Nexperia硅锗（SiGe）整流器的新解决方案解析
nexperia在to-247和专有ccpak表面贴装封装中采用下一代高压gan hemt h2技术的新型gan fet解决方案将主要针对汽车、5g和数据中心应用。nexperia还宣布了硅锗（sige）整流器的新解决方案，其反向电压分别为120v、150v和200v，将肖特基（schottky）整流器的高效性与快速恢复二极管的热稳定性相结合。
新器件在通态电阻方面提供了出色的性能，并通过级联配置简化了设计，从而消除了对驱动器和控制的需求。
“我们发现机架式电源对电信服务器有吸引力。即使在5g数据中，数据场也需要越来越高的效率，当然所有输出范围的效率都超过90%，你将进入钛级。nexperia总经理michaellegoff说：“这也是我们发现对我们的产品组合的需求量更大的地方。
汽车制造商和其他系统的设计者正在更高的温度下工作，并越来越追求更高的效率——无论是小型化、性能、监管还是其他原因。针对汽车、通信基础设施和服务器市场，新型1-3a硅锗整流器在led照明、发动机控制单元或燃油喷射等高温应用中特别有利。
“在理想的世界里，设计师会使用肖特基二极管，因为它们效率很高，正向电压很低，开关速度很快；它们的问题是，首先，它们不适用于这样高的电压。nexperia的产品经理jan fischer说：“所以，对于电压来说，它们不那么容易找到，比如说150或200伏，因为它们变得非常低效，而且，它们的热稳定性也不那么稳定。”
他接着说，“当你在非常高的温度下操作它们时，它们往往会产生一种叫做热失控的效应。这就是为什么，对于对泄漏电流非常敏感的高温应用，我们的客户通常使用pn整流器，但这些整流器的效率并不高，因为它们具有非常高的正向电压和高的传导损耗。我们相信硅锗整流器可以将两个世界的优点结合起来，因为它们提供肖特基二极管那样的低vf和pn整流器的热稳定性。”
gan nexperia解决方案
gan晶体管比硅mosfet快得多，体积小得多。gan的性能表明，效率和性能有了显著的提高，导致了一些新的应用，这是硅技术无法实现的。
新的gan技术通过epi通孔使用，减少缺陷和模具尺寸约24%。无线电数据系统（on）也减少到只有41 mω（最大35 mω典型值。在25°c时），在传统to-247中初次释放。降低值将进一步增加，达到39 mω（最大值，33 mω典型值。在25°c时）使用ccpak表面安装型。由于这些部件被配置为级联器件，因此使用标准的si-mosfet驱动器也很容易驱动它们。ccpak表面安装版本，gan039，将通过aec-q101汽车应用。
“它还允许我们改进rds（on）级别，但仍然使用相同的级联结构。我们看到动态特性提高了15%。这两个产品将发布在新一代技术，其中工艺已经批准是在一个to247封装，给你约41兆欧的rds（开），我们认为ccpak将成为业界领先的表面贴装设备。
ccpak表面安装采用创新和成熟的铜线夹封装技术来取代内部连接线。这降低了寄生损耗，优化了电气和热性能，提高了可靠性：降低了3倍的寄生电感，降低了开关损耗和电磁干扰，与线焊解决方案相比，可靠性更高。
图1:nexperia的解决方案
ccpak-gan场效应晶体管有顶部或底部冷却结构。
sige解决方案
锗硅（sige）整流器结合了肖特基整流器的效率和快速恢复二极管的热稳定性，允许工程师优化其100-200v的功率设计。对于许多电路设计来说，主要的挑战是：在每个空间集成更多的功能，实现最高效率的设计，以及系统小型化。sige整流器是一种理想的解决方案，具有高效率、易热设计和小尺寸等优点。
该设备适用于汽车工业、服务器市场和通信基础设施，可在175°c的温度下安全运行。与硅相比，sige具有更小的频带、更快的开关频率和更大的电子迁移率，从而改善了高频开关性能。nexperia已经开发了几个工艺专利，满足了高效和高温操作的看似矛盾的要求（图2和图3）。
图2:nexperia新型sige
图3:schottky和sige整流器的泄漏电流与外壳温度的关系。当漏电流增加到超指数时，就会发生热失控。
为了进一步提高性能，nexperia提供的解决方案采用flatpower（cfp）双针夹式扎带封装（cfp3和cfp5），这反过来又提供了出色的散热效果。它还允许引脚对引脚的兼容性，以及肖特基整流器和快速恢复整流器的替代品。
sige器件具有较低的漏电流（约1na），降低了传导损耗，从而提高了各种应用的效率。jan fischer说：“粗略估计，在热稳定性与最佳快恢复二极管相同的情况下，效率可提高5%至10%。
所有设备均通过aec-q101认证，可用于汽车使用，并通过多家汽车制造商要求的2次aec-q101寿命试验。其他重要应用包括led照明和通信基础设施。
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汽车制造商和其他系统的设计者正在更高的温度下工作，并越来越追求更高的效率——无论是小型化、性能、监管还是其他原因。针对汽车、通信基础设施和服务器市场，新型1-3a硅锗整流器在led照明、发动机控制单元或燃油喷射等高温应用中特别有利。
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他接着说，“当你在非常高的温度下操作它们时，它们往往会产生一种叫做热失控的效应。这就是为什么，对于对泄漏电流非常敏感的高温应用，我们的客户通常使用pn整流器，但这些整流器的效率并不高，因为它们具有非常高的正向电压和高的传导损耗。我们相信硅锗整流器可以将两个世界的优点结合起来，因为它们提供肖特基二极管那样的低vf和pn整流器的热稳定性。”
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“它还允许我们改进rds（on）级别，但仍然使用相同的级联结构。我们看到动态特性提高了15%。这两个产品将发布在新一代技术，其中工艺已经批准是在一个to247封装，给你约41兆欧的rds（开），我们认为ccpak将成为业界领先的表面贴装设备。
ccpak表面安装采用创新和成熟的铜线夹封装技术来取代内部连接线。这降低了寄生损耗，优化了电气和热性能，提高了可靠性：降低了3倍的寄生电感，降低了开关损耗和电磁干扰，与线焊解决方案相比，可靠性更高。
图1:nexperia的解决方案
ccpak-gan场效应晶体管有顶部或底部冷却结构。
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