因具備高頻、高效、耐高壓、耐高溫、抗輻射等優(yōu)越性能特點(diǎn)，氮化鎵是時(shí)下最熱門的第三代半導(dǎo)體材料之一；因可幫助芯片成品增加集成度、減小體積并降低功耗的特性，SIP（System in Package）系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)成為當(dāng)前關(guān)鍵的半導(dǎo)體先進(jìn)封裝技術(shù)，若兩者結(jié)合，又將會(huì)為半導(dǎo)體下游應(yīng)用帶來什么樣的“新火花”呢？

近日，國星光電應(yīng)邀出席2023集邦咨詢第三代半導(dǎo)體前沿趨勢研討會(huì)，并發(fā)表了《GaN的SIP封裝及其應(yīng)用》主題演講，圍繞氮化鎵的SIP封裝及應(yīng)用進(jìn)行解析與展望，并就氮化鎵的SIP封裝技術(shù)如何開辟公司半導(dǎo)體封裝業(yè)務(wù)新藍(lán)海、賦能LED產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展作了分享。

乘勢而上

精準(zhǔn)發(fā)力SIP系統(tǒng)級(jí)封裝

面對(duì)下游應(yīng)用集成電路芯片封裝尺寸縮小、更輕更薄的發(fā)展趨勢，SIP技術(shù)應(yīng)需而生。SIP技術(shù)是通過將多個(gè)裸片及無源器件整合在單個(gè)封裝體內(nèi)的集成電路封裝技術(shù)，可應(yīng)用于消費(fèi)電子、無線電子、醫(yī)療電子、云計(jì)算、工業(yè)控制、汽車電子等生活與生產(chǎn)場景。隨著應(yīng)用場景的持續(xù)擴(kuò)大，未來將有更多不同領(lǐng)域的芯片朝著SIP封裝的方向發(fā)展，市場前景廣闊。

SIP封裝技術(shù)制造程序較為復(fù)雜，不僅受到裝備工藝能力、材料特性方面的限制，對(duì)于封測設(shè)計(jì)也是極具挑戰(zhàn)，要綜合考慮封裝過程中以及應(yīng)用時(shí)器件的電-磁影響，電-熱應(yīng)力影響等方面因素，因此，對(duì)于企業(yè)的封測能力有著較高的要求。

近年來，國星光電不斷豐富第三代半導(dǎo)體賽道的產(chǎn)品布局，作為LED封裝行業(yè)龍頭企業(yè)，公司在SIP封裝技術(shù)上具備先發(fā)優(yōu)勢，可通過與氮化鎵的結(jié)合，為下游LED等各領(lǐng)域提供高品質(zhì)、高可靠性的驅(qū)動(dòng)電源方案。

攻堅(jiān)克難

開發(fā)豐富氮化鎵SIP產(chǎn)品

與常規(guī)的Single Die器件不同，國星光電主要的研究方向是制造生產(chǎn)具備特定功能的氮化鎵功率器件。由于氮化鎵功率器件本質(zhì)是一個(gè)開關(guān)管，若要實(shí)現(xiàn)特定的功能，這離不開對(duì)氮化鎵開關(guān)管的控制。控制行為在電路中屬于邏輯部分，將邏輯電路和功率電路進(jìn)行SIP封裝是高難度的挑戰(zhàn)。

面對(duì)氮化鎵SIP封裝器件復(fù)雜的制造程序，以及鮮有可參考的技術(shù)產(chǎn)品案例，國星光電充分利用自身在LED封裝領(lǐng)域的多年經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)勢和在第三代半導(dǎo)體的潛心研究，積極攻堅(jiān)技術(shù)壁壘，成功開發(fā)出多款基于SIP封裝的氮化鎵IC產(chǎn)品，并配套開發(fā)出相應(yīng)的氮化鎵驅(qū)動(dòng)方案，可在LED照明驅(qū)動(dòng)電源、LED顯示器驅(qū)動(dòng)電源、墻體插座快充、移動(dòng)排插快充等領(lǐng)域得以應(yīng)用。

其中，驅(qū)動(dòng)器+氮化鎵SIP封裝方案在墻插快充產(chǎn)品上得以應(yīng)用，具備尺寸小、功率密度高的優(yōu)勢，輸出功率達(dá)到了35W，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。系列產(chǎn)品還可以應(yīng)用于120W、200W磁吸燈和櫥柜燈等場景。

此外，國星光電還布局了應(yīng)用于LED調(diào)光的AC/DC氮化鎵可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)品，通過內(nèi)置MCU芯片來實(shí)現(xiàn)LED亮度從1%到100%的調(diào)節(jié)，并簡化了開關(guān)電路；推出了可雙路調(diào)光調(diào)色的氮化鎵控制IC產(chǎn)品，將MCU芯片與氮化鎵電路結(jié)合，通過電力載波的形式實(shí)現(xiàn)通信高效傳輸。

立足主業(yè)

重點(diǎn)培育第三代半導(dǎo)體新應(yīng)用

從簡單的氮化鎵單管，到合封驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，再到做氮化鎵SIP封裝以及功能多元化的氮化鎵芯片，目前，國星光電正著力打造全新電源管理IC技術(shù)路線，推動(dòng)氮化鎵驅(qū)動(dòng)方案向LED應(yīng)用下游深入發(fā)展，致力讓LED驅(qū)動(dòng)電源成為PD快充之后又一快速成長的氮化鎵應(yīng)用市場。

當(dāng)前，國星光電在第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品布局已形成碳化硅分立器件、碳化硅功率模塊、氮化鎵電源方案等一系列碳化硅/氮化鎵功率器件及應(yīng)用方案，可廣泛應(yīng)用于照明及大功率驅(qū)動(dòng)市場、太陽能發(fā)電、光伏逆變、儲(chǔ)能、充電樁、電網(wǎng)傳輸、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域。

依托優(yōu)異的LED封裝品質(zhì)口碑，下一步，國星光電將立足主業(yè)，繼續(xù)重點(diǎn)培育新的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品，促進(jìn)企業(yè)多元化發(fā)展，并充分利用自身完整的封測產(chǎn)線優(yōu)勢，努力做強(qiáng)第三代化合物半導(dǎo)體及功率IC封測業(yè)務(wù)，力爭成為化合物半導(dǎo)體封測先行者、引領(lǐng)者。