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行业动态
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镓静态:操纵 GaN 手艺实现 5G 挪动通讯:为胜利奠基坚固根底
公布工夫 : 2017-04-24 阅读次数 : 330

滥觞:Qorvo

    跟着新兴的 5G 尺度。令人兴奋的是,5G 能够包罗适用于高数据带宽毗连的毫米波 (mmW) 功用。
 
跟着 PC 电路板空间日趋松散且 5G 情况中的频次愈来愈高,氮化镓 (GaN) 手艺关于 RF 使用来讲愈来愈具有吸引力。与 GaAs、硅或其他传统半导体材料比拟,GaN 将在 5G 网络使用中大放异彩,如高频和尺寸受限的小型蜂窝。如下图所示,跟着尺度向 5G 演化,无线网络的强化会驱动很多技术进步。金沙澳门官网
 

谈及新兴的 mmW 标准时,GaN 较之如今的手艺具有较着的劣势。GaN 可以供给更高的功率密度,具有多种长处:
 
•尺寸减小
•功耗低落
•体系服从进步

我们曾经目击 GaN 在 4G 基站方面的劣势,在这一领域中,GaN 曾经开端替换硅 LDMOS。关于 5G 来讲,GaN 在高频范围内事情的才能有助于其从基站演化至小型蜂窝使用,从而进入挪动装备。
 
超出基础设施:将 GaN 应用到移动电话 金沙澳门官网
 
首款 GaN 使用是针对大功率军事利用开辟的,比方雷达或反 IED 滋扰机,然后逐步扩大至商用基站和有线电视转播机。这些使用的典范事情电压范畴为 28 至 48 V。

可是,手持式装备的均匀电压范畴为 2.7 至 5 V。因而,要在上述高压程度下操作 GaN,我们需求研讨差别品种的装备。接纳替换质料的 GaN 器件正在研发,以在高压下有用事情。
 
Qorvo 面向 5G 开辟 GaN
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如下图所示,Qorvo 今朝具有普遍的 GaN 工艺技术,可用于制造 5G 使用产物:
 
•电压更高,频次更低:跟着频次低落,我们的 0.25 µm 高压手艺(即 QGaN25HV)开端发挥作用。QGaN25HV 使我们可以经由过程 0.25 µm 器件降低至 48 V,实现高增益和功率服从。QGaN25HV 十分合适迈向 6 GHz 的 5G 基站。在 L 和 S 频段之间的较低 4G 频次下,我们最高功率密度的 0.5 µm 手艺可达每毫米 10W。 金沙澳门官网
 
•高频使用:我们今朝的 GaN 工艺产品组合包罗针对更高频次的 0.15 µm 或 150 纳米技术。0.25 µm 手艺十分合适 X 至 Ku 频段的使用。0.25 µm 手艺还可供给高效的功率放大器功用。
 
 
GaN 工艺能为 5G 移动电话带来哪些劣势呢?正如我们所见,跟着频次尺度愈来愈高(Ka 频段或 mmW),高压 GaN 工艺需求进一步开展。
 
处理 GaN 和 5G 的封装和散热困难
 
将 GaN 应用于 5G 的最初一步在于初级封装手艺和热管理。用于高可靠性军事使用的 GaN 器件普通接纳陶瓷或金属封装;可是,商用 5G 网络基础设施和移动电话则需求更玲珑、更低成本的超模压塑料封装,才可与接纳塑料封装的现有硅基 LDMOS 或 GaAs 器件合作。一样,移动电话重视低成本模块,包罗与其他手艺组合的 GaN,其与今朝的产物并没有二致,但也需求十分松散、高效的 mmW 质料和器件。

基础设施应战是开辟适宜的封装,既能连结 RF 机能又能处理热管理成绩。GaN 的较高功率密度(3 至 5 倍,以至 10 倍于 GaAs)给子系统封装设计人员带来了顺手的散热和机器成绩。

我们的工程师们必需在以下三个要求之间做好衡量:RF 机能、热管理和低成本。Qorvo 的塑料包塑封装具有针对 GaN 的加强热管理才能,包罗内置于封装基座的均热器。

接纳塑料封装的产物还契合严厉的环境标准,如针对温度、湿度和偏置合规性的 JEDEC 尺度。这相当于给客户做出包管,我们的产物具有适合于 5G 使用的持久可靠性,无论是高频、高功率仍是高压要求。
 
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虽然实现 5G 另有很长的路要走,但 Qorvo 已在开辟响应的工艺技术和封装手艺,以鞭策客户的 5G 使用。GaN 势必在 5G 格式中阐扬激动人心的枢纽感化。


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