老品牌企业复兴 硅基GaN技术的应用

故事从1950年说起。这一年，有一个叫Microwave Associates（微波联合公司）的美国企业诞生了。它的首创产品是磁控管，用于微波雷达。在随后的四十多年中，它先后推出了真空管、高功率PIN二极管/晶体管和移相器、GaAs开关IC等产品。总之，这家微波、射频技术公司曾经创造了一段辉煌的历史，品牌知名度颇高。

然而，到了上世纪九十年代，由于经营不善，Microwave Associates终于在1995年被AMP公司收购。之后，Tyco又收购了AMP，这样M/A-COM就成了Tyco旗下几乎被人淡忘了的小品牌，不久又被转卖给了英国军工零部件供应商Cobham。

故事的另一头是一个叫John Ocampo的人，他在1984年与人合伙创立了Sirenza微波设备公司，经营射频半导体器件。2007年，上市公司Sirenza被RFMD收购（后来RFMD与TriQuint合并后成为了现在的Qorvo公司），这样John Ocampo手里就拥有了大量的现金。随后，John Ocampo与他人合伙组建了一家私人投资基金，叫GaAs Labs，专门针对通信半导体市场进行投资。

2009年，上面的两个故事发生了一次重要的交合：Ocampo先生从Cobham公司手里收购了Macom的民用产品部门。随后，重获独立的Macom公司推出了首个GaN功率器件，又先后收购了微波和射频公司MIMIX和高速光通信公司Optomai。最终，2011年，Macom在纳斯达克上市，代码MTSI（MACOM Technology Solutions Holdings的缩写）。

上市之后的Macom募得了充足的资金，财务能力更强。于是在随后的几年中，Macom展开了大规模收购行动，不断扩展公司的产品线和市场，成为了射频、微波和光通信领域的重要厂商。先后被Macom收购的厂商包括：射频和微波领域的MIMIX、Nitronex、IKE Micro和Aeroflex，光学和光子领域的Optomai、Mindspeed、BinOptics、FiBest和Applied Micro等公司。

本文接下来介绍Macom的氮化镓（GaN）技术及应用。

据Macom公司无线产品中心资深总监成钢先生介绍，Macom的GaN技术源自它所收购的Nitronex公司。与传统的LDMOS相比，GaN功率放大器拥有诸多优点。首先，GaN器件的效率更高，大于70%，而LDMOS放大器的效率则则小于60%，这意味着GaN器件拥有更低的功耗和更小的尺寸。其次，GaN器件的功率密度是LDMOS的四五倍，这意味着更大的功率或更小的尺寸。最后，GaN器件在高温环境下的寿命更长，适合更多的应用场合。

成钢说，Macom的GaN技术是硅基的，与SiC基工艺相比成本更低。由于SiC硬度高，打磨困难，晶圆尺寸最大只能做到6英寸，而硅基的GaN晶圆则可以做到8英寸。由于晶圆尺寸更大，单片晶圆产出的芯片更多，所以每个硅基GaN器件的成本会更低，价格可以和LDMOS器件相媲美，应用范围也就更广。成钢说，Macom有计划放弃SiC基工艺，专注于硅基GaN工艺的发展。

成钢介绍说，Macom的GaN器件以性能、成本和可靠性的优势正在侵蚀LDMOS和SiC基GaN器件的市场，成为推动Macom业务增长的一个重要因素。目前，Macom的硅基GaN放大器正在推动蜂窝网络、射频能量和雷达等关键领域的技术突破。将来，硅基GaN放大器的应用范围会更广，甚至可以应用到手机这样的消费电子产品当中。

在蜂窝网络应用当中，市场需要提高数据容量，但不能忍受成本的大幅提升。与LDMOS相比，Macom的硅基GaN技术能够以更小的封装提供更高的功率和能效，实现提高容量并降低成本的效果。以目前中国的4G基站为例，如果全部替换成GaN技术，300万个基站每年总共可以节省数十亿元的费用。

基站旗舰产品封装。产品组合包括适合1.8 GHz到3.8 GHz等所有主要频段的创新封装解决方案

成钢介绍说，中国公司已经领先同行在20/40W中小功率基站上应用GaN技术。尺寸更小的发射设备可以安装在路灯上，不仅节省了建造铁塔的费用，而且使得基站密度更高、覆盖更广、带宽更大。在将来5G网络的部署过程中，GaN技术的优势将更加明显。

射频能量的典型应用是微波炉。目前市场上大多数微波炉的核心器件是磁控管，其缺点是使用寿命短，产品尺寸大，且加热区域固定。Macom的GaN射频晶体管可以用来取代磁控管，显著延长产品寿命，稳定输出功率，并实现区域可控的加热。成钢说，由于GaN晶体管使用直流低电压，它驱动的小尺寸微波炉在车载应用的优势最为突出。

好了，Macom的硅基GaN技术就说到这里。回过头来再探讨一下Macom的复兴之路。这里面的关键人物显然是John Ocampo。此人不仅是个技术能人，同时也是个资本运作高手。他看到了老品牌Macom的价值，收购之后再通过并购其他公司来补充技术实力，然后又在公开市场融资获得更强的财务能力，最后实施更大规模的并购，使得公司成为特定技术领域的领先者。相比之下，我们国内的有些公司上市的目的只是圈钱，目光十分短浅，令人遗憾。抑或，有些投资公司财大气粗，肆意收购，不懂技术，没有焦点，使得公司缺乏竞争力和长期发展的潜力。总之，在技术投资领域，西方国家还是有一些经验值得我们认真学习。