Ποιες υποβιομηχανίες επικοινωνίας έχουν τη μεγαλύτερη ζήτηση για διόδους;

1, κατασκευή σταθμού βάσης 5G: Οι εξαιρετικά γρήγορες δίοδοι ανάκτησης είναι απαραίτητο-
Ο παγκόσμιος αριθμός των σταθμών βάσης 5G αναμένεται να ξεπεράσει τα 4 εκατομμύρια έως το 2025, με κάθε σταθμό βάσης να απαιτεί περισσότερες από 10000 διόδους, που χρησιμοποιούνται κυρίως για μετωπικούς διακόπτες ραδιοσυχνοτήτων-, μονάδες διαχείρισης ισχύος και κυκλώματα ανίχνευσης σήματος. Μεταξύ αυτών, η υπερταχεία δίοδος ανάκτησης (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).
Σημεία τεχνικού πόνου:
Έλεγχος απώλειας υψηλής συχνότητας: Στη ζώνη συχνοτήτων 28 GHz, για κάθε αύξηση 0,1 pF στη χωρητικότητα διασταύρωσης διόδου, το εύρος ζώνης του σήματος θα εξασθενεί κατά 200 MHz. Η ολοκληρωμένη δίοδος GaN HEMT που ξεκίνησε από τον Anson Mei υποστηρίζει EVM (Error Vector Amplitude)<1.5% under 64QAM modulation by reducing the junction capacitance to 0.15pF, meeting the 3GPP Release 16 standard.
Πρόκληση θερμικής διαχείρισης: Η πυκνότητα ισχύος της μονάδας AAU σε σταθμούς βάσης 5G φτάνει τα 100W/mm ² και η θερμοκρασία διασταύρωσης διόδου απαιτείται να ελέγχεται εντός 150 μοιρών. Το CoolSiC™ της Infineon Η δίοδος Schottky υιοθετεί τη δομή TMBS (trench MOS barrier Schottky), η οποία μειώνει τη θερμική αντίσταση στα 5K/W και βελτιώνει την απόδοση απαγωγής θερμότητας κατά τρεις φορές σε σύγκριση με τις παραδοσιακές συσκευές Si.
Μέγεθος αγοράς: Το μέγεθος της αγοράς των διόδων για σταθμούς βάσης 5G στην Κίνα αναμένεται να φτάσει τα 4,2 δισεκατομμύρια γιουάν έως το 2025, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 18%. Μεταξύ αυτών, η τιμή μονάδας των διόδων υπερταχείας ανάκτησης ποιότητας αυτοκινήτου παραμένει πάνω από 4,7 γιουάν και η τιμή των διόδων SiC Schottky φτάνει τα 18-22 γιουάν ανά μονάδα.
2, Μονάδα οπτικής επικοινωνίας: Η δίοδος PIN κυριαρχεί στη μετάδοση υψηλής-ταχύτητας
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), σκοτεινό ρεύμα (<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.
Κατεύθυνση τεχνολογικής πρωτοπορίας:
Βελτιστοποίηση μετάδοσης μεγάλων αποστάσεων: Οι δίοδοι PIN υλικού InGaAs έχουν τριπλάσια αύξηση στην απόκριση στη ζώνη C-(1530-1565nm) σε σύγκριση με το υλικό Si, υποστηρίζοντας μετάδοση 80 χλμ χωρίς ρελέ. Η συσκευασμένη δίοδος PIN 0402 που κυκλοφόρησε από τη Suzhou Gude μείωσε το όριο OSNR (αναλογία οπτικού σήματος προς θόρυβο) από 18 dB σε 15 dB βελτιστοποιώντας τη συγκέντρωση ντόπινγκ του επιταξιακού στρώματος.
Προσαρμογή Copacked Optical (CPO): Για να καλύψει τις απαιτήσεις συσκευασίας των μονάδων CPO με απόσταση 0,5 mm, η Changjing Technology έχει αναπτύξει διόδους PIN Flip Chip, οι οποίες μειώνουν την παρασιτική επαγωγή κατά 60% σε σύγκριση με την παραδοσιακή σύνδεση καλωδίων και υποστηρίζουν μετάδοση σήματος PAM4 στα 112 Gbps.
Ανταγωνιστικό τοπίο: Οι εγχώριοι κατασκευαστές, όπως η Yangjie Technology και η Jiejie Microelectronics, έχουν ήδη καταλάβει το 35% του μεριδίου αγοράς των οπτικών μονάδων μεσαίας έως χαμηλής ποιότητας, αλλά εξακολουθούν να βασίζονται σε εισαγόμενα προϊόντα όπως τα Ansenmei και ROHM στον τομέα των μονάδων υψηλής ποιότητας 800G/1,6T.
