【导读】NXP日前位于亚利桑那的fab正式开启，生产用于功率放大器的GaN器件，它可以跨越5G频率，从Sub-6GHz到毫米波。
NXP日前位于亚利桑那的fab正式开启，生产用于功率放大器的GaN器件，它可以跨越5G频率，从Sub-6GHz到毫米波。
5G基站需要向用户设备传输低频、中频和毫米波信号。随着频率的增加，在有效距离上传输所需的功率也随之增加。由于氮化镓（GaN）的高频特性，它在5G基站功率放大器中比其他工艺具有优势。2020年9月，NXP半导体公司在美国亚利桑那州新设了一家新工厂，专门生产用于5G功率放大器的GaN晶体管。
在亚利桑那州的工厂，NXP专门为5G功率放大器市场生产GaN器件，而不是功率转换等应用。Hart说，GaN器件虽然比硅基器件更难制造，价格也更昂贵，但其性能优于LDMOS。制造工艺中的困难部分来自这样一个事实，即GaN器件位于碳化硅（SiC）衬底上。“SiC和钻石特性很接近。”Hart说。“它是一种很好的热导体。”这很重要，因为热是5G需要更好效率的地方之一。Hart解释说，因此，GaN只在刚需的地方使用，在其他地方，你可能会找到LDMOS和SiGe。
由于5G中需要使用许多功放来驱动多达64个天线元件，功率范围从5W到60W甚至80W，因此需要冷却。这就是为什么器件底部有铜散热片，然后设计师们需要使用密集的通孔阵列来吸走热量。Hart指出，在短短两年内，GaN器件的功率效率从38%提高到52%，甚至60%的效率。更高的效率意味着功放可以缩小尺寸和重量，使其更容易安装和运行，成本更低，这可能会对工厂和其他设施中安装的5G专用网络产生影响。
NXP在亚利桑那工厂生产的第一颗GaN晶圆
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