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RF MEMS与RF SOI技术谁能称霸?

时间:05-04 来源:与非网 点击:

"RF MEMS和RF SOI可能在竞争相同的应用上会有一些小的重叠。一般来说,它们是相互补充关系,RF MEMS用于最苛刻的应用,而RF SOI用于其余的应用,"TowerJazz RF /高性能模拟业务部门高级副总裁兼总经理Marco Racanelli说。

 

"RF SOI技术将继续发展,它对于RF开关应用和部分低噪声放大器市场仍然是可用的,"Racanelli说。"然而,在一些特殊的应用中,用于低噪声放大器的SiGe和用于开关的MEMS等替代技术可以提供更佳的线性度或更低的损耗。总之,RF SOI将继续为不断扩大的市场服务,其他技术也将有所发展。"

 

RF MEMS已经在天线调谐器市场上占有了一席之地,它能否把触角延伸到射频开关业务上还有待时间验证。"未来,相对于内置RF SOI,RF MEMS可以通过提供更线性和更低损耗的开关来帮助提高手机的数据速率。"他说。"在RF MEMS中,金属板可以在"导通"状态下直接接触,形成金属、低损耗、线性的连接。更高的线性度允许更多的频带和更复杂的调制方案,从而增加手机的数据速率。

那RF SOI较RF MEMS的优点是什么?

首先,RF SOI工艺可工作频率很高,Ft/Fmax满足毫米波工作频率3至5倍的要求;RF SOI可以实现器件堆叠(device stacking),从而同时提高了功率与能效比;再次,RF SOI工艺采用的衬底降低了寄生效应,这样制造出来的射频芯片品质因数更高、损耗更低、噪声系数更好,同时这种衬底也提高了产品的绝缘水平与线性度;第四,RF SOI可以集成逻辑与控制功能,这是GaAs工艺无法做到的,所以GaAs器件在应用当中需要再搭配一颗控制芯片,采用RF SOI工艺就可以把PA和控制功能集成到一颗芯片上,在降低成本的同时又节省了宝贵的PCB面积;最后RF-SOI具备后栅偏压可调(Back-gate bias)功能,利用该功能可微调毫米波射频线路以适应使用需求。

rfsoi

 

在回顾了中国智能手机产业的发展历程后,新傲科技的总经理王庆宇指出随着智能手机数量的增长,对RF-SOI的需求也迅猛增加,这对中国发展RF-SOI带来了很难得的机会,但也有许多挑战。

尽管RF开关的出货量巨大,但市场竞争激烈,价格压力较大。Taylor说,这些设备的平均销售价格(ASP)为10至20美分。

这两种技术到底谁更适合未来?

RF器件和制造工艺市场正在升温,这种态势对于智能手机中使用的两个关键组件 - 射频开关器件和天线调谐器尤为明显。

射频器件制造商及其代工合作伙伴继续推出基于RF SOI工艺技术的传统射频开关芯片和调谐器,用于当今的4G无线网络。最近,GlobalFoundries为未来的5G网络推出了45nm RF SOI工艺。RF SOI是绝缘体上硅(SOI)技术的RF版本,该工艺利用了内置隔离衬底的高电阻率特性。

为了改变市场格局,一家无晶圆厂IC设计公司Cavendish KineTIcs正在推出基于替代工艺RF MEMS的新一代RF产品和天线调谐器。

RF开关和调谐器是手机RF前端模块中的两个关键组件。RF前端集成了系统的发送/接收功能,其中,RF开关对无线信号进行路由,调谐器帮助把天线调整匹配到任何频段上。

即便不考虑RF设备和工艺类型的变革,当今RF市场的挑战也足以令人望而生畏。Cavendish KineTIcs公司总裁兼首席执行官Paul Dal Santo表示:"几年前,RF还是一项相当简单的设计,但是现在,事情已经发生了大大的改变。首先,您的射频前端必须处理范围非常广泛的频带,从600MHz一直延伸到3GHz。随着更加先进的5G技术的到来,频段将进一步上延,达到5GHz至60GHz。这给前端RF设计师带来了一些难以置信的挑战。"

手机OEM厂商必须正面这种挑战,做出权衡,考虑选择新的组件。具体来说,对于RF开关和天线调谐器而言,可以归结为两种技术 - 基于RF SOI工艺和RF MEMS工艺的器件。

RF SOI是现在服役的制造工艺。基于RF SOI工艺的器件可以满足当下的要求,但它们开始遇到一些技术问题。除此之外,市场还存在价格压力,随着器件从200mm迁移到300mm晶圆,也会引发一些问题。

尽管RF开关的出货量巨大,但市场竞争激烈,价格压力较大。Taylor说,这些设备的平均销售价格(ASP)为10至20美分。

相比之下,RF MEMS具有一些有趣的特性,并在某些领域取得了进展。事实上,Cavendish KineTIcs公司表示,其基于RF MEMS工艺的MEMS天线调谐器正在被三星和其他OEM使用。

Strategy AnalyTIcs的分析师Chris Taylor表示:"RF MEMS能够提供非常低的导通电阻,从而降低插入损耗。但RF MEMS缺乏生产追踪记录,大批量的无线系统OEM厂商将不会盲目对新技术和小型供应商买单。当然

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