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自安森美官微獲悉，12月19日，安森美宣布已與格羅方德（GlobalFoundries，簡稱GF）簽署合作協(xié)議。雙方將基于格羅方德最先進的200毫米增強型硅基GaN工藝，共同研發(fā)并制造先進GaN功率產(chǎn)品，合作將從650V器件開始。
據(jù)介紹，此次合作將安森美行業(yè)領(lǐng)先的硅基驅(qū)動器、控制器和強化散熱封裝技術(shù)，與格羅方德200毫米硅基GaN平臺相結(jié)合，為高增長市場打造全新650V功率器件。這些GaN產(chǎn)品搭配安森美的硅基驅(qū)動器和控制器，將助力客戶實現(xiàn)創(chuàng)新，為AI數(shù)據(jù)中心、電動汽車、航天應(yīng)用等場景構(gòu)建更小、更高能效的功率系統(tǒng)。計劃于2026年上半年開始向客戶提供樣品，并快速擴大至量產(chǎn)規(guī)模。
此次合作將加速安森美高性能GaN器件及集成功率級的技術(shù)路線圖，通過擴充高壓產(chǎn)品組合，滿足AI數(shù)據(jù)中心、電動汽車、可再生能源、工業(yè)系統(tǒng)以及航空航天等領(lǐng)域日益增長的功率需求。如今已涵蓋了全譜系GaN技術(shù)——從低壓、中壓、高壓橫向GaN，到超高壓垂直GaN。
氮化鎵是半導(dǎo)體領(lǐng)域后起之秀中的“六邊形戰(zhàn)士”，綜合性能全面，而射頻應(yīng)用作為氮化鎵 的“王牌分支”，憑借出眾的“高頻、高功率、高效率、抗造”性能表現(xiàn)，在高頻高功率場景中讓傳統(tǒng)硅基、砷化鎵器件難以匹敵，打破這二者功率密度偏低的固有局限，在5G/6G通信、國防安全、衛(wèi)星導(dǎo)航、工業(yè)制造等關(guān)鍵領(lǐng)域掀起技術(shù)革命，成為支撐高端產(chǎn)業(yè)升級的核心基石。
從襯底材料來看，氮化鎵晶圓主要有四種類型，分別是硅基氮化鎵(GaN-on-Si)、藍寶石基氮化鎵(GaN-on-Sapphire)、碳化硅基氮化鎵(GaN-on-SiC)、氮化鎵基氮化鎵(GaN-on-GaN)。
其中，硅襯底成本僅為碳化硅的1/10，且可直接利用現(xiàn)有8英寸硅晶圓產(chǎn)線，硅基氮化鎵（GaN-on-Si）因此成為最具成本優(yōu)勢的技術(shù)路線。 目前，市面上主要的氮化鎵器件企業(yè)都采用了 GaN-on-Si技術(shù)方案。
藍寶石襯底，憑借化學(xué)穩(wěn)定性好、成本適中的優(yōu)勢，一度成為 LED 芯片的主流選擇，但是因為兩種材料晶格失配率，切熱導(dǎo)率低，氮化鎵外延層易產(chǎn)生裂紋，易產(chǎn)生熱量堆積，目前僅用于中低端 LED、小功率射頻器件。在切割過程中需要特別注意藍寶石襯底硬度極高、脆性大、且散熱能力差的特點，考慮分步切割，并控制切割速度。
硅襯底，莫氏硬度約為6.5，加工難度低，熱導(dǎo)率高，散熱效果較好，但外延層易因熱失配產(chǎn)生翹曲。需對設(shè)備定期進行校準(zhǔn)減少振動，避免振動導(dǎo)致外延層與襯底剝離。切割時可以采用中等進給速度，搭配常規(guī)冷卻液，保持冷卻液流速穩(wěn)定。
碳化硅襯底，碳化硅莫氏硬度極高，散熱性也極強，針對導(dǎo)電型 SiC 襯底，切割時要注意避免劃片刀摩擦產(chǎn)生局部放電，可通過優(yōu)化冷卻液絕緣性減少放電影響。可采用分步切割，注意控制切割深度和進給量，避免產(chǎn)生過大應(yīng)力，保證切割精度。
氮化鎵同質(zhì)襯底，因為長晶難度大，晶圓直徑小切厚度薄，成本極高，目前市面上比較少見。