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Efficient Power Conversion(EPC)、実世界のミッション・プロファイルにおけるシステム信頼性を予測した当社のGaN信頼性に関するフェーズ16のレポートを公表

Efficient Power Conversion(EPC)、実世界のミッション・プロファイルにおけるシステム信頼性を予測した当社のGaN信頼性に関するフェーズ16のレポートを公表

Efficient Power Conversion(EPC)は、GaNの信頼性とミッションの耐久性に関する広範な知識ベースに、新たに分かったことを加えたフェーズ16の信頼性レポートを公開します。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は3月12日、フェーズ16の信頼性レポートを公表したと発表しました。このレポートでは、故障するまでのテスト手法を使った継続的な作業を文書化し、過電圧仕様や熱機械的信頼性の向上に関する具体的なガイドラインを追加しています。

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APEC 2024で専門家がGaNとSiCについて意見交換

APEC 2024で専門家がGaNとSiCについて意見交換

米Power Electronics News誌のこのビデオでは、半導体企業の著名な講演者たちが窒化ガリウムや炭化ケイ素ベースのパワー・デバイスの画期的な開発についての洞察を説明しています。

GaNの講演者たちは、ワイド・バンドギャップの将来を形作る2つの重要な質問に取り組みます:

  1. GaNベースのパワー・デバイスの基板材料選択の重要性。彼らは、この選択がデバイスの性能、信頼性、製造性にどのような影響を与えるかについて詳しく説明し、研究者が基板関連の課題にどのように取り組んでいるかについて議論します。
  2. GaNデバイスが従来のシリコン・ベースのソリューションを上回り、採用が加速され、それぞれの企業の技術の方向性が明らかになっている特定の市場分野。講演者は次のとおりです:
    • Robert Taylor、米テキサス・インスツルメンツのアプリケーション・エンジニア/産業アプリケーション担当ゼネラル・マネージャ
    • Michael de Rooij、EPCのアプリケーション・エンジニアリング部門バイス・プレジデント
    • Balu Balakrishnan、米Power IntegrationsのCEO(最高経営責任者)

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太陽光発電用マイクロインバータやパワー・オプティマイザにおけるGaNデバイスの寿命予測

太陽光発電用マイクロインバータやパワー・オプティマイザにおけるGaNデバイスの寿命予測

マイクロインバータとパワー・オプティマイザは、エネルギーの効率と変換を最大化するために、最新のソーラー・パネルで広く採用されています。このような回路構成と実装には通常、最低25年の耐用年数が必要ですが、これは市場での採用にとって重要な課題となっています。低電圧窒化ガリウム(GaN)のパワー・デバイス(VDSの定格<200 V)は有望なソリューションであり、ますます多くの太陽光発電メーカーによって、広く使われています。

この記事では、GaNトランジスタの本質的な基礎となる疲労メカニズムを調査するために、故障するまでのテストのアプローチを採用し、適用しています。この調査によって、太陽光発電用途におけるさまざまなミッション・プロファイルの固有の要求の下で寿命を正確に予測できる物理ベースの寿命モデルの開発が可能になります。

米How2Power誌
2023年8月
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繰り返し過電圧スイッチング下でのGaN HEMTのRDS(on)のその場特性評価と寿命予測

