射频前端3D化,RF-SOI成下一代通信关键

电子工程专辑 2025-10-12 10:16
射频前端3D化,RF-SOI成下一代通信关键图1

射频前端(RFFE)市场正经历稳步增长,在2024至2030年间,移动和消费电子领域仍是最大市场。据Yole发布的《2025年射频行业现状报告》显示,RFFE市场规模预计将从2025年的513亿美元增长至2030年的697亿美元,复合年增长率(CAGR)达4.5%。

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其他诸如电信与基础设施、汽车、工业与医疗等领域也呈现出不同程度的增长潜力。其中,电信与基础设施领域的RFFE市场预计到2030年可达45亿美元,汽车领域为40亿美元,工业与医疗领域接近20亿美元,这些数据均显示出了RFFE市场的广阔前景。

“随着5G-Advanced技术的推进,新频谱(如n104频段)的启用成为关键特征,而中国将成为6G技术广泛采用的前沿阵地。”——在9月26日上海浦东香格里拉大酒店举办的国际RF-SOI论坛上,武汉新芯集成电路股份有限公司(以下简称“新芯股份”)市场总监郭晓超在题为《用射频SOI增强下一代通信:新芯股份的专注与愿景》的演讲中,深入剖析了RFFE市场的发展趋势,并展示了新芯股份在该领域的技术突破与未来规划。

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武汉新芯集成电路股份有限公司市场总监郭晓超

技术迭代加速,新芯股份引领射频SOI创新

随着5G-Advanced技术的推进,启用新频段成为其关键特征之一。郭晓超引用数据预测,到2030年,全球手机出货量将大幅增长,其中支持6G技术的手机将逐步扩大市场份额,而中国有望成为6G技术普及的前沿阵地。

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面对市场的快速增长,新芯股份凭借其领先的射频SOI(RF-SOI)技术,不断推动产品迭代与创新。

郭晓超介绍,新芯股份的RF-SOI技术覆盖了从低端到高端射频前端分立及模组的全系列产品,具有超低的功耗指标(FoM)、优异的谐波性能、极低的噪声系数(Nfmin)和超高的增益。

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具体而言,新芯股份的RF-SOI技术节点已涵盖55nm及以下多个制程,支持从接收开关(Rx Switch)、发射开关(Tx Switch)到低噪声放大器(LNA)、调谐器(Tuner)以及Wi-Fi前端模块(FEM)等分立器件到集成模组广泛的应用场景。

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特别是其12英寸RF-SOI晶圆技术,在国内处于领先地位,为市场提供了高性能、低功耗的射频解决方案。

3D RFFE革命,推动芯片小型化与集成化

RFFE集成的简化是行业发展的重要方向。从2014年到2028年的技术演进路线图来看,RF-SOI技术经历了多个阶段的发展,从分立Phase5N到如今的Phase8L集成方案,再到未来的PhaseX演进等不同阶段,每个阶段都面临着成本、尺寸、功耗、性能等多方面的挑战。

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在演讲中,郭晓超还重点介绍了新芯股份在3D射频前端(3D RFFE)领域的革命性进展。她指出,随着芯片尺寸的减小和CMOS工艺的进步,3D RFFE技术成为实现射频前端模块小型化、低功耗和高性能的关键。

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多MIMO堆叠、异构RFFE集成、PA+Filter+SOI的多通道重复集成、相控阵扩展等都是3D RFFE未来的发展趋势。新芯股份的3D RFFE解决方案通过垂直堆叠芯片和PCB板,实现了更小的封装尺寸和更大的CMOS面积,从而降低了功耗并延长了电池寿命。

郭晓超以iPhone系列为例,展示了3D RFFE技术如何帮助实现设备的小型化和轻量化。

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此外,新芯股份还积极探索异构射频前端集成(Heterogeneous RFFE Integration),通过将功率放大器(PA)、滤波器和SOI开关等组件集成在同一芯片上,进一步减小了芯片尺寸并提高了系统性能。 

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持续创新,引领3D集成浪潮

郭晓超强调了新芯股份在技术创新方面的持续投入和领先地位。她指出,新芯股份拥有近20年的12英寸晶圆代工经验,确保了稳定的制造能力和及时的交付能力。同时,公司还积极拓展产能计划,以满足市场不断增长的需求。

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特别是在3D集成技术方面,新芯股份的3DLink平台通过混合键合(Hybrid Bonding)技术实现了晶圆到晶圆或芯片到晶圆的垂直堆叠,显著提高了带宽并降低了延迟和功耗。

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郭晓超表示,新芯股份结合自身3D优势,将为SOI领域提供强有力的支持,推动行业向更高性能、更高维度的方向发展。

践行ESG理念,推动可持续发展

除了技术创新外,郭晓超还介绍了新芯股份在环境、社会和治理(ESG)方面的实践。据介绍,新芯股份拥有15年以上的12英寸CMOS生产经验,10年以上的3D技术经验,并且其RF-SOI生产良率高达99%,W2W混合键合良率达到99.99%。

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她表示,公司致力于通过污染预防、资源优化和绿色制造等措施减少环境影响;同时积极履行社会责任,为员工提供安全健康的工作环境并与合作伙伴共享可持续发展成果。



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