5G通訊商用離我們?cè)絹?lái)越近,揭開(kāi)5G手機(jī)的第一層面紗,都是清一色模塊化的射頻前端芯片。
誠(chéng)然,由于5G新增頻段的需求,使得射頻前端需要增加更多的頻段;4*4MIMO(多路輸入輸出)的使用,使得接收鏈路射頻芯片的需求成倍增加;大規(guī)模載波聚合的使用,那就帶來(lái)發(fā)射鏈路射頻芯片的需求成倍增加。在不大幅增加手機(jī)主板面積前提下,使用高集成度的射頻前端模塊芯片可能是滿足4G+和5G通訊的主要方式。
其實(shí)4G時(shí)代以iPhone為代表的高性能旗艦機(jī)型很早就使用射頻前端模塊芯片,因?yàn)槌斯?jié)約布板面積外,這樣高集成化的射頻前端模塊芯片還可以帶來(lái)更低的損耗,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),提升整機(jī)性能。到了5G時(shí)代,集成化的射頻前端解決方案更是成為了廠商重要的選擇,類似2G/3G的分立射頻功率放大器、濾波器、射頻開(kāi)關(guān)、低噪放大器的解決方案恐難以滿足手機(jī)終端的需求。
2019年5月,基于其EWLAP?技術(shù),宜確半導(dǎo)體(蘇州)有限公司(以下簡(jiǎn)稱宜確)正式發(fā)布了濾波器模塊芯片產(chǎn)品TR963及TR965。TR963/965芯片在3mmx3.2mm封裝面積內(nèi)集成了8個(gè)頻段(Band-1/3/5/8/34/39/40/41)的晶圓級(jí)封裝接收濾波器及SP10T射頻開(kāi)關(guān),并采用MIPI標(biāo)準(zhǔn)接口控制,TR965在TR963基礎(chǔ)之上增加了對(duì)載波聚合的支持。TR963/965中的濾波器采用聲表面波(SAW)工藝制造,并采用宜確的第二代晶圓級(jí)封裝技術(shù)EWLAP-2?實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)封裝;SP10T 射頻開(kāi)關(guān)采用SOI工藝制造,并與晶圓級(jí)濾波器一起倒扣集成于多層封裝基板之上,所有射頻端口均已匹配到50歐姆阻抗,實(shí)現(xiàn)了分集接收射頻前端功能的高度集成。TR963/965是國(guó)內(nèi)射頻前端集成電路行業(yè)內(nèi)推出的首款同類產(chǎn)品,可廣泛應(yīng)用于4G/5G移動(dòng)終端,將幫助客戶節(jié)省布板面積、降低成本、提升性能。
TR963:①功能框圖;②芯片內(nèi)部圖;③芯片外觀
TR963產(chǎn)品性能
宜確從最終用戶需求著手,完善產(chǎn)品定義,整合國(guó)內(nèi)外成熟濾波器資源,以EWLAP?技術(shù)為突破點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多頻段濾波器與射頻開(kāi)關(guān)的高密度集成。這樣復(fù)合功能的濾波器產(chǎn)品不僅可以滿足目前通訊領(lǐng)域的需求,更可以滿足汽車電子,工業(yè)控制,管道運(yùn)輸,能源等行業(yè)對(duì)濾波器產(chǎn)品的需求。
TR963/965擁有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),在合作伙伴的配合下在多個(gè)領(lǐng)域做出了突破。在濾波器設(shè)計(jì)及晶圓制造環(huán)節(jié),宜確主要采取與戰(zhàn)略合作伙伴聯(lián)合開(kāi)發(fā)的模式。在濾波器設(shè)計(jì)方面,宜確已具備SAW/TC-SAW/FBAR Filter諧振器設(shè)計(jì)、參數(shù)提取、模型建立及擬合、物理場(chǎng)+原理圖+電磁場(chǎng)協(xié)同仿真、版圖自動(dòng)布局布線及設(shè)計(jì)規(guī)則檢查等能力,并實(shí)現(xiàn)了完整的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證工具自動(dòng)化。
針對(duì)SAW/TC-SAW晶圓的鈮酸鋰和鉭酸鋰襯底的特殊材料性質(zhì),以及濾波器的獨(dú)特電學(xué)特性,宜確開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的晶圓級(jí)CP和FT測(cè)試整體解決方案,從探針、針卡、夾具、到機(jī)臺(tái)、測(cè)試程序已形成完備、高效的大規(guī)模生產(chǎn)能力,不僅保障了晶圓級(jí)濾波器封裝生產(chǎn)良率的有效控制,而且直接提升了產(chǎn)品的成本競(jìng)爭(zhēng)力。
CSP封裝是目前國(guó)內(nèi)濾波器廠商廣泛采用的制造方式。在看到宜確展示的晶圓級(jí)封裝濾波器模塊樣品后,國(guó)內(nèi)分立濾波器出貨量最大的供應(yīng)商,表示了極大的興趣和贊賞,認(rèn)為宜確用EWLAP?封裝專利技術(shù),另辟蹊徑對(duì)相近頻段進(jìn)行了集成這一技術(shù)有效地解決了下一代集成化的濾波器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與制造難題。在晶圓級(jí)濾波器封裝技術(shù)方面,宜確與國(guó)內(nèi)多家先進(jìn)封裝合作伙伴聯(lián)合開(kāi)發(fā),已發(fā)展完善了三代濾波器晶圓級(jí)封裝技術(shù):EWLAP-1?、EWLAP-2?及EWLAP-3?,全部擁有宜確自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且通過(guò)了嚴(yán)格的性能和可靠性驗(yàn)證,代際迭代也使得宜確的濾波器晶圓級(jí)封裝方案持續(xù)演進(jìn)發(fā)展,追求更高性能、更低成本、更優(yōu)秀的集成度。
濾波器晶圓級(jí)封裝流程圖
晶圓級(jí)濾波器封裝實(shí)物圖
TR963/965 集成濾波器模塊芯片是宜確正式發(fā)布的首款濾波器產(chǎn)品,目前已經(jīng)給多個(gè)平臺(tái)廠商、客戶、合作伙伴進(jìn)行了送樣。后續(xù)宜確將協(xié)調(diào)濾波器資源陸續(xù)推出支持雙天線和多載波聚合的4G DRX產(chǎn)品、4G PAMiD 產(chǎn)品、5G Sub-6GHz DRX及PAMiD產(chǎn)品、5G mmWave FEM產(chǎn)品等一系列產(chǎn)品線。
縱觀國(guó)際一線射頻供應(yīng)商,采用的都是IDM模式;宜確將繼續(xù)秉承開(kāi)放、協(xié)作、共贏的心態(tài),與產(chǎn)業(yè)鏈上下游的國(guó)內(nèi)外合作伙伴通力合作,以山西忻州“中國(guó)二代半導(dǎo)體之都”為基地,堅(jiān)持走“材料→器件及工藝→產(chǎn)品架構(gòu)→電路設(shè)計(jì)→封裝集成”的全鏈條技術(shù)創(chuàng)新,持續(xù)推進(jìn)射頻前端的全能力建設(shè),力爭(zhēng)在3-5年時(shí)間內(nèi)建立完整的射頻產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,為客戶提供卓越的產(chǎn)品與服務(wù)。
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原文標(biāo)題:5G已來(lái),本土射頻前端企業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)
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