3, Δορυφορική επικοινωνία: Οι δίοδοι κατά της ακτινοβολίας εξασφαλίζουν αξιοπιστία σε επίπεδο χώρου
Η κατασκευή δορυφορικών αστερισμών Χαμηλής Γης Τροχιάς (LEO) έχει οδηγήσει σε αύξηση της ζήτησης για διόδους ανθεκτικές στην ακτινοβολία. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το έργο Starlink, ένας μεμονωμένος δορυφόρος απαιτεί περισσότερες από 2000 διόδους κατά της ακτινοβολίας για πόλωση ενισχυτή ισχύος, περιοριστική προστασία και κυκλώματα σύνθεσης συχνότητας.
Τεχνικές απαιτήσεις:
Συνολική ανοχή δόσης: Είναι απαραίτητο να περάσετε μια δοκιμή ακτινοβολίας ακτίνων γάμμα 100krad (Si) για να διασφαλιστεί ότι η υποβάθμιση της απόδοσης κατά τη διάρκεια ζωής των 15 ετών σε τροχιά είναι μικρότερη από 10%. Η ανθεκτική στην ακτινοβολία δίοδος Schottky της Toshiba χρησιμοποιεί τεχνολογία SOI (πυρίτιο σε μονωτή) για τον έλεγχο των διακυμάνσεων του ρεύματος διαρροής εντός ± 5%.
Προστασία από ένα μόνο σωματίδιο: Σε απόκριση στην εξάντληση ενός σωματιδίου (SEB) που προκαλείται από πρόσκρουση ισχυρού ιόντος, η DIODES έχει αναπτύξει μια δομή δίοδο απομόνωσης βαθιάς τάφρου (DTI), η οποία αυξάνει το όριο SEB από 45MeV · cm²/mg σε 80MeV · cm²/mg.
Χώρος αγοράς: Το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς για διόδους δορυφορικής επικοινωνίας αναμένεται να φτάσει τα 830 εκατομμύρια δολάρια έως το 2025, με τα μοντέλα ανθεκτικά στην ακτινοβολία να αντιπροσωπεύουν πάνω από το 60%. Οι εγχώριοι κατασκευαστές, όπως η Huawei Microelectronics, έχουν περάσει την πιστοποίηση στρατιωτικού προτύπου GJB 9001C, αλλά τα προϊόντα υψηλών-τελικών τους εξακολουθούν να βασίζονται σε προμηθευτές όπως η Microsemi από τις Ηνωμένες Πολιτείες και η Thales από τη Γαλλία.
4, Industrial Internet of Things (IIoT): Μικρές δίοδοι σήματος υποστηρίζουν τεράστιες συνδέσεις
Στο σενάριο του βιομηχανικού Διαδικτύου των Πραγμάτων, οι δίοδοι πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας (<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.
Τεχνολογικές τάσεις:
Εξαιρετικά χαμηλή δίοδος VF: Η σειρά LL4148 της Anshi Semiconductor μειώνει την πτώση τάσης προς τα εμπρός (VF) στα 0,18 V, η οποία είναι 60% χαμηλότερη από την τυπική 1N4148 και μπορεί να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας των συσκευών IoT κατά περισσότερο από 30%.
Συσκευασία συστοιχίας: Η δίοδος συστοιχίας DFN0603-4L της Changdian Technology ενσωματώνει 4 διόδους σε μια συσκευασία 0,6 mm × 0,3 mm, ικανοποιώντας την απαίτηση μείωσης της επιφάνειας PCB κατά 50%.
Πρόβλεψη ζήτησης: Μέχρι το 2025, η παγκόσμια αποστολή βιομηχανικών συσκευών IoT θα φτάσει τα 12,5 δισεκατομμύρια μονάδες, οδηγώντας τη ζήτηση για μικρές διόδους σήματος στα 150 δισεκατομμύρια μονάδες, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 12%.
5, Τεχνολογική επανάληψη και οικιακή αντικατάσταση της κίνησης με δύο τροχούς
Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο σημαντικές τάσεις στην αγορά διόδων επικοινωνίας:
Αναβάθμιση υλικού: Ο ρυθμός διείσδυσης των διόδων υλικού ευρείας ζώνης SiC/GaN αυξάνεται ταχέως και αναμένεται ότι το μέγεθος της αγοράς θα ξεπεράσει το 1,5 δισεκατομμύριο δολάρια ΗΠΑ έως το 2025, με ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης άνω του 40%.
Αντικατάσταση τοπικής εγκατάστασης: Καθοδηγούμενοι από την εθνική πολιτική "ενίσχυσης και συμπλήρωσης της αλυσίδας εφοδιασμού", οι εγχώριοι κατασκευαστές έχουν επιτύχει 80% αυτάρκεια-στην αγορά μεσαίου και χαμηλού επιπέδου, αλλά εξακολουθούν να βασίζονται σε εισαγωγές στα πεδία ραδιοσυχνοτήτων υψηλών-και κατά της ακτινοβολίας. Επιχειρήσεις όπως η Yangjie Technology και η Jiejie Microelectronics αυξάνουν τις επενδύσεις τους στην έρευνα και ανάπτυξη διόδων καρβιδίου του πυριτίου και αναμένεται ότι το κόστος των εγχώριων διόδων SiC θα μειωθεί στο 60% των εισαγόμενων προϊόντων έως το 2027.