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：

2019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。”

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(hù)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(hù)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(hù)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(lài)像芯和這樣的公司作為合作伙伴來(lái)滿(mǎn)足濾波器的需求。