5G時(shí)代來(lái)臨，射頻前端率先受益

射頻前端作為手機(jī)通信功能的核心組件，直接影響著手機(jī)的信號(hào)收發(fā)。而多天線收發(fā)（MIMO）和載波聚合（CA）技術(shù)在5G時(shí)代繼續(xù)延續(xù)，這使得射頻前端的復(fù)雜度大大上升。通過(guò)對(duì)多款智能手機(jī)進(jìn)行拆機(jī)對(duì)比，射頻前端價(jià)值從 4G 版的 31 美金上升到5G版的 46 美金，價(jià)格上升幅度接近 50%，而射頻前端 BOM 占比從 4G 版本的 7%提高到了 9%。對(duì)早期5G智能手機(jī)而言，射頻前端是推動(dòng)5G手機(jī)價(jià)格上漲的主要原因之一。

高集成度，多功能的PAMiD

頻前端從過(guò)去的分立器件、FEMiD，再到PAMiD，集成度逐漸提高，主要原因是受到基帶芯片發(fā)展的推動(dòng)，而在射頻前端發(fā)展的過(guò)程中，高集成度、一體化是射頻前端產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在本次EDI CON北京會(huì)展上，Qorvo封裝新產(chǎn)品工程部 副總監(jiān) York Zhao以及Qorvo 華北區(qū) 應(yīng)用工程經(jīng)理Fiery Zhang為與會(huì)記者帶來(lái)了Qorvo最新射頻模塊PAMiD與相關(guān)屏蔽罩技術(shù)的最新介紹。

相較于 FEMiD，PAMiD 集成度高，可節(jié)省手機(jī)內(nèi) PCB 的空間，又因其集成模塊多，所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得更易上手。Qorvo 通過(guò)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) 35-40mm*2，且支持更多的功能，讓 PCB 的布局更為合理。

在提及PAMiD高集成度設(shè)計(jì)方面，Qorvo 華北區(qū) 應(yīng)用工程經(jīng)理Fiery Zhang對(duì)如何充分發(fā)揮模塊性能也做了特別地強(qiáng)調(diào)：“我們?cè)诋a(chǎn)品集成的過(guò)程中不單單做一個(gè)整合，也會(huì)進(jìn)一步改善它的性能。另一方面，也會(huì)解決這些產(chǎn)品在集成過(guò)程中的一些兼容性問(wèn)題以及一些互擾的問(wèn)題。在分立器件方面，如果只是一個(gè)單單的PA可能主要考慮PA需要關(guān)注的一些問(wèn)題；設(shè)計(jì)濾波器的時(shí)候，主要考慮濾波器需要關(guān)注的問(wèn)題；做開(kāi)關(guān)的時(shí)候，主要考慮開(kāi)關(guān)方面的問(wèn)題…我們最終手機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候，把這些產(chǎn)品一起用的時(shí)候需要考慮到PA跟開(kāi)關(guān)、跟濾波器這些兼容性的問(wèn)題，這樣還能不能完全發(fā)揮出它100%的性能？這就需要在它的PCB手機(jī)板上去做進(jìn)一步的調(diào)試跟優(yōu)化。但是現(xiàn)在，我們已經(jīng)幫助客戶把這些工作提前做好了！”

在產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)候，Qorvo也會(huì)考慮到器件之間的互擾問(wèn)題，為此推出了自屏蔽技術(shù)，從而進(jìn)一步改善手機(jī)板上設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的相互干擾問(wèn)題。

降低風(fēng)險(xiǎn)，減少輻射，Qorvo自屏蔽技術(shù)性能穩(wěn)定

隨著5G時(shí)代到來(lái)，對(duì)射頻前端模塊進(jìn)行高度集成面臨著更多考驗(yàn)，Qorvo也將自身的自屏蔽技術(shù)進(jìn)行不斷地更新迭代形成一個(gè)更先進(jìn)的技術(shù)。在目前的生產(chǎn)實(shí)踐中，Qorvo此項(xiàng)技術(shù)無(wú)論從質(zhì)量或工藝穩(wěn)定性角度都做到了可以量產(chǎn)的程度。

Qorvo最新的自屏蔽技術(shù)主要是通過(guò)電鍍實(shí)現(xiàn)，可靠性很高，屏蔽性能更好。另外防氧化方面，Qorvo也做了充分考慮，使其不會(huì)因?yàn)橥饨绲沫h(huán)境變化而帶來(lái)屏蔽層的氧化，因此屏蔽效果會(huì)長(zhǎng)久穩(wěn)定。器件制成的成本方面，Qorvo封裝工藝工程部副總監(jiān)York Zhao提到：“在相同功能條件下，它的總體的工藝過(guò)程會(huì)相對(duì)比較短，制程速度也得到了較大提高，同時(shí)在器件集成方面所占的體積和厚度，也是越來(lái)越薄。自屏蔽技術(shù)對(duì)于整體器件集成方面也算帶來(lái)一個(gè)更好的貢獻(xiàn)?！?/p>

Qorvo 認(rèn)為，Micro Shield 自屏蔽技術(shù)將在5G時(shí)代發(fā)揮更大的作用。結(jié)合5G時(shí)代的集成化趨勢(shì)來(lái)看，Micro Shield 自屏蔽技術(shù)將有助于 L-PAMiD 的進(jìn)一步發(fā)展。Qorvo 指出，因?yàn)橥獠?LNA 通常在物理上不靠近功放，因此，PAMiD 對(duì)RF自屏蔽的需求并不高（PAMiD 往往會(huì)采用外置機(jī)械屏蔽罩的方式）。但伴隨著5G時(shí)代對(duì) L-PAMiD 需求的增加，如果外置機(jī)械屏蔽罩設(shè)計(jì)不正確，L-PAMiD 的靈敏度將會(huì)受到嚴(yán)重的影響。因此，受惠于5G時(shí)代的來(lái)臨，Micro Shield 自屏蔽技術(shù)的價(jià)值將得以放大。下圖顯示：經(jīng)過(guò)優(yōu)良設(shè)計(jì)的自屏蔽模組，能夠 100 倍地減少 LNA 區(qū)域的表面電流。

目前的自屏蔽技術(shù)，Qorvo主要集中于中高端機(jī)領(lǐng)域，同時(shí)從市場(chǎng)目前的需求分析，中低端手機(jī)的需求趨勢(shì)也日漸增加，然而在中低端手機(jī)上，成本控制比較嚴(yán)格，因此需要更有針對(duì)性的集成方案。Qorvo將針對(duì)中國(guó)區(qū)域，集成濾波器、發(fā)射器，去掉額外漫游所需要的功能技術(shù)，針對(duì)中低端產(chǎn)品做進(jìn)一步的需求改良，使成本得到進(jìn)一步的優(yōu)化。

5G發(fā)展帶來(lái)了更多通信設(shè)備的更新以及擴(kuò)散，更多頻段的持續(xù)整合給射頻前端模塊帶來(lái)更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，Qorvo 作為射頻前端模塊領(lǐng)域的重量級(jí)玩家之一，他在射頻前端模塊上的技術(shù)更新，或許能夠代表著這個(gè)行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。

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