芯和集成無(wú)源器件IPD平臺(tái)開(kāi)辟射頻前端模塊新途徑
“全球知名半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)Yole Développement,一直以來(lái)因其對(duì)射頻前端市場(chǎng)的權(quán)威研究和預(yù)測(cè),成為引領(lǐng)行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。最近幾年,Yole對(duì)芯和半導(dǎo)體的關(guān)注持續(xù)升溫:
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202101/422368.htm2019年Yole在“5G's Impact on RF Front-End Module and Connectivity for Cell Phones 2019" 報(bào)告中首次把芯和定位為全球IPD濾波器領(lǐng)先供應(yīng)商;
2020年在"Thin-Film Integrated Passive Devices"報(bào)告中關(guān)注了芯和創(chuàng)新的定制IPD設(shè)計(jì);
2021新年伊始,隨著5G的不斷發(fā)展,Yole就芯和打造的射頻前端無(wú)源器件新形態(tài)對(duì)芯和進(jìn)行了專(zhuān)訪,雙方就芯和創(chuàng)新的IPD設(shè)計(jì)平臺(tái)、IPD相對(duì)LTCC的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展趨勢(shì)、快速發(fā)展的中國(guó)生態(tài)圈以及芯和在其中的重要作用等方面進(jìn)行了深入的探討。”
盡管薄膜集成無(wú)源器件(IPD)進(jìn)入市場(chǎng)較晚,但在過(guò)去十年中,它已經(jīng)成功滲透進(jìn)了不少無(wú)源應(yīng)用,并找到了增長(zhǎng)動(dòng)力:現(xiàn)在顯示出強(qiáng)勁增長(zhǎng)的主要市場(chǎng)是射頻模塊中的定制化射頻IPD,尤其是針對(duì)5G應(yīng)用,它包括用于寬帶的濾波器和用于阻抗匹配的離散器件電路。 從2019年到2025年,該市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)預(yù)計(jì)將達(dá)到8.2%,到2025年市場(chǎng)總值將超過(guò)3.6億美元。另一個(gè)高價(jià)值市場(chǎng)是用于屏蔽電磁干擾(EMI)的貨架IPD,它適用于各種嚴(yán)苛的應(yīng)用或者基礎(chǔ)的射頻功能,例如巴倫或?yàn)V波器等。 如Yole Développement的《IPD 2020年報(bào)告》所述,到2025年,該市場(chǎng)的價(jià)值將達(dá)到1.95億美元,從2019-2025年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為3.15%。
在這種發(fā)展背景下,一些創(chuàng)新型公司正在開(kāi)發(fā)新的解決方案,以擁抱IPD的增長(zhǎng)和5G機(jī)遇。 Yole Dévelopement采訪了其中一家這樣的公司——芯和半導(dǎo)體,射頻前端模塊IPD的領(lǐng)先供應(yīng)商。Yole Dévelopement射頻器件和技術(shù)部的市場(chǎng)分析師Antoine Bonnabel采訪了他們的創(chuàng)始人和CEO凌峰博士。
Yole: 請(qǐng)您給我們的讀者介紹一下芯和半導(dǎo)體的定位和使命?
芯和: 我是芯和半導(dǎo)體的創(chuàng)始人和CEO凌峰。芯和的公司使命是通過(guò)我們顛覆性的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)解決方案來(lái)加速芯片、封裝和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 在射頻前端(RFFE)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,芯和不僅向市場(chǎng)提供EDA解決方案,而且還直接向RFFE模塊客戶提供IPD濾波器。
Yole: Can you please introduce Xpeedic’s EDA solution for IPD development?
芯和: 芯和用于IPD開(kāi)發(fā)的EDA解決方案始于我們用于片上無(wú)源和互連的電磁(EM)求解器IRIS的開(kāi)發(fā)。 隨著IRIS已獲得眾多IPD晶圓廠的認(rèn)證,我們又通過(guò)添加工藝設(shè)計(jì)套件(PDK)模型生成和綜合工具iModeler、原理圖級(jí)優(yōu)化、良率分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DoE)分析以及 芯片封裝協(xié)同仿真,最終形成了這套專(zhuān)用于IPD開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)平臺(tái)。 基于這個(gè)設(shè)計(jì)平臺(tái),再加上我們內(nèi)置的多款濾波器、耦合器和雙工器的模板,我們可以快速實(shí)現(xiàn)IPD從規(guī)格到批量生產(chǎn)的整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。
Yole: 您的EDA解決方案是面向晶圓服務(wù)提供商的,而IPD解決方案能為他們的客戶帶來(lái)哪些吸引人的功能?
