Qorvo談5G射頻:持續(xù)整合加自屏蔽將成為大趨勢(shì)
7月29日,Qorvo公布了截至2020年6月27日的2021財(cái)年第一財(cái)季(對(duì)應(yīng)自然年為2020年2季度)業(yè)績(jī)。財(cái)報(bào)顯示,2021財(cái)年第一季度營(yíng)收為7.87億美元,同比上升1.53%,Qorvo首席財(cái)務(wù)官表示,5G的推出和公司的運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī)促使季度業(yè)績(jī)遠(yuǎn)超預(yù)期。財(cái)報(bào)會(huì)上,Qorvo表示在移動(dòng)產(chǎn)品方面正受益于更高的前端集成度和復(fù)雜性所推動(dòng)的更多射頻需求,包括轉(zhuǎn)向更高的頻率、增加新的頻段組合以及采用雙發(fā)射架構(gòu)以支持5G。
5G使得通信行業(yè)迎來(lái)重大變革,通信頻段數(shù)量從4G時(shí)代開始就處于快速增長(zhǎng)的狀態(tài),其中射頻前端作為手機(jī)通信功能的核心組件,將直接受益。在手機(jī)領(lǐng)域,雖然今年預(yù)計(jì)手機(jī)銷量將下滑10%,但Qorvo認(rèn)為,5G手機(jī)射頻端5-7美元的價(jià)值量增長(zhǎng)可以抵消手機(jī)銷量下滑的負(fù)面影響。
從無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施到移動(dòng)設(shè)備,再到更為基礎(chǔ)的氮化鎵技術(shù),Qorvo掌握著射頻領(lǐng)域核心技術(shù)。在射頻前端領(lǐng)域,Qorvo是如何布局的呢?
隨著通信頻段的增加,Qorvo的高集成射頻解決方案已經(jīng)從移動(dòng)通信射頻技術(shù)第二階段(Phase2)演進(jìn)到了第七階段(Phase7Lite),通過(guò)不斷整合新部件以獲取更多優(yōu)勢(shì)。
從分立器件到FEMiD(集成雙工器的射頻前端模塊,F(xiàn)ront-End Module with Integrated Duplexer),再到PAMiD(集成雙工器的攻防模塊,Power Amplifier Module with integrated Duplexer ),射頻前端集成化的趨勢(shì)愈加明顯。
相較于FEMiD,PAMiD集成度高,可節(jié)省手機(jī)內(nèi)PCB的空間,又因其集成模塊多,所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得更易上手。Qorvo通過(guò)將LNA(低噪聲放大器)集成到PAMiD中,實(shí)現(xiàn)了PAMiD到L-PAMiD(帶LNA的PA模塊)的轉(zhuǎn)變,使得射頻前端模塊的節(jié)省面積達(dá)35-40mm*2,且支持更多的功能,讓PCB的布局更為合理。
在射頻前端,產(chǎn)生EMI(電磁干擾)和RFI(射頻干擾)是常見(jiàn)問(wèn)題,而且隨著越來(lái)越多元件集成到射頻前端模塊,這種現(xiàn)象會(huì)更為常見(jiàn)。目前業(yè)內(nèi)一般采用外置機(jī)械屏蔽罩對(duì)射頻模塊實(shí)施屏蔽,即嵌入金屬外殼,以保護(hù)模塊免受外部電磁場(chǎng)的影響。但這種做法可能會(huì)導(dǎo)致靈敏度下降以及諧波升高,對(duì)設(shè)備造成損害,帶來(lái)很多設(shè)計(jì)上的風(fēng)險(xiǎn)。
針對(duì)以上問(wèn)題,Qorvo研發(fā)自屏蔽模塊,即在模塊表面添加一層自屏蔽金屬鍍層,可使表面電流減少100倍,相當(dāng)于其射頻前端模塊自帶屏蔽罩,無(wú)需再思考機(jī)械屏蔽罩的放置問(wèn)題。
Qorvo自屏蔽模塊的推出幫助客戶在設(shè)計(jì)手機(jī)PCB模塊的過(guò)程中,不用擔(dān)心機(jī)械屏蔽罩在L-PAMiD中造成不必要的耦合。目前,該技術(shù)主要應(yīng)用于蘋果、三星等一些高端手機(jī)中。
Qorvo認(rèn)為,射頻前端模塊的持續(xù)整合加上自屏蔽模塊的應(yīng)用將是未來(lái)射頻前端的重要發(fā)展趨勢(shì)。雖然當(dāng)下PAMiD方面的成本較高,但隨著5G時(shí)代快速發(fā)展,采用Qorvo自屏蔽技術(shù)的L-PAMiD將會(huì)被更多廠商所接受,未來(lái)在中低端手機(jī)中也會(huì)得到普及。
從Qorvo分享的PAMiD/L-PAMiD產(chǎn)品路線圖中可以看出,目前Qorvo的產(chǎn)品全部同時(shí)集成了自屏蔽和LNA,并支持5G頻段。Qorvo曾在財(cái)報(bào)會(huì)上表示,在Fusion 20產(chǎn)品組合方面,其零件是通用的,可以與當(dāng)今市場(chǎng)上的所有5G基帶一起使用,客戶可根據(jù)自身需求自由搭配模組。
Qorvo耕耘多年的氮化鎵(GaN)工藝在5G建設(shè)中也大放異彩,Qorvo應(yīng)用于5G的GaN功率放大器系列布很寬,可支持5G不同的頻率、不同的功率水平,滿足不同客戶的需求,該財(cái)季Qorvo的氮化鎵收入比去年同期翻了一番。
Qorvo還透露,將在2020年第三季度對(duì)5GHz以及6GHz以下產(chǎn)品部署進(jìn)行相當(dāng)激進(jìn)的升級(jí),推出更多高度集成的模塊,并將BAW濾波器作為示例納入基礎(chǔ)架構(gòu)方面。
射頻前端模塊在5G通信中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,根據(jù)Yole Development的統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè),2019年射頻前端市場(chǎng)為167億美元,到2022年有望達(dá)到221.75億美元。以市場(chǎng)份額來(lái)看,Skyworks 20%、村田20%、Qorvo 19%、博通19%,高通則依靠5G基帶的優(yōu)勢(shì)在射頻前端份額上升到3%。
在財(cái)報(bào)會(huì)上,Qorvo表示,5G正處于移動(dòng)通信多年升級(jí)周期的早期階段,預(yù)計(jì)全球范圍5G基站部署將超過(guò)4G的初始部署,2020年將部署超過(guò)75萬(wàn)個(gè),到2021年將增長(zhǎng)到超過(guò)100萬(wàn)個(gè)基站,終端方面,5G手機(jī)2020年出貨可望達(dá)到2.5億部。這無(wú)疑為Qorvo本財(cái)年的業(yè)績(jī)繼續(xù)向好發(fā)展,打下了基礎(chǔ)。