長庚大學 5G研究亮眼

文╱李水蓮
中時電子報

工商時報【文╱李水蓮】

瞄準2020年5G即將上線,由長庚大學教授邱顯欽帶領的高速智能中心研究團隊,致力於「通信、指揮和控制」,以促進更高速的晶片設計和開發的智能電路技術為目標。邱顯欽教授與王祥駿博士帶領團隊,於2016年開始,開發「第五代行動通訊功率放大器晶片」系列產品,從材料、元件、設計到高功率晶片等全技術鍊規畫開發,預計兩年內完全自主化,取代美、日進口的高功率微波晶片。

邱顯欽表示,寬能隙材料氮化鎵(GaN),受惠於台灣在LED產業的迅速發展,連帶在技術與價格上受到通訊工業界矚目。由於GaN材料具有高崩潰電壓、高電子飽和速率、抗高溫抗輻射等優點,非常適合應用於微波高功率元件與系統上。

GaN優秀的材料特性,也使GaN功率放大器在微波與毫米波頻段上,比傳統LDMOS與GaAs等元件的輸出功率與效益上表現更為優異;且元件面積也可以微縮並有效解決基地台系統散熱與過重問題。加上該技術利用矽基板上氮化鎵電晶體製程技術,將同時具有在台灣六吋代工廠量產與晶片整合度之雙重優勢。

目前該團隊針對5G應用頻段sub-6GHz規格在3.3∼3.6GHz及4.8∼5GHz頻段,開發一系列功率放大器並進入小量樣品生產,而該技術已發展至封裝與測試的成熟階段。下一個發展階段,將與系統廠商進行小型基站系統設計方面的實現,規畫2019年完成毫米波頻段28GHz頻段氮化鎵功率放大器應用。

邱顯欽指出,使用氮化鎵實現無線充電模組,可達到一對多的充電目的,並可將傳輸距離延伸至0.5公尺,以及達到模組小型輕盈化的尺寸,未來配合AI晶片可達成高效率一對多非接觸式無線充電系統。

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