התחרות נועדה לעודד חדשנות ביישומי חשמל באמצעות ה-GaN של imec טֶכנוֹלוֹגִיָה לאינטגרציה מונוליטית של מעגלי חשמל.
הפרויקט הזוכה בפרס שכותרתו "גבוה מתח חצי גשר עם נהגים משולבים ומעגלי בקרה-כל הגליום ניטריד ”הוגש על ידי צוות חוקרים מיושב ראש מעגלים אנלוגיים משולבים ומערכות RF של RWTH-אוניברסיטת אאכן.
הצעות שהוגשו על ידי ESAT-MICAS מ- KU Leuven ומאוניברסיטת לייבניץ האנובר הגיעו למקום השני והשלישי, בהתאמה. העיצובים הזוכים יקבלו אב טיפוס ב- 650V GaN- הקרוב של imecIC ריצה של Multi-Project Wafer (MPW), החל מסוף אוקטובר
תעשיית אלקטרוניקה חשמלית מחפשת גישות חדשות ליצירת הספק גבוה יותר, רכיבים קטנים ומהירים יותר המגדילים את צפיפות ההספק של המכשירים.
כדי לעשות זאת, חברות יכלו להשתמש בטכנולוגיית GaN, וליצור התקני כוח המציגים חוזק פירוק גבוה יותר, מהירויות מיתוג מהירות יותר והתנגדות הפעלה נמוכה יותר.
במילים אחרות: טכנולוגיית GaN מאפשרת לעלות משמעותית על שבבי כוח מבוססי סיליקון מבחינת ביצועי ויעילות המערכת, מפרטי שטח פיזי ועלויות אריזה. וזה עובד בטמפרטורות גבוהות יותר.
זה העלה את העניין ממגוון רחב של מגזרי תעשייה - מחברות רכב ואלקטרוניקה, ועד לספקיות של פתרונות מרכזי נתונים.
שבבי הכוח המבוססים על GaN של היום כבר דחפו את תדרי ההפעלה והיעילות של ספקי כוח Switch Mode (SMPS) לרמות שיא.
עם זאת, הם עדיין זמינים בעיקר כרכיבים בדידים, בעוד המפתח לפתיחת מלוא הפוטנציאל של הטכנולוגיה טמון בהפחתת השראות הטפיליות.
Imec הגיבה לאתגר זה באמצעות פיתוח טכנולוגיית ה-GaN-on-SOI שלה, המאפשרת לשלב באופן מונוליטי מעגלים לוגיים ואנלוגיים עם רכיבי כוח על אותו קובייה. ככזה, ניתן להפחית באופן דרסטי את השראות הטפיליות, וכתוצאה מכך מהירות מיתוג משופרת בהרבה.
כדי להפוך מכשירים ומעגלים של GaN-on-SOI לזולים יותר וזמינים יותר ללקוחותיה, imec מציעה פתרון Wafer Multi-Project (MPW) באמצעות Europractice.
במודל MPW, עלויות המסכה, העיבוד וההנדסה מתחלקות במספר עיצובים של לקוחות, המספקות בדרך כלל ריצות אב טיפוס של 40 דגימות מדגם.
זהו אותו פתרון MPW שתמך בתחרות GaN-IC שהושקה לאחרונה על ידי imec ו- EUROPRACTICE, ומכוונת לצוותי אוניברסיטה שמעולם לא יצרו אב טיפוס בטכנולוגיית GaN-IC של imec קודם לכן.
הצוות מאוניברסיטת RWTH באאכן הציע א מעגל מבוסס על שלב פלט חצי גשר במתח גבוה, הכולל דרייברים משולבים ומחליף רמה.
יישומים פוטנציאליים כוללים ממירים לא מבודדים התומכים באלקטרוניקה לרכב במערכות מתח נמוך יותר לרכבים קונבנציונאליים או היברידיים, או מעגלים במתח גבוה לרכבים חשמליים לחלוטין.
למרות שפתרונות רב-שבבים המשלבים מחשבי IC של חצי גשר עם נהגים משולבים ושינויי רמות זמינים ממספר ספקים מצומצם, ממירים GaN משולבים במלואם אינם.
העיצוב המוצע על ידי צוות Aachen כולל רמה גבוהה מאוד של אינטגרציה עבור כל GaN-ICs, שילוב מתח ומעגלי בקרה, מה שמבטל את הצורך בבקרים או דרייברים חיצוניים.
העיצוב המוצע על ידי צוות KU Leuven כולל כוח AC/DC ישיר ב- All-GaN מֵמִיר IC, המכוון למוצרים בנפח גדול כגון מטענים ומתאמים למכשירים ניידים, כמו גם ווסת ממירי חשמל משולבים לרכב ואלקטרוניקה.
לבסוף, העיצוב מאוניברסיטת הנובר מנצל את תדרי המיתוג הגבוהים יותר של טכנולוגיית GaN כדי לשפר את היעילות בממירים לא מקוונים עבור מכשירי חשמל ביתיים ותאורה בטווח ההספק של 200W, המהווה 60% מצריכת החשמל למגורים באיחוד האירופי. להפחתת צריכת החשמל.