Pressemitteilung von Florian Hohenauer

Fujitsu produziert ab 2013 GaN-Leistungsbauelemente für hocheffiziente Stromversorgungseinheiten

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Langen, Deutschland, 26. November 2012 - Fujitsu Semiconductor hat durch die Implementierung seiner Galliumnitrid-Leistungsbauelemente (GaN) auf Siliziumsubstrat in Stromversorgungseinheiten für Server eine Ausgangsleistung von 2,5 kW erreicht. Der Einsatz der GaN-Technologie in Stromversorgungsanwendungen sorgt für mehr Energieeffizienz und reduziert die Umweltbelastung. Im Vergleich mit herkömmlichen Leistungsbausteinen auf Siliziumbasis weisen GaN-basierte Elemente einen geringeren Einschaltwiderstand auf und schalten erheblich schneller. Diese Eigenschaftskombination bewirkt einen verbesserten Umwandlungswirkungsgrad der Netzteile bei kompakterer Bauweise. Die Technologie ist daher bestens für den Einsatz in verschiedensten Elektroniksystemen geeignet, neben der Stromversorgung für Server etwa in Solarwechselrichtern, Batterieladegeräten und Antrieben für Elektrofahrzeuge.

Fujitsu Semiconductor plant die Markteinführung von GaN-Leistungsbauelemente auf einem Siliziumsubstrat. Das Verfahren ermöglicht eine kostengünstige Produktion bei vergrößerten Wafer-Durchmessern. An der Entwicklung der GaN-Technologie arbeitet das Unternehmen seit 2009. Ab 2011 wurden GaN-Leistungsbauelemente in Musterstückzahlen an ausgewählte Partnerunternehmen für Stromversorgungsanwendungen geliefert. An der Optimierung für den Einsatz in Netzteilen hat Fujitsu seither kontinuierlich weitergearbeitet. Fujitsu wird im zweiten Halbjahr 2013 in die Massenproduktion von GaN-Leistungsbauelementen einsteigen.

Fruchtbare Zusammenarbeit mit Fujitsu Laboratories
Fujitsu Semiconductor und Fujitsu Laboratories haben bei der Entwicklung verschiedener Schlüsseltechnologien für den Fertigungsprozess eng zusammengearbeitet, beispielsweise beim Aufbau der Prozesstechnologie für die Herstellung hochwertiger GaN-Kristalle auf einem Siliziumsubstrat. Auch auf dem Gebiet der Bauelemente-Technologie war die Zusammenarbeit fruchtbar. So wurde das Elektrodendesign verbessert, um den Anstieg des Einschaltwiderstands beim Schaltvorgang zu optimieren. Weiter wurde ein Schaltungslayout für Netzteile entwickelt, das die ultraschnellen Schaltvorgänge der GaN-Leistungsbauelemente unterstützt.

Im Ergebnis erzielt Fujitsu Semiconductor durch den Einsatz von GaN-Leistungsbauelementen in einer Leistungsfaktor-Korrekturschaltung (PFC, Power Factor Correction) einen Umwandlungswirkungsgrad, der die Performance konventioneller Silizium-Bausteine übertrifft. Fujitsu Semiconductor hat beispielsweise den Prototyp eines Servernetzteils mit integrierter PFC-Schaltung auf Basis der GaN-Technologie mit einer Ausgangsleistung von 2,5 kW entwickelt. GaN-Leistungsbauelemente sind dank dieser beeindruckenden Leistung für den Einsatz in Anwendungen mit Hochspannungs- und Hochstrom-Bauteilen prädestiniert.

Fujitsu Semiconductor hat in seinem Werk in Aizu-Wakamatsu eine Fertigungslinie für die Massenproduktion von 6-Zoll-Wafern eingerichtet. Die Serienproduktion von GaN-Leistungsbauelementen soll im zweiten Halbjahr 2013 anlaufen. Mit seinen für Kundenanwendungen optimierten GaN-Leistungsbauelementen und der technologischen Unterstützung des Schaltungsdesigns ermöglicht Fujitsu Semiconductor in Zukunft die Entwicklung von verlustarmen und kompakten Stromversorgungseinheiten für ein breit gestreutes Anwendungsspektrum.
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