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  • |  帖子(4)   |   本网技工(120)   |  发消息
  • 2018-05-24 11:15
主题:  固态射频能量应用的发展趋势
固态射频能量应用正在逐渐兴起,可预见这将成为功率晶体管的又一巨大市场。很多LDMOS晶体管厂商譬如NXP、英飞凌等等都已经开始发力。硅基GaN的性能优势也使得其能在固态射频能量应用上获得了很好的表现。在近期的北京EDICON展会上,MACOM负责射频功率和基站的高级副总裁Michael  Ziehl先生就固态射频能量技术和应用前景进行了深入全面的阐述 。


据Michael介绍,固态射频能量在不同的市场有着不同发展情况。首先从工业市场来看,工业用的微波炉已经被客户所接受,10kw、20kw...50kw的成熟方案都有,但其实设计门槛也是偏高的。比如如何将单管300W的器件设计成一个3000W的加热系统?如何提高系统整体加热效率?不过可以明确看到,工业市场对于这种固态射频能量加热的方式认可度是较高的。而在家用烹饪的市场上面,除了设计难度外,还有接受度的挑战。当然接受度也还得排在设计难度之后,因为目前其实市面上也只有米勒和IWT两家有固态射频能量的微波炉面市,而且价格不菲。


所以,固态射频能量想要取代传统磁控管的加热方式还要一段时间,这里面有很多的技术细节需要进行完善。比如,如何判断待加热物的位置?因为射频能量具有方向性。如何判断放进来的是土豆还是牛奶?土豆和牛奶的最佳加热频率分别是多少?这种加热算法的研究仍然需要工程师不少的精力来进行开发,整体的系统设计是一个难点。


在MACOM这边来说,晶体管的参数虽然已经可以满足应用需求,但是整个烹饪系统的设计,对于消费类市场工程师来说,还是有不少的设计挑战。还有一个新兴的应用是在汽车的点火塞上使用固态射频能量,因为可以更精准的控制点火时间和能量,所以可以起到提高燃油经济性的作用。目前汽车的排放法规日趋严格,所以汽车厂商对于这种新技术也是抱着非常积极的心态。


据悉,中国白电厂商在这方面非常的积极。海尔在美国专门招募了前GE的部分员工,调用了不少人来进行固态射频能量的微波炉开发。总而言之,不论是哪个细分市场,工程师们正在学习如何更好地使用这些晶体管来进行更优化的设计,从而实现是整体系统效率的提高,实现能量的合成。


GaN功率器件目前分为Si基和SiC基两种,SiC基的GaN的***链可靠性并不如LDMOS高,这是因为SiC基的生长良率并不高;此外,据Michael介绍,SiC基的工艺很难做到6寸晶圆上生长,工艺极其复杂。目前大范围在射频应用上的GaN器件都是在4寸晶圆上做出来的SiC基GaN。所以目前MACOM通过纯硅基GaN来实现在6寸晶圆上生长,明年将实现在8寸晶圆上进行生长。这样GaN器件就有了媲美LDMOS的成本优势,从而实现大规模量产,进而以求可以在成本上与已经有成熟产业链的LDMOS进行比较。


介于固态射频能量的发展趋势和巨大的市场需求,MACOM、NXP、AMPLEON、INFINEON等一同加入射频能量联盟,以期能够将固态能量市场快速实现全面商用。据Michael介绍,联盟成立的目的是为了给参与者实现更优越的市场环境,满足参与者的学习需求,并且通过长期的路线图来让每个人都获取到更低的成本。虽然联盟内成员本人可能存在一定的竞争关系,但是这个市场将会非常庞大,每年7000万微波炉,8000万辆汽车...所以每个参与者都会有丰足的市场前景。联盟正在与所有参与者一同创造一个十亿美金的庞大市场。Michael介绍到,固态能量市场正在起飞,GaN器件在固态射频能量的市场潜力比在基站端的更大,预计可能会是九千万美金的规模。