(原标题:锐石创芯好意思满国产高压天线调谐开关量产鄙俗)
商场价值
跟着国表里5G的恣意成立和发展,面前国内5G渗入率达到了85%以上,寰宇平均渗入率也败落了50% ,且在改日3到5年寰宇平均渗入率会达到80%以上, 5G手机占有率也相应获取大幅度升迁。
关于平常4G手机,由于结构相对节略,天线数目少,调谐开关一般1至3颗;而5G高端手机由于结构和功能复杂,天线数目急剧加多,天线调谐开关不错达到惊东谈主的13至15颗。
据专科机构拜谒,天线调谐类产物将以每年5%傍边的复合增长率加多,在改日3到5年里达到总价值19亿好意思金,败落100亿颗商场需求,但这块商场现在仍被好意思系主导,国内供应商仍处于恣意追逐鄙俗阶段。
跟着国产工艺不休越过,供应链握续壮大,各厂家喜爱并恣意干涉开发,促进本钱的握续下落,同期各末端客户出于供应链安全布局商量也在恣意导入国产供应商。因此,岂论是产物质能照旧商场占有率,国产天线调谐均在加快减轻与国际品牌的差距,迟缓扩大商场占有率,并迎来昌盛发展和超越。
(图-1 Source: Yole)
需求配景
跟着5G和智妙手机的不休发展,手机承载了越来越多的利用和功能,与此同期也给手机天线带来了开阔的挑战。
一方面,新时刻和利用的产生促使手机搭载更多的天线,以中意繁密EN-DC组合、载波团员 (CA)、UL&DL MIMO、Wi-Fi MIMO 和卫星通讯等需求,同期提供更高的数据速度。另一方面,繁密5G频段和新利用频段的加多,也需要手机天线粉饰更宽的频率,从已往的Sub3GHz彭胀到Sub7GHz,还要商量到GSM以及5G PC2和高轨卫星通讯等大功率的瞎想挑战。
更具挑战性的是,手机中留给天线的瞎想空间变得却越来越少,导致天线效率裁减,瞎想难度大幅加多。为了达到更高的整机性能条件,工程师必须靠近开阔的瞎想挑战,这也促使不得不选用高性能天线调谐产物来缓助达成系统瞎想,使得天线能在更世俗的频率畛域(从600 MHz到7GHz) 和更有限的物理空间内达成高效的收发性能,并匡助加多电板续航,支握手机的纤薄瞎想。
P=V2/R
(Assume P is constant, higher impedance causes higher voltage)
(图-2)
天线调谐分为阻抗调谐(Impedance tuning,如图-3)和孔径调谐(Aperture tuning,如图-4),一般阻抗调谐主要通过优化传导与天线匹配来减小失配损耗并升迁收发性能,处于低阻抗区以低压样式出现;而孔径调谐则更多通过优化天线试验长度及谐振点,不错跨多频段优化天线效率,阻抗畛域较宽,有低压和高压样式。
从系统瞎想角度,高压调谐不错为系统治来更多的性能升迁和收益,但高压天线调谐开关的瞎想难度较大,现在市面仍以基于国际工艺产物为主。综上,高压天线调谐开关不仅在系统瞎想上饰演了极为伏击的扮装,也一定进度代表了工艺及研发瞎想才气!
(图-3)
(图-4)
瞎想才气
较之于传统开关瞎想,天线调谐开关瞎想更专注于极致的性能升迁,锐石创芯与各人著名晶圆联接伙伴共同打造了高压工艺平台,对工艺自己Ron和Coff进行深度优化,况且自行优化底层河山进一步改善了天线调谐开关的Ron和Coff。
除了对小信号的优化除外,高压天线调谐开关的中枢需求在于极高的耐压性能(界说为天线调谐开关的谐波非线性变化点为Vpeak),频繁射频器件的利用场景都不会败落40dBm射频功率,而高压天线调谐开关关于耐压的界说败落48.1dBm功率耐受(换算为80V射频电压)。
传统射频开关瞎想和会过MOS管的堆叠瞎想来中意更高耐压的需求,但跟着堆叠MOS管的数目加多会出现耐受功率非线性增长的问题,还会给产物带来Ron的退化以及面积的亏蚀。锐石创芯通过电路瞎想和河山布局优化了开关管瞎想,在不进一步亏蚀面积和耐压的情况下,升迁了天线调谐开关 Vpeak性能。
除了耐压的优化,高压天线调谐开关的最浩劫点在于当性能中意Vpeak时,还需要中意3GPP界说的谐波条件。锐石创芯从2020年攻克了各人开端的高压谐波排斥时刻并苦求多项发明专利,股市配资到手利用在多款SRS开关和天线调谐开关产物中。如图-5所示,当频率在1880MHz下,4*SPST 天线调谐开关在最恶劣的All-Port测试景色下3次谐波仍是有满盈余量,Vpeak在85V下仍是能中意小于-40dBm的需求。
(图-5)
产物才气
经验过各样工艺探索、产物迭代与时刻打磨,锐石创芯第一代高压天线调谐开关获取了国内著名品牌手机客户的招供。RR13124-11是一系列产物中难度最大的高压 SP4T,并到手好意思满量产出货,说明了锐石创芯看成一家年青的国产射频供应商,果决具备了行业开端的产物瞎想与量产才气。
(图-6)
● MIPI SP4T RR13124-11
● 1.5mm*1.1mm
● Vpeak 80V
● 1.6ohm Ron @DC
