Avec le développement de l'IoT, quelles sont les nouvelles exigences pour les diodes dans les terminaux de communication?

1, Demande de fréquence élevée: 5G et millimètres de communication des vagues conduisent l'innovation dans les diodes RF
Dans la toile de fond de la densité de la station de base 5G atteignant 10 par kilomètre carré et une bande de fréquence de communication à ondes millimétriques qui traverse 30 GHz, les exigences de performance des bornes de communication pour les diodes RF augmentent de façon exponentielle. Les diodes à broches traditionnelles ne sont plus en mesure de répondre aux exigences fonctionnelles complexes telles que la commutation de fréquence - élevée, le mélange et la détection. Les diodes de fréquence élevées basées sur le nitrure de gallium (GAN) sont devenues le choix central de la nouvelle génération de terminaux de communication en raison de leur mobilité électronique 10 fois plus élevée que les appareils basés sur le silicium -.
Cas de percée technologique: la diode de commutation de fréquence GAn High - d'Infineon atteint une vitesse de commutation de 0,5 n dans la bande de fréquence à 28 GHz, ce qui est 80% plus rapide que les appareils traditionnels, tout en réduisant la perte d'insertion de 1,2 dB à 0,3 dB. Cet appareil a été appliqué à l'équipement CPE Huawei 5G, améliorant l'efficacité de la transmission du signal de 35%.
Données sur la demande du marché: Selon les prévisions de QyResearch, le marché mondial des diodes de fréquence élevés - augmentera à un taux annuel moyen de 18% de 2025 à 2030, avec la proportion de dispositifs de borne V2X passant de 12% en 2025 à 28% en 2030. La dernière tentative de Tesla, qui nécessite l'intégration du modèle de Tesla, utilise une radiodiffusion 77GHZ Millimeter Radar, qui nécessite l'intégration de 12 Diodes schottky de fréquence élevées - par unité, augmentant l'utilisation de 300% par rapport au modèle de génération précédente.
2, miniaturisation et intégration: itération de la technologie d'emballage du pilote de dispositif portable
La taille moyenne des dispositifs terminaux IoT a diminué de 62% par rapport à 2015, ce qui impose des exigences strictes à la densité d'emballage des diodes. Prenant l'exemple d'Apple AirPods Pro, la zone de la carte de circuit imprimé interne d'un seul écouteur n'est que de 12 mm ², mais elle doit intégrer six modules fonctionnels majeurs tels que la gestion de l'alimentation, la charge sans fil et la suppression du bruit. Le package SOT-23 traditionnel ne peut plus répondre aux exigences de l'espace.
Innovation technologique d'emballage: La diode TVS de taille 0201 (0,6 × 0,3 mm) développée par Murata Manufacturing utilise la technologie d'empilement 3D pour augmenter la valeur de capacité de 10pf à 100pf, tout en réduisant la tension de serrage de 18V à 12V. Cet appareil a été appliqué au module NFC de la bande 7 Xiaomi MI, raccourcissant le temps de réponse de paiement à 0,3 seconde.
Cas de collaboration de la chaîne industrielle: Samsung Electronics et Anson Semiconductor ont développé conjointement DFN1.0 × 1.0 Diode Schottky emballée, ce qui réduit la résistance à 8 m Ω grâce à la technologie d'interconnexion du pilier de cuivre, ce qui la réduisait de 72% par rapport à l'emballage traditionnel SOD-123. Cet appareil atteint une efficacité de conversion d'énergie de 98,7% dans le module de charge sans fil de Samsung Galaxy Watch 5.
3, Exigences de haute sécurité: l'Internet des objets industriel stimule l'émergence d'une nouvelle piste pour les diodes de données
Dans le contexte de la fabrication intelligente, une seule usine génère 1,2 pb de données industrielles par jour, dont 32% impliquent des paramètres de processus de base. Les pare-feu logiciels traditionnels ne peuvent plus répondre à la demande d'architecture de sécurité "zéro fiducie" dans les systèmes de contrôle industriel, et les diodes de données de niveau matériel sont devenues une solution clé pour assurer une transmission de données -.
Percée du principe technique: la diode de données TRESYS développée par la cyber-défense OWL utilise la technologie d'isolement de couplage optique pour atteindre la transmission unidirectionnelle des données de couche physique et résout le problème de confirmation du protocole TCP / IP via un - construit dans le serveur proxy. Après le déploiement dans le système Siemens S7-1500 PLC, la probabilité que les systèmes de contrôle industrielle soient soumis à des attaques de réseau ont diminué de 99,2%.
Prédiction de la taille du marché: Selon les données de la recherche QyResearch, la taille mondiale du marché des diodes de données IoT industrielle devrait atteindre 210 millions de dollars américains en 2024, et devrait dépasser 356 millions de dollars américains en 2029, avec un taux de croissance annuel composé de 11,3%. Parmi eux, les systèmes de surveillance de l'énergie ont la proportion la plus élevée (38%), suivie d'une fabrication intelligente (32%) et d'un transport intelligent (19%).
4, faible consommation d'énergie et haute fiabilité: la technologie LPWAN remodeure la conception des diodes paradigme
Dans le contexte de la vulgarisation des technologies du réseau de puissance de puissance faible - (LPWAN) telles que LORA et NB IoT, les terminaux de communication ont présenté des exigences strictes pour le courant statique et les caractéristiques de température des diodes. Prenant l'exemple des capteurs IoT agricoles, ils doivent travailler en continu dans un environnement de - 40 degré à 85 degrés pendant 10 ans. Le courant de fuite des diodes traditionnels à base de silicium augmentera de façon exponentielle avec l'élévation de la température.
Cas d'innovation matérielle: La diode SIC Schottky développée par ROHM Semiconductor peut maintenir un courant de fuite inverse inférieur à 0,1 μ A à une température élevée de 150 degrés, soit trois ordres de grandeur inférieurs à ceux des dispositifs à base de silicium -. Cet appareil a été appliqué au module de positionnement RTK des drones agricoles DJI, prolongeant le temps de fonctionnement unique de 45 minutes à 72 minutes.
Mise à niveau standard de fiabilité: la certification AEC - Q101 Automotive Grade nécessite des diodes pour passer un test de biais de température de 1000 heures de haut, tandis que le domaine de l'Internet des choses industriel pousse à la mise en place d'un élément plus strict de l'IEC 62443-4 degré .
5, Direction de l'évolution technologique: intégration des semi-conducteurs de troisième génération et optoélectronique
Face à la demande composite de diodes dans les terminaux IoT, l'industrie accélère sa percée vers le troisième - Génération des matériaux semi-conducteurs et la technologie d'intégration optoélectronique
GAN Power Dispositif: Infineon Coolgan ™ La série de diodes a obtenu des applications de 200 V / 10A et obtenu une efficacité de conversion d'énergie de 96,8% dans le module de charge rapide des smartphones Ultra Xiaomi 12S.
SIC Photodiode: une photodiode à trois électrodes développée par l'Université des sciences et de la technologie de la Chine, qui augmente la bande passante de la communication optique de 60% par le biais de la régulation des effets sur le terrain, fournissant des réserves techniques pour les circuits intégrés photoniques 6G.
Diode intelligente: la puce de protection ESD intelligente TPD2E007 de TI intègre la fonction d'auto-diagnostic pour surveiller l'état des périphériques en temps réel, atteignant le taux de réussite de la protection ESD de 99,99% dans le téléphone mobile Huawei Mate 50.
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