繰り返し過電圧スイッチング下でのGaN HEMTのRDS(on)のその場特性評価と寿命予測

過渡電圧オーバーシュートは、高スルーレートのスイッチング条件下でのGaN高電子移動度トランジスタ(HEMT)でよく見られる現象です。このようなストレス下での動的パラメータの不安定性は、GaNのアプリケーションにとって重要な懸念事項です。この調査では、最大数10億スイッチング・サイクルに及ぶ繰り返し電圧オーバーシュート下でのGaN HEMTの動的オン抵抗(RDS(on))の変化を初めて正確に特徴付けました。動的RDS(on)の増加が、過電圧スイッチング時の主要なデバイス劣化であることが分かりました。このような結果は、アクティブ温度制御と正確なその現場RDS(on)のモニタリングを備えた高周波、繰り返し、非クランプの誘導スイッチング(UIS:unclamped inductive switching)テストから得られました。動的RDS(on)ドリフトとピーク過電圧を相関付ける物理ベースのモデルが提案され、実験データとの良好な一致が得られました。このモデルはさらに、GaN HEMTの寿命を予測するために使いました。100 kHz、120 Vのスパイク下でスイッチングした100 V定格のGaN HEMTの場合、このモデルは、25年間の連続動作にわたって、動的RDS(on)シフトが10%以下であると予測しています。この調査は、GaN HEMTの過電圧スイッチングの信頼性に関する主要な懸念に対処し、電子トラップのメカニズムについての新たな洞察を提供します。

IEEE Xplore
Ruizhe Zhang、Ricardo Garcia、Robert Strittmatter、Yuhao zhang、Shengke Zhange
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ポッドキャスト:耐放射線および新しい宇宙用途におけるGaNの信頼性におけるEPCの進歩

ポッドキャスト:耐放射線および新しい宇宙用途におけるGaNの信頼性におけるEPCの進歩

Spirit:Behind the Screenのこのエピソードでは、米Spirit ElectronicsのCEO(最高経営責任者)のMarti McCurdyが、EPCのCEOのAlex Lidow(アレックス・リドウ)およびマーケティング・ディレクタのRenee YawgerとGaNの進歩について話します。彼らは、EPCのフェーズ15の信頼性レポートに詳述されている広範なテスト、故障モード、デバイス寿命だけでなく、強い放射線下でのGaNの性能についても議論しています。GaNの可能性は、まだ探求されておらず、新しいハーフブリッジ・ドライバ、ローサイド・ドライバ、フルパワー段などの新しいEPC製品が次々と製品化されているため、GaNは、特に新宇宙や商業宇宙の用途に役立ちます。

Spirit: Behind the Screen
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太陽光発電用途におけるeGaNデバイスの信頼性と寿命の正確な評価のための故障するまでテストするという方法論

太陽光発電用途におけるeGaNデバイスの信頼性と寿命の正確な評価のための故障するまでテストするという方法論

最新のソーラー・パネルには、より高い電力密度と、より長い動作寿命が求められています。パワー・オプティマイザや、マイクロインバータを内蔵したパネルなどの太陽光発電用途では、ソーラーのユーザー数が増加していることが一般的な傾向になりつつあります。ここでは、低電圧GaNパワー・デバイス(ドレイン-ソース間電圧VDS<200 V)が広く使われています。

独Bodo’s Power Systems
2023年5月
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Efficient Power Conversion(EPC)、GaNトランジスタが要求の厳しい宇宙用途に最新の耐放射線技術をもたらすと発表

Efficient Power Conversion(EPC)、GaNトランジスタが要求の厳しい宇宙用途に最新の耐放射線技術をもたらすと発表

Efficient Power Conversion(EPC)は、定格100 Vと200 Vの 2種の新しいデバイスを製品化しました。これによって、電力変換ソリューション向けの耐放射線(Rad-hard)窒化ガリウム(GaN)製品のファミリーを拡張したので、多数の過酷な宇宙用途や、その他の高信頼性用途に対応できます。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は4月11日、2種の新しい耐放射線GaN FETを製品化したと発表しました。1つは「EPC7020」で、定格200 V、オン抵抗11 mΩ、パルス電流170 Aの耐放射線GaN FETであり、面積が12 mm2と小型です。もう1つの「EPC7003」は、100 V、30 mΩ、パルス電流42 Aの耐放射線GaN FETで、面積は1.87 mm2と超小型です。いずれのデバイスも、総線量の定格が1000K Rad(Si)以上で、定格ブレークダウンの最大100%のドレイン-ソース間電圧VDSで 83.7 MeV/mg/cm2の LET(Linear Energy Transfer)に対するSEE(シングル・イベント効果)耐性があります。これらの新しいデバイスは、このほかの耐放射線(Rad Hard)ファミリーのEPC7019, EPC7014EPC7004EPC7018EPC7007と共に、商用eGaN® FETとICのファミリーと同じチップスケール・パッケージで提供されます。パッケージ版はEPC Spaceから入手できます。

