STマイクロエレクトロニクス、 小型・高効率の電源を実現する初のGaNパワー製品を発表

多種多様な電子機器に半導体を提供する世界的半導体メーカーのSTマイクロエレクトロニクス（NYSE：STM、以下ST）は、GaN（窒化ガリウム）パワー半導体の新しい製品ファミリを発表しました。同製品は、幅広い電子機器の消費電力を大幅に削減すると共に、設計の小型化に貢献します。充電器などのコンスーマ機器、PCの外部電源アダプタ、LED照明ドライバ、テレビや生活家電の内部電源など、幅広いアプリケーションに最適です。世界各地で大量に使用されているこれらのアプリケーションの効率を向上させることで、CO2の大幅な削減に貢献することができます。また、STのGaNパワー製品は、通信機器の電源、産業用モータ･ドライバ、太陽光発電システム用インバータ、電気自動車およびオンボード･チャージャなど、高電力アプリケーションにも最適です。

STのパワー･トランジスタMACRO事業部ジェネラル･マネージャ 兼 オートモーティブ & ディスクリート製品グループ･バイスプレジデントであるEdoardo Merliは、次のようにコメントしています。「GaNベースの製品は、次世代のパワー半導体をけん引しています。STでは、この魅力的な技術が持つ潜在性を実現する準備が整い、今回初のGaNパワー製品を発表しました。STPOWERポートフォリオに属するこの新しい製品ファミリは、コンスーマ機器、産業機器および車載機器向けの幅広い電源に革新的な性能を提供します。STは、幅広いアプリケーションにおける小型･高効率電源の実現に向けて、継続的にPowerGaNポートフォリオを構築していきます。」

技術情報
ワイド･バンドギャップ化合物半導体材料であるGaN（窒化ガリウム）は、従来のシリコンと比較してきわめて高い電圧に対応できると共に、オン抵抗が小さいため導通損失の低減にも貢献します。GaNを採用した製品は、きわめて高効率なスイッチングが可能であるため、スイッチング損失の大幅な削減も可能です。また、高い周波数で動作できるため、より小型の受動部品を採用することができます。これらの特徴から、パワー・コンバータの損失削減（発熱の低減）と効率の向上が可能です。GaNは、PCアダプタをはじめとする、さまざまな製品の小型･軽量化を実現します。

第三者機関の試算によると、GaNパワー半導体を使用することで、標準的なスマートフォン用充電器を最大40%小型化することができ、同じサイズであればより大きな電力を供給できるようになります。このような電力効率および電力密度の性能向上は、コンスーマ機器、産業機器、車載用機器など数多くのアプリケーションにも同様のメリットを提供すると想定されています。

STが提供するGaN HEMT製品ファミリ「G-HEMT™」の最初の製品となる「SGT120R65AL」は、650V耐圧、最大120mΩのオン抵抗（Rds（on））、最大15Aのドレイン電流能力、およびゲート駆動を最適化するためのケルビン･ソース端子を備えています。同製品は、業界標準の小型表面実装型PowerFLAT 5×6 HVパッケージで提供され、単価は1000個購入時に約3.00ドルです。PCアダプタやUSB充電器、ワイヤレス充電器などに最適な製品です。

また、開発中の650V耐圧GaNトランジスタ「SGT120R65A2S」は、現在サンプル出荷中です。120mΩのRds（on）を備える同製品は、ワイヤ･ボンディングを使用しない先進的なラミネート型パッケージの2SPAK™で提供され、高電力･高周波数アプリケーションにおいて効率と信頼性の向上に貢献します。また、PowerFLAT 5×6 HVパッケージで提供される「SGT65R65AL」、および2SPAKで提供される「SGT65R65A2S」は、両製品共に65mΩのRds（on）を備えています。これらの製品は、2022年後半に量産を開始する予定です。

さらに、GaN FET製品ファミリ「G-FET™」初の製品であるカスコード型GaNトランジスタ「SGT250R65ALCS」は、250mΩのRds（on）を備え、PQFN 5×6パッケージで提供されます。同製品は、2022年の第3四半期にサンプル提供が開始される予定です。

G-FETファミリは、高速、超低Qrrを特徴とする堅牢性に優れたd-mode FETを含むカスコード型GaNトランジスタで、標準的なシリコン･ゲート･ドライバで駆動可能です。幅広い電力アプリケーションに最適です。

G-HEMTファミリは、超高速、ゼロQrrのe-mode HEMTです。並列化が容易で、高周波数･高電力のアプリケーションに最適です。

G-FETおよびG-HEMTは共に、STPOWER製品ポートフォリオにおけるPowerGaNファミリの製品です。

詳細については、ウェブサイト（www.st.com/gan-transistors または www.st.com/gan-hemt-transistors）をご覧ください。