瑞萨率先推出业界首款采用8mm × 8mm双面散热封装的 650V GaN器件，面向兆瓦级AI数据中心

瑞萨电子（TSE：6723）今日宣布率先在业界推出采用双面散热技术的650V GaN器件，面向800V高压直流（HVDC）AI数据中心架构中的高功率密度电能转换。全新D-Mode GaN TP65H020G4PLSGBD采用超紧凑型双面散热（DSC）PQFN封装，导通电阻低至20mΩ，处于650V同类产品超低导通电阻之列，可在更小空间内实现更高的功率处理能力。目前，瑞萨已向主要AI数据中心OEM和ODM客户提供该器件样品。



该器件基于瑞萨第四代升级版GaN架构打造，专为下一代AI数据中心的兆瓦级功率需求而设计，支持最高700V工作电压。其目标应用包括将800V电压降至48V、12V或6V的DC/DC中间总线转换器（IBC）级，以及侧挂式电源机架中的电池备份单元（BBU）和电容器组单元（CBU）级。

随着机架功率从约120kW迈向兆瓦级，空间与散热能力已成为进一步提升系统功率的关键制约因素。不同于传统的顶部散热封装，新器件可同时通过顶部和底部散热，使顶部热阻降低10%。此外，其8mm × 8mm PQFN封装的占板面积较现有10mm × 15mm TOLT封装缩小57%。

该器件充分发挥瑞萨第四代升级版650V GaN技术的优势，包括低栅极电荷、低输出电容、内置具有极低反向恢复特性的续流二极管，以及无需负栅极偏置即可工作的高阈值电压。该器件可搭配标准硅栅极驱动器使用，并支持MHz级开关频率，从而减小无源元件并降低整体BOM成本，无需专用增强型GaN驱动器。

John Wiggenhorn, Senior Product Line Director of High-Voltage GaN at Renesas表示：“建设兆瓦级AI数据中心的客户，在达到功率极限之前，就已面临电路板空间不足和散热余量受限的问题。凭借瑞萨率先推出的采用双面散热技术的650V GaN器件，我们可从器件上下两侧进行散热，并显著缩小占板面积，使设计人员无需重新设计电路板或增加更多散热硬件，即可通过中间总线传输更高功率。此外，该器件延续了客户现有硅栅极驱动方案的简便操作，因此升级极为便捷。”

全新双面散热（DSC）PQFN封装由瑞萨与主要AI基础设施客户共同定义，采用业界标准封装尺寸，为客户提供灵活的供应选择。该GaN器件与瑞萨辅助电源控制器、栅极驱动器及MCU搭配使用，可为向800V架构转型的OEM、ODM和超大规模数据中心运营商提供一站式电源解决方案。

瑞萨已完成该方案的芯片级验证。基于该新器件打造并由瑞萨RA6T3 MCU控制的6kW、800V转48V LLC直流变压器（DCX）参考设计，功率密度达到2.6kW/in3。模块级测试显示，其满载效率比采用同等TOLT封装的电路板高出0.21%。更小的封装还可节省PCB空间，并使FET之间的布局更加匹配。基于全新DSC 8mm × 8mm封装平台的800V转12V及6V DC/DC IBC参考设计同样可实现类似的性能提升、可扩展性和功率密度水平。

瑞萨将在10月12日至15日于美国加利福尼亚州圣何塞举行的OCP全球峰会上，展示全新GaN器件TP65H020G4PLSGBD及其800V电源解决方案。

供货信息
TP65H020G4PLSGBD现已开始提供样品，计划于2027年年中量产。有关瑞萨GaN解决方案的更多信息，请访问：renesas.com/gan-fets。