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Efficient Power Conversion(EPC)、GaNの信頼性に関するフェーズ15のレポートを公開、実際のアプリケーションでのGaNデバイスの寿命を予測

Efficient Power Conversion(EPC)、GaNの信頼性に関するフェーズ15のレポートを公開、実際のアプリケーションでのGaNデバイスの寿命を予測

Efficient Power Conversion(EPC)は、フェーズ15の信頼性レポートを公開し、GaNの信頼性とミッションの耐久性に関する広範な知識ベースを追加します。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は4月4日、フェーズ 15の信頼性レポートを公開したと発表しました。これは、故障するまでテストするという方法論を使った継続的な作業を文書化し、太陽光発電のオプティマイザLidar(光による検出と距離の測定)用センサーDC-DCコンバータなどの実際のアプリケーションに対する特定の信頼性の指標と予測を追加しました。

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ポッドキャスト:EPCと米ウルフスピードが私たちの生活をどのように変えているか…より良い生活のために

ポッドキャスト:EPCと米ウルフスピードが私たちの生活をどのように変えているか…より良い生活のために

Guy MoxeyとEPCのCEO(最高経営責任者)で共同創立者のAlex Lidow(アレックス・リドウ)の対談で、GaNと、米ウルフスピードの炭化ケイ素が私たちの生活をどのように変えているか、そして、これらの技術の未来が私たちをどこに連れて行ってくれるかを探ります。

米ウルフスピード
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Efficient Power Conversion(EPC)、要求の厳しい宇宙用途向けに、市場で最高の密度と効率を提供する耐放射線GaNトランジスタを製品化へ

Efficient Power Conversion(EPC)、要求の厳しい宇宙用途向けに、市場で最高の密度と効率を提供する耐放射線GaNトランジスタを製品化へ

Efficient Power Conversion(EPC)は、厳しい宇宙搭載環境やその他の高信頼性が要求される環境での電力変換ソリューション向けの耐放射線(rad-hard)窒化ガリウム(GaN)製品のファミリーを拡張し、この製品ファミリーに5番目の耐放射線デバイスを追加します。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は6月30日、耐放射線特性を強化したGaN FET「EPC7004」を製品化すると発表しました。EPC7004は、耐圧100 V、オン抵抗7 mΩ、パルス電流160 APulsedの耐放射線GaN FETで、実装面積は6.56 mm2と小型です。EPC7004の総線量の定格は1 Mrad以上で、85 MeV/(mg/cm2)のLETに対するSEE耐性があります。EPC7004、および、この他の耐放射線ファミリーであるEPC7014EPC7007EPC7019EPC7018は、市販のeGaN® FETとICのファミリーと同じチップスケール・パッケージで提供されます。パッケージ封止のバージョンは米EPC Spaceから入手できます。

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eGaN FETのより良い熱管理

eGaN FETのより良い熱管理

いくつかの簡単な熱管理ガイドラインは、GaN FETから熱を放散することに役立ちます。エンハンスメント・モード窒化ガリウム(eGaN)FETは、形状がすべて小型で、超高速スイッチングと低オン抵抗によって高電力密度を提供します。ただし、これらの高性能デバイスが提供する電力レベルは、極端な熱流束密度によって制限される可能性があります。適切に管理しないと、発生した熱によって信頼性と性能が低下する可能性があります。幸いなことに、eGaN FETのチップスケールのパッケージは、基板側と裏側(つまり、パッケージ)を活用して、熱をよりうまく放散させることができます。

英ニュース・サイト米Power Electronic Tips
2022年2月
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Efficient Power Conversion(EPC)、GaNの信頼性と、eGaNデバイスの寿命予測のための物理ベースのモデルの利用に関する信頼性レポートのフェーズ14を公開へ

