據麥姆斯咨詢(xún)介紹，近年來(lái)，由于氮化鎵（GaN）在射頻（RF）功率應用中的附加價(jià)值（例如高頻率下的更高功率輸出和更小的占位面積），RF GaN產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了驚人的高增長(cháng)。根據Yole最近發(fā)布的《射頻氮化鎵技術(shù)、應用及市場(chǎng)-2019版》報告，在無(wú)線(xiàn)基礎設施和國防兩大主要應用的推動(dòng)下，RF GaN整體市場(chǎng)規模到2024年預計將增長(cháng)至20億美元。

隨著(zhù)5G的到來(lái)，GaN在低于6GHz（sub 6GHz）的宏基站和以毫米波（24GHz以上）運行的小型基站中找到了一席之地。與此同時(shí)，GaN在軍事應用領(lǐng)域也擁有巨大的機遇，該領(lǐng)域總是優(yōu)先部署高端、高性能系統，包括軍事雷達、電子戰和軍事通信。在此背景下，RF GaN已被產(chǎn)業(yè)廣泛認可，并已成為明顯的主流技術(shù)。

RF GaN相關(guān)廠(chǎng)商的營(yíng)收增長(cháng)非常迅猛，同時(shí)它們也在不斷加強其專(zhuān)利組合，以主導RF GaN供應鏈。根據Yole旗下子公司Knowmade近期發(fā)布的《射頻（RF）氮化鎵技術(shù)及廠(chǎng)商專(zhuān)利全景分析-2019版》報告，作為RF GaN專(zhuān)利生態(tài)系統中引人注目的新入局者，韓國Wavice公司通過(guò)創(chuàng )新的基于GaN的分立和功率放大器（PA）模塊技術(shù)瞄準了軍事和電信市場(chǎng)。近日，Yole化合物半導體和新興材料技術(shù)與市場(chǎng)分析師Ezgi Dogmus博士以及高級分析師Hong Lin博士有幸采訪(fǎng)了Wavice企業(yè)戰略高級執行總監Hyunje Kim先生，討論了Wavice的技術(shù)現狀以及公司未來(lái)幾年的發(fā)展路線(xiàn)圖。

  2018~2024年GaN RF器件市場(chǎng)規模預測

Ezgi Dogmus & Hong Lin（以下簡(jiǎn)稱(chēng)ED & HL）：請您簡(jiǎn)要介紹一下Wavice及其歷史，以及商業(yè)模式，為什么Wavice會(huì )選擇這種商業(yè)模式？

Hyunje Kim（以下簡(jiǎn)稱(chēng)HK）：Wavice脫胎自韓國Gigalane公司的前GaN PA部門(mén)，Gigalane是KOSDAQ上市的半導體工藝設備和RF元件全球領(lǐng)先供應商。自2011年開(kāi)始，Gigalane的PA部門(mén)啟動(dòng)了RF有源元件的政府計劃。Wavice成立于2017年5月，此后一直致力于開(kāi)發(fā)由Gigalane發(fā)起的韓國防御計劃。2015年，Wavice在ADD（韓國國防發(fā)展局，是韓國唯一一家國防采購項目管理局資助的國防技術(shù)研發(fā)機構）的資金支持下，開(kāi)始開(kāi)發(fā)GaN晶體管。經(jīng)過(guò)三年的努力，Wavice利用韓國國內的制造環(huán)境首次成功開(kāi)發(fā)出GaN晶體管。

我們的商業(yè)模式主要由兩部分組成。首先是國防應用。我們計劃基于Wavice的GaN晶體管制造能力，擴大SSPA/TRM等模塊業(yè)務(wù)，GaN晶體管制造是這些模塊的核心組成部分。其次是商業(yè)市場(chǎng)。我們的目標是5G電信市場(chǎng)，主要專(zhuān)注于在當前市場(chǎng)背景下提供芯片。全球對GaN芯片的需求很大，而市場(chǎng)供應非常有限。由于可靠且可制造的GaN器件具有相對較高的技術(shù)壁壘，因此，預計短期內供應瓶頸不會(huì )緩解。Wavice已準備好用更短的上市時(shí)間，批量生產(chǎn)這些GaN器件，預計很快就能填補市場(chǎng)缺口。

