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半导体业欲凭基础技术创新驱散2012年产业上空的阴霾(三):移动通信篇

2012-03-14 10:27
瑾年Invader
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  替代12个分立器件、双频带自由组合的PAD

  针对3G和4G智能手机,TriQuint在号称全球最小的双频带功放双工器(PAD)里集成了2个特定频带的功率放大器(PA)和2个双工器,比单频带的PAD还小。一个四频解决方案(2个TRITIUM Duo模块)尺寸约50mm2,是同等分立解决方案尺寸的一半。1个PAD替代了12个分立器件,可以节省大约40%的占板空间。

  双频带功放双工器与发射模块可形成一个四频3/4G/EDGE无线电方案(见图9)。功放双工器共约减少22个元件。针对不同的市场需求,单刀多掷开关对双频是8口,对四频是10口。对于外部干扰靠端口间的隔离度解决,内部干扰由接收滤波器选择性决定。

  

  图9 双频带功放双工器与发射模块形成的四频3G/4G/EDGE无线电方案

  TriQuint中国区总经理熊挺(见图10)表示,主要通过两种独创的封装技术降低了TRITIUM Duo模块的成本:1. 晶圆级封装(WLP)替代了昂贵的陶瓷封装(见图11),不再是单个处理,而是几千个晶圆成批处理;2.铜倒装芯片工艺(CuFlip),以铜凸块取代丝焊,节省了占板空间,消除了噪声辐射线,铜凸块的面积比点丝焊更大,散热效果更好。

  

  图10 TriQuint中国区总经理熊挺

  

  图11 晶圆级封装(WLP)与陶瓷封装的比较

  熊挺举了个节省组装成本的例子:假设2012年出货2000万部手机,平均每部手机有3个频带。采用PA双工器模块,可以为每个频带减少5个元件,每部手机就可减少15 个元件,2000万部手机就会节省3亿个元件。若每个元件组装费是0.002美分,3亿个元件节省的组装成本就有60万美元。此外,组装大约3亿个SMD的成本;减少近5亿个焊点所提高的质量;还要考虑货运、管理和储存成本。这些就是TRITIUM Duo模块对降低所有显性和隐性成本带来的贡献。

  此外,还可提供自由匹配的频带组合,如B1+B8,B1+B2+B8,B1+B2+B4,B1+B2+B5+B8。他进一步解释道,诺基亚、摩托罗拉等厂商的手机有几十、上百种的不同型号,是为了满足不同的细分应用,设计人员的精力很多都消耗在了不同型号的设计上。但是,苹果的一个型号可满足不同需求和应用,就是因为它内部包含有很多频带。

  熊挺透露,TriQuint支持两种射频技术架构(见图12),左侧的融合架构是未来的发展趋势。

  

  图12 TriQuint支持的两种射频技术融合架构

  下面看一下Anadigics的多模式、多频段功率放大器(MMPA)ALT6181。它支持四频GSM/EDGE和双频WCDMA/LTE标准,支持1、5、6、18、19和26频段。该单模块由于采用了专有的InGaP-Plus和第三代低功耗高效率(HELP3E)技术,不用DC-DC转换器,可在中低输出功率达到最佳效率。延长智能手机和平板电脑等移动终端的电池寿命是ALT6181的主要特点。

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