● 110fF Coff @900MHz
● 1.8V VIO
● SP4T内置Resonance stopper扼制LC谐振
对比国际著名品牌竞品Vpeak及Harmonic测试如下:
(图-7)
锐石创芯 1.5*1.1尺寸天线调谐产物参考如下:
(表-1)
锐石创芯最新一代小尺寸天线调谐开关基于12英寸晶圆和先进SOI工艺开发,比较上一代产物减轻25%面积,同期好意思满1.2/1.8V低压IO放弃,能很好地适配新老各样平台接口。
(图-8)
● MIPI SP4T RR13124-21
● 1.3mm*0.95mm
● Vpeak 80V
● 1.8ohm Ron @DC
● 90fF Coff @900MHz
● 1.2V&1.8V VIO
● SP4T内置Resonance stopper扼制LC谐振
对比国际著名品牌竞品Vpeak及Harmonic测试如下:
(图-9)
锐石创芯 13095尺寸天线调谐产物参考如下:
(表-2)
测试才气
锐石创芯已到手搭建出多套成心用于高压天线调谐开关的测试环境,从研发到量产,粉饰全面测磨练证性能,支握客户单体评估和产测保证。此外,锐石创芯自主开发了全自动测试系统,支握测试计划裁剪和保存、测试扫尾动态弧线裸露、测试数据对比回放等伏击功能,好意思满了测试实足自动化,大幅升迁测试效率。
锐石创芯高压天线调谐开关自动化测试软件
(图-10)
关于80V高压的射频测试,系统要提供48dBm的射频功率,这对测试系统来说是极大的挑战,特地是量产测试环境下要爱戴这样大功率的系统,无疑曲直常复杂的工程。锐石创芯汲取在高压天线调谐开关的输出端搭配一个阻抗调谐器——Impedance tuner的模范,通过革新阻抗来改拒抗射统共(VSWR频繁6:1),好意思满被测件端的功率重叠,并通过改造阻抗相位来测量最差谐波阻抗点,一举好意思满被测件的耐压息争波测量。
追溯及瞻望
一直以来,锐石创芯高度喜爱SOI产物线,在研发侧和商场侧均干涉了大都资源,握续激动与相干Fab厂的工艺深度联接开发。历时三年不仅好意思满了在射频开关的大都出货,而且获取了国内繁密末端客户的高度招供和一致好评。如今好意思满了国内供应商在高压天线调谐产物紧要鄙俗,极地面推动了高压天线调谐的国产化,使得末端客户粗略在供应链上有了更多互异化采用,在风浪幻化的地缘政事配景下,为末端客户的供应链安全性添砖加瓦。
锐石创芯坚决不移地在国产化谈路上致力于前行,不休深耕、精进中枢产物的性能并效率裁减本钱,恣意强化国产供应链,策略性筹商自研滤波器Fab并配合L-PAMiD、L-DiFEM、DiFEM等大模组开发,握续升迁商场竞争力,也为客户提供全射频前端决议作念足准备。
改日在天线调谐产物线方面,锐石创芯还将连接开发120V高压RF-MEMS产物,可调电容以及败落100V RF-SOI等产物来中意各样化商场需求。
后续著作将展示更多鄙俗性后果,敬请期待……
公司先容
锐石创芯是一家专注于4G、5G射频前端分立器件及模组的研发、制造及销售的高新时刻企业,同期亦然国度级专精特新小巨东谈主企业。公司具备射频前端产物所需全系列芯片的瞎想及模组化才气,并策略布局滤波器晶圆制造。公司产物世俗利用于智妙手机、物联网及智能穿着斥地等范畴。自创立以来,锐石创芯坚握“科技创芯+国产替代”策略,在积极探索射频前端中枢器件国产化决议的同期,通过握续时刻研发,在芯片瞎想、模组集成决议瞎想、封装测试等模范均酿成了较强的中枢时刻上风,并对滤波器瞎想、制造、封装测试等模范进行了多方面布局,为公司不休开发及迭代高品质射频前端产物积贮了充足势能。公司已持续推出4G Phase2, 5G Phase5N, Sub6G L-PAMiF, Sub3G L-PAMiD, WiFi FEM, 滤波器,射频开关,天线调谐开关 (Antenna Tuning Switch), LNA Bank, 分集采纳模组DiFEM, L-FEM等射频前端产物,以中意国表里商场对射频前端产物的开阔需求。看成一家国产优秀的射频供应商,锐石创芯以PA为中枢,不休扩大产物布局,从分立到模组产物线全面粉饰,经由3年打磨,高压天线调谐产物好意思满量产出货鄙俗,新一代产物也将很快量产,这为通盘射频前端布局再次增强补王人了河山,加强了在天线调谐范畴的市阵势位。
半导体极品公众号保举
专注半导体范畴更多原创内容
和蔼各人半导体产业动向与趋势
*免责声明:本文由作家原创。著作内容系作家个东谈主不雅点,半导体行业不雅察转载仅为了传达一种不同的不雅点,不代表半导体行业不雅察对该不雅点赞同或支握,若是有任何异议,欢管待洽半导体行业不雅察。
今天是《半导体行业不雅察》为您共享的第3895内容,接待和蔼。
『半导体第一垂直媒体』
及时 专科 原创 深度
公众号ID:icbank
心爱咱们的内容就点“在看”共享给小伙伴哦