氮化镓（GaN）正在进入发展的新阶段。在激光雷达、卫星电源、快速充电器和人工智能电源传输等应用领域取得成功后，该技术越来越多地应用于低压、大电流的应用中，其中开关速度、低导通损耗和功率密度至关重要。

对于EPC来说，这一转变特别重要。该公司在增强型eGaN技术的基础上建立了GaN产品组合，并不断推动GaN进入传统硅MOSFET在开关性能、尺寸和效率方面存在局限性的应用领域。现在开发低于100V的低压器件打开了AI电源、机器人技术、电机驱动和其他大电流系统中的更多机会。

支持这一产品路线图需要的不仅仅是晶体管设计。随着器件几何尺寸缩小和电流密度增加，制造工艺变得越来越重要。在我对世界先进（VIS）的访问中，我有机会与其GaN项目开发主任沈士强处长直接讨论这些挑战，包括该公司的制造能力如何支持低压GaN路线图。

在我看来，这是EPC战略的一个重要方面。GaN的性能不仅由晶体管设计决定。制造越来越小、越来越均匀的器件的能力，保持良率，管理热性能，最终有效地封装器件，正变得同样重要。因此，EPC与世界先进的合作超越了传统的代工关系：它为推动GaN技术进入越来越具挑战性的应用提供了制造基础。

世界先进的沈士强处长介绍，该公司是早期的八英寸GaN代工厂之一，内部平台范围从650V到1,200V。最近，该公司一直在与EPC合作开发低于100V的低压GaN技术。

最近我们也在通过与EPC的合作来进一步开发低压氮化镓技术，目标是达到100伏以下。

将GaN推向100V以下

低压领域给GaN制造工艺带来了不同的挑战。在较低的电压等级下，设计人员可以优化晶体管以获得极低的导通电阻和非常高的电流，同时利用GaN能够以高频率开关的优势。

这种组合在载点转换、AI处理器电源、机器人和电机控制等应用中特别有吸引力，这些应用中的功率级必须从紧凑的空间内提供大电流。

挑战在于，实现极低的电阻需要越来越小的器件尺寸和对制造工艺的严格控制。

根据沈处长的说法，先进的光刻技术是关键的推动者。从六英寸转向八英寸制造使代工厂能够使用更先进的工具并实现更小的关键尺寸。

作为一家八英寸代工厂，世界先进能够为这些低压器件应用提供更小的关键尺寸。

对于EPC来说，这一能力很重要，因为低压GaN的性能与降低导通损耗同时保持GaN已知的高频开关特性的能力密切相关。

减小器件尺寸可以降低导通电阻和提高功率密度，但前提是工艺均匀性和良率保持在控制范围内。因此，制造平台成为性能等式的一部分。

八英寸硅片：不仅仅是更高的产量

向八英寸硅片的转变有时被主要视为一个制造规模决策。然而，对于低压GaN，它也对器件性能和工艺能力有影响。

更大的晶圆提供了更高的产量，但对于先进的低压器件来说，更重要的优势是可以使用能够以更高精度控制更小尺寸的制造设备。

沈处长指出，晶圆尺寸、先进设备和工艺控制的结合是八英寸平台的关键优势。

对于EPC，这为扩展其低压GaN技术提供了制造基础，而不需要将性能和可制造性作为分开的目标。设计用于实现极低电阻和高电流能力的器件最终必须在大晶圆产量中始终如一地提供这种性能。

随着GaN从单个高性能应用转向在AI服务器和机器人等系统中的更广泛部署，这变得特别重要。

工艺均匀性成为性能参数

在器件层面，低压GaN越来越多地关于在很小的区域内管理非常高的电流。因此，工艺中的任何变化都会直接影响电气性能和热行为。

世界先进表示，它已经开发出了控制良率和扩展器件以实现更高功率密度的工艺。

我们有办法控制良率并将器件扩展到更高功率密度器件。

这对EPC特别相关，因为其低压GaN技术针对的是每一微欧都很重要的应用。更低的电阻可以降低导通损耗，而快速开关可以减少磁性元件和功率级其他元件的尺寸。

结果是系统级的优势：更高的效率和功率密度可能同时实现，而不是相互权衡。

可靠性从技术问题转变为制造规范

从历史上看，可靠性一直是GaN技术采用的关键问题之一。然而，随着该技术进入更具挑战性的应用，讨论越来越多地转向制造商如何能够在大批量生产中证明一致的可靠性。

世界先进表示，作为一家长期成立的代工厂的经验提供了重要优势。该公司开发了监测系统，可以在制造过程中向工程团队提供实时反馈。

世界先进是一家拥有30多年历史的八英寸代工服务商，我们已经建立了许多监测系统来为工程团队提供实时反馈。

对于EPC，这种制造规范支持更广泛的战略：GaN性能不能与可重复性和质量分离。当该公司以AI电源和机器人等应用为目标时，客户需要的不仅仅是高性能晶体管，而是能够一致生产的器件平台。

