氮化镓的市场在哪些领域？封装技术是怎样的？

氮化镓材料

氮化镓(GaN)作为一种宽带隙化合物半导体材料，具有禁带宽度大、击穿电压高、导热系数高、开关频率高、抗辐射能力强等优点。 其中，高开关频率意味着应用电路可以使用更小的无源器件; 高击穿电压意味着耐压能力高于传统硅材料，不会影响导通电阻性能，因此可以降低导通损耗。 在各种优势的支撑下，氮化镓已经成为更好支撑电子产品轻量化的关键材料，也是目前最有前途的材料。

我国氮化镓产业发展迅速，产业链国产化日趋完善。 国内不少企业已经具备氮化镓晶圆制造能力。 随着市场资本的不断涌入，在国内第三代半导体产业政策的推动下，氮化镓的应用领域和市场规模正在迅速扩大。 以光电器件、功率器件和射频器件为主的国内氮化镓市场，预计2026年市场规模将突破1000亿元，年复合增长率达40.1%。

氮化镓应用

5G通信基站是氮化镓市场的主要驱动力之一。 氮化镓射频器件主要应用于无线通信领域，占比49%。 氮化镓材料在耐高温、高电压和更高电流耐受性方面的优势使得射频器件更适合5G基站。 随着国内5G基站覆盖范围的不断扩大，对GaN射频器件的需求将会更大。

随着智能终端设备的不断普及，设备的充电技术和电池性能已成为产品市场竞争的主要卖点。 业界一直在努力提高充电器的功率以缩短充电时间，并缩小电源适配器的尺寸以使其更加方便。 现代充电器本身就是“计算机”，可以根据连接的设备确定要传输的电流量，而氮化镓使这个过程更快; 与硅充电器相比，GaN 可以快速确定要传输的电流量。 流动，并在较长时间内传递高功率; 硅充电器通常体积庞大，主要是因为它们会产生大量热量，并且组件必须放置在一定距离处以便更快冷却。 GaN 充电器的尺寸比硅充电器更小，并且可以长时间提供高电流而不会过热。 由于上述特性，氮化镓是充电器和移动电源的绝佳材料选择。 智能移动设备的领导者苹果公司也在积极向氮化镓进军。

目前，第三代半导体材料已开始在新能源汽车领域应用，Keep Tops 品牌目前和各大汽车品牌均陆续深入合作，已实现产业落地。 未来新能源汽车保有量还将持续增加。 镓在车载充电器、DC-DC转换器等领域具有巨大的潜在市场空间。

生态环境是人类生存的保障。 生活垃圾处理已成为世界性难题。 利用等离子气化技术处理废物既经济又环保。 氮化镓材料可以帮助等离子体气化技术实现产业化。

氮化镓封装技术

GaN晶片硬度强、涂层硬、材质脆。 与硅晶圆相比，它们在封装过程中对温度和封装应力更加敏感。 芯片裂纹和界面分层是封装过程中最常见的问题。 同时，GaN产品的高压特性、封装设计过程中爬电距离的设计要求也与硅基IC存在显着差异。

高性能、高可靠性、低成本是集成电路产品市场的核心竞争力。 Keep Tops采用框架式封装作为GaN产品的突破点。 基于芯片材料的特点，在行业内率先建立GaN产品封装工艺标准。 建立了专门的氮化镓产品导入流程，保证产品研发和导入的一次性通行证，帮助客户快速发布新产品。 产业链上下游联动积极探索框架设计结构差异带来的芯片性能提升，对框架结构进行仿真验证，对框架表面处理工艺进行对比验证，从 设计方面，优化材料成本。

封装工艺是集成电路质量的核心控制要素之一。Keep Tops根据氮化镓芯片的材料特性，验证封装各环节的工艺方案和设备参数，控制产品研磨工艺的生产厚度、晶圆切割工艺的刀具规格和切割等措施 封装材料的参数、CTE性能选择、粘接层的涂覆厚度、粘接材料的烘烤时间和温度是避免GaN产品出现质量问题的核心。

芯片裂纹是氮化镓产品封装中最常见的失效现象。 如何快速、准确地识别和排除异常产品，是提高产品封测良率、保证产品正常使用的保证。 Keep Tops 氮化镓率先制定氮化镓产品裂纹、分层的检验标准，并投入SAM、AVI等高精度、自动化设备，确保异常产品不流通、不溢出。

审核编辑：汤梓红