2017年11月3日，由北京市順義區人民政府、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）和國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）主辦的第十四屆中國國際半導體照明論壇暨 2017 國際第三代半導體論壇閉幕大會在北京順義勝利舉行。閉幕式上，特別帶來中國電子科技集團公司首席專家要志宏帶來了“5G時代我們在功率器件領域的機遇與挑戰”的精彩主題報告，大視野，跨界視角分析了5G對功率器件的需求分析、國內在5G領域具備的技術與能力，以及未來發展的戰略與思考。

5G對功率器件的需求分析

5G時代的到來會帶來新的商業模式，將需要滿足三大場景中用戶的需求，包括增強移動寬帶（eMBB）、大規模機器類通信（mMTC）、高可靠低延時通信（uRLLC）。比如VR/AR、物聯網、車聯網應用等。這些應用會帶來對高速寬帶低功耗的需求，5G對系統及器件帶來了高速、寬帶、低功耗、高頻及低時延技術及要求，三大熱點將開啟萬物互聯時代，射頻芯片、基帶芯片及其它MEMS等相關需求旺盛，但國外占據一定優勢，這對我國芯片行業而言，既是機遇、也是挑戰。

5G時代對器件提出了技術要求，比如最低工作頻率從 3.4GHz 到 100GHz；瞬時帶寬從 20MHz 到 1GHz；相控陣體制，功率放大器的平均輸出功率將從幾 W到幾十W；更高的效率，減少能耗提高效率；更低的成本，降低總體物料成本。等。

今年6月份，工信部進一步明確了我國5G頻段技術試驗頻段，其中，6G頻段以下為3.3-3.6G、4.8-5.0G；6G頻段以上：24.75-27.5G、37-42.5G。芯片的發展路標更加清晰。

在2G、3G、4G時代，我國在移動通信領域的有源射頻芯片（器件）基本被國外所壟斷，隨著國內第三代半導體技術產業的快速發展，我們必然會在5G時代占有重要的一席之地。

國內在5G領域具備技術能力與基礎

國內在第二代半導體砷化鎵方面，已經建成含材料外延的完整4-6英寸研制、生產平臺，與國際同步； 形成了標準的GaAs器件及MMIC工藝;重點是PHEMT和HBT工藝，全/半自動后道裝配生產線。

GaAs主要在手機終端高效率高線性功率放大器，一般采用HBT工藝，目前大部分的手機功放均集成射頻功放、開關以及濾波器/雙工器芯片的模組形式。5G時代砷化鎵可以應用在手機終端上。

GaN工藝將在5G時代發揮重要影響，尤其是在5G的低頻段3-6GHz和毫米波頻段發揮巨大作用。國內 4英寸GaN方面，目前含材料外延的完整4英寸研制、生產平臺，與國際同步；形成了標準的GaN器件及MMIC工藝等。

雖然有基礎，但第三代半導體在5G領域也面臨著挑戰。從技術挑戰來看，材料方面，SiC單晶襯底存在缺陷和價格問題。工藝方面，目前批量生產的都是4英寸的GaN，還不足以支撐未來5G時代的發展，需要升級到6英寸。硅基氮化鎵目前也尚不成熟。封裝技術方面，毫米波器件低損耗、低成本塑封技術沒有解決。

從產業挑戰來看，當前產業鏈還有薄弱環節，比如SiC單晶襯底產能低，封測效率不高，主要是沒有形成規模市場。GaN技術本身市場規模方面，根據中國的4G基站數量推測，5G時代6GHz以下基站數量不會有質的變化，預計為千萬量級。GaN功放總市場規模為一百億美元量級。不對，對于毫米波基站應用設置，是小功率Si還是中等功率的GaN 為主，尚不明確。

當前，面向通信基站PA，國內目前已取得的進展，已開發出滿足通訊制造商要求的GaN系列功放產品。十三所的情況來看，2016-2017年已開發完成并實現小批量供貨的產品，國內通訊商5G 毫米波實驗基站的氮化鎵功放全部由國內提供

未來發展思路

未來要統籌利用現有材料、模型、工藝、電路、封裝測試及可靠性等全產業鏈優勢，分步實施，全系列開發滿足4G、5G通信所需的有源芯片、無源元件、模塊。實現自主可控，占領產業鏈關鍵環節和價值鏈的高端。

5G時代來臨，需要把目前4英寸線升級到6英寸GaN生產線；繼續加大技術投入，尤其是毫米波封測領域；密切關注低成本Si基GaN技術的發展，希望未來能夠在硅基上實現8英寸的GaN。同時，要完善產業鏈，降成本、提產能，碳化硅材料能夠國產化，實現完全的自主可控。

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）