RF技术要求革新，RF-SOI技术如何应对？
2017-09-28
14:35:15
来源: 半导体行业观察
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半导体行业观察讯——2017年9月27日，2017国际RF-SOI论坛在上海浦东嘉里大酒店召开。这次举办的2017国际RF-SOI论坛，是由上海新傲科技和国际SOI产业联盟共同主办，延续了去年“物联网与5G”的主题，言情了来自国内外的多位专家介绍国际最先进的RF-SOI技术和市场动态及趋势，推动国内RF-SOI产业链的健康发展。
“IoT、5G以及汽车电子等是驱动RF-SOI未来应用的主要应用。”中国科协副主席，中国科学院院士王曦博士在论坛的开幕式上表示。
Giorgio CESANA（左）上海新傲科技总经理王庆宇（中）Dr.Carlos MAZURE（右）
推进完整生态系统的建立
上海新傲科技总经理王庆宇在专访中表示，2017年以来，全球半导体市场迎来了爆发时增长，其中SOI市场预计将以29%的年复合增长率增长，预计到2022年，达到18亿万美元的规模。而中国作为最大的移动互联网和物联网市场，对于半导体的需求难以估量，也是全球最大的半导体市场。
但是即便如此，中国能够自给自足的半导体器件非常少，主要的核心芯片都是依赖进口，这就为中国半导体的发展提供了很大的发展机遇。
但是，王庆宇也指出，要想抓住这次发展机遇，就必须要建立完善的生态系统，“今天的RF-SOI论坛汇聚了来自材料、生产、产品以及运营商的，几乎涉及整个产业链的公司汇聚到了这里，共同探讨如何推动整个产业的发展。”
“发展不是我们推出什么产品，用户就必须介绍什么产品。”真正的产品是应当通过接触最终用户，经过上下游的思考，确定最终需要什么，再来决定生产什么。
SOI联盟主席Dr.Carlos MAZURE在采访中表示，“只有通过产业链上下游的共同协作，建立完整的产业链，才能更好的推进产业的发展。这是持续举行国际RF-SOI论坛的原因之一。“
那么还有其他原因吗？
这就要说到新傲目前所做的工作了。王庆宇在专访中说到。
据了解，上海新傲是一家研发和制造SOI材料的高科技公司，成立于2001年，是国内领先的高端硅基材料公司。目前，新傲科技的SOI材料广泛应用于射频器件、汽车电子、MEMS、光电子等领域，其中主要部分都是通过8英寸进行量产。
现今，大多数RF应用在智能手机、WiFi等无线通讯领域上，其中绝大多数使用了RF-SOI制造工艺。
但是，随着5G与物联网等应用的不断进化，以及新一轮智能手机的更新换代，这一切都需要更加成熟的RF技术支持。以上这些，都意味着对RF技术格芯的强烈需求。
从市场的规模来看，目前SOI市场依然保持着每年15%的增长，“依照这种增长速度，相当于没4-5年就翻一番。而整个半导体行业都只保持一位数的增长，可以说SOI市场的增长速度远高于行业平均水平。”Giorgio CESANA先生表示。
正是因为这样蓬勃发展的市场，需要更加稳定和健康的生态系统来支持产业的发展。
那么如何建立良好的生态系统呢？下面就从今天的论坛看一看产业链各个环节对于SOI生态系统的思考吧。
价值创新与产业创新
来自Tower Jazz公司的首席执行官Russell Ellwanger先生从价值创新的角度表达的自己的看法。
Russell Ellwanger认为，“对于个人来说，价值创新能够帮助个人成长。同样的 ，价值创新也能够推动公司的成长和产业的成长。”
而TowerJazz 作为一家特种工艺晶圆代工领导厂商，主要生产尺寸在1.0到0.13微米之间的集成电路，提供各种可定制流程工艺，包括：锗化硅、BiCMOS、混合信号和 RFCMOS、CMOS 图像传感器、电源管理 (BCD) 和非挥发性内存 (NVM) 以及 CMOS 和 MEMS 产品等。
TowerJazz 还提供世界级设计支持平台，旨在完善其先进的技术，并支持快速准确的设计流程。
此外，TowerJazz 还向需要扩大产能或从研发线发展到生产线的IDM和无晶圆厂提供技术优化流程服务。近几年的数据显示，TowerJazz 可以说是增长速度最快的Foundry厂商。
作为这样一家公司的首席执行官，Russell Ellwanger先生认为RF-SOI技术能够帮助产业实现价值创新，推动产业的成长。
