、貧弱なアセンブリによる現場での故障の可能性が大幅に低減されます。
• 非常に小型：速いスイッチングは小型化、高効率化、システム・コストの削減につながります。例えば、eGaN^®FETの最新ファミリーの面積は、同等のMOSFET部品の約1/40で済みます。

結論

今、ここに、進化が止まらない窒化ガリウム技術があります ―― 大量採用への4つの重要な要因がすべて達成されました：GaNは新しいアプリケーションを可能にし、GaNは使いやすく、GaNは信頼性が高く、GaNは価格競争力があります。

120億ドル市場は今、優れたeGaN^®FET技術に対する「公正なゲーム」になりました。近い将来を見ると、GaNによって可能になる上述した特定の最終アプリケーションの成長によって、この市場の潜在規模は、2020年には2倍になるでしょう。長期的には、GaN技術が利用可能な全市場規模は、この高性能な技術を組み込んだアナログおよびデジタルの集積回路を含めて、3000億ドル以上に達する可能性があります。

電力変換はGaNに向かっています・・・この流れに乗りましょう。

次のFast Just Got Fasterのブログでは、GaNが選択のソリューションとなる分野、すなわち、医療や自動車において新たに出現したアプリケーションについて説明します。この新しい、破壊的な技術の出現に後れと取らないように、あなたが取り残されないために！