編者按：隨著低碳節能需求的不斷釋放，第三代半導體產品逐步獲得廣泛應用。借助手機、家電等消費電子領域的成功，氮化鎵目前正逐漸進入高價值應用場景如AI服務器、汽車等熱門市場，這些領域的投資回報率和利潤率高于消費市場，從而不斷吸引功率半導體大廠的注意力。日前，英飛凌科技大中華區消費、計算與通訊業務市場總監程文濤先生，詳細介紹了該公司在氮化鎵領域的業務布局和新一代產品方陣。
英飛凌科技大中華區消費、計算與通訊業務市場總監程文濤
作為全球功率半導體重要供應商，英飛凌科技深耕氮化鎵技術二十逾載，擁有豐富的經驗。
2023年，英飛凌又以現金8.3億美金收購了GaN Systems，借此收購英飛凌擴大了第三代半導體業務版圖。據調研機構集邦咨詢統計，按照2022年氮化鎵功率器件市場收入的整體份額看，此次收購將一舉讓英飛凌在該領域的收入份額從Top5開外直接進入第五名陣營。
作為這一過程的參與者和親歷者，英飛凌科技大中華區消費、計算與通訊業務市場總監程文濤在10年前便成為了英飛凌科技的一員，并見證了英飛凌科技在氮化鎵領域的創新探索。
程文濤表示，英飛凌今天的氮化鎵技術中有相當一部分是建立在跟IR氮化鎵業務基礎上，而通過收購GaN Systems之后氮化鎵產品線更加豐富，并且擁有了氮化鎵行業里最大的知識產權庫。
據程文濤介紹，在收購合并GaN Systems之前英飛凌只有兩類產品，收購之后擴充至五類。英飛凌原來是以做器件見長，而GaN Systems是以系統見長，雙方的合并激發了更多的技術創新思路。雙方人才的互相交流，對于公司產品的創新起到了加速作用。
現如今，英飛凌科技已經形成了CoolGaNTM品牌下的新一代五大類氮化鎵產品陣列：CoolGaNTM Transistor、CoolGaNTM BDS、CoolGaNTM Smart Sense、CoolGaNTM Drive和CoolGaNTM Control。
CoolGaN? G3系列晶體管和CoolGaN? G5系列晶體管
針對CoolGaNTM Transistor，英飛凌科技近日推出新一代高壓（HV）和中壓（MV）CoolGaNTM晶體管系列產品，新品完全采用 8 英寸工藝制造，這使客戶能夠將氮化鎵（GaN）的應用范圍擴大到 40 V 至 700 V 電壓，進一步推動數字化和低碳化進程。全新650 V G5系列適用于消費、數據中心、工業和太陽能領域的應用。該系列產品是英飛凌基于GIT的新一代高壓產品。另一個采用8英寸工藝制造的全新系列是G3中壓器件，覆蓋了60 V、80 V、100 V和120 V的CoolGaNTM晶體管電壓等級，以及40 V雙向開關（BDS）器件。G3中壓產品主要面向電機驅動、電信、數據中心、太陽能和消費應用。
CoolGaN? BDS和CoolGaN? Smart Sense
對于 CoolGaNTM BDS而言，其擁有出色的軟開關和硬開關性能，提供40 V、650 V 和 850 V電壓雙向開關，適用于移動設備USB端口、電池管理系統、逆變器和整流器等。CoolGaNTM Smart Sense 產品具有無損電流檢測功能，簡化了設計并進一步降低了功率損耗，同時將各種晶體管開關功能集成到一個封裝中，適用于消費類USB-C 充電器和適配器。
對于氮化鎵器件的應用前景，程文濤持積極樂觀的態度。
程文濤表示，在用到氮化鎵相關產品時，設計師們獲得了三大好處：節能、節省成本以及節省材料。氮化鎵在應用中，由于它開關速度特別快，可以提升開關頻率，在開關頻率提升后很多被動元器件可以大幅度減小，散熱器也可以減小，進而節省物料，這是氮化鎵在節省物料層面帶來的優勢。
基于此，使用氮化鎵器件后整個系統的成本自然也就下降了，這就氮化鎵半導體器件的大規模應用打開了廣闊的市場空間。
預計2024年氮化鎵功率元件產業營收年成長幅度將持續走高，長期來看，市場規模將從2022年的1.8億美元成長到2026年的13.3億美元，復合增長率高達65%。相信伴隨英飛凌在氮化鎵領域的不斷創新與突破，未來會看到氮化鎵器件的市場應用邊界會不斷拓展。
