老品牌企業(yè)復興 硅基GaN技術(shù)的應(yīng)用

故事從1950年說起。這一年，有一個叫Microwave Associates（微波聯(lián)合公司）的美國企業(yè)誕生了。它的首創(chuàng)產(chǎn)品是磁控管，用于微波雷達。在隨后的四十多年中，它先后推出了真空管、高功率PIN二極管/晶體管和移相器、GaAs開關(guān)IC等產(chǎn)品。總之，這家微波、射頻技術(shù)公司曾經(jīng)創(chuàng)造了一段輝煌的歷史，品牌知名度頗高。

然而，到了上世紀九十年代，由于經(jīng)營不善，Microwave Associates終于在1995年被AMP公司收購。之后，Tyco又收購了AMP，這樣M/A-COM就成了Tyco旗下幾乎被人淡忘了的小品牌，不久又被轉(zhuǎn)賣給了英國軍工零部件供應(yīng)商Cobham。

故事的另一頭是一個叫John Ocampo的人，他在1984年與人合伙創(chuàng)立了Sirenza微波設(shè)備公司，經(jīng)營射頻半導體器件。2007年，上市公司Sirenza被RFMD收購（后來RFMD與TriQuint合并后成為了現(xiàn)在的Qorvo公司），這樣John Ocampo手里就擁有了大量的現(xiàn)金。隨后，John Ocampo與他人合伙組建了一家私人投資基金，叫GaAs Labs，專門針對通信半導體市場進行投資。

2009年，上面的兩個故事發(fā)生了一次重要的交合：Ocampo先生從Cobham公司手里收購了Macom的民用產(chǎn)品部門。隨后，重獲獨立的Macom公司推出了首個GaN功率器件，又先后收購了微波和射頻公司MIMIX和高速光通信公司Optomai。最終，2011年，Macom在納斯達克上市，代碼MTSI（MACOM Technology Solutions Holdings的縮寫）。

上市之后的Macom募得了充足的資金，財務(wù)能力更強。于是在隨后的幾年中，Macom展開了大規(guī)模收購行動，不斷擴展公司的產(chǎn)品線和市場，成為了射頻、微波和光通信領(lǐng)域的重要廠商。先后被Macom收購的廠商包括：射頻和微波領(lǐng)域的MIMIX、Nitronex、IKE Micro和Aeroflex，光學和光子領(lǐng)域的Optomai、Mindspeed、BinOptics、FiBest和Applied Micro等公司。

本文接下來介紹Macom的氮化鎵（GaN）技術(shù)及應(yīng)用。

據(jù)Macom公司無線產(chǎn)品中心資深總監(jiān)成鋼先生介紹，Macom的GaN技術(shù)源自它所收購的Nitronex公司。與傳統(tǒng)的LDMOS相比，GaN功率放大器擁有諸多優(yōu)點。首先，GaN器件的效率更高，大于70%，而LDMOS放大器的效率則則小于60%，這意味著GaN器件擁有更低的功耗和更小的尺寸。其次，GaN器件的功率密度是LDMOS的四五倍，這意味著更大的功率或更小的尺寸。最后，GaN器件在高溫環(huán)境下的壽命更長，適合更多的應(yīng)用場合。

成鋼說，Macom的GaN技術(shù)是硅基的，與SiC基工藝相比成本更低。由于SiC硬度高，打磨困難，晶圓尺寸最大只能做到6英寸，而硅基的GaN晶圓則可以做到8英寸。由于晶圓尺寸更大，單片晶圓產(chǎn)出的芯片更多，所以每個硅基GaN器件的成本會更低，價格可以和LDMOS器件相媲美，應(yīng)用范圍也就更廣。成鋼說，Macom有計劃放棄SiC基工藝，專注于硅基GaN工藝的發(fā)展。

成鋼介紹說，Macom的GaN器件以性能、成本和可靠性的優(yōu)勢正在侵蝕LDMOS和SiC基GaN器件的市場，成為推動Macom業(yè)務(wù)增長的一個重要因素。目前，Macom的硅基GaN放大器正在推動蜂窩網(wǎng)絡(luò)、射頻能量和雷達等關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)突破。將來，硅基GaN放大器的應(yīng)用范圍會更廣，甚至可以應(yīng)用到手機這樣的消費電子產(chǎn)品當中。

在蜂窩網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用當中，市場需要提高數(shù)據(jù)容量，但不能忍受成本的大幅提升。與LDMOS相比，Macom的硅基GaN技術(shù)能夠以更小的封裝提供更高的功率和能效，實現(xiàn)提高容量并降低成本的效果。以目前中國的4G基站為例，如果全部替換成GaN技術(shù)，300萬個基站每年總共可以節(jié)省數(shù)十億元的費用。

基站旗艦產(chǎn)品封裝。產(chǎn)品組合包括適合1.8 GHz到3.8 GHz等所有主要頻段的創(chuàng)新封裝解決方案

成鋼介紹說，中國公司已經(jīng)領(lǐng)先同行在20/40W中小功率基站上應(yīng)用GaN技術(shù)。尺寸更小的發(fā)射設(shè)備可以安裝在路燈上，不僅節(jié)省了建造鐵塔的費用，而且使得基站密度更高、覆蓋更廣、帶寬更大。在將來5G網(wǎng)絡(luò)的部署過程中，GaN技術(shù)的優(yōu)勢將更加明顯。

射頻能量的典型應(yīng)用是微波爐。目前市場上大多數(shù)微波爐的核心器件是磁控管，其缺點是使用壽命短，產(chǎn)品尺寸大，且加熱區(qū)域固定。Macom的GaN射頻晶體管可以用來取代磁控管，顯著延長產(chǎn)品壽命，穩(wěn)定輸出功率，并實現(xiàn)區(qū)域可控的加熱。成鋼說，由于GaN晶體管使用直流低電壓，它驅(qū)動的小尺寸微波爐在車載應(yīng)用的優(yōu)勢最為突出。

好了，Macom的硅基GaN技術(shù)就說到這里?；剡^頭來再探討一下Macom的復興之路。這里面的關(guān)鍵人物顯然是John Ocampo。此人不僅是個技術(shù)能人，同時也是個資本運作高手。他看到了老品牌Macom的價值，收購之后再通過并購其他公司來補充技術(shù)實力，然后又在公開市場融資獲得更強的財務(wù)能力，最后實施更大規(guī)模的并購，使得公司成為特定技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先者。相比之下，我們國內(nèi)的有些公司上市的目的只是圈錢，目光十分短淺，令人遺憾。抑或，有些投資公司財大氣粗，肆意收購，不懂技術(shù)，沒有焦點，使得公司缺乏競爭力和長期發(fā)展的潛力?？傊?，在技術(shù)投資領(lǐng)域，西方國家還是有一些經(jīng)驗值得我們認真學習。