کدام صنایع فرعی ارتباطی بیشترین تقاضا را برای دیود دارند؟

1، ساخت ایستگاه پایه 5G: دیودهای بازیابی فوق العاده سریع تبدیل به یک الزام-
پیش‌بینی می‌شود که تعداد جهانی ایستگاه‌های پایه 5G تا سال 2025 از 4 میلیون نفر فراتر رود و هر ایستگاه پایه به بیش از 10000 دیود نیاز دارد، که عمدتاً برای سوئیچ‌های جلویی{4}} RF، ماژول‌های مدیریت توان و مدارهای تشخیص سیگنال استفاده می‌شود. از جمله آنها، دیود بازیابی فوق سریع (trr<5ns) has become a key component of the base station radio frequency unit (RU) due to its ability to meet the nanosecond switching requirements of the 5G millimeter wave frequency band (24-48GHz).
نقاط درد فنی:
کنترل از دست دادن فرکانس بالا: در باند فرکانس 28 گیگاهرتز، به ازای هر 0.1 pF افزایش در ظرفیت اتصال دیود، پهنای باند سیگنال تا 200 مگاهرتز کاهش می یابد. دیود یکپارچه GaN HEMT راه اندازی شده توسط Anson Mei از EVM (دامنه برداری خطا) پشتیبانی می کند.<1.5% under 64QAM modulation by reducing the junction capacitance to 0.15pF, meeting the 3GPP Release 16 standard.
چالش مدیریت حرارتی: چگالی توان ماژول AAU در ایستگاه های پایه 5G به 100 وات بر میلی متر مربع می رسد و دمای محل اتصال دیود باید در 150 درجه کنترل شود. CoolSiC Infineon's Diode Schottky از ساختار TMBS (Trench MOS barrier Schottky) استفاده می کند که مقاومت حرارتی را تا 5K/W کاهش می دهد و راندمان اتلاف گرما را تا سه برابر در مقایسه با دستگاه های سنتی Si بهبود می بخشد.
اندازه بازار: انتظار می‌رود اندازه بازار دیودهای ایستگاه‌های پایه 5G در چین تا سال 2025 به 4.2 میلیارد یوان با نرخ رشد ترکیبی سالانه 18 درصد برسد. در میان آنها، قیمت واحد دیودهای بازیابی فوق سریع درجه خودرو بالای 4.7 یوان باقی می ماند و قیمت دیودهای SiC Schottky به 18-22 یوان در هر واحد می رسد.
2، ماژول ارتباط نوری: دیود پین بر انتقال-سرعت بالا غالب است
In 400G/800G optical modules, the integration scheme of PIN photodiodes and transimpedance amplifiers (TIA) has become mainstream, with core indicators including responsivity (>0.9A/W)، جریان تاریک (<1nA), and junction capacitance (<0.3pF). According to industry data, the global shipment of optical modules in data centers is expected to exceed 120 million units by 2025, driving a 25% increase in demand for PIN diodes.
جهت پیشرفت فناوری:
بهینه سازی انتقال از راه دور: دیودهای پین مواد InGaAs در باند C- (1530{7}}1565 نانومتر) 3 برابر افزایش پاسخ دهی دارند و از انتقال بدون رله 80 کیلومتری پشتیبانی می کنند. دیود پین بسته بندی شده 0402 که توسط Suzhou Gude راه اندازی شد، آستانه OSNR (نسبت سیگنال نوری به نویز) را از 18 دسی بل به 15 دسی بل با بهینه سازی غلظت دوپینگ لایه اپیتاکسیال کاهش داده است.
سازگاری اپتیکال بسته بندی شده شرکتی (CPO): برای برآوردن نیازهای بسته بندی ماژول های CPO با فاصله 0.5 میلی متر، Changjing Technology دیودهای PIN Flip Chip را توسعه داده است که القای انگلی را تا 60 درصد در مقایسه با اتصال سیم سنتی کاهش می دهد و از انتقال سیگنال PAM4 با سرعت 112 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند.
چشم انداز رقابتی: تولیدکنندگان داخلی مانند Yangjie Technology و Jiejie Microelectronics قبلاً 35٪ از سهم بازار ماژول های نوری متوسط ​​تا پایین را به خود اختصاص داده اند، اما همچنان در زمینه ماژول های 800G/1.6T سطح بالا به محصولات وارداتی مانند Ansenmei و ROHM متکی هستند.
