市场GaN需求 由IDTechEx讨论

人们想当然地认为5G已经到来并已成定局是可以理解的。然而，到目前为止，大部分5G都是在更类似于现有4G的较低频段，而不是充分利用更高的频率。目前的5G状态下，技术创新比最初预期的要少，因为高频率、千兆下载速度和毫秒延迟的承诺尚未在很大程度上实现。当然，还有更多的技术发展空间，因此一些技术和材料也有机会，其中一个关键是具有宽带隙半导体的半导体技术。IDTechEx关于“5G 2022-2032热管理”的最新研究报告发现，GaN(氮化镓)在5G市场中有巨大的机会，这对其他组件(如模具附着材料)产生了下游效应。

LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)器件一直是4G时代功率放大器的首选技术。这些功率放大器在增强信号传输方面起着至关重要的作用。问题是一旦我们移动到4ghz以上，LDMOS开始变得低效。效率是电信基础设施的一个关键因素，因为它直接影响天线的能量消耗。随着大部分5G基础设施与现有设备一起部署，电信塔的能源消耗将大幅增加，采用宽带隙半导体(如GaN)是减少未来这种影响的一种方法。GaN可以在更高频率下极大地提高效率，这取决于特定的用例，可以在10%或更多的区域提高效率。

GaN已开始部署在华为设备的4G网络中，但由于价格上涨、制造可用性较低以及与其他组件集成困难，到目前为止在全球范围内只获得了适度的采用。然而，这还远远不是初创公司开发的小众技术，例如，日本科技巨头住友(Sumitomo)为华为等公司提供射频组件，包括他们的GaN设备。随着5G技术的持续发展，特别是在更高频率方面，我们预计在未来十年GaN技术将大幅提高，特别是在sub-6 GHz基础设施的高端领域，该领域将使用更高的功率，组件集成也不像在毫米波区域那样具有挑战性。对于这一应用，IDTechEx预测，到本十年结束时，GaN需求每年将增长4倍。

采用宽带隙半导体通常会提高器件的结温，并开始带来更多的热管理考虑。热循环的一个关键故障点是半导体器件的连接方式，或模具附着材料。GaN器件的结温通常高于175°C，此时我们开始限制典型焊锡材料的选择，特别是当无铅是大多数市场的要求时。这使得许多参与者开始考虑烧结材料。烧结涉及到对浆糊(通常是银)的应用，浆糊被加热导致致密化。结果是一个更可靠的连接，提高了热导率。由于向SiC(碳化硅)和800v平台的过渡，这已经开始在电动汽车市场大规模采用。

历史上的主要限制是缺乏商业经验、固化时间长、需要惰性气氛或更高的压力，但这些材料的发展、更大的市场采用和GaN的趋势可能会使烧结开始对5G市场产生重大影响。IDTechEx预计，到2030年，5G基础设施中烧结材料的需求将增长10倍。与银相比，铜烧结材料的开发也有很大的兴趣，因为铜烧结材料可能降低成本和提高性能，但也陷入了银烧结最初与焊料相比的相同问题。

IDTechEx关于“5G 2022-2032热管理”的最新报告涵盖了sub- 6ghz和mmWave频段半导体技术的选择，以及相关的模具、附件材料，并对这两种频段的10年市场预测。该报告还考虑了5G智能手机天线设计、热接口材料的使用和热材料的发展。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！