大咖问答21期：和卢益锋聊聊GaN器件在无线通信领域的应用

linghz

1、全球有哪些有名的GaN射频器件独立设计生产供应商？现在国内研究和生产的情况是怎么样的？以后发展路线是什么样的趋势？
2、目前典型的GaN射频器件的加工工艺是怎么样的？可以从哪些方面来改善？
3、目前GaN器件最高电压为600V，对于更高等级耐压的器件GaN从理论是否能够实现？存在的瓶颈是什么？
4、GaN器件主要由哪些封装可选？
5、GaN器件的衬底有哪些技术瓶颈？怎么把大功率基片集成在一个封装里？

dadaddy

现在充电的瓶颈是充电器的功率还是电池充电的发热更难克服

火烽

yang_alex 发表于 2020-12-10 23:26
卢工，氮化镓(GaN)器件目前国内厂商和国际厂商相比，有哪些优势和不足？国内有哪些比较好的厂家的氮化镓(Ga ...

1、优势：国内厂商不怕苦不怕累，夜以继日加班的更新换代...终于使在2019年初200块钱一个的快充成功降价到目前40元一个了...
2、不足：国内厂商起步晚，性能目前还是比国际的稍差一点，但是这么点差别，消费者是感觉不出来的...只希望国内厂商做的时候也要考虑下其他性能，例如楼上兄弟说是打火....
3、国内厂家现在IDM的较多，fabless的也很多，而且还在增加中，我不直接说谁好谁坏...怕得罪人

火烽

yang_alex 发表于 2020-12-10 23:35
卢工，氮化镓(GaN)器件原来主要用于无线射频通讯产品中，目前感觉在电源产品中的应用越来越多了。这两种产 ...

1、最早的氮化镓是用在无线通信军事领域的，那个时候的氮化镓还非常非常贵...现在氮化镓无线通信主要用在5G基站和雷达中，但是看起来也没电源产品的量大....例如5G基站，一般是10年才换一次的，而消费电子市场，例如你的手机，一般2两年就换一次，另外想想看你家里的那么多AC转DC的电器都可以换成氮化镓芯片，且体积更小，效率更高...你说这个市场大不大....
2、射频的氮化镓是D-mode，耗尽型，门槛较高，成本也高；电力电子氮化镓一般用E-mode，门槛稍微低一点，但是市场巨大，所以越来越多公司在做这个，国人喜欢赚快钱，就是哪里容易赚钱，我就往哪里走...

火烽

dadaddy 发表于 2020-12-11 17:25
现在充电的瓶颈是充电器的功率还是电池充电的发热更难克服

充电器的功率目前看不是大问题，目前主要是电池是瓶颈

火烽

linghz 发表于 2020-12-11 00:17
1、全球有哪些有名的GaN射频器件独立设计生产供应商？现在国内研究和生产的情况是怎么样的？以后发展路线是 ...

1、foundry的话：美国的wolfspeed、qorvo、NXP，法国的ommic、ums，日本的Sumitomo，中国台湾的win，中国的13所，55所，29所下的海威华芯，昆山能讯，厦门三安等，发展路线肯定是往降低成本方向走，例如6英寸硅衬底等
2、加工工艺可以看看我的视频，里面稍微有说到，工艺方面比较复杂，不过所有的工艺都是为了提供射频性能服务的，射频性能主要是更高的Ft，更高的增益，功率密度，效率
3、电力电子超过600V后面，主要是SiC更合适了，所以没必要去和SiC争地盘，哈哈
4、GaN器件电力电子主要是塑封qfn 5*5 6*6 8*8等封装，射频的话有塑封和陶瓷封装，军事用途的话还有金属封装
5、射频的话衬底主要是sic材料（导热好），目前瓶颈是6英寸衬底何时可以量产，大功率封装的话需要考虑热和电磁兼容，比较复杂，这个也是封装难题之一

yang_alex

火烽 发表于 2020-12-11 23:18
1、最早的氮化镓是用在无线通信军事领域的，那个时候的氮化镓还非常非常贵...现在氮化镓无线通信主要用在 ...

感谢卢工的回复。
目前小功率的电源用氮化镓的越来越多了，但大功率的电力电子设备中很少用，主要是耐压不足。请问卢工，后续氮化镓器件的耐压还可以再提升吗？谢谢卢工！

火烽

yang_alex 发表于 2020-12-14 16:18
感谢卢工的回复。
目前小功率的电源用氮化镓的越来越多了，但大功率的电力电子设备中很少用，主要是耐压 ...

650V以内以GaN功率芯片为主，650V以上主要就是SiC的市场了。目前看是这样的

yang_alex

卢工，目前氮化镓器件的工作频率比传统的MOSFET高，好处是可以降低磁性元器件的体积，把功率密度做高，坏处是频率高了，EMC电磁兼容设计难度就加大了，对产品的布局布线要求就高了。我想请教一下，现在有没有厂家把控制器、驱动器和氮化镓器件结合，做成模块，而不像传统分立器件？这样产品电磁兼容设计难度就可以降低了吧？

ALTIUM2

火烽 发表于 2020-12-10 23:13
1、国内做氮化镓射频比较好的，应该就是13所，55所，苏州能讯，苏州远创达，和三安集成了吧，目前5G基站 ...

前期莫名其妙烧了好几个，优点小郁闷，关键都是很小心的在用，不过效率比传统的确实提升很多。期待新的应用。还想请教下，能不能分享一点应用中典型的问题介绍，下次设计时注意些