︿
Top

5G部署高頻,GaN將顯得重要

瀏覽次數:6244| 歡迎推文: facebook twitter wechat Linked

科技產業資訊室 (iKnow) - Kyle 發表於 2022年4月13日
facebook twitter wechat twitter

圖、5G熱界面材料(TIM)需求成長預估

5G部署正如火如荼展開,到2021年底,所安裝的中頻基礎設施幾乎是2019年的6倍。但這並不意味著所有挑戰都已解決。迄今為止,大部分5G部署都與現有4G相似,是採用較低頻段,而不是充分利用較高頻率──6 GHz以下和毫米波(> 20 GHz)頻段才是關鍵。

也因為如今,5G的當前狀態所看到的技術創新比最初預期的還要少,因為高頻率、Gigabit下載速度和毫秒延遲的承諾尚未得到完全實現。IDTechEx認為GaN在5G市場的技術創新上將非常具有機會。

橫向擴散金屬氧化物半導體(laterally-diffused metal-oxide semiconductor;LDMOS)器件一直是4G時代功率放大器的首選技術。這些功率放大器提供了增強傳輸訊號的關鍵作用。問題是進入4 GHz以上,LDMOS就變得低效率。效率是電信基礎設施的一個關鍵因素,因為它直接影響天線的能耗。

隨著大部分5G基礎設施與現有設備一起部署,電信塔臺的能耗將急劇增加,如果採用GaN等寬能隙半導體,在更高頻率下將可大大提高效率10%或更多。

華為採用GaN是其開始部署4G網路之時,但由於價格上漲、產量降低以及難以與其他零組件整合,所以在全球的採用率並不高。

隨著5G的持續成長,尤其是在更高頻率方面,IDTechEx預計未來十年GaN將大量被使用,且每年將成長4倍,特別是使用6 GHz以下的基礎設施。

採用寬能隙半導體通常會提高器件的接面溫度(Junction Temperature),並要多考慮熱管理。熱循環的一個關鍵故障點是半導體器件的連接方式或晶片黏結材料。GaN器件的接面溫度通常高於175 °C,在這溫度點上會限制廠商可選擇的焊接材料,尤其是當大多數市場要求採用無鉛材料時。這導致許多廠商考慮使用燒結材料,其中以銀燒結為主,結果當然是獲得更可靠的連接和改進的導熱性。

例如:隨著市場向SiC(碳化矽)和800 V平台的過渡,銀燒結材料已經開始在電動車市場大範圍採用。

IDTechEx預計到2030年,5G基礎設施中對燒結材料的需求將增長10倍。不過,為了能夠降低成本和提高性能,廠商想要尋求銅燒結材料以取代銀燒結材料,但也會遇到了其他問題與挑戰。

總之,隨著5G逐步往高頻基礎設施部署,寬能隙半導體所扮演的角色將愈來愈重要,甚至可能改變天線設計、熱介面材料的使用與創新發展。(810字)


參考資料:
5G: The Market GaN Needs, Discussed by IDTechEx. PRNewswire, 2022/3/30


相關文章:
1. 氧化鎵Ga2O3比起GaN還具發展潛力
2. 日本AIST成功試製GaN結合SiC功率半導體
3. GaN半導體裝置市場到2027年將達到58.5億美元、成長率19.8%
4. RF GaN在5G帶動下火紅,Globalfoundries積極搶進
5. 寬能隙半導體以三種方式改善電動車性能並加速其重要性
6. 隨著Imec突破GaN技術,加劇GaN與SiC在高電壓應用競爭

 
歡迎來粉絲團按讚!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【聲明】
1.科技產業資訊室刊載此文不代表同意其說法或描述,僅為提供更多訊息,也不構成任何投資建議。
2.著作權所有,非經本網站書面授權同意不得將本文以任何形式修改、複製、儲存、傳播或轉載,本中心保留一切法律追訴權利。