原標題：Qorvo：射頻前端技術創新引領5G終端發展
5G時代，終端成為各行業關注的焦點。終端是最接近用戶的部分，直接影響用戶的5G體驗。而在智能終端中，射頻前端模塊先行，射頻前端模塊的技術創新推動了移動通信技術的發展。在5G時代的潮流中，射頻前端模塊也在進行著新一輪的技術革新。Qorvo作為射頻前端模塊領域的重量級玩家之一，在射頻前端模塊上進行了全面技術更新。
為深入了解Qorvo在PAMiD及自屏蔽技術方面的創新，通信世界全媒體記者採訪了Qorvo封裝新產品工程部副總監趙永欣(York Zhao)和Qorvo華北區應用工程經理張杰(Fiery Zhang)。
5G使半導體產業迎來新一輪變革
5G時代的到來為智慧型手機帶來了新的增長機會，據Strategy Analytics近日發布的最新報告顯示，今年一季度全球5G手機需求大漲，其首季出貨量超過去年的1870萬部，達到至2410萬部。
巨大的5G手機市場增量給射頻前端的發展創造了機會。據了解，無線通信模塊包括了天線、射頻前端模塊、射頻收發模塊和基帶信號處理器四個部分。其中射頻前端和天線是屬於量價均升，需求量急劇擴大的領域。同時，在5G時代，信號頻段數量大幅增加，隨之需要的組成部件數量也大幅增加，同時5G通訊設備需要向下兼容4G和3G，因此增量市場相當可觀。
但是機遇伴隨著挑戰，5G智慧型手機的發展為半導體產業帶來了新一輪的技術變革。5G時代，行動裝置能夠使用的頻段逐漸增多，這也意味著需要增加更多的射頻元件。射頻前端器件的數量增加導致手機內 PCB 空間緊張，工藝難度提升，這也導致射頻前端的複雜性呈指數級增長。
關於射頻前端設計遇到的挑戰，張杰表示：「5G射頻前端的設計難度比4G要大得多。一是5G手機要向下兼容2G、3G、4G，需要支持的頻段增加；二是5G設備集成的器件更多，對產品尺寸提出了新的要求；三是5G手機對線性度、EVM等性能要求大大提高。所以5G射頻前端的設計難度大大增加。」
LNA集成到PAMiD已成趨勢
為了解決5G時代射頻前端遇到的諸多挑戰，射頻企業開展了深入的研究工作。隨著射頻前端模塊技術的成熟以及市場的需求，自2016年以來，市場中主要的射頻前端都開始向模塊化方向發展，雙工器、天線開關等幾大模塊開始被集成到射頻前端中。期間，射頻前端模塊也發展出了數種類別，包括ASM、FEMiD、PAMiD等。其中，目前模組化程度最高的是PAMiD，主要集成了多模多頻的PA、RF 開關及濾波器等元件。對於手機廠商來說，PAMiD的出現讓射頻前端從以前一個複雜的系統設計工程變得更加簡單。
而伴隨著 5G 時代的來臨，手機所需的PAMiD也正在持續進行著整合。Qorvo 作為全球射頻領域的佼佼者，其利用高度集成的中頻/高頻模塊解決方案，已經為多家智慧型手機製造商提供了廣泛的新產品發布支持。
「Qorvo致力於發展集成化的PAMiD方案，把PA、濾波器，開關，甚至LNA(低噪放)也集成進去。致力於給客戶提供更簡單、性能更好、更適應他們產品的解決方案。」張杰表示。
對於PAMiD的未來發展前景，Qorvo認為，將LNA集成到PAMiD中是推動射頻前端模塊繼續發展的重要動力之一。有報導指出，隨著5G商業化落地，智慧型手機中天線和射頻通路的數量將顯著增多，對射頻低噪聲放大器的數量需求會迅速增加，而手機 PCB 卻沒有更多的空間。在這種情況下，將LNA集成到PAMiD中成為了行業的一種發展趨勢。Qorvo表示，從PAMiD 到L-PAMiD，射頻前端模塊可以實現更小尺寸，支持更多功能。
