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Interview mit Dr. Alex Lidow, EPC

»Der 48-V-Automotive-Markt ist ein GaN-Markt«

11. Juli 2019, 10:38 Uhr   |  Engelbert Hopf


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Welche Features sollen in Zukunft in GaN-Leistungshalbleiter integriert werden?

Mit der Markteinführung der 7. Generation wird ja nicht nur ein Wechsel des Wafer-Durchmessers verbunden sein. Welche weiteren Integrationsschritte werden die 7. Generation kennzeichnen?

War es bei der 5. Generation die Integration von Schaltern und Treibern in unsere GaN-Bauteil, haben wir nun im nächsten Schritt eine monolithische Halbbrücke mit den entsprechenden Treibern und High-Level-Shiftern kombiniert und dieses Produkt im März dieses Jahres auf den Markt gebracht. Wir haben uns dabei für die Halbbrücke entschieden, weil etwa 80 Prozent der Energiewandlung am Markt über Halbbrücken-Konstruktionen erfolgt.

Das wäre dann der aktuelle Stand. Welche Features wollen Sie in Zukunft noch in Ihre dann immer mehr einem SoC ähnelnden GaN-Leistungshalbleiter integrieren?

Wir bezeichnen den Halbbrücken-Ansatz als unseren dritten Schritt. Phase 4 wird durch eine verstärkte Integration von Sensoren und Open-Loop-Funktionen gekennzeichnet sein. Ich denke dabei an Temperatur- und Stromüberwachung, PWM-Funktionen, die Möglichkeit digitalen Adressierens. Phase 5 wäre dann eine komplette Closed-Loop-Lösung. Dann sind wir bei einer richtigen SoC-Lösung angekommen, mit einem Digital-Input auf der einen Seite des Bausteins und einem Power-Output auf der anderen Seite. Ich gehe heute davon aus, dass wir diesen Stand in drei Jahren erreichen können. Einer der Treiber dieser immer höheren Integration besteht ja auch darin, dass die weitere Miniaturisierung der Bauteile durch die Anzahl der Bumps limitiert ist, die sich auf einem solchen Baustein anbringen lassen. Wir lösen dieses Problem, indem wir viele Funktionen auf dem Chip vereinen und damit die Zahl der notwendigen Bumps reduzieren.

Sie haben sich seit der Gründung von EPC immer wieder konsequent gegen Gehäuse für Ihre Leistungshalbleiter ausgesprochen – sie seien „evil“. Warum argumentieren Sie so vehement gegen Gehäuse im LV-Leistungshalbleiterbereich?

Ich habe aus sechs Gründen etwas gegen Gehäuse für unsere Leistungshalbleiter. Als erstes erhöhen sie die Kosten der Bauteile um bis zu 50 Prozent. Zweitens erhöhen sie den elektrischen Widerstand und drittens die Streuinduktivität, was jeweils zu einer Erhöhung der Verluste führt. Viertens vergrößern Gehäuse oft unnötig die Größe des eigentlichen Bauteils und die Fläche, die das Bauteil auf der Leiterplatte benötigt. Fünftens erhöhen Gehäuse den thermischen Widerstand der Bauteile, sie erschweren den Umgang mit der Abwärme der Bauelemente. Und letztlich sind Gehäuse der häufigste Grund für Ausfälle und Fehler bei Leistungshalbleitern. Für mich waren das die entscheidenden Gründe dafür, unsere Leistungshalbleiter so zu gestalten, dass sie ohne Gehäuse auskommen.

Sie haben in den letzten Jahren quasi nebenher ein Wireless-Charging-Konzept für Tischmatten entwickelt, die mehrere Geräte laden können. Apple hat seine Bemühungen in diese Richtung vor Kurzem eingestellt. Was haben Sie anders gemacht?

Ich kenne die Details der Entwicklung bei Apple nicht, aber soweit bekannt, haben sie mit Magnetic Inductive Coupling gearbeitet. Wir haben bei der Entwicklung unserer Lösung, in die wir natürlich unser GaN-Know-how eingebracht haben und die mit 6,8 MHz arbeitet, auf das Magnetic Resonance-Coupling gesetzt. Mit jjPlus haben wir ja auch schon vor einiger Zeit einen Partner gefunden, der unser Konzept aufgegriffen hat und Tischmatten in verschiedener Form anbietet, um diverse elektronische Geräte schnurlos zu betreiben und laden zu können. Vielleicht spielt dabei auch eine Rolle, dass Taiwan Magnetic-Resonance-Entwicklung und -Lösungen sponsert.

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