从近几年市场的主要趋势来看，物联网正在驱动着整个产业的前进，无论是电源管理、传感器还是高性能网络连接，都出现了大幅度的增长，“其中，高性能网络连接更是保持着31%的增长速度。”Russell Ellwanger表示。
而RF作为网络连接的主要技术之一，更是广泛的应用在移动终端，尤其是智能手机领域。而目前智能手机当中所使用RF部件几乎都是采用RF-SOI技术生产的。
以iPhone为例，就是采用了RF-SOI技术生产的射频器件。
而随着5G的出现，这一趋势将会更加明显。
因此，Russell Ellwanger表示，未来RF-SOI技术，将会随着市场对于数据的需求出现迅猛的增长，在5G出现之后，这一趋势也将会继续。而Tower Jazz将能够为RF-SOI技术提供必要的材料，并在其中扮演非常重要的角色。
推进0.13um RF-SOI 平台的升级
“RF-SOI工艺非常适合用来做射频开关的设计，基于这种先进的工艺，我们可以将MIPI标准控制接口、滤波器等集成在开关模块中，并且提供优良的ESD可靠性，用于3G/4G的移动终端中，”
因此，随着智能手机的迅猛发展、5G应用的日益成熟、无处不在的物联网应用等势头的出现，RF-SOI越发显得重要，中芯国际助理总监Jeff Zhu在演讲中表示，“2018年，蜂窝芯片的数量预计将会达到26.5亿颗，其中以4G芯片占主要份额。”
从目前的形势来看，4G LTE芯片的出货量已经超越了3G芯片。
在中国呢？TD-LTE标准已经成为了中国的主流标准，被广泛的厂商所接受。而这些蜂窝芯片中都包含着RF射频前端。
未来，随着5G技术的出现，将会进一步驱动射频前端和RF-SOI技术技术的发展，并提出新的要求。
主要体现在更高的频率、毫米波技术的应用等几个方面。
目前，中芯国际正在推进0.13um RF-SOI 平台的升级，努力满足随着5G等新技术的出现，而带来的对于射频前端的各种需求。
RF-SOI 为下一代手机提供性能和集成
格罗方德Peter Rabbeni先生在演讲中表示，随着从4G向5G市场的转变，射频前端市场正在不断增长。
这其中最大的原因原，就是从2G、3G、4G向5G发展的过程中，射频前端所采用的器件的数量越来越多，结构越来越复杂。
从上图中，我们能够看到，数量正在成倍的增长，这就使得芯片的体积越来越大。
但是终端就要求芯片的体积要足够的小，因为终端市场在往微型化这个方向前进。
尤其是在5G即将到来的今天，这种要求愈加迫切。
5G这一新的标准为我们带来的多种技术，要满足这些技术的需求，就必须在芯片中加入更多的部件。
目前，微波集成电路采用的工艺主要有GaAs、SiGe BiCMOS、CMOS和RF-SOI，传统采用的是GaAs，其优点是RF性能好、击穿电压高，缺点是成本高、难于集成。目前，业界越来越多的公司都看重RF-SOI的发展，并不断加大研发投入，其在功耗、易于集成方面具有先天优势。
所以，Peter Rabbeni先生也表示，RF-SOI将会在5G标准的影响下显得更加重要。
未来无论在功率放大器、天线/模式转换器、天线调谐器以及LNA上，RF-SOI都将有长远的进步，尽管目前在PA等领域，传统GaAs由于性能原因仍将占据市场的重要地位，但在其他领域RF-SOI将成为市场的绝对主力。
目前，随着数据传输的复杂度越来越高，手机射频也变得越来越复杂，有更大的功率放大器、更多的开关以及其他相关部件，因此给了RFSOI巨大的发展空间。
此外，还有来自索尼半导体的总经理KAWASAKI介绍了“4G/5G天线协调进展和SOI单芯片集成”，中国移动项目经历宋丹女士介绍了“期待5G生态新合作，5G终端需求展望”等等。
总结
随着4G网络的普及，5G网络的到来以及物联网的新奇，一个无线新时代即将来临，它们正在重塑人们的生活习惯。不管是终端的移动物联网市场，还是上游的材料、制造公司，都看好未来RF-SOI技术的发展。
与FD-SOI技术侧重于低功耗、高性能不同，RF-SOI更加适用于高频率器件，因此也更适合在射频前端市场发展。
未来，SOI联盟将继续促进SOI技术的发展并且加速SOI市场的成长。目前市场的趋势，对于RF技术革新的呼声越来越高，这将会极大的促进RF-SOI技术的发展！
责任编辑：刘燚
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