Macom und ST GaN-Transistoren erobern den HF-Markt

John Croteau, CEO von Macom: »Zusammen mit ST und Epi-Wafer-Spezialist IQE bauen wir die eine Lieferkette in der Größe auf, die erforderlich ist, um GaN-on-Si-Transistoren in den Preisberfeich zu bringen, die es ihnen erlauben, die LDMOS-Transistoren abzulösen, die Anforderungen der neuen 5G-Systeme zu erfüllen und neue Märkte rund um die RF-Energy-Technik  zu erobern.«
John Croteau, CEO von Macom: »Zusammen mit ST und Epi-Wafer-Spezialist IQE bauen wir die eine Lieferkette in der Größe auf, die erforderlich ist, um GaN-on-Si-Transistoren in den Preisberfeich zu bringen, die es ihnen erlauben, die LDMOS-Transistoren abzulösen, die Anforderungen der neuen 5G-Systeme zu erfüllen und neue Märkte rund um die RF-Energy-Technik zu erobern.«

Kostengünstiger als LDMOS-Transistoren: Mit ihrem Lizenzabkommen wollen ST und Macom den HF-Markt revolutionieren, sowohl in Basisstationen als auch in den neu entstehenden RF-Energy-Technik.

»Wer ICs für den Einsatz in Basisstationen liefern will, der darf sich nicht auf kleine Fabs verlassen, sondern muss über große Fertigungsressourcen verfügen, die es gestatten, die Fertigung bei Bedarf schnell hoch zu fahren und die Zeiten unbeschadet zu überstehen, in denen die Nachfrage zurückgeht«, erklärt John Croteau, President und CEO von Macom, im Gespräch mit Markt
&Technik anlässlich der Bekanntgabe des Abkommens mit STMicroelectronics. Jetzt  ist er überzeugt, dass die Fertigungskapazität für Macom kein Problem mehr sein dürfte und der eigenen GaN-on-Si-Technik Tür und Tor für die Anwendungen in Mainstream-Märkten öffne. Denn ST wird die GaN-Produkte nun in hohen Stückzahlen fertigen, zunächst auf Basis von 6-Zoll-Wafern, der Übergang zu 8-Zoll-Wafern sei ebenfalls kein Problem.

Das wird den Preis der GaN-Transistoren gegenüber heute deutlich senken: »Wir werden GaN-Transistoren zu einem günstigeren Preis anbieten können als die Systemhersteller für die heute üblichen LDMOS-Transistoren ausgeben müssen«, sagt John Croteau. Und das schon auf Basis von 6-Zoll-Wafern. Kommen 8-Zoll-Wafer zum Einsatz, so werden die Kosten gegenüber den GaN-Transistoren auf Basis von GaN auf SiC gegenüber der von Macom entwickelten GAN-on-Silicon-Technik um den Faktor 5 bis 8 fallen.

Weil sich Macom über ein Abkommen mit IQE – mit 50 Prozent Marktanteil der weltweit größte Hersteller von Epi-Wafern – den Zugang zu den 4-, 6- und 8-Zoll-Epi-Wafern gesichert habe, auf denen der eigene GaN-on-Si-Prozess aufsetzt, sei nun die komplette Supply-Chain installiert, die die Voraussetzung dafür bilde, dass die GaN-Transistoren künftig in hohen Stückzahlen in die Basisstationen einziehen werden. »Über das Abkommen mit Macom können wir diesen neuen Markt weiter erschließen und unsere jahrzehntelangen Erfahrung in der Massenproduktion die GaN-Lieferkette einfließen lassen«, sagt Drew Nelson, Präsident und CEO von IQE.

Laut Croteau hat Macom über die vergangenen zwei Jahre eng mit ST eng zusammen gearbeitet, um den Prozess auf die Fertigung von ST zu transferieren.  Und es war nicht einfach, die Hersteller von Basisstationen zu überzeugen, denn sie setzen nur ausgereifte Techniken ein, die durch umfangreiche Qualifizierungsprozesse gegangen sind. Doch ST und Macom hätten gezeigt, dass die neue Technik verlässlich im Feld arbeite und dabei leistungsfähiger und kostengünstiger sei. »GaN wird die LDMOS-Typen ablösen«, ist Croteau überzeugt. Alle technischen Voraussetzungen dazu seien jetzt erfüllt. Dass ein großer Hersteller wie ST nun Teil der Lieferkette ist, gefalle den Systemherstellern besonders: »Alle anderen Hersteller von GaN-Transistoren – unabhängig davon, auf welche Technik sie setzen – können bezüglich der Fertigungsvolumina derzeit nicht mithalten.«

Lizenzstreit mit Infineon geklärt  

Dazu gehört auch, dass die gerichtliche Auseinandersetzung mit Infineon, jetzt zugunsten von Macom entschieden worden seien. Der Hintergrund: Macom hatte sich mit der Übernahme von Nitronix Zugang zur GaN-Technik verschafft und Nitronix hatte zusammen mit International Rectifier entwickelt. Nach der Übernahme von IR durch Infineon sahen die Münchner ihre erworbenen Rechte verletzt. »Nachdem das US-Gericht kürzlich zu unseren Gunsten entschieden hat, stand dem Lizenzabkommen mit ST auch von rechtlichen Seite nichts mehr im Wege«, freut sich Croteau.    

5G verspricht Milliarden-Umsätze

Dass nun der Weg ins GaN-Zeitalter offen ist, kommt genau zum richtigen Zeitpunkt. Denn der Übergang zur 5G-Technik zwingt die Systemhersteller dazu, nach neuen Techniken Ausschau zu halten, die die anspruchsvollen Anforderungen erfüllen können. Zumal Macom nicht nur die GaN-Transistoren, sondern komplette Subsysteme liefern könne: »Wir haben ausgewiesene Systemexperten eingestellt, die den Anwendern komplette Designs anbieten können.«

Das Marktpotenzial schätzt Croteau als riesig ein. Allein in China gebe es 3,6 Mio. 4G-Basisstationen. Bis 2022 würden 15 Mio. 5G- Basisstationen errichtet, in die dann 15 Mal mehr Transistoren als heute wandern werden,  vor allem GaN-Typen. »Das wären mehr als 1 Mrd. Stück pro Jahr, ein Multi-Milliarden-Dollar-Markt allein in China!«, so Croteau.