三安光電提出的5G解決方案跟5G芯片布局介紹

2019年7月17日，由工業(yè)和信息化部指導(dǎo)，IMT-2020(5G)推進(jìn)組聯(lián)合中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)共同主辦的2019年（暨第七屆）IMT-2020(5G)峰會(huì)在北京開幕。為期兩天的峰會(huì)以“5G商用 共贏未來”為主題，邀請(qǐng)工信部領(lǐng)導(dǎo)以及數(shù)十家國內(nèi)外主流移動(dòng)通信和行業(yè)應(yīng)用單位專家500多人參加會(huì)議，集中探討5G技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)、產(chǎn)業(yè)等最新進(jìn)展與趨勢(shì)等最新進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)。

會(huì)上，廈門市三安集成電路有限公司技術(shù)中心技術(shù)總監(jiān)葉念慈發(fā)表了主題演講，以下為演講全文。

今天三安集成跟大家講一下在5G里面一些半導(dǎo)體組件，這個(gè)算是一門科普吧，把它當(dāng)成學(xué)一點(diǎn)東西來講這個(gè)事情。

所以，我的題目就是跟大家講解一下話務(wù)半導(dǎo)體制造助力5G核心硬件。

我們公司是以話務(wù)半導(dǎo)體制造出發(fā)，其實(shí)在代工行業(yè)很重要的一部分是我們能夠大量制造出一個(gè)穩(wěn)定的還有良率高的產(chǎn)品，能讓這些應(yīng)用商或者系統(tǒng)商有一些性價(jià)比很高的產(chǎn)品出現(xiàn)。

所以，今天跟大家介紹一下三安光電的概況以及提出的5G解決方案跟5G芯片布局。

首先看一下三安光電，三安光電是做半導(dǎo)體的，但是不做硅，就是化合物半導(dǎo)體?；衔锇雽?dǎo)體有兩個(gè)特性，一個(gè)是發(fā)光，第二個(gè)，它可以產(chǎn)生比較高的速率，所以最重要的化合物半導(dǎo)體集中在兩塊，一個(gè)是在發(fā)光器件的部分，另外一個(gè)就在微波通訊部分。所以，我們是在中國最早成立的LED公司，我們產(chǎn)生的芯片在全世界占有一定的份額。我們還在原來的光通訊、射頻、電器電子、濾波器方面都有琢磨。

看一下在世界上的布局，其實(shí)很重要的一部分是要能夠掌握產(chǎn)業(yè)鏈的布局。最重要的使命是在中國能夠提供比較高頻或者光電的器件，讓它不要成為一個(gè)卡脖子的，所以在原物料的布局上還有芯片技術(shù)的布局上都從這方面考量。

主要的世界研發(fā)中心是三個(gè)地方，一個(gè)是美國，美國是光通的部分，瑞典比較特別，是一個(gè)材料公司，專門生產(chǎn)碳化硅的材料。碳化硅等于在5G的產(chǎn)業(yè)上扮演一個(gè)非常重要的角色。另外在日本，我們?yōu)榱送黄茷V波器的專利瓶頸，所以吸收了大量日本的研發(fā)人員，然后在日本成立了一家日本三安公司，主要進(jìn)行濾波器的研發(fā)配合射頻前端模組的布局。

制造部分在天津跟蕪湖，主要做一些LED的生產(chǎn)。在廈門、泉州，就是電子電器，還有一些濾波器的部分，還有藍(lán)寶石碳化硅的基地也是在泉州。

跟大家介紹一下化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)布局。三安擁有全世界大型的機(jī)臺(tái)，我們有約600臺(tái)的機(jī)臺(tái)，是全世界單一公司最大的機(jī)臺(tái)。像原來的氮化鎵、碳化硅，這個(gè)就是第三代半導(dǎo)體材料。氮化鎵可以在藍(lán)寶石上面可以做發(fā)光二極管，所以在全色系的發(fā)光二極管三安已經(jīng)做得非常大了。

另外在氮化鎵跟碳化硅上面，我們可以做功率電子射頻，因?yàn)樗哂械谌雽?dǎo)體特性，它等于在高功率方面有所琢磨。

另外在砷化鎵部分，手機(jī)射頻前端部分，在2G、3G、4G主流是以砷化鎵為主，在毫米波階段有可能被硅的技術(shù)所取代。性價(jià)比最高的產(chǎn)品還是使用砷化鎵來做前端的功放為主。

另外一組是做光通，之后一些5G毫米波也會(huì)利用到這個(gè)方面。另外我們?cè)跒V波器部分有布局材料部分。

三安在5G的核心硬件架構(gòu)當(dāng)然也是一樣，包含云、管、端的布局。主要跟大家講解一下在化合物半導(dǎo)體里面在云端的位置，在數(shù)據(jù)半導(dǎo)體端有云端的AOC。因?yàn)闄C(jī)房的密度很高，所以它的效率必須提得很高，所以在第三代半導(dǎo)體有做高速的電源開關(guān)MOSFET的部分，我們現(xiàn)在有做電源管理芯片的部分。

在管的部分，在基站部分，這是重中之重，因?yàn)榈?、碳化硅是被美國禁運(yùn)的，這是一個(gè)關(guān)鍵材料，所以這個(gè)部分要確保國內(nèi)的供應(yīng)狀況，除了我們自己有供應(yīng)能力，也聯(lián)合了國內(nèi)的材料公司做這個(gè)產(chǎn)業(yè)。

