國產(chǎn)首顆機(jī)器人關(guān)節(jié)“氮化鎵驅(qū)動器芯片”正式商用

作者 | 發(fā)布日期 2025 年 06 月 06 日 13:49 | 分類 企業(yè) , 氮化鎵GaN

近日,中科無線半導(dǎo)體有限公司正式宣布,其基于氮化鎵(GaN)HEMT工藝的機(jī)器人關(guān)節(jié)ASIC驅(qū)動器芯片已成功推出并投入商用。該芯片作為中科半導(dǎo)體機(jī)器人動力系統(tǒng)芯片家族 “機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動器芯片系列” 的重要一員,具備卓越性能,可有效滿足高功率密度場景需求。

圖片來源:中科半導(dǎo)體

據(jù)介紹,此系列芯片在高溫環(huán)境下性能穩(wěn)定,具有體積小、轉(zhuǎn)換效率高、開關(guān)損耗低等優(yōu)勢,能顯著降低熱管理需求,提高系統(tǒng)緊湊度,特別適用于工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人等高功率密度應(yīng)用場景,在具身機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)、伺服電機(jī)控制等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

此次發(fā)布的正式商用型號為(CT-1906)LGA封裝,集成6個GaN HEMT(三相半橋拓?fù)洌┡c3路獨立驅(qū)動器,支持80V連續(xù)電壓/100V瞬態(tài)電壓、60A持續(xù)電流輸出,開關(guān)頻率可達(dá)5MHz。與此同時,中科無線半導(dǎo)體還同步推出CT-1904、CT-1902系列產(chǎn)品,通過統(tǒng)一器件規(guī)格(GaN FET 性能、封裝工藝)與分級集成策略,降低客戶多平臺開發(fā)成本,實現(xiàn)從 “全集成” 到 “可擴(kuò)展” 的無縫對接,滿足工業(yè)自動化、新能源設(shè)備及具身智能領(lǐng)域的差異化需求。

圖片來源:中科半導(dǎo)體

中科無線半導(dǎo)體此次推出的機(jī)器人關(guān)節(jié)ASIC驅(qū)動器芯片,憑借其先進(jìn)的技術(shù)和出色的性能,有望為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力,推動相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的突破。

2025年被視為 “人形機(jī)器人量產(chǎn)元年”,各大廠商紛紛推出量產(chǎn)版的人形機(jī)器人,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來了高速發(fā)展的黃金時期。在這一關(guān)鍵節(jié)點,氮化鎵作為一種具有卓越性能的半導(dǎo)體材料,正逐漸嶄露頭角,成為推動機(jī)器人技術(shù)突破的關(guān)鍵力量。

氮化鎵具備高電子遷移率、高擊穿電場和高熱導(dǎo)率等特性,使其在機(jī)器人的功率管理、驅(qū)動控制等核心環(huán)節(jié)中展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢,能夠顯著提升機(jī)器人的能源利用效率、響應(yīng)速度和整體性能。在此背景下,英諾賽科、中科阿爾法、英飛凌、中科無線半導(dǎo)體等企業(yè)正積極探索利用氮化鎵技術(shù)打造性能更卓越的機(jī)器人產(chǎn)品。

英諾賽科正憑借其先進(jìn)的氮化鎵(GaN)技術(shù),在人形機(jī)器人領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長勢頭。

該公司2024年財報披露,英諾賽科已推出150V/100V全系列氮化鎵產(chǎn)品,這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于人形機(jī)器人關(guān)節(jié)、靈巧手電機(jī)驅(qū)動、智能電源轉(zhuǎn)換及電池管理等核心環(huán)節(jié)。尤其值得關(guān)注的是,其100W關(guān)節(jié)電機(jī)驅(qū)動產(chǎn)品已成功實現(xiàn)量產(chǎn),這標(biāo)志著英諾賽科在人形機(jī)器人核心部件供應(yīng)上取得了突破性進(jìn)展。

英諾賽科產(chǎn)品應(yīng)用主任工程師鄭先華進(jìn)一步闡述,公司的氮化鎵產(chǎn)品能夠全面覆蓋機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器、靈巧手、線性執(zhí)行器等關(guān)鍵運動部件,以及智能感知、AI與控制、電池、充電器等輔助系統(tǒng)應(yīng)用。

英諾賽科在機(jī)器人電源管理和充電領(lǐng)域也實現(xiàn)了創(chuàng)新。公司旗下的VGaN技術(shù)已被應(yīng)用于機(jī)器人電池管理系統(tǒng)(BMS)解決方案,相較于傳統(tǒng)的硅基MOS方案,VGaN在系統(tǒng)單板體積上取得了顯著突破。在充電方面,InnoGaN機(jī)器人240W快充解決方案采用了All GaN BTPPFC+LLC技術(shù),具備高效率、小體積和高功率密度的優(yōu)勢,在提升充電效率的同時,也確保了機(jī)器人工作的連續(xù)性,為機(jī)器人快充領(lǐng)域帶來了新的技術(shù)突破。

展望未來,英諾賽科正積極深化與機(jī)器人、無人機(jī)等新興應(yīng)用領(lǐng)域客戶的技術(shù)合作。2025年3月31日,公司與全球半導(dǎo)體巨頭意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)簽署了氮化鎵技術(shù)開發(fā)與制造協(xié)議。這項戰(zhàn)略合作旨在共同打造面向AI數(shù)據(jù)中心、可再生能源、汽車以及機(jī)器人等領(lǐng)域的功率電子技術(shù)未來。

英飛凌充分發(fā)揮自身在功率半導(dǎo)體、傳感器和微控制器產(chǎn)品上的傳統(tǒng)優(yōu)勢,為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來了諸多創(chuàng)新。

英飛凌圍繞機(jī)器人應(yīng)用打造了全棧式解決方案,覆蓋從馬達(dá)驅(qū)動、嵌入式控制,到連接、感知以及安全人機(jī)互動等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過利用氮化鎵技術(shù),英飛凌助力客戶設(shè)計出更為高效且尺寸更小的馬達(dá)驅(qū)動產(chǎn)品和機(jī)器人關(guān)節(jié)。

此前英飛凌推出的PSOC Edge系列MCU,在邊緣端為AI應(yīng)用提供支持,有助于推動AI技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域更廣泛場景的應(yīng)用,讓機(jī)器人在智能感知、實時決策等方面的能力得到進(jìn)一步提升 。

(集邦化合物半導(dǎo)體 妮蔻 整理)

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