5G已至,射频先行——Qorvo在更高集成度的射频前端模块方向持续拓展

2020-10-27 16:19:39 来源:EETOP
5G时代来临,射频前端率先受益
 
射频前端作为手机通信功能的核心组件,直接影响着手机的信号收发。而多天线收发(MIMO)和载波聚合(CA)技术在 5G 时代继续延续,这使得射频前端的复杂度大大上升。通过对多款智能手机进行拆机对比,射频前端价值从 4G 版的 31 美金上升到5G版的 46 美金,价格上升幅度接近 50%,而射频前端 BOM 占比从 4G 版本的 7%提高到了 9%。对早期 5G 智能手机而言,射频前端是推动 5G 手机价格上涨的主要原因之一。
 
高集成度,多功能的PAMiD
 
射频前端从过去的分立器件、FEMiD,再到PAMiD,集成度逐渐提高,主要原因是受到基带芯片发展的推动,而在射频前端发展的过程中,高集成度、一体化是射频前端产品的核心竞争力。在本次EDI CON北京会展上,Qorvo封装新产品工程部 副总监 York Zhao以及Qorvo 华北区 应用工程经理Fiery Zhang为与会记者带来了Qorvo最新射频模块PAMiD与相关屏蔽罩技术的最新介绍。
 

Qorvo 华北区 应用工程经理Fiery Zhang


相较于 FEMiD,PAMiD 集成度高,可节省手机内 PCB 的空间,又因其集成模块多,所以系统设计变得更易上手。Qorvo 通过将 LNA(低噪声放大器)集成到 PAMiD 中,实现了 PAMiD 到 L-PAMiD(带 LNA 的 PA 模块)的转变,使得射频前端模块的节省面积达 35-40mm*2,且支持更多的功能,让 PCB 的布局更为合理。
 
 
在提及PAMiD高集成度设计方面,Qorvo 华北区 应用工程经理Fiery Zhang对如何充分发挥模块性能也做了特别地强调:“我们在产品集成的过程中不单单做一个整合,也会进一步改善它的性能。另一方面,也会解决这些产品在集成过程中的一些兼容性问题以及一些互扰的问题。在分立器件方面,如果只是一个单单的PA可能主要考虑PA需要关注的一些问题;设计滤波器的时候,主要考虑滤波器需要关注的问题;做开关的时候,主要考虑开关方面的问题…我们最终手机设计的时候,把这些产品一起用的时候需要考虑到PA跟开关、跟滤波器这些兼容性的问题,这样还能不能完全发挥出它100%的性能?这就需要在它的PCB手机板上去做进一步的调试跟优化。但是现在,我们已经帮助客户把这些工作提前做好了!”
 
在产品投放市场的时候,Qorvo也会考虑到器件之间的互扰问题,为此推出了自屏蔽技术,从而进一步改善手机板上设计所产生的相互干扰问题。
 
降低风险,减少辐射,Qorvo自屏蔽技术性能稳定
 
随着5G时代到来,对射频前端模块进行高度集成面临着更多考验,Qorvo也将自身的自屏蔽技术进行不断地更新迭代形成一个更先进的技术。在目前的生产实践中,Qorvo此项技术无论从质量或工艺稳定性角度都做到了可以量产的程度。
 
Qorvo最新的自屏蔽技术主要是通过电镀实现,可靠性很高,屏蔽性能更好。另外防氧化方面,Qorvo也做了充分考虑,使其不会因为外界的环境变化而带来屏蔽层的氧化,因此屏蔽效果会长久稳定。器件制成的成本方面,Qorvo封装工艺工程部副总监York Zhao提到:“在相同功能条件下,它的总体的工艺过程会相对比较短,制程速度也得到了较大提高,同时在器件集成方面所占的体积和厚度,也是越来越薄。自屏蔽技术对于整体器件集成方面也算带来一个更好的贡献。”
 
 
Qorvo封装新产品工程部 副总监 York Zhao
 
Qorvo 认为,Micro Shield 自屏蔽技术将在 5G 时代发挥更大的作用。结合 5G 时代的集成化趋势来看,Micro Shield 自屏蔽技术将有助于 L-PAMiD 的进一步发展。Qorvo 指出,因为外部 LNA 通常在物理上不靠近功放,因此,PAMiD 对 RF 自屏蔽的需求并不高(PAMiD 往往会采用外置机械屏蔽罩的方式)。但伴随着 5G 时代对 L-PAMiD 需求的增加,如果外置机械屏蔽罩设计不正确,L-PAMiD 的灵敏度将会受到严重的影响。因此,受惠于 5G 时代的来临,Micro Shield 自屏蔽技术的价值将得以放大。下图显示:经过优良设计的自屏蔽模组,能够 100 倍地减少 LNA 区域的表面电流。
 
目前的自屏蔽技术,Qorvo主要集中于中高端机领域,同时从市场目前的需求分析,中低端手机的需求趋势也日渐增加,然而在中低端手机上,成本控制比较严格,因此需要更有针对性的集成方案。Qorvo将针对中国区域,集成滤波器、发射器,去掉额外漫游所需要的功能技术,针对中低端产品做进一步的需求改良,使成本得到进一步的优化。
 
5G发展带来了更多通信设备的更新以及扩散,更多频段的持续整合给射频前端模块带来更多的机遇与挑战,Qorvo 作为射频前端模块领域的重量级玩家之一,他在射频前端模块上的技术更新,或许能够代表着这个行业未来的发展方向。



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