另外在高速光通訊器件以及基站電源管理模塊上面，我們也用化合物半導(dǎo)體取代傳統(tǒng)硅的器件。

端的部分主要就是在車聯(lián)網(wǎng)的部分，用無線射頻模塊，還有很有名的現(xiàn)在用視頻傳感，我們公司也有做一些激光器的開發(fā)，以及最后在EV的電源模塊管理，還有像充電樁的一些高速電力開關(guān)器件，這個(gè)我們都有提供。

當(dāng)然在手機(jī)上面，這是最開始的一個(gè)核心業(yè)務(wù)，最主要的其實(shí)我們是做支持2G、3G、4G、5G，4.8GHz以下的光模塊，還有我們會(huì)做毫米波射頻波段，還有在一些顯示屏方面我們也致力于8K以上的分辨率的Micro LED的顯示，另外在手機(jī)端要做人臉識(shí)別所需要的激光器也是用化合物半導(dǎo)體制造的。

接下來介紹在系統(tǒng)應(yīng)用后，我們?cè)?G上面的一些芯片布局。

第一個(gè)還是回顧我們的專長，就是三安MICRO LED，去年我們跟三星發(fā)表出用MICRO LED生產(chǎn)大電視墻。

射頻前端部分其實(shí)都被美國跟日本的大廠壟斷，三安也看到這個(gè)情況，最主要的是在MOSFET開關(guān)等方面，我們不做后續(xù)的系統(tǒng)的整合，所以剛剛展銳有提到他們?cè)谧鲞@些方面，這個(gè)有可能是我們潛在的客戶，我們希望國內(nèi)的這些系統(tǒng)設(shè)計(jì)整合廠商能夠多來我們這邊代工。因?yàn)榍闆r就是這樣的，現(xiàn)在大家都不愿意背工廠的重資產(chǎn)，所以一定要有人完成代工這件事情，所以這是我們?cè)谌怖锩?，因?yàn)樵谥圃焐戏浅Ｓ薪?jīng)驗(yàn)，所以我們希望能夠提供一站式的解決方案，也就是從襯底一直到外延一直到芯片都能夠提供。

相對(duì)應(yīng)的，我們就有砷化鎵的HBT還有HEMT等等，有的已經(jīng)量產(chǎn)，有的已經(jīng)推出。

在氮化鎵方面我們自己實(shí)測(cè)出來的一些特性，也跟國際上的一流廠商是相當(dāng)?shù)?。單看設(shè)計(jì)端能不能接受這樣一個(gè)功能，所以這個(gè)部分現(xiàn)在我們也在持續(xù)跟下游的客戶進(jìn)行密切的合作。

濾波器部分，我們一開始還是先做聲表面波濾波器，最重要的還有一些技術(shù)可以做溫度補(bǔ)償，主要強(qiáng)調(diào)的還是本土化的一站式整合，特別是像今年大約有看到尤其是2.6GHz，這是在中國特有的頻段，也就是N41的波段，我們也有專門針對(duì)這個(gè)做產(chǎn)品研發(fā)。

我們還提到了在基站部分或者電源供應(yīng)部分，這個(gè)很重要。第三代半導(dǎo)體最重要的是它的開關(guān)速度可以增加，開關(guān)的損耗可以降低，所以能耗降低。

另外是它的被動(dòng)器件因?yàn)楦哳l化的關(guān)系可以減少，所以在整個(gè)器件上或者系統(tǒng)上就可以實(shí)現(xiàn)輕薄短小的概念。

在供應(yīng)商上，我們是很注重的，像碳化硅的部分長久還是把持在美國的頭兩號(hào)公司上面，一個(gè)是R6，一個(gè)是科瑞，所以我們也收購了瑞典這家公司進(jìn)行了襯底的制造，從襯底到芯片制造我們希望能夠提供一站式的服務(wù)。

所以在碳化硅的二極管還有氮化鎵的650伏的EM，我們后續(xù)會(huì)推出這些應(yīng)用市場(chǎng)的需求。

三安在整個(gè)電力電子技術(shù)上面的優(yōu)勢(shì)，通過原材料的襯底，然后提供標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)仿真，芯片制造部分也可以提供。另外在廠內(nèi)有一個(gè)比較小型的封裝線，如果客戶來我們這邊代工，我們可以加速你們的驗(yàn)證。當(dāng)然我們也有很完整的可靠性跟失效分析部門，所以在器件的失效反饋部分我們也是非常高的。

另外提一下光通訊，這個(gè)東西會(huì)發(fā)光，發(fā)光我們可以通過遠(yuǎn)紅外都可以做。集中在紅外波段，我們做795到940。另外在激光器的部分，我們現(xiàn)在已經(jīng)有1.25G到15G DFB的產(chǎn)品。另外接收芯片和陣列我們已經(jīng)很早就開始做了，有1.25G到100G FP，這是三安在光通訊產(chǎn)業(yè)的布局狀況。

整個(gè)來看，三安已經(jīng)開始提供樣品。另外在光檢測(cè)方面已經(jīng)做到量產(chǎn)部分。還有剛才講的DFB和FP側(cè)現(xiàn)在也推出了樣品。還有一些做醫(yī)療美容方面的高功率的產(chǎn)品，這個(gè)都是我們現(xiàn)在在做的業(yè)務(wù)。

最后再稍微總結(jié)一下，我們現(xiàn)在主要有五大板塊，包括顯示以及射頻前端，還有功率器件以及濾波器部分，所以這個(gè)部分就可以提供在5G方面很全面性的核心器件的供應(yīng)。

當(dāng)然，三安最主要的優(yōu)勢(shì)就是想服務(wù)客戶，希望在最短的時(shí)間內(nèi)能夠提供客戶的需求，以及保障供應(yīng)品質(zhì)的完善。

最后，我們還是回到三安最初的一個(gè)口號(hào)，我們希望從心開始，讓萬物互聯(lián)。