ED & HL：你們的產(chǎn)品組合/產(chǎn)品線(xiàn)/服務(wù)有哪些？

HK：

■ 芯片：目前提供0.4um柵長(cháng)，支持最高6GHz頻率。Wavice的標準芯片供應正式開(kāi)始于2019年4月。此外，PDK開(kāi)發(fā)正在進(jìn)行中，旨在于2019年底提供代工服務(wù)。

■ PKG：我們?yōu)樯虡I(yè)和國防市場(chǎng)提供未匹配（unmatched）發(fā)射與接收（TR）、預匹配（pre-matched）TR、輸入/輸出50歐姆匹配TR（IMFET）產(chǎn)品。

■ 射頻模塊：我們專(zhuān)注于提供主要用于國防雷達系統的固態(tài)高功率放大器（SSPA）和總無(wú)線(xiàn)電模塊（TRM）。此外，我們計劃擴大我們的產(chǎn)品線(xiàn)，包括商業(yè)氣象雷達和電子戰，包括導引頭（seeker）和干擾器（jammer）。

ED & HL：你們GaN RF產(chǎn)品的特點(diǎn)/附加價(jià)值有哪些？

HK：Wavice產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的最高優(yōu)先級是可靠性，被公認為世界第一的可靠性。這是因為GaN主要用于365天24小時(shí)運行的產(chǎn)品，因此，長(cháng)期可靠性至關(guān)重要。我們致力于推出比市場(chǎng)上任何其他產(chǎn)品更強大的產(chǎn)品。我們將Wavice的專(zhuān)有技術(shù)與晶體管相結合，成功開(kāi)發(fā)出世界上最可靠的GaN產(chǎn)品。

ED & HL：你們GaN產(chǎn)品/服務(wù)的目標市場(chǎng)有哪些？

HK：我們的主要目標市場(chǎng)包括5G無(wú)線(xiàn)通信基礎設施、電子戰以及國防監控和偵察。

ED & HL：Wavice是否開(kāi)發(fā)RF模塊和分立產(chǎn)品？

HK：Wavice為國防產(chǎn)品提供Tx Pallet和SSPA等RF模塊。Wavice已經(jīng)成為韓國國防GaN模塊的頂級供應商。芯片的批量生產(chǎn)將于2019年開(kāi)始，我們計劃主要向無(wú)線(xiàn)基礎設施市場(chǎng)供應芯片。

ED & HL：Wavice GaN產(chǎn)品采用了哪些類(lèi)型封裝，每種應用市場(chǎng)都有所不同？

HK：■ 與許多其他供應商一樣，我們采用CPC或CMC陶瓷封裝。對于某些特定產(chǎn)品，我們使用AlN襯底封裝。

■ 激烈的價(jià)格競爭，推動(dòng)了塑料封裝的發(fā)展，促發(fā)了封裝材料的研究，以及GaN晶體管與封裝中散熱片的材料鍵合研究。

■ 更恰當的說(shuō)法是，應根據產(chǎn)品的輸出而不是適用產(chǎn)品本身來(lái)選擇封裝。例如，塑料封裝可以應用于輸出功率為5W（基于Psat）及以下的產(chǎn)品，因為它的成本較低且不會(huì )受到輻射熱的影響。另一方面，陶瓷封裝可用于具有高輸出的產(chǎn)品，例如 320W（基于Psat），以解決輻射熱引起的相關(guān)問(wèn)題。這是所有供應商都需要面對的挑戰，而不僅僅是Wavice。

ED & HL：在芯片級和封裝級，您注意到GaN RF器件有哪些技術(shù)趨勢？

HK：目前的趨勢是正朝著(zhù)低成本封裝發(fā)展，隨著(zhù)GaN開(kāi)始大規模應用于商業(yè)市場(chǎng)，低成本封裝更適合大規模生產(chǎn)。