3، ارتباطات ماهواره ای: دیودهای ضد تشعشع قابلیت اطمینان سطح فضا را تضمین می کنند
ساخت صور فلکی ماهواره ای مدار پایین زمین (LEO) باعث افزایش تقاضا برای دیودهای مقاوم در برابر تشعشعات شده است. با در نظر گرفتن پروژه Starlink به عنوان مثال، یک ماهواره به بیش از 2000 دیود ضد تشعشع برای بایاس تقویت کننده قدرت، حفاظت محدود و مدارهای سنتز فرکانس نیاز دارد.
الزامات فنی:
تحمل دوز کل: برای اطمینان از اینکه کاهش عملکرد در طول عمر 15 ساله در مدار کمتر از 10٪ است، لازم است یک آزمایش تابش اشعه گاما 100 کراد (Si) گذرانده شود. دیود شاتکی مقاوم در برابر تشعشع توشیبا از فناوری SOI (سیلیکون روی عایق) برای کنترل نوسانات جریان نشتی در ± 5٪ استفاده می کند.
حفاظت از اثر تک ذره: در پاسخ به فرسودگی تک ذره (SEB) ناشی از برخورد شدید یون، DIODES یک دیود ساختاری جداسازی عمیق ترانشه (DTI) ایجاد کرده است که آستانه SEB را از 45MeV · cm²/mg به 80MeV · cm²/mg افزایش می دهد.
فضای بازار: انتظار می رود اندازه بازار جهانی دیودهای ارتباطی ماهواره ای تا سال 2025 به 830 میلیون دلار برسد که مدل های مقاوم در برابر تشعشع بیش از 60 درصد را تشکیل می دهند. تولیدکنندگان داخلی مانند Huawei Microelectronics گواهینامه استاندارد نظامی GJB 9001C را گذرانده‌اند، اما محصولات نهایی{5} آنها همچنان به تامین‌کنندگانی مانند Microsemi از ایالات متحده و Thales از فرانسه متکی هستند.
4، اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT): دیودهای سیگنال کوچک از اتصالات عظیم پشتیبانی می کنند
در سناریوی صنعتی اینترنت اشیا، دیودها باید الزامات مصرف برق کم را برآورده کنند (<1 μ A), high integration (0201 package), and wide temperature operation (-40 ℃~125 ℃). Taking smart meters as an example, a single meter requires the use of at least 12 small signal diodes for ESD protection, voltage clamping, and signal rectification.
گرایش های تکنولوژیکی:
دیود VF بسیار کم: سری LL4148 Anshi Semiconductor افت ولتاژ رو به جلو (VF) را به 0.18 ولت کاهش می دهد که 60٪ کمتر از استاندارد 1N4148 است و می تواند عمر باتری دستگاه های IoT را بیش از 30٪ افزایش دهد.
بسته بندی آرایه: دیود آرایه ای DFN0603-4L Changdian Technology 4 دیود را در یک بسته 0.6mm × 0.3mm ادغام می کند و نیاز به کاهش 50 درصدی سطح PCB را برآورده می کند.
پیش‌بینی تقاضا: تا سال 2025، محموله جهانی دستگاه‌های IoT صنعتی به 12.5 میلیارد دستگاه خواهد رسید و تقاضا برای دیودهای سیگنال کوچک را به 150 میلیارد واحد با نرخ رشد مرکب سالانه 12 درصد خواهد رساند.
5، تکرار تکنولوژیکی و جایگزینی داخلی محرک دو چرخ
در حال حاضر، دو گرایش عمده در بازار دیودهای ارتباطی وجود دارد:
ارتقاء مواد: نرخ نفوذ دیودهای مواد باندگپ گسترده SiC/GaN به سرعت در حال افزایش است و انتظار می رود که اندازه بازار تا سال 2025 با نرخ رشد سالانه بیش از 40 درصد از 1.5 میلیارد دلار آمریکا فراتر رود.
جایگزینی بومی سازی: تولیدکنندگان داخلی با هدایت سیاست ملی "تقویت و تکمیل زنجیره تامین" به 80%{1}}خودکفایی در بازار متوسط ​​تا پایین دست یافته اند، اما همچنان به واردات در زمینه های-رادیویی بالا و ضد تشعشع متکی هستند. شرکت هایی مانند Yangjie Technology و Jiejie Microelectronics در حال افزایش سرمایه گذاری خود در تحقیق و توسعه دیودهای کاربید سیلیکون هستند و انتظار می رود که هزینه دیودهای SiC تولید داخل تا سال 2027 به 60 درصد محصولات وارداتی کاهش یابد.