沈处长认为该行业现在正在达到这一过程的一个重要节点。

氮化镓已经到了人们开始认识到其长期可靠性潜力的阶段，并且可靠性数据的积累正在帮助增加对该技术的接受。

封装是GaN架构的一部分

晶体管只是功率系统的一部分。随着电流密度增加，封装和热管理变得越来越重要。

即使GaN具有高效率，功率损耗也不会完全消失。在高电流条件下，剩余的损耗仍然会产生大量热量，移除这些热量的能力成为整体功率密度的限制因素。

热管理对于传统射频GaN和功率GaN都成了一个大问题。

因此，世界先进正在与客户和封装供应商一起研究不同的方法，包括DFN和TOLT封装，以及专有的封装方法。

对于EPC，封装已经是其GaN差异化的重要因素。该公司的封装是围绕高速、大电流功率转换的要求而专门发展的。目标不仅仅是封装晶体管，而是最小化半导体和功率级其他部分之间的电气和热限制。

这对于低压器件特别重要。随着电阻降低和电流能力增加，封装和互连中的寄生电阻和电感相对于半导体本身变得越来越重要。

从晶体管到集成功率级

下一步可能是更大程度的集成。

沈处长将集成视为GaN行业的主要方向之一，论证认为晶体管单独无法解决未来功率系统的所有要求。

仅GaN是不够的。你必须将封装和所有这些无源元件全部集成到一个非常紧凑的芯片或非常紧凑的电路板中。

这一方向与EPC超越分立晶体管迈向集成GaN功率解决方案的战略密切相符。

对于高频应用，集成可以提供几个优势。较短的互连可以降低寄生电感，而将功率器件和相关控制电路放在更近的地方可以简化整个开关回路的设计。

结果可以是能够以更高频率运行同时保持效率和可管理电磁行为的功率级。

世界先进也指出了硅基技术的必要性。这突显了下一代功率转换的一个重要现实：能普及的架构不太可能仅基于晶体管。半导体工艺技术、栅极驱动、封装、热管理和无源元件越来越需要作为一个整体系统进行优化。

为什么低压GaN对于AI和机器人很重要

EPC低压GaN技术的潜在应用远远超出传统电源的范围。

世界先进将AI服务器和机器人技术确定为新兴机会领域，以及激光雷达等已建立的应用。

低压氮化镓在不同领域获得了越来越多的认可。应用可以从传统的激光雷达系统开始，并开始扩展到AI服务器。

机器人的设计会很有趣，因为功率电子设备分布在整台机器中。电动机、执行器和本地功率转换器都需要紧凑、高效和响应快速的功率级。

AI基础设施中也越来越需要同样的特性。随着处理器功率增加，功率传输系统必须处理更高的电流，同时占用有限的电路板面积。降低转换损耗和增加开关频率可以帮助设计人员实现更高的功率密度。

这与EPC的低压GaN路线图形成了强烈的契合。EPC不是将GaN简单地定位为硅的更高效替代品，而是针对那些高开关速度、低电阻和紧凑封装可以从根本上改变功率级设计的架构。

制造合作伙伴关系支撑产品路线图

EPC与世界先进的关系说明了GaN发展的下一阶段正在成为一个生态系统的努力。

EPC带来了器件架构、应用专业知识和对高性能GaN功率转换的关注，而世界先进贡献了八英寸制造平台、工艺开发和高产量代工专业知识。

沈处长强调该关系基于长期合作和开放性。

我们很高兴能够与EPC合作，并共同从事这些先进技术工作以服务功率电子学世界。

当EPC将GaN推向更低的电压范围时，这一伙伴关系变得越来越有价值。目标不仅仅是制造更小的晶体管。而是创造一个可扩展的平台，能够在大批量中提供极低的电阻、高电流密度、高频开关和可靠的操作。

机会很大。根据沈处长的说法，低压GaN正在进入可能成为未来十年一些定义性功率市场的应用，特别是随着AI基础设施和物理机器人的扩展。

氮化镓将是下一个十年最重要的技术之一。

对于EPC，其GaN器件技术与先进的八英寸制造平台的结合提供了一条将GaN的优势扩展到更广泛功率架构范围的道路——从AI电源传输到机器人和高性能电机控制——这些应用中的效率、开关速度和功率密度用传统硅技术越来越难以实现。