【導讀】2026 年 9 月 30 日，中國北京訊 - 全球半導體解決方案供應商瑞薩電子（TSE：6723）今日宣布率先在業界推出采用雙面散熱技術的650V GaN器件，面向800V高壓直流（HVDC）AI數據中心架構中的高功率密度電能轉換。全新D-Mode GaN TP65H020G4PLSGBD采用超緊湊型雙面散熱（DSC）PQFN封裝，導通電阻低至20mΩ，處于650V同類產品超低導通電阻之列，可在更小空間內實現更高的功率處理能力。目前，瑞薩已向主要AI數據中心OEM和ODM客戶提供該器件樣品。
該器件基于瑞薩第四代升級版GaN架構打造，專為下一代AI數據中心的兆瓦級功率需求而設計，支持最高700V工作電壓。其目標應用包括將800V電壓降至48V、12V或6V的DC/DC中間總線轉換器（IBC）級，以及側掛式電源機架中的電池備份單元（BBU）和電容器組單元（CBU）級。
隨著機架功率從約120kW邁向兆瓦級，空間與散熱能力已成為進一步提升系統功率的關鍵制約因素。不同于傳統的頂部散熱封裝，新器件可同時通過頂部和底部散熱，使頂部熱阻降低10%。此外，其8mm × 8mm PQFN封裝的占板面積較現有10mm × 15mm TOLT封裝縮小57%。
該器件充分發揮瑞薩第四代升級版650V GaN技術的優勢，包括低柵極電荷、低輸出電容、內置具有極低反向恢復特性的續流二極管，以及無需負柵極偏置即可工作的高閾值電壓。該器件可搭配標準硅柵極驅動器使用，并支持MHz級開關頻率，從而減小無源元件并降低整體BOM成本，無需專用增強型GaN驅動器。
John Wiggenhorn, Senior Product Line Director of High-Voltage GaN at Renesas表示：“建設兆瓦級AI數據中心的客戶，在達到功率極限之前，就已面臨電路板空間不足和散熱余量受限的問題。憑借瑞薩率先推出的采用雙面散熱技術的650V GaN器件，我們可從器件上下兩側進行散熱，并顯著縮小占板面積，使設計人員無需重新設計電路板或增加更多散熱硬件，即可通過中間總線傳輸更高功率。此外，該器件延續了客戶現有硅柵極驅動方案的簡便操作，因此升級極為便捷。”
全新雙面散熱（DSC）PQFN封裝由瑞薩與主要AI基礎設施客戶共同定義，采用業界標準封裝尺寸，為客戶提供靈活的供應選擇。該GaN器件與瑞薩輔助電源控制器、柵極驅動器及MCU搭配使用，可為向800V架構轉型的OEM、ODM和超大規模數據中心運營商提供一站式電源解決方案。
瑞薩已完成該方案的芯片級驗證。基于該新器件打造并由瑞薩RA6T3 MCU控制的6kW、800V轉48V LLC直流變壓器（DCX）參考設計，功率密度達到2.6kW/in3。模塊級測試顯示，其滿載效率比采用同等TOLT封裝的電路板高出0.21%。更小的封裝還可節省PCB空間，并使FET之間的布局更加匹配。基于全新DSC 8mm × 8mm封裝平臺的800V轉12V及6V DC/DC IBC參考設計同樣可實現類似的性能提升、可擴展性和功率密度水平。
瑞薩將在10月12日至15日于美國加利福尼亞州圣何塞舉行的OCP全球峰會上，展示全新GaN器件TP65H020G4PLSGBD及其800V電源解決方案。
結論
瑞薩全新TP65H020G4PLSGBD GaN器件采用創新雙面散熱PQFN封裝，相較傳統TOLT封裝大幅縮小57%板載面積，頂部熱阻同步優化，完美適配兆瓦級數據中心高密度、小型化的設計需求。器件擁有20mΩ超低導通電阻，搭載第四代升級版GaN技術，具備低柵極電荷、低輸出電容、優異反向恢復特性等優勢，無需專用驅動芯片，可兼容通用硅柵極驅動器，支持高頻開關，有效精簡外圍元器件、降低整機BOM成本。經過實測驗證，基于該器件打造的800V轉48V直流變壓器參考設計，功率密度表現優異，滿載效率較傳統封裝方案實現有效提升。依托標準化封裝尺寸與完整的配套產品矩陣，這款GaN器件能夠幫助工程師快速完成高壓電源方案升級，無需大幅改動電路設計，高效助力新一代高功率、高效率AI數據中心基礎設施的迭代升級。