RF自屏蔽技術將在5G時代發揮更大的作用
Qorvo對射頻前端進行的創新不止是將LNA集成到PAMiD，Qorvo還推出了Micro Shield自屏蔽技術。
「自屏蔽的技術可以進一步的改善手機板上設計的時候相互幹擾的問題。一方面可以節省很多客戶在手機設計時的工作量，另一方面，它也可在一定程度上排除機械的屏蔽罩對器件的影響。」張杰說。
據了解，蜂窩發射模塊對手機內的任何元件來說都將產生輻射功率，從而可能誘發 EMI 和 RFI幹擾，這就需要 RF 屏蔽技術來降低 EMI 及 RFI 相關的輻射。在過去，射頻前端模塊採用外置機械屏蔽罩的方式進行 RF 屏蔽，但採用外置機械屏蔽罩的方式可能會導致靈敏度下降，也可能會導致諧波升高。5G 時代的到來，手機 PCB 的空間變得越來越緊張，更小的模塊設計成為了手機元件未來發展的方向之一，因此用 RF 自屏蔽技術來代替厚重的機械屏蔽罩成為行業潮流。在這種市場需求下，Qorvo所推出的Micro Shield自屏蔽技術的優勢凸顯。
Qorvo推出的Micro Shield自屏蔽技術，是在模塊的表面再塗一層合金，取代原來外置的機械屏蔽罩，以起到屏蔽幹擾信號的作用。據相關報導顯示，最早一代的 Micro Shield 技術可將當時RF的高度和體積分別降低 15% 和 25%。這也使得採用 Micro Shield 技術的手機制造商能夠在更小的板級空間上，獲得更高的 RF 性能。
「在最近的生產實踐中，我們也在逐步地改善目前這種選擇性的屏蔽技術，讓它的質量和工藝穩定性更好，實現量產。我相信將來還會有更多的產品採用這種技術。」趙永新講到。
Micro Shield自屏蔽技術將在5G時代發揮更大的作用。結合5G時代的集成化趨勢來看，Micro Shield自屏蔽技術將有助於L-PAMiD的進一步發展。伴隨著5G時代對L-PAMiD需求的增加，如果外置機械屏蔽罩設計不正確，L-PAMiD的靈敏度將會受到嚴重的影響。因此，受惠於5G時代的來臨，Micro Shield自屏蔽技術的價值將得以放大。經過優良設計的自屏蔽模組，能夠將LNA區域的表面電流減少100倍。
技術創新將向中低端手機延伸
從Qorvo在射頻前端的發展路線圖來看，將LNA集成到PAMiD中以及採用自屏蔽技術將是手機射頻前端模塊未來發展的兩個重要方向。
但由於技術創新尚未實現大規模量產，就目前市場情況來看，PAMiD是高度整合的定製模組，雖然它能夠帶來足夠高的性能體驗，但由於其成本高，因此也僅有少數廠商選用。同樣，Micro Shield自屏蔽技術也是由於成本原因，而往往僅被高端手機所採用。但是伴隨著 5G 時代的到來，採用 Micro Shield 自屏蔽技術的 L-PAMiD 顯然能夠為廠商帶來更大的價值，這也就意味著這種射頻前端模塊在中低端手機領域還有很大的發展空間。
伴隨著 Micro Shield 自屏蔽技術在工藝上的改進，Qorvo指出，這種技術的成本有望進一步降低。同時，L-PAMiD 的成本也會隨著技術的成熟而降低。按照這種發展趨勢，採用Micro Shield自屏蔽技術的L-PAMiD將會逐漸被中低端手機所接受。Qorvo預計，在今年下半年，市場中就會有中低端手機採用這種射頻前端模塊。
（文章來源：通信世界全媒體）
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