ED & HL：Wavice的GaN產(chǎn)品的技術(shù)節點(diǎn)是什么，如柵長(cháng)、襯底和晶圓尺寸？

HK：我們的柵長(cháng)為0.4um，采用4英寸GaN-on-SiC，并計劃于2019年底引入0.25um節點(diǎn)。

ED & HL：隨著(zhù)5G的到來(lái)，橫向擴散金屬氧化物半導體（LDMOS）、GaN及其他半導體平臺存在著(zhù)激烈競爭，您對sub 6 GHz及毫米波（mmWave）應用有何看法？

HK：GaN已經(jīng)作為主要技術(shù)在5G市場(chǎng)站穩了腳跟。GaN是目前的關(guān)鍵技術(shù)，LDMOS的帶寬會(huì )隨著(zhù)頻率的增加而大幅減少，在高頻段、寬帶應用及效率等方面越來(lái)越力不從心。

mmWave似乎仍然是一個(gè)利用各種競爭解決方案識別問(wèn)題的過(guò)程。與產(chǎn)品可靠性和性能有關(guān)的問(wèn)題不斷被發(fā)現，每種可能的解決方案的利弊也各不相同，因此對于特定的解決方案，盡快解決這些問(wèn)題并成為核心技術(shù)至關(guān)重要。

ED & HL：Wavice在這個(gè)市場(chǎng)中如何定位？目前針對電信市場(chǎng)的產(chǎn)品成本（$/W）？

HK：全球范圍內，只有少數幾家GaN芯片供應商，因此芯片供應不足。Wavice通過(guò)開(kāi)發(fā)具有一流可靠性的產(chǎn)品而獲得成功，我們的大規模生產(chǎn)工藝也得到了驗證。Wavice正在努力確立我們作為一家穩定GaN芯片供應商的市場(chǎng)地位。

ED & HL：您能否介紹一下Wavice未來(lái)幾年的GaN產(chǎn)品路線(xiàn)圖？

HK：在Wavice的2020年產(chǎn)品路線(xiàn)圖中，我們的目標是為代工服務(wù)開(kāi)放0.4 MMIC（單片微波集成電路），并為已封裝TR發(fā)布X/Ku波段分立TR組件。

ED & HL：未來(lái)五年，你們對GaN on SiC RF技術(shù)的目標營(yíng)收或目標產(chǎn)能是多少？

HK：Wavice的目標是在2023年實(shí)現總營(yíng)收1億美元，包括商業(yè)和國防市場(chǎng)。

ED & HL：根據Knowmade最新的GaN RF專(zhuān)利分析報告，該技術(shù)領(lǐng)域全球專(zhuān)利申請量日益增長(cháng)，Wavice被認為是GaN RF專(zhuān)利領(lǐng)域的后起之秀。您能概述一下Wavice的專(zhuān)利組合和專(zhuān)利戰略嗎？

HK：Wavice的專(zhuān)利組合主要由GaN高電子遷移率晶體管（HEMT）器件的可制造性和可靠性?xún)蓚€(gè)技術(shù)方向組成。GaN HEMT是基于變形異質(zhì)外延材料最成功的器件之一，它展現了更高的功率密度，更強的靜電釋放（ESD）性能，更低的器件單位面積熱阻等性能。但是，只有用少量GaN HEMT器件與其他競爭技術(shù)進(jìn)行比較時(shí)才會(huì )如此。它還沒(méi)有為低成本大規模生產(chǎn)做好準備，也沒(méi)有達到材料系統的理論性能極限。GaN HEMT器件開(kāi)發(fā)主要集中在展示可能的最佳性能，而不是改善可制造性或可靠性。Wavice的技術(shù)提升了最高性能，我們的專(zhuān)利主要是為了保護我們目前在器件生產(chǎn)中采用的技術(shù)。