《德州儀器600V氮化鎵FET功率級產品：LMG3410》

——拆解與逆向分析報告

具有集成驅動器和安全開關的智能氮化鎵（GaN）FET基於數十年的電源管理創新經驗，德州儀器（TI）推出了一款600V氮化鎵（GaN）場效應晶體管（FET）功率級產品，從而使TI成為首家能夠向公眾提供集成有高壓驅動器的GaN解決方案的半導體廠商。與基於硅材料FET的解決方案相比，這款全新的12A LMG3410功率級與TI的模擬與數字電力轉換控制器組合在一起，能使設計人員創造出尺寸更小、效率更高並且性能更佳的設計。而這些優勢在隔離式高壓工業、電信、企業計算和可再生能源應用中都特別重要。「通過3百萬小時以上的可靠測試，LMG3410使電源設計人員對GaN的無限潛能充滿信心，並且這也他們用之前認為根本不可行的方法重新思考電源架構和系統，」TI高壓電源解決方案副總裁Steve Lambouses說，「隨著TI在生產製造能力和大量系統設計專業知識方面的聲譽不斷擴大，全新的功率級成為TI邁向GaN市場的重要一步。」藉助集成驅動器和零反向恢複電流等特性，LMG3410提供可靠的性能，特別是在硬開關應用中更是如此；在這些應用中，它能夠極大地降低開關損耗，最多能降低80%。與獨立GaN FET不同，易於使用的LMG3410集成了針對溫度、電流和欠壓閉鎖（UVLO）故障保護的內置智能化等功能。經驗證的製造和封裝專業技術LMG3410是第一款包含了由TI生產的GaN FET的半導體集成電路（IC）。基於在製造和工藝領域多年形成的專業技術，TI在其硅技術兼容的工廠內創造出了GaN器件，並且通過不斷的實踐，使這些器件的質量超過了電子元件工業聯合會（JEDEC）標準的要求，以確保GaN在嚴酷的使用環境下的可靠性和穩健耐用性。

經驗證的製造和封裝專業技術

LMG3410封裝信息

LMG3410拆解分析

LMG3410晶元剖面分析

LMG3410晶元標記

LMG3410的主要特點和優勢：

- 使功率密度加倍。與基於硅材料的先進升壓功率因數轉換器相比，600V功率級在圖騰柱PFC中的功率損耗還要低50%。減少的物料清單（BOM）數量和更高的效率最多可以將電源的尺寸減少50%。

- 減少封裝寄生電感。與分立式GaN解決方案相比，全新器件的8mm x 8mm四方扁平無引線（QFN）封裝減少了功率損耗、組件電壓應力和電磁干擾（EMI）。

- 可實現全新拓撲。GaN的零反向恢複電荷有益於全新開關拓撲，其中包括圖騰柱PFC和LLC拓撲，以增加功率密度和效率。

拓展GaN生態系統

為了能夠讓設計人員在他們的電源設計中利用GaN技術所具有的優勢，TI還推出了全新的產品，以擴展其GaN生態系統。LMG5200POLEVM-10，一個48V至1V負載點（POL）評估模塊，將包括與80V LMG5200 GaN FET功率級配對使用的全新TPS53632G GaN FET控制器。這個解決方案可以在工業、電信和數據通信應用中實現高達92%的效率。

本報告對德州儀器600V氮化鎵FET功率級產品LMG3410進行完整的拆解與逆向分析，並給出其製造工藝流程以及成本和價格預估。

LMG3410部分工藝流程

此外，本報告還將LMG3410與Panasonic、Transphorm和GaN Systems的產品進行對比分析，以突出設計和製造工藝的差異對器件尺寸和生產成本的影響。

若需要《德州儀器600V氮化鎵FET功率級產品：LMG3410》樣刊，請發E-mail：wangyi#memsconsulting.com（#換成@）。

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