Kaip išvengti saulės modulių šiluminio taško efekto per diodus?

一, pagrindiniai techniniai reikalavimai, keliami individualiems diodams ryšio įrangoje
Pritaikyta diodų paklausa ryšių įrangoje daugiausia atsispindi trimis pagrindiniais scenarijais:
Aukšto dažnio scenarijus: 5G milimetrų bangų dažnių juostai (24 GHz-100 GHz) reikia, kad diodo atvirkštinės atkūrimo trukmė (trr) būtų mažesnė arba lygi 7 ns, o sandūros talpa (Cj) būtų mažesnė arba lygi 0,1 pF, kad būtų sumažintas signalo praradimas. Pavyzdžiui, kai „Huawei“ 5G AAU įranga naudoja GaN pagrindu veikiančius aukšto dažnio diodus, 28 GHz dažnių juostos nuostoliai sumažėja nuo 1,2 dB iki 0,3 dB.
Atsparus aukštai temperatūrai scenarijus: duomenų centro serverio maitinimo modulio galios tankis viršija 50 kW/spintele. Tradicinių silicio{2}diodų veikimas smarkiai pablogėja esant aukštesnei nei 125 laipsnių temperatūrai, o SiC diodai gali veikti stabiliai esant aukštai 200 laipsnių temperatūrai, o eksploatavimo trukmė pailgėja 5 kartus, kai 100 laipsnių padidėja sankryžos temperatūra.
Didelės integracijos scenarijus: ZTE 5G bazinėje stotyje įdiegtas išmanusis galios modulis (IPM), kuris integruoja diodus su MOSFET ir IGBT, sumažindamas garsumą 60%, sumažindamas gedimų dažnį 80%, o galios tankį padidindamas iki 500 W/in ³.
2, pasaulinis pritaikytas diodų šerdies gamintojo technologijos išdėstymas
1. Tarptautiniai gamintojai: pirmaujanti technologija, bet ribota tiekimo grandinė
Onsemi: įsigijus Fairchild Semiconductor, kad būtų sustiprintas jo išdėstymas ryšių srityje, jo SiC Schottky diodai buvo pritaikyti SpaceX Starlink palydovinės energijos sistemoje, kurių atsparumas spinduliuotei yra iki 100 kradų (Si), o tarnavimo laikas viršija 15 metų. Pirmąjį 2025 m. ketvirtį pajamų dalis „Ansome“ ryšio srityje išaugs iki 28%, daugiausia dėl 5G bazinių stočių ir palydovinio interneto užsakymų augimo.
ROHM: užima aukščiausią technologinę vietą GaN aukšto -dažnio diodų srityje, o atvirkštinis atkūrimo laikas yra tik 3 ns, tinkamas Apple iPhone 15 5G milimetrų bangų moduliui. ROHM kontroliuoja visą plokštelių gamybos, pakavimo ir testavimo grandinę per vertikalią integraciją (IDM režimas), sumažindamas 4 savaičių individualų atsako ciklą.
„Infineon“: automobiliams skirtų SiC diodų rinkos dalis siekia 70 %, o produkto kaina yra 18{5}}22 juanių už vienetą. Tačiau bendradarbiaujant su „Huawei“ ir „Ericsson“, kuriant 5G bazinėms stotims būdingus diodus, jis palaipsniui skverbiasi į ryšių rinką. Jo trečiosios-kartos SiC diodas sumažina laidumo nuostolius 30 % ir yra išlaikęs AEC-Q101 sertifikatą.
2. Vietiniai gamintojai: ekonomiškumo-efektyvumo pranašumai ir lokalizuotos paslaugos
Yangjie technologija: kaip vienas iš nedaugelio vietinių gamintojų, įdiegusių IDM režimą, jo 6- colių SiC plokštelių gamybos pajėgumai viršijo 50 000 vienetų per metus, o sąnaudos 30 % mažesnės nei tarptautinių milžinų. Pirmąjį 2025 m. ketvirtį „Yangjie Technology“ pajamos ryšių srityje per metus padidėjo 51,22 %,{7}}palyginti su praėjusiais metais, daugiausia dėl:
5G aukšto -dažnio diodas: trr Mažesnis arba lygus 5ns, tinka ZTE 5G bazinėms stotims;
Transporto priemonės klasės SiC diodas: sertifikuotas IATF 16949 ir ​​naudojamas BYD automobilių ryšio modulyje.
Suzhou Gude: turi daugiau nei 1500 rūšių diodų gaminių, apimančių tokias sritis kaip ryšiai, automobiliai, aviacija ir kt. Jo individualizuotos paslaugos apima:
Optiniam ryšiui skirtas diodas: teikia PIN fotodiodus Huawei ir ZTE 400G/800G optiniams moduliams, kurių atsako greitis yra 0,5 n;
Palydovinio ryšio spinduliuotei atsparūs diodai: su COTS+ sertifikatu „GW constellation“ palydovams buvo pristatyta daugiau nei 2 milijonai vienetų.
