象由芯生：如何讓功率器件插上智能的翅膀？

11月12日消息（安迪）本周，以“象由芯生·科技服務人民”為主題的2020紫光展銳市場峰會在上海召開。

同期舉行的“智能功率專題論壇”上，紫光展銳攜手來自三安集成電路、晨宸辰科技、迦美信芯、成都電子科技大學、西安交通大學、東南大學等產(chǎn)學研合作伙伴的專家開展“智能功率專題論壇”，深度分享了有關射頻前端、射頻濾波器以及功率器件領域的技術發(fā)展洞見，共同推進產(chǎn)業(yè)技術進步發(fā)展。

5G時代射頻前端器件面臨新挑戰(zhàn)

射頻前端，是移動通信設備的重要組成部分。據(jù)預測，到2025年全球射頻前端市場規(guī)模將達258億美金，目前射頻前端市場全球前五中的美日公司占據(jù)80%份額，前十還看不到國產(chǎn)公司的身影，射頻前端國產(chǎn)化需求非常迫切。預計2022年射頻濾波器（SAW+BAW）市場規(guī)模為160億美元，年增長率19%，射頻濾波器是射頻前端元件市場的主要增長點。

而隨著5G時代的到來，為滿足5G大帶寬、低時延、大連接的新要求，同時為了滿足終端小型化、高集成度需求，對射頻前端器件也提成眾多新挑戰(zhàn)。

紫光展銳高級副總裁宓曉瓏

紫光展銳高級副總裁宓曉瓏指出：5G時代，射頻前端器件不但需要采用新材料、新工藝，更需要注入新設計理念；同時5G能耗的增加對功率器件也提出了更高要求，功率器件要向更高效的方向發(fā)展。面對如此復雜挑戰(zhàn)，紫光展銳必須承擔好自身的義務與責任，更需要產(chǎn)業(yè)上下游共同努力和應對，共同推動產(chǎn)業(yè)技術進步，讓功率器件插上智能的翅膀。

紫光展銳陳景

紫光展銳陳景分析了射頻濾波器的機遇與挑戰(zhàn)--伴隨5G核心技術，如CA、Massive MIMO以及高階QAM等射頻前端元器件數(shù)量和市場份額的大幅度增加，其中濾波器增長速度最快。手機濾波器的市場趨勢來看，分離和模組化的濾波器數(shù)量均呈快速上漲趨勢，集成濾波器產(chǎn)品的增長勢頭強勁?？傮w來看，目前射頻濾波器市場主要被美國、日本和韓國壟斷，但增長的濾波器市場滋養(yǎng)了各種創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)的機會，射頻前端濾波器面臨本土化的機遇，同時也充滿著各種挑戰(zhàn)--知識產(chǎn)權挑戰(zhàn)、多工器挑戰(zhàn)、模組類產(chǎn)品等挑戰(zhàn)。

據(jù)介紹，紫光展銳的射頻前端部門2007年推出2G PA，2011年推出3G PA，2015年推出4G PA，2020年推出5G PA，目前已在海信5G手機中先行量產(chǎn)。紫光展銳射頻前端產(chǎn)品從2G到5G的不同產(chǎn)品已突破眾多品牌客戶，年出貨量超過1億顆。

新材料、新工藝、新設計理念

說到射頻前端器件需要采用新材料、新工藝、注入新設計理念的趨勢，眾多合作伙伴在論壇演講中進行了分享。

晨宸辰科技總經(jīng)理陳飛

晨宸辰科技總經(jīng)理陳飛解析了5G射頻前端中晶圓級濾波器模組實現(xiàn)的挑戰(zhàn)和機會--5G射頻前端集成度大幅提升，5G射頻方案的復雜性導致成本增加，模組方案需要更多制造產(chǎn)能。實現(xiàn)SAW濾波器的低成本晶圓級封裝是射頻前端模組的關鍵。為此，晨宸辰推出晶圓級封裝方案第一代WLAP和第二代WLAP濾波器，晨宸辰已經(jīng)部署月產(chǎn)一萬片晶圓級濾波器封測產(chǎn)能和月產(chǎn)一千萬顆SiP封測產(chǎn)能；未來晨宸辰將持續(xù)部署月產(chǎn)兩萬片晶圓濾波器級封測產(chǎn)能和月產(chǎn)三千萬顆SiP封測產(chǎn)能。

