應用于高性能系統(tǒng)的GaN熱分析詳細資料概述

　　本文針對QoVo的熱設計集成方法，利用了高性能微波GaN HEMT器件和MMIC的建模、經(jīng)驗測量（包括顯微拉曼熱成像）和有限元分析（FEA）。這種方法是非常有效的，并已被經(jīng)驗驗證。通過正確地解決FEA邊界條件假設和紅外顯微鏡的局限性，得到的模型計算在產(chǎn)品和最終應用水平上比基于低功率密度技術的傳統(tǒng)方法更精確。

　　從系統(tǒng)需求對越來越高的輸出功率放大器的需求導致了連續(xù)固態(tài)技術的改進。隨著技術朝著更高的能力邁進，驅(qū)動技術的應用也更加深入。幾年前瓦特10瓦的功率需求已經(jīng)上升到50瓦和更高。碳化硅上的氮化鎵（GaN SiC）已經(jīng)成為一種優(yōu)越的器件技術，它具有高功率密度，典型地大于5W/mm柵極外圍，高漏極工作電壓，通常為20V至48伏，與傳統(tǒng)的相比，具有可比的增益和漏極效率。砷化鎵贗態(tài)高電子遷移率晶體管（PHEMT）技術。在更小的電路區(qū)域中獲得更多的功率的要求導致了GaN功率放大器產(chǎn)品的發(fā)展，該產(chǎn)品在產(chǎn)品和系統(tǒng)級都提供了熱的挑戰(zhàn)。

　　為了充分理解GaN技術的熱意義，已經(jīng)開發(fā)了一種包括模具級電氣建模、經(jīng)驗測量和有限元分析的多叉方法。本文將在四個部分中討論這種方法對GaN熱分析的影響：

　　熱建模和經(jīng)驗測量，包括微拉曼測量；

　　熱分析，包括有限元分析（FEA），紅外顯微鏡的用途和局限性，以及使用RF測試的二次驗證；

　　芯片附著方法，包括在比較環(huán)氧樹脂與焊料時的接觸電阻，以及作為器件工作溫度的因素的芯片連接性能；以及

　　改進包裝選項從QoVo，包括氮化鎵銅，和氮化鎵塑料