芯和集成無(wú)源器件IPD平臺開(kāi)辟射頻前端模塊新途徑
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“全球知名半導體產(chǎn)業(yè)研究機構Yole Développement，一直以來(lái)因其對射頻前端市場(chǎng)的權威研究和預測，成為引領(lǐng)行業(yè)的風(fēng)向標。最近幾年，Yole對芯和半導體的關(guān)注持續升溫：
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202101/422368.htm2019年Yole在“5G's Impact on RF Front-End Module and Connectivity for Cell Phones 2019" 報告中首次把芯和定位為全球IPD濾波器領(lǐng)先供應商；
2020年在"Thin-Film Integrated Passive Devices"報告中關(guān)注了芯和創(chuàng )新的定制IPD設計；
2021新年伊始，隨著(zhù)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)對芯和進(jìn)行了專(zhuān)訪(fǎng)，雙方就芯和創(chuàng )新的IPD設計平臺、IPD相對LTCC的優(yōu)勢和發(fā)展趨勢、快速發(fā)展的中國生態(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)源應用，并找到了增長(cháng)動(dòng)力：現在顯示出強勁增長(cháng)的主要市場(chǎng)是射頻模塊中的定制化射頻IPD，尤其是針對5G應用，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)的復合年增長(cháng)率（CAGR）預計將達到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，它適用于各種嚴苛的應用或者基礎的射頻功能，例如巴倫或濾波器等。 如Yole Développement的《IPD 2020年報告》所述，到2025年，該市場(chǎng)的價(jià)值將達到1.95億美元，從2019-2025年的復合年增長(cháng)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(cháng)和5G機遇。 Yole Dévelopement采訪(fǎng)了其中一家這樣的公司——芯和半導體，射頻前端模塊IPD的領(lǐng)先供應商。Yole Dévelopement射頻器件和技術(shù)部的市場(chǎng)分析師Antoine Bonnabel采訪(fǎng)了他們的創(chuàng )始人和CEO凌峰博士。
Yole: 請您給我們的讀者介紹一下芯和半導體的定位和使命？
芯和： 我是芯和半導體的創(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計自動(dòng)化（EDA）解決方案來(lái)加速芯片、封裝和系統設計。 在射頻前端（RFFE）設計領(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(zhù)IRIS已獲得眾多IPD晶圓廠(chǎng)的認證，我們又通過(guò)添加工藝設計套件（PDK）模型生成和綜合工具iModeler、原理圖級優(yōu)化、良率分析、實(shí)驗設計（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)的設計平臺。 基于這個(gè)設計平臺，再加上我們內置的多款濾波器、耦合器和雙工器的模板，我們可以快速實(shí)現IPD從規格到批量生產(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“一次流片成功”的能力，這對于我們那些常年受設計周期所困的移動(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，其獨有的帶寬優(yōu)勢也有助于IPD在5G NR和WiFi 6中扮演重要角色。
Yole：請談?wù)勜S富的EDA解決方案以及與晶圓廠(chǎng)的緊密合作關(guān)系，如何能為基于IPD的集總電路或濾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(chǎng)驗證的EM仿真器，該仿真器不僅可以生成用于原理圖級優(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“一次流片成功”的設計。
Yole: 您能否分享一下在N77頻段上，IPD濾波器的性能表現，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的裸片尺寸內實(shí)現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用在許多前端模塊中，以實(shí)現更進(jìn)一步的集成。
Yole: 當前，大多數無(wú)源解決方案是基于低溫共燒陶瓷（LTCC）和標準表面貼裝器件（SMD）組件的。 您認為IPD是這些技術(shù)的補充嗎？或者將來(lái)是否會(huì )占據他們的市場(chǎng)份額？
芯和：復雜的射頻前端毫無(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，我們認為IPD肯定會(huì )在將來(lái)占據一定的市場(chǎng)份額。
Yole: 在接下來(lái)的幾年中，什么將推動(dòng)IPD市場(chǎng)的大規模增長(cháng)？
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；其二、通過(guò)芯和與晶圓廠(chǎng)緊密的合作伙伴關(guān)系，可以輕松實(shí)現定制化的IPD濾波器。 所有這些因素將在未來(lái)幾年推動(dòng)IPD市場(chǎng)的大規模增長(cháng)。
Yole: 芯和已經(jīng)很好地融入了中國半導體生態(tài)系統。 您是否看到中國正朝著(zhù)使用這些集成平臺的趨勢發(fā)展？
芯和：我們已經(jīng)看到，隨著(zhù)5G的強勁需求，中國IPD的采用正在不斷增長(cháng)。 芯和能夠為那些射頻前端模塊公司提供具有快速周轉優(yōu)勢的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進(jìn)一步加速了芯和IPD以及國內供應鏈在中國半導體生態(tài)系統中的采用。
Yole: 您是否有發(fā)現“中國”與“西方和非中國東亞地區” 在生態(tài)系統的需求方面有什么區別嗎？
芯和：中國的生態(tài)系統非?；钴S且多樣化。 在“西方和非中國的東亞地區”的生態(tài)系統中，像Skyworks，Qorvo和Murata這樣的大公司擁有完整的供應鏈和濾波器設計能力，可以制造自己的射頻前端模塊。與這種IDM的模式不同的是，中國的生態(tài)系統非常細分，其中許多相對較小但發(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。
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