成都電子科技大學教授吳傳貴

成都電子科技大學教授吳傳貴介紹了新一代單晶壓電薄膜射頻濾波器芯片技術，針對布拉格反射型聲學器件結(jié)構，其團隊建立了涵蓋材料仿真計算、材料制備方法、器件結(jié)構設計、器件制備工藝和表征方法的完整技術鏈條新材料方面，突破了現(xiàn)有聲學濾波器長期以來的帶寬和頻率雙重瓶頸；新結(jié)構方面，提高工作頻率，大幅減小芯片尺寸，滿足模組化發(fā)展；新工藝方面，開發(fā)獨創(chuàng)的制造工藝，減少流片步驟，降低制造成本。

迦美信芯CEO倪文海

迦美信芯CEO倪文海介紹了Sub-6GHz 5G NR平臺上基于硅SOI CMOS工藝的核心射頻器件。他指出，Sub-6GHz 5G NR平臺上，濾波器其實還有很多是基于硅工藝的，這個特殊工藝叫SOI CMOS，需要核心射頻器件。迦美信芯的差異化優(yōu)勢包括：一是專注細分領域，專注于射頻前端的天線開關，天線調(diào)諧器和低噪放的產(chǎn)品開發(fā)與合作，與紫光展銳的5G平臺合作是互補的關系；二是單襯底的SOI CMOS工藝設計，采用成熟的晶圓和封裝工藝，做出高性能的產(chǎn)品；三是穩(wěn)定的供應鏈，晶圓和封測都采用國內(nèi)一流的供應商，供貨穩(wěn)定，封裝與國際公司產(chǎn)品兼容，容易推廣和備貨；四是高性能的產(chǎn)品，130nm 110nm 55nm技術路線圖，產(chǎn)品技術指標達到國際水準，能滿足國際品牌客戶需求，產(chǎn)品品類齊全，滿足各種不同的應用需求。

西安交通大學教授王來利

西安交通大學教授王來利介紹了寬禁帶功率半導體器件高密度封裝集成技術。寬禁帶功率器件將對應用帶來革命性變化。寬禁帶功率器件封裝集成的主要挑戰(zhàn)：電磁方面，目標是高功率密度、高頻化、高效率、低寄生電感，技術方向是互連技術、封裝結(jié)構、系統(tǒng)集成；溫度方面，目標是高工作溫度、低熱阻、熱膨脹系數(shù)匹配，技術方向是封裝材料、互連技術、封裝結(jié)構；可靠性方面，目標是高溫與功率循環(huán)能力、強機械應力耐受力，技術方向是互連技術、封裝材料、封裝結(jié)構。所有電能變換的基礎因素是功率模塊。我們圍繞器件做模塊集成，平臺研究應用領域包括電動汽車、電動系統(tǒng)、筆記本，主要應用場合包括智能電網(wǎng)、高壓封裝等。

三安功率器件技術市場總監(jiān)葉念慈

三安功率器件技術市場總監(jiān)葉念慈闡述了第三代半導體電力電子器件的優(yōu)勢：一是低導通電阻的高壓操作，低傳導損耗和高功率密度；二是高頻開關，無源器件實現(xiàn)尺寸減??；三是高溫應用，避免笨重的散熱片。第三代半導體功率器件應用包括：QR Fly-Back, ACF Fly-Back；PFC/LLC。三安具備全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合優(yōu)勢，實現(xiàn)從原材料到器件封裝的把控，提供多元化服務，客制化開發(fā)；優(yōu)秀的研發(fā)團隊，快速的信息反饋，完善的質(zhì)量體系?，F(xiàn)在第三代半導體的量還很小，市場應用暫時還沒有鋪開，業(yè)界要想辦法把一些制造優(yōu)勢或設計優(yōu)勢能夠集中展現(xiàn)，先度過比較困難的時期，之后才會有一個比較好的發(fā)展。

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