供稿人：Sinjin Dixon Warren博士
氮化镓（GaN）技术在USB-C充电器中的出现是半导体市场的一个新趋势。在过去的一年里，TechInsights从纳维达斯来自包尔英特在各种USB充电器中，如最近出版的各种博客和文章. 与硅基技术相比，GaN的使用有望提高效率、降低热损失和更小的形状因数。
在内部，这些充电器是紧凑的开关电源，有效地转换成5伏直流输出线交流。输入AC首先转换为高压DC。直流电被高频斩波并馈入一个小型反激变压器。变压器的输出转换为低压直流电，经过滤波，并通过USB端口提供5V输出。反馈机制调节斩波频率以保持输出电压稳定。名牌充电器使用专门的控制IC来运行充电器，而更便宜的设备则用低质量的反馈电路取代IC。
基于GaN的USB充电器的最新进入者是Innoscience。创科（珠海）科技有限公司成立于2015年12月，位于珠海国家高新区。他们建立了中国第一条8英寸GaN-on-Si功率器件的批量生产线。Innoscience显然提供了广泛的解决方案，包括30V-650V GaN on Si功率器件和5G射频器件。
我们在ROCK RH-PD65W 65 W（20 V，3.25 A）USB-C墙壁充电器中发现了Innoscience INN650D02，该充电器由深圳仁清卓越科技有限公司生产。据介绍，INN650D02是一种650 V GaN增强型功率晶体管，RDSON为200 mW数据表.
图1和图2显示了ROCK RH-PD65W的正面和背面，尺寸为6.0 cm x 6.0 cm x 2.9 cm，不包括插销。它提供的最大功率密度为10.2 W/in3，这比TechInsights最近分析的充电器的平均值略低。RH-PD65W内部的主PCB的顶面如图3所示。INN650D02出现在靠近电路板中间的位置。
将Innoscience INN650D02从PCB中取出进行进一步分析。图4显示了INN650D02封装的平面图X射线。封装中间有一个单独的芯片，通过连接线连接到源极、漏极和栅极引脚。还提供了SK监视pin。TechInsights实验室中的脱封显示了模具，其左下角有一个“F1”标记，如图5所示。漏极垫位于模具的底部边缘，而源极和栅极垫位于顶部边缘。高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅指垂直穿过芯片。
图6显示了INN650D02 F1模具结构的SEM横截面图。该器件在GaN-on-Si衬底上采用四层金属化，包括金属0衬底接触层和金属1栅极接触层。栅极形成为可能的P型GaN的台面。
基于GaN的USB充电器市场正在迅速发展。TechInsights现在已经看到了十种不同的充电器，其中GaN技术来自三个不同的供应商，即纳维半导体、Power Integration和now Innoscience。大多数充电器是由售后供应商生产的，但至少有两家OEM进入了这个市场，即小米科技和OPPO。有谣言苹果可能会在今年某个时候进入GaN-base USB充电器市场。
