因具备高频、高效、耐高压、耐高温、抗辐射等优越性能特点，氮化镓是时下最热门的第三代半导体材料之一；因可帮助芯片成品增加集成度、减小体积并降低功耗的特性，SIP（System in Package）系统级封装技术成为当前关键的半导体先进封装技术，若两者结合，又将会为半导体下游应用带来什么样的“新火花”呢？
近日，国星光电应邀出席2023集邦咨询第三代半导体前沿趋势研讨会，并发表了《GaN的SIP封装及其应用》主题演讲，围绕氮化镓的SIP封装及应用进行解析与展望，并就氮化镓的SIP封装技术如何开辟公司半导体封装业务新蓝海、赋能LED产业创新发展作了分享。
乘势而上精准发力SIP系统级封装面对下游应用集成电路芯片封装尺寸缩小、更轻更薄的发展趋势，SIP技术应需而生。SIP技术是通过将多个裸片及无源器件整合在单个封装体内的集成电路封装技术，可应用于消费电子、无线电子、医疗电子、云计算、工业控制、汽车电子等生活与生产场景。随着应用场景的持续扩大，未来将有更多不同领域的芯片朝着SIP封装的方向发展，市场前景广阔。
SIP封装技术制造程序较为复杂，不仅受到装备工艺能力、材料特性方面的限制，对于封测设计也是极具挑战，要综合考虑封装过程中以及应用时器件的电-磁影响，电-热应力影响等方面因素，因此，对于企业的封测能力有着较高的要求。
近年来，国星光电不断丰富第三代半导体赛道的产品布局，作为LED封装行业龙头企业，公司在SIP封装技术上具备先发优势，可通过与氮化镓的结合，为下游LED等各领域提供高品质、高可靠性的驱动电源方案。
攻坚克难开发丰富氮化镓SIP产品与常规的Single Die器件不同，国星光电主要的研究方向是制造生产具备特定功能的氮化镓功率器件。由于氮化镓功率器件本质是一个开关管，若要实现特定的功能，这离不开对氮化镓开关管的控制。控制行为在电路中属于逻辑部分，将逻辑电路和功率电路进行SIP封装是高难度的挑战。
面对氮化镓SIP封装器件复杂的制造程序，以及鲜有可参考的技术产品案例，国星光电充分利用自身在LED封装领域的多年经验与优势和在第三代半导体的潜心研究，积极攻坚技术壁垒，成功开发出多款基于SIP封装的氮化镓IC产品，并配套开发出相应的氮化镓驱动方案，可在LED照明驱动电源、LED显示器驱动电源、墙体插座快充、移动排插快充等领域得以应用。
其中，驱动器+氮化镓SIP封装方案在墙插快充产品上得以应用，具备尺寸小、功率密度高的优势，输出功率达到了35W，达到行业领先水平。系列产品还可以应用于120W、200W磁吸灯和橱柜灯等场景。
▲国星光电驱动器+氮化镓SIP封装方案及应用
此外，国星光电还布局了应用于LED调光的AC/DC氮化镓可控硅调光LED驱动芯片产品，通过内置MCU芯片来实现LED亮度从1%到100%的调节，并简化了开关电路；推出了可双路调光调色的氮化镓控制IC产品，将MCU芯片与氮化镓电路结合，通过电力载波的形式实现通信高效传输。
立足主业重点培育第三代半导体新应用从简单的氮化镓单管，到合封驱动产品，再到做氮化镓SIP封装以及功能多元化的氮化镓芯片，目前，国星光电正着力打造全新电源管理IC技术路线，推动氮化镓驱动方案向LED应用下游深入发展，致力让LED驱动电源成为PD快充之后又一快速成长的氮化镓应用市场。
当前，国星光电在第三代半导体产品布局已形成碳化硅分立器件、碳化硅功率模块、氮化镓电源方案等一系列碳化硅/氮化镓功率器件及应用方案，可广泛应用于照明及大功率驱动市场、太阳能发电、光伏逆变、储能、充电桩、电网传输、风力发电等领域。
依托优异的LED封装品质口碑，下一步，国星光电将立足主业，继续重点培育新的第三代半导体产品，促进企业多元化发展，并充分利用自身完整的封测产线优势，努力做强第三代化合物半导体及功率IC封测业务，力争成为化合物半导体封测先行者、引领者。
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