5G已來,本土射頻前端企業(yè)蓄勢待發(fā)

5G通訊商用離我們越來越近，揭開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4G時代以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，因為除了節(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更低的損耗，簡化設(shè)計，提升整機(jī)性能。到了5G時代，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個頻段（Band-1/3/5/8/34/39/40/41）的晶圓級封裝接收濾波器及SP10T射頻開關(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封裝技術(shù)EWLAP-2?實現(xiàn)晶圓級封裝；SP10T 射頻開關(guān)采用SOI工藝制造，并與晶圓級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，實現(xiàn)了分集接收射頻前端功能的高度集成。TR963/965是國內(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，整合國內(nèi)外成熟濾波器資源，以EWLAP?技術(shù)為突破點實現(xiàn)多頻段濾波器與射頻開關(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，管道運輸，能源等行業(yè)對濾波器產(chǎn)品的需求。

TR963/965擁有全部自主知識產(chǎn)權(quán)，在合作伙伴的配合下在多個領(lǐng)域做出了突破。在濾波器設(shè)計及晶圓制造環(huán)節(jié)，宜確主要采取與戰(zhàn)略合作伙伴聯(lián)合開發(fā)的模式。在濾波器設(shè)計方面，宜確已具備SAW/TC-SAW/FBAR Filter諧振器設(shè)計、參數(shù)提取、模型建立及擬合、物理場+原理圖+電磁場協(xié)同仿真、版圖自動布局布線及設(shè)計規(guī)則檢查等能力，并實現(xiàn)了完整的設(shè)計及驗證工具自動化。

針對SAW/TC-SAW晶圓的鈮酸鋰和鉭酸鋰襯底的特殊材料性質(zhì)，以及濾波器的獨特電學(xué)特性，宜確開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的晶圓級CP和FT測試整體解決方案，從探針、針卡、夾具、到機(jī)臺、測試程序已形成完備、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)品的成本競爭力。

CSP封裝是目前國內(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封裝濾波器模塊樣品后，國內(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)品開發(fā)與制造難題。在晶圓級濾波器封裝技術(shù)方面，宜確與國內(nèi)多家先進(jìn)封裝合作伙伴聯(lián)合開發(fā)，已發(fā)展完善了三代濾波器晶圓級封裝技術(shù)：EWLAP-1?、EWLAP-2?及EWLAP-3?，全部擁有宜確自主知識產(chǎn)權(quán)且通過了嚴(yán)格的性能和可靠性驗證，代際迭代也使得宜確的濾波器晶圓級封裝方案持續(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。

濾波器晶圓級封裝流程圖

晶圓級濾波器封裝實物圖

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)給多個平臺廠商、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)秉承開放、協(xié)作、共贏的心態(tài)，與產(chǎn)業(yè)鏈上下游的國內(nèi)外合作伙伴通力合作，以山西忻州“中國二代半導(dǎo)體之都”為基地，堅持走“材料→器件及工藝→產(chǎn)品架構(gòu)→電路設(shè)計→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)，力爭在3-5年時間內(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)。