Efficient Power Conversion(EPC)、GaNの信頼性と、eGaNデバイスの寿命予測のための物理ベースのモデルの利用に関する信頼性レポートのフェーズ14を公開へ

Efficient Power Conversion(EPC)は、フェーズ14の信頼性レポートを公開します。このレポートは、広範な知識を追加し、シリコン・パワー・デバイスでは比類のない丈夫さを実証します。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2月1日、フェーズ14の信頼性レポートを公開し、驚くべきフィールド信頼性記録を達成するために使われた戦略を文書化したと発表しました。さまざまな用途でGaNデバイスを迅速に採用するには、信頼性統計の継続的な蓄積と、GaNデバイスの故障の基本的な物理の研究が必要です。フェーズ14の信頼性レポートでは、さまざまな条件下で、デバイスを強制的に故障させるテストに基づいて寿命を測定し、予測するために使われる戦略を示します。この情報を使えば、自動運転車、ロボット、セキュリティ、ドローン向けのLidar(光による検出と距離の測定)高電力密度コンピューティング衛星などの用途向けに、より丈夫で高性能な製品を開発できます。

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独Bodo’s Power Systemsのワイド・バンドギャップ・エキスパート・トーク:GaNセッション

独Bodo’s Power Systemsのワイド・バンドギャップ・エキスパート・トーク:GaNセッション

独Bodo’s Power Systemsが主催するGaN業界のエキスパートとのラウンド・テーブル。以下のゲストが参加します:

  1. Alex Lidow(アレックス・リドウ)、Efficient Power ConversionのCEOで共同創立者
  2. Doug Bailey、米パワー・インテグレーションズのマーケティング・アンド・アプリケーション・エンジニアリング部門バイス・プレジデント
  3. Dilder Chowdhury、オランダNexperiaのストラテジック・マーケティング、パワーGaN技術部門ディレクタ
  4. Tom Ribarich、アイルランドNavitas Semiconductorのストラテジック・マーケティング部門シニア・ディレクタ
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Efficient Power Conversion(EPC)、要求の厳しい宇宙用途向けの放射線耐性を強化したエンハンスメント・モード窒化ガリウム(eGaN)のトランジスタと集積回路の新しいファミリーを製品化

Efficient Power Conversion(EPC)、要求の厳しい宇宙用途向けの放射線耐性を強化したエンハンスメント・モード窒化ガリウム(eGaN)のトランジスタと集積回路の新しいファミリーを製品化

Efficient Power Conversion (EPC) は、要求が厳しい宇宙船や、その他の高信頼性環境での電力変換ソリューション向けに、放射線耐性(耐放射線性)を強化した窒化ガリウム(GaN)製品の新しいファミリーを製品化しました。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は6月8日、放射線耐性を強化した窒化ガリウムのトランジスタと集積回路の新しいファミリーの製品化を発表しました。GaN ベースのパワー・デバイスは、より高いブレークダウン強度、より高速なスイッチング速度、より高い熱伝導率、より低いオン抵抗によって、シリコン・ベースのデバイスを大幅に凌駕します。抵抗とゲート電荷が小さいため、電源のスイッチング周波数を高くできるので、厳しい宇宙船ミッション向けのより高い電力密度、より高い効率、より小型軽量な回路を実現できます。窒化ガリウムは、本質的に放射線耐性があるので、GaN ベースのデバイスは、宇宙用途向けの信頼性が高く高性能なパワー・トランジスタの選択肢になります。

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極端なGaN:eGaN FETがデータシートの制限をはるかに超える電圧レベルと電流レベルに曝されたときに何が起こるか

極端なGaN:eGaN FETがデータシートの制限をはるかに超える電圧レベルと電流レベルに曝されたときに何が起こるか

最近、Efficient Power Conversion(EPC)は、eGaN® FETをデータシートの制限を超える一連のテストを実施し、さまざまな過大ストレス電圧と過大ストレス電流の影響を定量化しました。この結果はここで初めて公開されます。

独Bodo’s Power Systemss
2021年5月
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チップスケールeGaNデバイスの熱機械的応力の最小化

