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(wù)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(xué)、西安交通大學(xué)、東南大學(xué)等產(chǎn)學(xué)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(guān)射頻前端、射頻濾波器以及功率器件領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展洞見，共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)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(shè)備的重要組成部分。據(jù)預(yù)測，到2025年全球射頻前端市場規(guī)模將達(dá)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(yù)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(shè)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(fù)雜挑戰(zhàn)，紫光展銳必須承擔(dān)好自身的義務(wù)與責(zé)任，更需要產(chǎn)業(yè)上下游共同努力和應(yīng)對，共同推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)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(shù)，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(quán)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(shè)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(shè)計理念的趨勢，眾多合作伙伴在論壇演講中進(jìn)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(fù)雜性導(dǎo)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(guān)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(xué)教授吳傳貴

成都電子科技大學(xué)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(shù)，針對布拉格反射型聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，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(gòu)設(shè)計、器件制備工藝和表征方法的完整技術(shù)鏈條新材料方面，突破了現(xiàn)有聲學(xué)濾波器長期以來的帶寬和頻率雙重瓶頸；新結(jié)構(gòu)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(xì)分領(lǐng)域，專注于射頻前端的天線開關(guān)，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(guān)系；二是單襯底的SOI CMOS工藝設(shè)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(yīng)鏈，晶圓和封測都采用國內(nèi)一流的供應(yīng)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(shù)路線圖，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際水準(zhǔn)，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(yīng)用需求。

西安交通大學(xué)教授王來利

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

三安功率器件技術(shù)市場總監(jiān)葉念慈

三安功率器件技術(shù)市場總監(jiān)葉念慈闡述了第三代半導(dǎo)體電力電子器件的優(yōu)勢：一是低導(dǎo)通電阻的高壓操作，低傳導(dǎo)損耗和高功率密度；二是高頻開關(guān)，無源器件實現(xiàn)尺寸減小；三是高溫應(yīng)用，避免笨重的散熱片。第三代半導(dǎo)體功率器件應(yīng)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(wù)，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。現(xiàn)在第三代半導(dǎo)體的量還很小，市場應(yīng)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(shè)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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