Dr. Steffen Metzger, Infineon

CoolGaN startet in den Massenmarkt

18. Oktober 2018, 10:30 Uhr | Ralf Higgelke

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Integration mehrerer GaN-Schalter geplant

Einige Mitbewerber bieten mittlerweile nicht nur den einzelnen GaN-Transistor an, sondern integrieren auf dem Chip auch Treiber und Schutzbeschaltung oder auch mehrere Schalter als Halbbrücke. Gibt es bei Infineon auch eine Roadmap in diese Richtung? 

Auch wir arbeiten an Konzepten in diesem Zusammenhang. Zum einen in Richtung Integration von Treiberstufen auf dem Chip, zum anderen an der Integration mehrerer Transistoren auf einem Chip. Es müssen dabei, wie immer bei Infineon, alle Qualitätskriterien erfüllt werden. Dann werden wir mit einzelnen Schlüsselkunden erste Projekte starten.

Es ist ein echter Meilenstein, GaN-Transistoren in großen Stückzahlen sowie in hoher Qualität und Zuverlässigkeit selbst zu fertigen. Auf diesem soliden Fundament kann man aufbauen. Nichtsdestotrotz bedeutet es eine Menge Expertise und harte Arbeit, aus solchen Blöcken etwas Neues zu schaffen. Ich gehe deswegen davon aus, dass es noch einige Zeit dauern wird, bis wir eine solche monolithisch integrierte Lösung vorstellen können.

Apropos Zuverlässigkeit, auf der Pressekonferenz hier auf der PCIM sprachen Sie von applikationsbasierten Zuverlässigkeitstests. Was bedeutet das?

Die typischen JEDEC-Tests überprüfen bestimmte Charakteristika der Bauteile. Man steckt sie auch in eine Klimakammer, fährt mit der Temperatur mit oder ohne Spannungsbelastung herauf und hinunter und überprüft hinterher, ob diese elektrisch noch in Ordnung sind. Oder ob es Delaminationen oder Ähnliches gibt.

Infineon Technologies
Die vorhergesagte Lebensdauer der CoolGaN-Bausteine bei einer Ausfallwahrscheinlichkeit von 100 ppm liegt bei 55 Jahren, was deutlich über dem Standard liegt, den die JEDEC fordert.
© Infineon Technologies

Aber diese JEDEC-Tests sind nicht applikationsnah. Wir hingegen bauen die Applikation im Labor nach und lassen unsere Bauteile unter solch realitätsnahen Bedingungen lange laufen. Sollte es zu einem Ausfall kommen, analysieren wir das Bauteil, um den Fehler zu finden. Gerade bei einer solch neuen Technologie wie Galliumnitrid, wo es noch nicht so viel Felderfahrung gibt, haben wir immer wieder erlebt, dass ganz neue Fehlermodi zum Vorschein kamen, die Standardtests nicht abdecken. Aus diesem Grund fragen wir unsere Kunden immer nach ihrem Applikationsprofil. Dann können wir ihnen sagen, ob sich das betreffende Bauteil dafür eignet oder eher nicht.

Werden dann diese Erkenntnisse über den JEDEC-Ausschuss JC-70, der sich ja um die Standardisierung von Tests für GaN und SiC kümmert, zur Verfügung gestellt?

Auf jeden Fall, denn mit Tim McDonald sitzt ein Infineon-Vertreter in dem Ausschuss. Wir wollen definitiv die Normen und Standards für GaN mitgestalten.

Neben den Hochspannungs-GaN-Bauteilen hat Infineon ja auch Niederspannungs-Bauelemente aus dem Erbe von International Rectifier im Portfolio. Wie geht es da eigentlich weiter?

Das Konzept von International Rectifier basiert ja auf einer Kaskodenschaltung, bestehend aus einem selbstleitenden GaN-Transistor mit hoher Sperrspannung und einem in Serie dazu geschalteten selbstsperrenden Silizium-Mosfet mit niedriger Sperrspannung. Als Infineon haben wir uns entschieden, gesamthaft auf selbstsperrende GaN-Transistoren vom Anreicherungstyp zu setzen.

Wird Infineon die IR-Produkte also abkündigen? 

Wir haben einen Lagerbestand aufgebaut, aus dem wir bestehende Kunden bedienen. Ist dieser aufgebraucht, sind die Normally-off-Produkte so weit, dass wir diese dann ausliefern können.

Neben ON Semiconductor nach der Übernahme von Fairchild ist Infineon das einzige Unternehmen, das Bauelemente aus beiden Wide-Bandgap-Materialien GaN und SiC anbietet. Ist das eher von Vorteil oder von Nachteil?

Aus Kundensicht ist es attraktiv, nur einen Ansprechpartner für alle Technologien zu haben. Dieser kann ihn neutral über die Vor- und Nachteile einer bestimmten Halbleitertechnologie für seine Applikation beraten.

Denn wenn ein Kunde zu einem Unternehmen geht, das beispielsweise nur Galliumnitrid anbietet, dann wird dieses natürlich alles, was für seine Technologie spricht, groß herausstellen und alles, was für Silizium oder Siliziumkarbid spricht, kleinreden.

Wir als Infineon positionieren uns als One-Stop-Shop, der seine Kunden in jedem Fall umfassend und neutral in Bezug auf die Halbleitertechnologie berät. Wir haben es nicht nötig, einer Technologie den Vorzug geben.

Gibt es da nicht aber auch einen gewissen Konkurrenzkampf innerhalb von Infineon bezüglich der drei Technologien?

Natürlich. Wir haben getrennte Entwicklungsteams, und jedes möchte selbstverständlich besser oder schneller sein als das andere. Das ist nützlich, um immer die besten Produkte zu entwickeln.

Herr Dr. Metzger, herzlichen Dank für Ihre Zeit.

Das Interview führte Ralf Higgelke.


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