前言
近年来,随着人工智能、云计算及高密度电源需求的爆发式增长,功率电子系统对效率、功率密度及热管理的挑战日益严峻。传统硅基MOSFET受限于材料特性,在高压、高频场景下的性能瓶颈逐渐显现。氮化镓(GaN)技术凭借其宽禁带特性、高电子迁移率及低开关损耗,成为突破现有技术框架的关键。
英诺赛科近期推出的100V增强型GaN功率器件INN100EA035A,不仅是全球首个实现大规模量产的100V级GaN解决方案,更通过双面散热封装与优化设计,重新定义了电源系统的性能边界,为AI服务器及48V基础设施的高效能源转换提供了全新解决方案。
INN100EA035A
INN100EA035A 采用Topside cooling En-FCLGA封装,为业界首款 P2P Silicon MOS 100V氮化镓的量产产品,最大导通电阻为3.5mΩ,双面散热,且具有低导阻、低栅极电荷、低开关损耗以及零反向恢复电荷等特点,这一特性对于效率要求极高的AI和48V电源应用尤为重要。与传统的MOSFET方案相比,该器件的功率密度提升20%;与业界最先进的MOSFET相比,系统功率损耗可降低大于35%。
这款芯片的主要优势在于其采用了先进的双冷却 En-FCLGA 封装,传统单冷却封装因热路径单一,易形成局部热点,而 En-FCLGA 封装由于双面散热架构的引入,通过顶部与底部的协同散热设计,将热阻降至0.49°C/W,较同类单面散热方案提升65%的导热效率。这一改进直接降低了器件的工作结温,结合3.5 mΩ的超低导通电阻,使得在48V/25A工作条件下,稳态损耗较同类硅基MOSFET减少35%以上。
而在AI服务器48V DC-DC电源架构中,INN100EA035A通过垂直电流路径设计,将PCB寄生电阻降至最低。对比传统MOSFET,功率密度可提升20%,且系统级效率在满载条件下可突破98%,显著降低了散热需求与整体方案成本。双面散热设计还兼容多层PCB与外部散热器的灵活组合,例如在四层FR4板上搭配35×35×15 mm散热片时,结到环境热阻可进一步降至26.22°C/W,满足高功率AI GPU的散热要求。
该器件的应用潜力不仅限于AI服务器电源。在太阳能MPPT、同步整流及电机驱动等领域,其低损耗、高频率特性同样具备竞争力。
同时英诺赛科已基于En-FCLGA封装技术推出了多款产品,导通电阻范围覆盖 1.8-7 mΩ,除INN100EA035A已进入量产阶段以外,其余均已进入工程验证阶段,预计将在近期上市,通过加速扩展GaN产品线,以匹配AI服务器、可再生能源逆变器等市场对功率器件多样化、定制化的需求,为设计者提供了无缝替换传统MOSFET的高性价比路径。
充电头网总结
INN100EA035A的推出标志着GaN功率器件在系统集成度与热管理能力上的重要突破。En-FCLGA封装通过双面散热架构与低寄生参数设计,成功解决了高功率密度场景下的效率与可靠性矛盾。从技术参数看,3.5mΩ级导通电阻、7nC级栅极电荷以及42nC输出电荷的组合,使该芯片在48V总线架构中展现出显著的性能优势。相较于现有硅基方案,该器件不仅可以将功率密度提升约20%,更通过零反向恢复特性降低了高频谐振风险,为AI服务器电源、太阳能MPPT及电机驱动等场景提供了更优的半导体基础。
英诺赛科通过该产品进一步巩固了其在GaN市场的技术领导地位。双面散热封装的规模化应用,或将推动功率模块设计范式从“单一热路径优化”向“三维热-电协同设计”转型。随着该技术向更高电压等级延伸,GaN器件有望在新能源汽车电驱、工业变频器等领域实现更广泛的技术替代。