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做Wi-Fi芯片廠(chǎng)商的國內外均有不少，但常見(jiàn)的Wi-Fi射頻前端芯片廠(chǎng)商卻不多，比如Skyworks(收購了SiGe)、、Microsemi、 Qorvo(由RFMD與Triquint合并而成，可能很多人還沒(méi)有太習慣這個(gè)新公司名稱(chēng))等。在這些公司中，有用GaAs/Soi/IPD工藝，有用 SiGe/SoI工藝，但目前只有RFaxis公司一家是采用純CMOS工藝在單芯片上集成了完整的射頻前端。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是上面這張圖，把PA、LNA、開(kāi)關(guān)和外部元件都集成到單一的CMOS工藝的芯片中去。目前該公司推出單芯片射頻前端可用于WLAN（2.4G和5G）、藍牙、802.11n/MMO、WHDI及ZigBee等無(wú)線(xiàn)傳輸設備上。 
將射頻工藝轉移到CMOS上來(lái)應該是長(cháng)久以來(lái)不少人都曾想過(guò)的，在去年高通RF360集成CMOS PA之后，以硅為原材料的CMOS工藝得到射頻領(lǐng)域的密切關(guān)注。 1. 成本——這一定是“消費電子化”的基礎，若是前端比主芯片還貴，那是很難在消費電子領(lǐng)域生存下去的。RFaxis全球銷(xiāo)售副總裁Raymond Biagan給出了一張晶圓成本對比圖如下。這張圖對比的只是大概的晶圓成本，芯片成本算下來(lái)基于CMOS的方案基本只占目前其他材料方案的大約在1/3 左右。 2. 產(chǎn)能——“消費電子化”一定要基于“標準”工藝，例如目前由于GaN生產(chǎn)線(xiàn)緊缺導致4G用的PA缺貨，而若使用CMOS就不會(huì )出現這個(gè)問(wèn)題。 3. 追隨主流工藝才有成本下降空間。在2013年，晶圓代工廠(chǎng)的總營(yíng)收為430億美金，而GaAs的代工總額僅為10億，RF的工藝從GaAs/SiGe向CMOS是不可逆的，這將解決歷史性的供應鏈瓶頸難題。 4. 目前RFaxis采用的是0.18um的工藝，今年第四季度可提供40nm 802.11ac射頻前端的樣品�！拔覀儾恍枰ㄟ^(guò)90nm等一步步的挨個(gè)工藝試下去，技術(shù)都是成熟的，具體采用哪種取決于應用�！盉iagan表示。 5. The Death of GaAs? 這是去年IMS上的一個(gè)專(zhuān)題討論小組的主題，業(yè)界已經(jīng)清楚的看到，雖然手機付運量在去年進(jìn)一步增長(cháng)，但GaAs器件的銷(xiāo)售總額已停滯不前。 6. 功放現在還可能會(huì )用三五族做——例如GaN，GaAs之類(lèi)的(已經(jīng)很少用SiGe)，LNA除非是用在軍方或工業(yè)，消費產(chǎn)品的射頻前端現在一定會(huì )用CMOS做。 7. 目前RFaxis的產(chǎn)品主要集中在WiFi和Zigbee及ISM，但未來(lái)很有可能進(jìn)入LTE/CDMA射頻前端。
除了制造工藝上的區別，目前還有競爭廠(chǎng)商大多采用多裸片封裝在一起的模塊，如GaAs HBT裸片、或HEMTSiGe HBT / BiCMOS裸片來(lái)做成一個(gè)標準的射頻前端模塊，但： 1. 做芯片的人往往忽略了一些被動(dòng)器件，模塊化的方案中不僅wire-bonding幾塊裸片，而且會(huì )增加電容、電感等被動(dòng)器件在其中，ESD與散熱的問(wèn)題不容忽視！ 2. 部分封裝廠(chǎng)不接模塊方案的單！RFaxis公司大中華及東南亞地區銷(xiāo)售副總裁蔡玉書(shū)透露，像臺灣日月光等封裝廠(chǎng)，是不接模擬前端的封裝的單的(可能是穩定性、干擾、良率等問(wèn)題)，部分模塊方案的廠(chǎng)商只有去尋求其他小封裝廠(chǎng)。 3. RFaxis的射頻前端可以出售單顆裸片！RFaxis也有將射頻前端的單裸片授權給無(wú)線(xiàn)模塊廠(chǎng)商，從而幫助他們設計自己的微型SiP（系統級封裝），這對物聯(lián)網(wǎng)應用是個(gè)好消息。 4. IoT把電子帶入時(shí)尚/農業(yè)/等領(lǐng)域，對于這類(lèi)應用來(lái)說(shuō)，只有最簡(jiǎn)單的設計方案才能被更容易的接受。 5. 當然集成化必然是犧牲了一定的靈活性，只適合一些大規模的普通應用，若是面對多類(lèi)型的天線(xiàn)及主芯片，想要針對特殊應用取得個(gè)性化的性能，那還得靠設計者自己去依靠分立的方案。 此外，不僅積極推動(dòng)在系統端的采納，RFaxis最近還頻頻與各大WiFi/zigbee/BT主芯片廠(chǎng)商合作推出經(jīng)過(guò)驗證的設計方案，力圖加速其產(chǎn)品在終端的應用。 Biagan表示，基于CMOS的RF前端，在2012年和2013年的市場(chǎng)容量為0，而今年即預計將達到200萬(wàn)美金，預計在2018年該市場(chǎng)達到1.8億美金！四年時(shí)間幾乎增長(cháng)100倍！——這個(gè)預測會(huì )實(shí)現嗎？ |
