通过热分析了解它——GaN
了解GaN热的分析，首先我们先来了解一下Qorvo如何确定GaN的热可靠性，红外摄像机不会告诉你GaN晶体管的实际峰值温度，红外图像只是测量器件的表面温度。但是，器件实际的峰值温度却在GaN的外延层表面下，此外，GaN栅级的长度一般只有0.25或0.15微米，而红外摄像机支持的分辨率只有3-5微米水平。
Qorvo通过构建3D热模型或有限元分析（也称为FEA），来确定通道温度，并采用显微拉慢热成像的技术得到实证测量结果进行比较，然后通过射频测试和红外成像进行验证，由于在产品的FEA模型中，最大的不确定性来自裸片贴装。
因此Qorvo进行了大量测试，冰雨基准值比较，由此确定才用给定封装的裸片贴装特性。我们才用这种组合方法为封装部件建立FEA模型。通过该模型，准确估测给定工作条件下的最高通道温度，将估测值与基于实测显微拉慢数据的GaN期间可靠性表进行对比，另外三个热考量因素是背面温度裸片或产品贴装，以及PC版设计。封装产品的热参考面为封装的背面，对于耽搁裸片，我们假设它是利用金锡焊片贴装在铜钼载体板上。
裸片的固定温度热参考面是承版的背面，产品贴装方法和PC板设计的详细信息，请参考数据手册、应用笔记或咨询本地应用工程师。PC板设计详细信息，请下载Gerber布局文件，可以在器件面页的文档选项卡下找到。
这种方法能够尽可能按原样复制评估板，尤其是占地布局，利用QPD1022数据手册。我们先来确定IR表面通道温度，我们将该数据用语连续波应用，已确定红外表面通道温度。我们需要了解器件外壳或Tbase温度和功耗。
对于连续波应用，数据手册上显示了背面温度为85度时的热性能。如果您需要测量基底温度，请测量器件的背面。测量时，使用热电偶可能会有所帮助。我们将使用的功耗为7.6W，如果数据手册中没有给出功耗，则使用Qorvo设计中心提供的计算器进行计算，在连续波功耗为7.6W，背面温度为85度时，请按照表上方的图进行计算，红外表面通道温度为132度，使用同样的图来计算具体应用的红外表面通道温度。
现在，我们来计算GaN器件的平均无故障时间，因为GaN器件的实际通道温度，会唱过红外表面通道温度值，我们使用FEA模型数据来计算平均无故障时间，以确定FEA模型的通道温度和器件的平均无故障时间，您可能需要查阅应用笔记，请点击数据手册中的链接查看。使用应用笔记中的图6来计算FEA模型的问道估测值，红外表面温度132度，基底温度85度，相当于FEA模型的最大通道温度155度。最后，使用图5，注意，在这一步，您需要链接GaN工艺技术QPD1022是GaN25，其通道温度为155度，FEA平均无故障时间为10亿小时，如果您的应用在20%占空比下提供脉冲信号，那么您的FEA平均无故障时间为50亿小时。
总结一下，要准确确定GaN FEA器件的平均无故障时间，必须确定IR表面通道温度，然后按应用笔记所述，确定Qorvo GaN器件的可靠性，访问Qorvo设计中心，查看工具、电子书和博文。我们为您解决最棘手的RF挑战。
热设计是一个至关重要的课题，其中的各种规则、缩略语和复杂方程时常让人感到它似乎是个深不可测的神秘领域；但其对于集成电路设计的意义却不容忽视——毕竟，温度是导致大多数半导体在现实应用中失效的最大环境因素。元件的预期寿命会随着温度的每一度升高而缩短。
氮化镓（GaN）作为一种高性能的半导体材料，近年来在射频功率放大器领域的应用逐渐受到广泛关注。射频功率放大器是无线通信系统中不可或缺的关键组件，它负责将信号的功率放大到足够的水平，以便能够在传输过程中克服衰减，实现远距离通信。
随着科技的不断进步，电力电子封装技术已成为当今研究领域的热点。氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）的崛起，为电力电子领域带来了前所未有的机遇与挑战。这两种宽带隙半导体材料在提升功率转换效率、减少能源浪费方面显示出巨大的潜力，引领着电力电子技术的革新。
氮化镓材料在芯片应用中展现了显著优势。其高电子饱和迁移率使得芯片在高频和高功率应用中更高效，导热性能优越则有助于减少能耗和保持稳定性。宽禁带特性支持高频操作，满足现代通讯需求。氮化镓的小体积和高集成度促进了芯片的小型化和便携性，其在物联网、5G通讯等领域的应用前景广阔。
氮化镓材料在新能源汽车的充电设施、电池管理系统、车载通讯和娱乐系统以及电机驱动与控制系统中发挥着重要作用。其高功率密度、高效能量转换能力、高灵敏度和快速响应特性使得氮化镓成为新能源汽车领域的理想选择。采用氮化镓技术可以提高充电速度、减少能量损失、实现轻量化和小型化。