チップスケールeGaNデバイスの熱機械的応力の最小化

エンハンスメント・モード窒化ガリウム(eGaN)FETは、フィールドでの実際の動作、またはAECやJEDECの規格に従ってテストしたとき、優れた熱機械的信頼性を示しています。これは、「パッケージ」の本質的な単純さ、すなわち、ワイヤー・ボンド、異種材料、成形材料を使っていないからです。最近、寿命予測を実験的に求めるために、アンダーフィル製品の広範な調査が実施されました。このセクションの最後にある有限要素解析では、実験結果を説明し、主要な材料特性に基づいてアンダーフィルを選択するためのガイドラインを提示します。

独Bodo’s Power Systems
2021年3月
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GaNはモーター駆動用途に革命をもたらしています

GaNはモーター駆動用途に革命をもたらしています

米オンライン・ニュースサイトHow2Powerの先月のSafety&Complianceコラム「WBG Semiconductorsでは、モーター駆動用途で安全性とEMI(電磁干渉)雑音の課題を提起します」 [1] において、Kevin Parmenter氏は、モーター駆動用途の大市場におけるパワー半導体であるSiC、および、それほど広まってはいませんがGaNの利用の難しさについていくつかの主張をしました。この解説は、そのコラムへの回答であり、GaNが低電圧の統合されたモーターにおいて、ゲームを変えるものになる可能性があることを示しています。

米オンライン・ニュースサイトHow2Power
2021年2月
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ポッドキャスト:スクリーンの裏側の精神:EPCのAlex LidowとGaNの信頼性

ポッドキャスト:スクリーンの裏側の精神:EPCのAlex LidowとGaNの信頼性

このポッドキャストでは、Alex LidowとMarti McCurdy氏が、窒化ガリウム(GaN)・デバイスの改善におけるEPCの故障までテストする方法について議論します。Alexによると、故障するまでテストすることによって、EPCは、故障の原因となるストレス源を正確に取り除き、GaNデバイスの信頼性を商用デバイスの10〜100倍、さらには宇宙用途の100倍にまで向上させることができました。

AlexとMartiは以下について話しました:

(1:30)なぜ故障するまでテストするのか
(4:14)故障データとストレス源から学ぶ
(11:38)安全動作領域
(14:30)機械的ストレス源
(17:45)EPC Space

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Efficient Power Conversion(EPC)、eGaNデバイスの寿命を予測するための物理ベースのモデルを新しい信頼性レポートで公開へ

Efficient Power Conversion(EPC)、eGaNデバイスの寿命を予測するための物理ベースのモデルを新しい信頼性レポートで公開へ

Efficient Power Conversion(EPC)は、これまでの11本のレポートの広範な知識に加えて、フェーズ12の信頼性レポートを公開します。このレポートによって、EPCは、eGaN®デバイスにおける2260億時間のフィールド経験と、シリコン・パワー・デバイスでは比類のない丈夫さを実証します。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は1月21日、フェーズ12の信頼性レポートを公表し、卓越したフィールド信頼性の記録を達成するために使われた戦略を文書化したと発表しました。eGaNデバイスは、11年以上にわたって大量生産されており、2260億時間以上の運用で非常に高い信頼性を実証しており、そのほとんどは、厳しい運用条件のアプリケーションをいくつかを挙げると、自動車、高速通信LTEの基地局衛星などがあります。

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GaNオン・シリコンのパワー・トランジスタ固有の故障メカニズム

GaNオン・シリコンのパワー・トランジスタ固有の故障メカニズム

半導体の標準的な品質認定テストでは通常、データシートに指定されている制限、またはその近くで、デバイスに長期間または特定のサイクル数のストレスを加えます。品質認定テストの目標は、テストされた部品の大規模なグループの故障をゼロにすることです。部品を故障する所までテストすることによって、データシートの限界間のマージン量を理解することができますが、さらに重要なことは、半導体の固有の故障メカニズムを理解し、見るつけることができることです。

米IEEE Power Electronics Magazine誌
2020年12月
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