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分立器件三大发展趋势

日期:2016年5月26日

  信息产业数字化、智能化、网络化的不断推进,新材料(如GaN、AlN、SiC、SiGe、锑化物、金刚石、有机材料等)和新技术(如微纳米、MEMS、碳纳米管等)的不断涌现,都将对半导体分立器件未来的发展产生深远的影响,将会从不同的侧面促进半导体分立器件向高频、宽带、高速、低噪声、大功率、大电流、高线性、大动态范围、高效率、高亮度、高灵敏度、低功耗、低成本、高可靠、微小型等方面快速发展。

  半导体分立器件未来的发展将会呈现以下几个特点:
 
  1.新型半导体分立器件将不断呈现,在替代原有市场应用的同时,还将开拓出新的应用领域。
 
  例如,日本富士通开发出世界上第一只绝缘栅GaNHEMT,输出功率在100 W以上。这种器件适用于下一代移动通信基站。英特尔开发出一种“三闸晶体管”,据称比IBM提出的可能会使摩尔定律得以延续的碳纳米管解决方案好,因为这种晶体管与当前65nm工艺生产的晶体管相比,速度提高45%,耗电量减少35%,而且和CMOS工艺兼容。美国Cree公司开发出用于移动WiMAX用途的新的高功率GaN RF功率晶体管,在40V、3.3GHz下峰值脉冲输出功率达到创记录的400W。又如,西铁城电子开发成功了可输出245lm光束的世界上最亮的白色发光二极管,发光效率与荧光灯的发光效率基本相同,准备用于照明设备和汽车前照灯等。
 
  2.为了使现有半导体分立器件能适应市场需求的快速变化,采用新技术,不断改进材料、结构设计、制造工艺和封装等,提高器件的性能。
 
  例如,Vishay Intertechnology开发出一种双面冷却新型封装的功率MOSFET,降低了热阻、封装电阻和封装电感,从而实现了更高效、更快速的开关功率MOSFET。又如,飞思卡尔为了降低无线通信基站放大器的成本,推出了超模压塑料封装大功率LDMOS。
 
  3.模块化。电子信息系统的小型化,甚至微型化,必然要求其各部分,包括半导体分立器件在内尽可能小型化、微型化、多功能模块化、集成化,有一部分半导体分立器件的发展可能会趋向模块化、集成化。例如,Semikron与ST正在采用封装级集成技术为工业设备、消费类产品和汽车电子合作开发大功率模块,将IGBT、MOSFET、ESBT(发射极开关双极晶体管)、二极管和输入电桥整流器集成组装在一个封装内,降低了分立解决方案的组件数量和电路板空间,同时又具有出色的连通性和内在的可靠性,满足了市场对功率平台的更高集成度和可靠性日益增长的需求。

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