芯和:我們的IPD解決方案最吸引人的是它們具有實(shí)現(xiàn)“一次流片成功”的能力,這對(duì)于我們那些常年受設(shè)計(jì)周期所困的移動(dòng)行業(yè)客戶而言至關(guān)重要。
Yole: 用于5G頻段和匹配電路的IPD濾波器的主要優(yōu)點(diǎn)是什么?
芯和:與用于5G頻段和匹配電路的低溫共燒陶瓷(LTCC)和表面安裝器件(SMD)組件相比,芯和基于高電阻硅(HRSi)的IPD具有體積緊湊、外形小巧且易于封裝的優(yōu)勢(shì),其獨(dú)有的帶寬優(yōu)勢(shì)也有助于IPD在5G NR和WiFi 6中扮演重要角色。
Yole:請(qǐng)談?wù)勜S富的EDA解決方案以及與晶圓廠的緊密合作關(guān)系,如何能為基于IPD的集總電路或?yàn)V波器解決方案減少開(kāi)發(fā)時(shí)間和潛在成本?
芯和:這里的關(guān)鍵是要有一個(gè)經(jīng)過(guò)晶圓廠驗(yàn)證的EM仿真器,該仿真器不僅可以生成用于原理圖級(jí)優(yōu)化的精確PDK模型,而且可以仿真整個(gè)濾波器(甚至包含了封裝)。 這樣,我們就可以實(shí)現(xiàn)“一次流片成功”的設(shè)計(jì)。
Yole: 您能否分享一下在N77頻段上,IPD濾波器的性能表現(xiàn),例如插損、帶外抑制等
芯和:一個(gè)典型的IPD N77濾波器可在0.5mm2的裸片尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)1.5dB的插損和30dB的抑制。同時(shí),IPD匹配濾波器和雙濾波器也能很好地應(yīng)用在許多前端模塊中,以實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的集成。
Yole: 當(dāng)前,大多數(shù)無(wú)源解決方案是基于低溫共燒陶瓷(LTCC)和標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝器件(SMD)組件的。 您認(rèn)為IPD是這些技術(shù)的補(bǔ)充嗎?或者將來(lái)是否會(huì)占據(jù)他們的市場(chǎng)份額?
芯和:復(fù)雜的射頻前端毫無(wú)疑問(wèn)需要更多集成的無(wú)源解決方案。 薄膜IPD器件為前端模塊帶來(lái)了緊湊、薄型和易于封裝的替代方案。 從技術(shù)和物料清單(BOM)管理的角度來(lái)看,我們認(rèn)為IPD肯定會(huì)在將來(lái)占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。
Yole: 在接下來(lái)的幾年中,什么將推動(dòng)IPD市場(chǎng)的大規(guī)模增長(zhǎng)?
芯和:其一、與LTCC和SMD組件相比,IPD具有緊湊且易于封裝的優(yōu)勢(shì);其二、通過(guò)芯和與晶圓廠緊密的合作伙伴關(guān)系,可以輕松實(shí)現(xiàn)定制化的IPD濾波器。 所有這些因素將在未來(lái)幾年推動(dòng)IPD市場(chǎng)的大規(guī)模增長(zhǎng)。
Yole: 芯和已經(jīng)很好地融入了中國(guó)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)。 您是否看到中國(guó)正朝著使用這些集成平臺(tái)的趨勢(shì)發(fā)展?
芯和:我們已經(jīng)看到,隨著5G的強(qiáng)勁需求,中國(guó)IPD的采用正在不斷增長(zhǎng)。 芯和能夠?yàn)槟切┥漕l前端模塊公司提供具有快速周轉(zhuǎn)優(yōu)勢(shì)的IPD濾波器的能力為我們帶來(lái)了許多design wins。 中美之間的地緣政治緊張局勢(shì)進(jìn)一步加速了芯和IPD以及國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈在中國(guó)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)中的采用。
Yole: 您是否有發(fā)現(xiàn)“中國(guó)”與“西方和非中國(guó)東亞地區(qū)” 在生態(tài)系統(tǒng)的需求方面有什么區(qū)別嗎?
芯和:中國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)非?;钴S且多樣化。 在“西方和非中國(guó)的東亞地區(qū)”的生態(tài)系統(tǒng)中,像Skyworks,Qorvo和Murata這樣的大公司擁有完整的供應(yīng)鏈和濾波器設(shè)計(jì)能力,可以制造自己的射頻前端模塊。與這種IDM的模式不同的是,中國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)非常細(xì)分,其中許多相對(duì)較小但發(fā)展迅速的參與者依賴像芯和這樣的公司作為合作伙伴來(lái)滿足濾波器的需求。
評(píng)論