„Changjing Technology“: anksčiau žinomas kaip „Changdian Technology“ atskirų įrenginių skyrius, daugiausia dėmesio skiriantis pritaikytiems diodams, skirtiems vartotojams, pramonei ir automobiliams. Jo technologiniai akcentai apima:
Žemas VF Schottky diodas: tos pačios specifikacijos gaminio VF yra 25% mažesnis nei įprastų modelių, tinka Xiaomi 5G maršrutizatoriaus maitinimo moduliams;
Aukštos jungties temperatūros TVS diodas: Maksimali 175 laipsnių darbinė temperatūra išlaikė „Huawei“ „tris aukštus testus“ (aukšta temperatūra, didelė drėgmė ir didelė vibracija).
3, individualizuotos paslaugos modelis ir atvejo analizė
1. Atnaujinkite nuo standartinių produktų prie pritaikytų paslaugų
DOWOSEMI: Teikia visą grandinės pritaikymą „sprendimų projektavimo įrenginio pasirinkimo EMC testavimo masinės gamybos paslaugoms“. Pavyzdžiui, sukūrus žemos temperatūros diodą, kuris gali atlaikyti -55 laipsnius tam tikrai drono įmonei, optimizavus pakavimo medžiagą (naudojant epoksidinę dervą+keramikinę kompozito struktūrą) ir kaiščio dizainą (padidinant paauksuoto sluoksnio storį), produkto patikimumas itin šaltoje aplinkoje buvo padidintas tris kartus.
Ropower: kaip hibridinis platintojas, veikiame kaip prekių ženklų, tokių kaip Weimeng ir NJRC, agentai, taip pat teikiame pritaikytas paslaugas. Pavyzdžiui, itin mažo dydžio (1,0 mm × 0,6 mm) ESD apsaugos diodų kūrimas tinkle veikiančiai įmonei, atitinkančius kompaktiškus NB IoT modulių išdėstymo reikalavimus, taikant DFN0603 pakuotę ir mažos talpos dizainą (Cj=0.3pF).
2. Tipiškas atvejis: palydovinio ryšio diodų pritaikymas pritaikymui
Leway Semiconductor: Developed TO Can packaged laser diodes for low orbit satellite communication needs, covering the full wavelength range of 2.5G/10G DFB, with high reliability (MTBF>500 000 valandų), didelis jautrumas (-28dBm) ir suderinamumas (palaiko GPON/XGPON protokolus). Šis produktas buvo pritaikytas tokiuose projektuose kaip „SpaceX Starlink“ ir Kinijos „GW Constellation“, kurių bendras pristatymas viršija 5 mln.
Jiejie Microelectronics: Sukurti mažos sankryžos talpos išlydžio vamzdžiai (TVS) Beidou palydovui. Optimizavus dopingo koncentraciją ir pasyvavimo sluoksnio storį, sankryžos talpa buvo sumažinta nuo 100 pF iki 10 pF, išlaikant 20 kA viršįtampio atsparumą esant 8/20 μs bangos formai, atitinkančią palydovo anti-statinės iškrovos (ESD) reikalavimus.
4, Ateities tendencijos: trečiosios kartos puslaidininkiai ir pažangi integracija
Medžiagos iteracija: SiC ir GaN diodai palaipsniui pakeis silicio{0}}pagrindinius gaminius. Tikimasi, kad iki 2030 m. SiC/GaN diodų rinkos dalis ryšių srityje padidės nuo 15 % 2025 m. iki 35 %, daugiausia dėl:
5G-A/6G frequency band expansion: requires diodes with higher frequencies (>100GHz) ir mažesni nuostoliai;
Duomenų centrų energijos vartojimo efektyvumo standartų atnaujinimas: Europos Sąjunga reikalauja, kad duomenų centro PUE iki 2030 m. būtų mažesnis arba lygus 1,2, todėl norint sumažinti energijos suvartojimą reikia naudoti SiC diodus.
Pažangi integracija: diodas bus integruotas su jutikliais ir MCU, kad sudarytų išmanųjį maitinimo modulį (IPM). Pavyzdžiui, „Huawei“ kuriamas „diodas+temperatūros jutiklis+vairuotojo IC“ trys viename modulis gali stebėti darbinę temperatūrą realiu laiku ir dinamiškai reguliuoti parametrus, todėl tikimasi, kad maitinimo modulio gedimų dažnis sumažės 90%.
Tinkinimo platforma: gamintojai sutrumpins tinkinimo ciklą naudodami skaitmeninius įrankius, tokius kaip AI projektavimo platformos. „Ansenmei“ pristatė „Quick Design“ platformą, kurioje vartotojai įveda tokius parametrus kaip įtampa, srovė ir dažnis, o sistema automatiškai generuoja diodų dizaino sprendimus, sumažindama pritaikymo ciklą nuo 8 iki 2 savaičių.