Qorvo：5G射頻前端器件“集成化”成趨勢(shì)

10月4日消息（高娟）如今5G已由將來(lái)時(shí)變?yōu)檫M(jìn)行時(shí)，時(shí)代的浪潮為通訊行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇，同時(shí)也推動(dòng)著行業(yè)進(jìn)行技術(shù)革新。隨著移動(dòng)設(shè)備可用的通信頻段逐漸增多，更多的射頻元件將被集成到射頻前端模塊中以滿足新的通信需求，然而，高度集成化也伴隨著不可忽視的EMI/RFI 干擾。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，作為深耕射頻領(lǐng)域二十多年的佼佼者，Qorvo將如何布局和應(yīng)對(duì)？日前，Qorvo封裝新產(chǎn)品工程部副總監(jiān)趙永欣和Qorvo華北區(qū)應(yīng)用工程經(jīng)理張杰接受了媒體采訪，詳述了Qorvo在5G環(huán)境中，如何令射頻前端模塊兼顧小尺寸和多功能，以及在面對(duì)傳統(tǒng)的外置機(jī)械屏蔽罩的抗干擾技術(shù)所導(dǎo)致的模塊靈敏度下降和諧波升高等問(wèn)題的應(yīng)對(duì)方法。

Qorvo封裝新產(chǎn)品工程部副總監(jiān)趙永欣和Qorvo華北區(qū)應(yīng)用工程經(jīng)理張杰

射頻前端器件“集成化”成趨勢(shì)

無(wú)論是過(guò)去還是未來(lái)，射頻都是Qorvo的基石。數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)， 2022年射頻市場(chǎng)總體規(guī)模將超過(guò)200億美元，特別是5G射頻，更是增長(zhǎng)迅猛。

“隨著5G時(shí)代的推進(jìn)，手機(jī)設(shè)計(jì)復(fù)雜程度加大，應(yīng)用的射頻前端的器件也越來(lái)越多。”張杰指出，射頻前端的器件集成化已經(jīng)成為新趨勢(shì)，這個(gè)趨勢(shì)并不是Qorvo去推動(dòng)的，而是市場(chǎng)需求決定的。

在手機(jī)端，從目前5G發(fā)展來(lái)看，多個(gè)國(guó)家和地區(qū)使用了不同的5G頻段，那就要求手機(jī)需要支持更多的頻段；此外，5G的高數(shù)據(jù)速率還要求手機(jī)搭配更多的天線,同時(shí)也推動(dòng)多頻帶載波聚合和MIMO等技術(shù)的引入。

“這些新需求就引發(fā)了對(duì)射頻的新需求。自2016年以后，市場(chǎng)中主要的射頻前端都開始向模塊化方向發(fā)展，雙工器、天線開關(guān)等幾大模塊開始被集成到射頻前端中。”張杰指出，Qorvo大力推崇PAMiD（集成雙工器的功效模塊），把PA、濾波器、開關(guān)甚至LNA（低噪聲放大器）都集成進(jìn)來(lái)，給客戶提供一種更簡(jiǎn)單，性能更好的解決方案。

對(duì)于手機(jī)廠商來(lái)說(shuō)，PAMiD的出現(xiàn)讓射頻前端從以前一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程變得更加簡(jiǎn)單。張杰看來(lái)，將LNA集成到PAMiD中，是推動(dòng)射頻前端模塊繼續(xù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ弧?/p>

“在手機(jī)PCB板面積緊張情況下，將LNA（低噪聲放大器）集成到PAMiD中，實(shí)現(xiàn)了PAMiD到L-PAMiD（帶LNA的PA模塊）的轉(zhuǎn)變，使得射頻前端模塊的節(jié)省面積達(dá)35-40mm2，且支持更多的功能，讓PCB的布局更為合理。

此外，Qorvo的PAMiD不是簡(jiǎn)單的將元器件整合在一起，性能、兼容和互擾問(wèn)題都會(huì)考慮進(jìn)去，從而發(fā)揮出器件最大性能。同時(shí)，PAMiD也更加靈活。由于PAMiD至少要集成三到四個(gè)不同功能的器件，但這并不是固定的。Qorvo會(huì)根據(jù)不同的市場(chǎng)，不同的頻段需求，提出不同的解決方案。

自屏蔽技術(shù)”破解“互干擾問(wèn)題

隨著PCB面積越來(lái)越緊張，器件布局變得更緊密，功能模塊在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量干擾問(wèn)題。

射頻前端產(chǎn)生EMI（電磁干擾）和RFI（射頻干擾）更是常見問(wèn)題，而且隨著越來(lái)越多元件集成到射頻前端模塊，這種現(xiàn)象會(huì)更為常見。

據(jù)悉，目前業(yè)內(nèi)一般采用外置機(jī)械屏蔽罩對(duì)射頻模塊實(shí)施屏蔽，即嵌入金屬外殼，以保護(hù)模塊免受外部電磁場(chǎng)的影響。但這種做法可能會(huì)導(dǎo)致靈敏度下降以及諧波升高，對(duì)設(shè)備造成損害，帶來(lái)很多設(shè)計(jì)上的風(fēng)險(xiǎn)。

為解決上述問(wèn)題，Qorvo推出了自屏蔽模塊，可進(jìn)一步改善手機(jī)板上設(shè)計(jì)時(shí)相互干擾的問(wèn)題。

據(jù)趙永欣介紹，自屏蔽模塊在模塊表面添加一層自屏蔽金屬鍍層，可使表面電流減少100倍，相當(dāng)于其射頻前端模塊自帶屏蔽罩，無(wú)需再考慮機(jī)械屏蔽罩的放置問(wèn)題。”這不僅可以減少客戶在手機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的工作量，也可以在一定程度上排除機(jī)械屏蔽罩對(duì)器件的影響。“

“自屏蔽罩技術(shù)并不是一個(gè)全新的技術(shù)，但經(jīng)過(guò)我們不斷的迭代，它具備了全新的能力，可以選擇性的屏蔽，而且應(yīng)用范圍也在不斷拓展。”趙永欣表示，對(duì)于整體的應(yīng)用來(lái)講，無(wú)論是從PCB角度，或者是從元器件的這種密度來(lái)看，它會(huì)節(jié)省很多手機(jī)的設(shè)計(jì)空間，同時(shí)，對(duì)于手機(jī)上其他芯片的干擾，也會(huì)降到最低，或者基本上可以忽略不計(jì)。

“未來(lái)幾年，自屏蔽技術(shù)應(yīng)該會(huì)成為一個(gè)新趨勢(shì)。”趙永欣指出，Qorvo自屏蔽技術(shù)主要通過(guò)電鍍實(shí)現(xiàn)的，它的可靠性非常高。因?yàn)樗皇峭ㄟ^(guò)噴涂，而是通過(guò)電鍍腐蝕之后再附著上去，可靠性很高，屏蔽性能也會(huì)更好。此外，它的防氧化能力非常優(yōu)秀，不會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境變化而氧化，影響屏蔽的效果。“

趙永欣透露，Qorvo正在逐步實(shí)踐這種自屏蔽模塊，不斷增加工藝穩(wěn)定性和進(jìn)一步提高質(zhì)量，以達(dá)到可量產(chǎn)的程度。

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