一、氮化鎵（GaN）射頻功放芯片概述

氮化鎵（GaN）射頻功放芯片是一種基于氮化鎵材料的微波射頻器件，它在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中扮演著重要角色。GaN是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)異的高頻特性、高溫穩(wěn)定性以及高效率等優(yōu)點。

1.國產(chǎn)氮化鎵射頻功放芯片的發(fā)展

國產(chǎn)5G通信基站GaN（氮化鎵）功率放大器芯片已經(jīng)在2018年對外亮相，該芯片由中國的發(fā)明成果轉(zhuǎn)化研究院研發(fā)。這款芯片計劃在2019年正式推出，能夠全面滿足中國5G通信基站對射頻功率放大器的需求。此外，這項技術(shù)還打破了國外對高性能GaN器件對華禁運的壟斷。

2.氮化鎵射頻功放芯片在5G通信中的應(yīng)用

氮化鎵射頻功放芯片在5G通信中的應(yīng)用十分重要。它們是5G移動通信設(shè)備基站的核心，負責將載有信息的信號進行功率放大后送至天線上發(fā)射出去。由于5G技術(shù)對于射頻功放的工作頻率、能效、帶寬和線性度均提出了更高的要求，氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體材料具備相較傳統(tǒng)硅基射頻器件更好的高頻特性，被認為是目前5G基站功放的最優(yōu)解決方案。

3.氮化鎵射頻功放芯片的技術(shù)突破

在2023年度國家科學(xué)技術(shù)獎中，由三安光電與西安電子科技大學(xué)、中興通訊等單位共同完成的“高能效超寬帶氮化鎵功率放大器關(guān)鍵技術(shù)及在5G通信產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項目獲得了國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。該項目解決了高品質(zhì)氮化鎵(GaN)射頻功放芯片在5G通信產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面的技術(shù)難題，使得GaN器件在5G移動基站實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，確保我國基站用GaN器件及工藝處于國際領(lǐng)先地位。

4.氮化鎵射頻功放芯片的比較優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的硅基或第二代砷化鎵半導(dǎo)體器件相比，氮化鎵器件在5G規(guī)模建網(wǎng)中表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。它們能夠在高溫環(huán)境下保持高可靠性、高一致性的批量化制造，同時降低成本。氮化鎵芯片的良率從最早的30%提升到80%甚至90%，成本從過去一百多元每瓦,下降到十幾元每瓦,取得了極大的經(jīng)濟效益和社會效益。

二、氮化鎵（GaN）射頻功放芯片在5G通信產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

氮化鎵（GaN）射頻功放芯片在5G通信產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中起到了至關(guān)重要的作用。以下是詳細解釋：

1.技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

氮化鎵（GaN）射頻功放芯片在5G通信產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面取得了顯著的成果。三安光電與西安電子科技大學(xué)、中興通訊等單位共同完成的高能效超寬帶氮化鎵功率放大器關(guān)鍵技術(shù)及在5G通信產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用項目，獲得了2023年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。該項目解決了高品質(zhì)氮化鎵（GaN）射頻功放芯片在5G通信產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面的技術(shù)難題，使得GaN器件在5G移動基站實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，確保我國基站用GaN器件及工藝處于國際領(lǐng)先地位。

2.5G基站的關(guān)鍵角色

氮化鎵（GaN）射頻功放芯片是5G移動通信設(shè)備基站的核心部件，負責將載有信息的信號進行功率放大后送至天線上發(fā)射出去。它是整個基站射頻模組中功耗最大、價值最高的元器件，決定了基站的通信質(zhì)量、功耗和成本。在5G基站中，單個基站包含的GaN功率放大器數(shù)量較多，例如一個應(yīng)用32收發(fā)單元MassiveMIMO的5G基站共包含96顆GaN功率放大器；而對于64收發(fā)單元的基站，GaN功率放大器多達192顆。

3.國產(chǎn)化的重大突破

國產(chǎn)5G基站GaN射頻功放芯片已經(jīng)通過認證，并計劃在2019年正式推出。這一成就打破了國外對高性能GaN器件對華禁運之壟斷，對于打破國外壟斷具有重要的意義。這項技術(shù)的成功標志著我國在5G通信設(shè)備的芯片供應(yīng)鏈方面取得了重要進展，有助于減少對外國技術(shù)的依賴，并促進國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4.未來發(fā)展前景

氮化鎵（GaN）作為一種第三代半導(dǎo)體材料，具有高電子遷移率、高電子飽和速率、耐高溫及高熱導(dǎo)率等優(yōu)點，因此被認為是目前5G基站功放的最佳解決方案。隨著5G服務(wù)的普及和技術(shù)的不斷進步，氮化鎵在無線通信領(lǐng)域的應(yīng)用將會更加廣泛。預(yù)計氮化鎵將在無線通信和國防領(lǐng)域大展拳腳，以其功率/效率水平和高頻性能，在高性能無線解決方案中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

綜上所述，氮化鎵（GaN）射頻功放芯片在5G通信產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中展現(xiàn)出了巨大的潛力和價值。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，未來該技術(shù)將在更多的應(yīng)用場景中得到廣泛應(yīng)用。

三、射頻功放芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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