聚焦英嘉通GaN功率器件产品规划

发布时间:2025-08-12 10:57  浏览量:1

2025年7月31日,充电头网举办的2025世界氮化镓大会顺利落幕,本次线上研讨会邀请到致英嘉通功率部副总监黄小蕾为大家带来精彩演讲。

本场演讲中黄小蕾借助“英嘉通GaN功率器件介绍”为主题,先介绍GaN材料优势与2DEG机理,回顾功率与射频器件发展历程及全球市场趋势;再展示英嘉通EGaN、DGaN产品规划、封装与应用案例,涵盖快充、数据中心、储能等场景;最后概述公司模式、研发布局与量产成果,展示英嘉通在技术上用宽禁带 GaN 材料、E/Dmode 全栈与封装替换策略,体现出第三代半导体创新实力与雄厚竞争力。

本场演讲由GaN材料优势、GaN发展简史和市场分析、英嘉通GaN功率器件介绍以及总结四部分组成。

第一部分,黄小蕾介绍了GaN材料优势,从材料比较来看,GaN具备耐高压,耐高温以及良好的导热性等特性,同时该器件带隙较高能够更好支持高压电路。另外,该器件具备形成二位电子气的能力。

氮化镓晶体结构呈现Ga-N键不对称特性,存在自发极化特性,大幅增加二维电子气的形成。

在自发极化与压电极化的共同作用下,二维电子气在AlGaN/GaN界面上自然形成。二维电子气的出现令氮化镓水平器件在650V级别,相较于传统硅MOS拥有更多显著优势。

GaN单体器件相较于硅MOS体积更小,die size只有Si的1/3,同规格晶圆器件产出更高;且器件性能更优、品质因数更低,在高频、高功率应用更具优势。

在氮化镓器件衬底选择层面,主要有氮化镓、碳化硅、硅以及蓝宝石四种衬底选择,更具优势。

第二部分主要围绕GaN发展简史和市场分析展开。功率器件从1904年~1982年完成了真空管、二极管、晶体管、MOSFET、IGBT的技术进化。

而2008年至今,功率器件行业快充从硅器件向第三代半导体SiC和GaN过渡。且目前GaN消费级市场规模更大,而SiC则占据工业以及新能源等高压需求市场。英嘉通目前已经实现3300V/1700V/1200V/750V多规格SiC器件全面量产,并在部分规格实现行业首创,满足业界多元化需求。

而在射频器件领域,GaN射频器件相比硅器件性能优势同样明显。

目前GaN的应用范畴逐渐从消费级扩展到更多领域,GaN功率市场从2023年的2.6亿美金到2029年20亿美金,保持高增长速度;而GaN射频器件市场未来也会有望增长至2029年的19亿美金。

第三部分主要围绕英嘉通GaN功率器件介绍展开。E-GaN 增强型器件,即常关型器件,可在不施加栅压偏置条件下维持器件开通。其核心工艺涵盖表面处理、光刻、干湿法刻蚀、介质沉积及金属沉积等。该器件采用水平结构,依靠 G、D的间距及场板设计来实现耐压水平。

在E-GaN产品规划上,2025年Q1季度英嘉通700V 120mΩ~1.2Ω器件在6英寸晶圆产线全面量产,可降低成本并提升电源效率;40V 1.2mΩ~7Ω双向器件,适用于双向电流应用,满足新能源需求;80V 2.4mΩ~16Ω的产品线主要提升了产品的低阻抗特性,提高消费级应用的性能;100V 1.6mΩ~16mΩ则为电力控制领域提供高效的解决方案;2025年Q4季度,150~200V 2.4mΩ~16mΩ产品线将扩展至更高电压范围,满足需要更高电压以及高频率应用。目前,英嘉通高压和低压E-GaN全面量产,且2025年底8英寸晶圆逐步量产将进一步提升成本竞争力。

D-GaN为常开型器件,在通常状态下(栅源极电压VGS=0),漏极和源极之间已存在二维电子气,器件呈导通状态;当栅源极电压VGS

D-GaN栅极采用MIS结构,栅极介质带来更低的栅极漏电流和更高的可靠性,最大栅极耐压一般超过+-30V,与传统驱动设计完全兼容;D-GaN则需要搭配低压Si MOS组成Cascode实现增强型工作模式。

在D-GaN产品规划层面,2025年Q1季度推出650V 35mΩ~3Ω产品;2025年Q2季度推出650V大功率集成和双向器件,适用于高电流密度应用;2025年Q3季度推出900V 35mΩ-2Ω器件,适用于高功率电源和快速开关应用;2025年Q4季度计划1200V+产品拓展,将推出更高耐压等级产品。

英嘉通氮化镓主要特点为高电压、低电阻、低损耗等核心竞争优势;且英嘉通GaN DFN封装产品驱动外围简洁 ,大大降低工程师设计难度 ,广泛应用在PD上;604X系列单颗主要应用在33W ,602X系列单颗主要应用在65W;601X系列主要在100W以上应用。

英嘉通拥有240W、140W以及120W三种高功率PD电源方案。

英嘉通低压E-mode器件具备低导通电阻,低寄生电容等优势,能够在高速开关应用中带来效率显著的效率优势;40V 4.8mΩ双向器件,能够一颗代替两颗传统Si MOS,性能和成本更具备竞争力。

另外,英嘉通GaN TO封装产品可实现原位替换Si MOS,产品线覆盖市面主流规格。在细分型号上,IGC6C120DA/IGC6C240DA/IGC6C750ST针对工业级应用PIN TO PIN原位替代硅MOS,兼容SiC MOSFET;IGC6C060SL/IGC6C060SR则针对大功率应用的TOLL和TOLT封装器件。

英嘉通提供高质量氮化镓D系列和E系列管芯 ,以裸片e或封装单管形势满足PD、适配器和锂电池充电等不同类型应用,加速中高功率段应用渗透,使用灵活。

现阶段,氮化镓应用范围广泛,在PD快充、数据中心、充电桩、储能、机器人等领域均有氮化镓的应用空间。

另外,英嘉通除氮化镓产线外,还提供碳化硅以及氮化镓射频器件产线,产品线丰富,应用范围广。

英嘉通E-GaN和D-GaN可满足不同客户的需求,把最优的器件用在最合适的场景,并于今年底推出E-GaN的8英寸晶圆产品;英嘉通GaN射频6寸量产,未来将会推出8英寸的SiC基GaN,覆盖消费级快充、工艺汽车电源、高端通信全链条。

充电头网总结

充电头网了解到,英嘉通半导体主要聚焦第三代半导体的研发和销售,主要产品包括GaN功率器件、SiC功率器件和GaN射频器件等。产品应用于消费、工业和汽车等领域。国家高新技术企业,江苏省潜在独角兽企业,江苏省双创企业,广东省科技进步二等奖等荣誉。累计获得专利等知识产权100多项。

英嘉通氮化镓功率器件量产规格超过20款,高压和低压种类齐全,出货量位居国内前列;氮化镓射频芯片已大批量出货,细分领域龙头;碳化硅功率器件在消费、工业和车规行业批量出货,750V-3300V,13mΩ-55Ω,产品系列全,出货量行业领先。

GaN To Go,SiC To Go,英嘉通团队始终坚持做客户满意和用户喜爱的好产品。英嘉通长期坚持引领射频和功率半导体的技术革新服务人类,携手合作伙伴共同推进第三代半导体的全球大规模应用。

以上为本次剑指苍穹,倚天为锋,英嘉通GaN功率器件介绍主题演讲的全部内容,感谢大家的阅读。