5G已来,本土射频前端企业蓄势待发

2019-05-28
14:00:21
来源: 半导体行业观察

5G通讯商用离我们越来越近,揭开5G手机的第一层面纱,都是清一色模块化的射频前端芯片。

诚然,由于5G新增频段的需求,使得射频前端需要增加更多的频段;4*4MIMO(多路输入输出)的使用,使得接收链路射频芯片的需求成倍增加;大规模载波聚合的使用,那就带来发射链路射频芯片的需求成倍增加。在不大幅增加手机主板面积前提下,使用高集成度的射频前端模块芯片可能是满足4G+和5G通讯的主要方式。

其实4G时代以iPhone为代表的高性能旗舰机型很早就使用射频前端模块芯片,因为除了节约布板面积外,这样高集成化的射频前端模块芯片还可以带来更低的损耗,简化设计,提升整机性能。 到了5G时代,集成化的射频前端解决方案 更是成为了厂商重要的选择,类似2G/3G的分立射频功率放大器、滤波器、射频开关、低噪放大器的解决方案恐难以满足手机终端的需求。

2019年5月, 基于其EWLAP™技术 ,宜确半导体(苏州)有限公司(以下简称宜确)正式发布了滤波器模块芯片产品 TR963 及 TR965 。TR963/965芯片在3mmx3.2mm封装面积内集成了8个频段(Band-1/3/5/8/34/39/40/41)的晶圆级封装接收滤波器及SP10T射频开关,并采用MIPI标准接口控制,TR965在TR963基础之上增加了对载波聚合的支持。TR963/965中的滤波器采用声表面波(SAW)工艺制造,并采用宜确的第二代晶圆级封装技术EWLAP-2™实现晶圆级封装;SP10T 射频开关采用SOI工艺制造,并与晶圆级滤波器一起倒扣集成于多层封装基板之上,所有射频端口均已匹配到50欧姆阻抗,实现了分集接收射频前端功能的高度集成。TR963/965是国内射频前端集成电路行业内推出的首款同类产品,可广泛应用于4G/5G移动终端,将帮助客户 节省布板面积、降低成本、提升性能。

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TR963:①功能框图;②芯片内部图;③芯片外观

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TR963产品性能

宜确从最终用户需求着手,完善产品定义,整合国内外成熟滤波器资源,以EWLAP™技术为突破点实现 多频段滤波器与射频开关的高密度集成。这样复合功能的滤波器产品不仅可以满足目前通讯领域的需求,更可以满足汽车电子,工业控制,管道运输,能源等行业对滤波器产 品的需求。

TR963/965拥有全部自主知识产权, 在合作伙伴的配合下在多个领域做出了突破。在滤波器设计及晶圆制造环节,宜确主要采取与战略合作伙伴联合开发的模式。在滤波器设计方面,宜确已具备SAW/TC-SAW/FBAR Filter谐振器设计、参数提取、模型建立及拟合、物理场+原理图+电磁场协同仿真、版图自动布局布线及设计规则检查等能力,并实现了完整的设计及验证工具自动化。

针对SAW/TC-SAW晶圆的铌酸锂和钽酸锂衬底的特殊材料性质,以及滤波器的独特电学特性,宜确开发了具有自主知识产权的晶圆级CP和FT测试整体解决方案,从探针、针卡、夹具、到机台、测试程序已形成完备、高效的大规模生产能力,不仅保障了晶圆级滤波器封装生产良率的有效控制,而且直接提升了产品的成本竞争力。

CSP封装是目前国内滤波器厂商广泛采用的制造方式。在看到宜确展示的晶圆级封装滤波器模块样品后,国内分立滤波器出货量最大的供应商,表示了极大的兴趣和赞赏,认为宜确用EWLAP™封装专利技术,另辟蹊径对相近频段进行了集成这一技术有效地解决了下一代集成化的滤波器产品开发与制造难题。在晶圆级滤波器封装技术方面,宜确与国内多家先进封装合作伙伴联合开发,已发展完善了三代滤波器晶圆级封装技术:EWLAP-1™、EWLAP-2™及EWLAP-3™,全部拥有宜确自主知识产权且通过了严格的性能和可靠性验证,代际迭代也使得宜确的滤波器晶圆级封装方案持续演进发展,追求更高性能、更低成本、更优秀的集成度。

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滤波器晶圆级封装流程图

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晶圆级滤波器封装实物图

TR963/965 集成滤波器模块芯片是宜确正式发布的首款滤波器产品, 目前已经给多个平台厂商、客户、合作伙伴进行了送样。后续宜确将协调滤波器资源陆续推出支持双天线和多载波聚合的4G DRX产品、4G PAMiD 产品、5G Sub-6GHz DRX及PAMiD产品、5G mmWave FEM产品等一系列产品线。

纵观国际一线射频供应商,采用的都是 IDM模式; 宜确将继续秉承开放、协作、共赢的心态,与产业链上下游的国内外合作伙伴 通力合作,以山西忻州 “中国二代半导体之都”为基地, 坚持走 “材料 → 器件及工艺 → 产品架构 → 电路设计 → 封装集成 ”的全链条技术创新,持续推进 射频前端 的全能力建设,力争在 3-5年时间内建立完整的 射频 产业生态 链 ,为客户提供卓越的产品与服务。

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