26.02.2021

NXP обеспечивает решения 5G с новым GaN Fab

На этой неделе NXP Semiconductors объявила об открытии собственного нового завода по производству GaN диаметром 150 мм (6 дюймов) в Аризоне, США, чтобы сосредоточиться в первую очередь на рынке инфраструктуры связи 5G. Миграция технологий в будущую 6G уже предусмотрена.

Новая фабрика NXP по производству GaN, расположенная в Чандлере, в настоящее время сертифицирована для выпуска целого ряда продуктов, которые, как ожидается, выйдут на полную мощность к концу 2020 года.

В интервью EE Times Пол Харт, исполнительный вице-президент и генеральный менеджер NXP, отметил, что внутренние мощности имеют жизненно важное значение для решения проблемы роста телекоммуникационного рынка РФ. «Безопасность поставок — это одна из причин, по которой у нас есть собственное производство, а также необходимость иметь возможность быстрее развивать технологию GaN в течение следующего десятилетия. Чтобы работать на этом рынке такими темпами, которые нам нужны, мы хотели владеть этой технологией. Чтобы добиться успеха на рынке, мы должны были дифференцироваться ».

Новый 150мм завод поддерживает расширение инфраструктуры передовых коммуникаций в промышленности, аэрокосмической и оборонной рынках. Харт также пояснил, что на новом предприятии установлены все самые современные системы контроля качества, которые подключены к одной и той же кремниевой фабрике в том же кампусе.

Особенности GaN для 5G

С появлением 5G плотность требуемых радиочастотных решений увеличилась в геометрической прогрессии. Это требует снижения энергопотребления. Силовые транзисторы на основе GaN  стали святым Граалем, поскольку они способны обеспечивать наилучшую производительность.

Компания NXP оптимизировала свою технологию GaN, чтобы улучшить захват электронов в полупроводнике, чтобы обеспечить высокую линейность и низкий эффект памяти.

Новая структура позволяет NXP следить за будущим технологий с ростом частот, поставленных на карту не только с 5G, но и с будущими телекоммуникациями 6G. По словам Харта, за этим стоит та же идея, что и в Motorola: «Мы начали инвестировать около 20 лет назад, сначала в физику устройств, разработку устройств, а затем в элементы технологического процесса, необходимые для создания или производства этих довольно сложных структур. ”

На протяжении многих лет NXP совершенствовала свою технологию, предлагая новые решения на основе GaN, начиная с 2014 года. Впоследствии, благодаря запатентованному процессу, достигнутому в 2016 году, это позволило добиться более тесного соответствия между разработкой технологий и разработкой продукта, так что «мы могли играть на продвижении вперед. современное в довольно быстром темпе ».

Харт добавил: «Таким же образом мы подошли к этому сектору рынка ВЧ-энергии в течение последних двух десятилетий. Мы являемся лидерами рынка в этом секторе с середины 1990-х годов, используя кремниевые решения LDMOS в качестве нашей технологии. И с помощью этой технологии мы каждые 18–24 месяца выпускаем новый узел, новое поколение, что ведет к большей эффективности, лучшей линейности и производительности. И это был действительно тесно связанный путь между системным проектированием, разработкой продуктов и технологиями устройств, так что наши продукты действительно соответствовали постоянно развивающейся отрасли связи. Именно так мы хотим подходить к разработке GaN в будущем, поэтому мы сделали большие инвестиции в строительство нового завода ».

Флагманскими продуктами новой фабрики GaN являются усилители ВЧ мощности для инфраструктуры 5G, для которых требуется решение для покрытия антенны MIMO с 32 или 64 элементами в конфигурации радара с фазированной решеткой, а также более традиционные решения с более высокой мощностью антенн низкого порядка.

«Большинство развертываний будут нацелены на 3,5 ГГц, что является широким глобальным частотным диапазоном для 5G, а также на более низкие диапазоны частот в более традиционных диапазонах связи, таких как 1,8 и 2,1 ГГц. Это то, что мы делаем сегодня с кремниевыми продуктами, у нас также есть продукты из GaN, которые мы производим через партнеров-литейщиков. Эта фабрика поможет нам продолжить дорожную карту продуктов, направленных на повышение эффективности в этих частотных диапазонах, потому что общая тенденция, которую мы наблюдаем сегодня на рынке, — это толчок к большей мощности », — сказал Харт.

«Радиостанции 5G поддерживают гораздо более высокую пропускную способность, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных, большую пропускную способность и большое разнообразие антенн. Мощность важна, если мы хотим поддерживать такое же покрытие при более высокой пропускной способности, и цель состоит в том, чтобы увеличить передаваемую мощность без увеличения размера или веса радиостанций наверху башни ».

«Чтобы иметь возможность повышать эффективность и продолжать наращивать мощность, необходимо использовать GaN, поскольку его свойства делают процесс возможным, что дает хороший повод для инвестиций».

«Что касается фабрики, мы производим нитрид галлия pHEMTS на карбиде кремния. Мы делаем упор на подложки из карбида кремния, потому что считаем, что они обеспечивают наивысшую эффективность и лучшее управление температурой для нитрида галлия. Технологический узел составляет 150 мм, что является очень продвинутым вариантом, с теми же системами качества, которые мы используем на всех других заводах NXP. Большая часть производимого GaN на SiC составляет 100 мм », — сказал Харт.

Он добавил: «В нашем производственном потоке мы установили три или четыре точки тестирования в процессе производства, чтобы контролировать как стандартные параметры полупроводников, так и специальные тесты для мониторинга уровней эффекта памяти. Структура материала, структура решетки нитрида галлия на карбиде кремния, очевидно, не так однородна, как кремний, и может создавать эти эффекты памяти, которые могут значительно ухудшить производительность в системах связи. Поэтому мы создали ряд уникальных поточных тестов, чтобы отслеживать это поведение и гарантировать, что мы создаем GaN самого высокого качества для 5G ».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять