GaN-on-SiC功放晶圆良率提升 星载相控阵热设计同步调整

本报记者 周航航天新闻网2026-11-03 08:284,716 阅读
GaN-on-SiC功放晶圆良率提升 星载相控阵热设计同步调整
星载相控阵对功放器件的功率密度和效率要求不断提高,GaN-on-SiC材料因击穿场强高、导热较好而受到关注。近期,相关工艺线完成一轮良率提升,晶圆均匀性和器件一致性有所改善。器件性能提升的同时,封装热阻和长期可靠性仍是装星前必须解决的问题,相关工艺改进已进入整机验证阶段。 GaN-on-SiC器件在碳化硅衬底上外延氮化镓层,利用衬底导热把热量导出。功放工作时结温升高会影响增益和寿命,因此需要从芯片布局、贴装材料和散热结构多方面控制热阻。星载应用还要考虑真空环境下的散热路径,以及温度循环引起的焊点疲劳,封装工艺要经过严格筛选,筛选项目包括热阻与温度循环。 本轮改进集中在外延生长均匀性、栅极工艺和钝化层质量。测试数据显示,晶圆内器件阈值电压分散度收窄,输出功率一致性提高。团队对样品进行高温反偏和温度循环考核,观察参数漂移情况,并把失效样品做剖面分析,定位缺陷来源。部分批次已交付整机单位开展匹配试验,整机单位将反馈装配与散热数据。 功放器件进步会推动相控阵向更高频段和更小间距发展,但阵列规模扩大后,功耗与散热压力同步上升。星载电子设备的设计需要在效率、重量和可靠性之间取舍。后续还需通过整阵热真空试验验证散热方案,单器件指标提升并不等于系统性能同步改善,阵列级验证仍是下一阶段的工作重点之一。
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