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移動(dòng)終端射頻前端器件技術(shù)發(fā)展水平
編輯：趙希圣 來(lái)源：思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 北斗星通    2023-04-07

1）移動(dòng)終端射頻前端器件集成化和模組化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)電子元器件的集成和封裝提出了更高的要求

射頻前端器件是移動(dòng)智能終端產(chǎn)品的核心組成部分，集成化和模組化是射頻前端器件未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)之一。隨著通信頻段的增加，智能終端里射頻器件數(shù)量與種類也不斷增多，而同時(shí)又需要滿足輕薄便攜的需求，為節(jié)省空間，射頻前端逐漸從分立器件走向集成模組化。射頻前端集成存在單片集成（片上 SoC 系統(tǒng)）和混合集成（SiP 封裝）兩個(gè)發(fā)展方向。目前通過(guò)封裝集成的形式更易實(shí)現(xiàn)，也是各大廠商重點(diǎn)著力的方向。

電子封裝技術(shù)直接影響著電子器件和集成電路的高速傳輸、功耗、復(fù)雜性、可靠性和成本等。5G 高頻通信時(shí)代，移動(dòng)端電子產(chǎn)品向微小型化和多功能化方向發(fā)展，對(duì)電子元器件的集成和封裝提出了更高的要求，同時(shí)也帶動(dòng)了與之密切相關(guān)的電子封裝技術(shù)的發(fā)展。電子封裝技術(shù)工藝主要有直接電鍍陶瓷技術(shù)、高溫共燒陶瓷（HTCC）技術(shù)、低溫共燒陶瓷（LTCC）技術(shù)等。其中，低溫共燒陶瓷（LTCC）技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)三維結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)多層陶瓷封裝高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的最優(yōu)方法之一。

2）LTCC 技術(shù)作為無(wú)源集成的主流電子封裝技術(shù)，更適合 5G 高頻通信需要

為了滿足高可靠性和高穩(wěn)定性的要求，元器件的模塊化和高度集成化成了必然的趨勢(shì)和選擇。在通常情況下，電子產(chǎn)品中遵循摩爾定律的集成電路僅占系統(tǒng)總體積的 10%，而不滿足摩爾定律的無(wú)源元器件則占據(jù)了剩余 90%體積，這些無(wú)源元器件成為了電子產(chǎn)品小型化的瓶頸。

此外，長(zhǎng)期以來(lái)，電路中多采用 PCB 板實(shí)現(xiàn)電氣互聯(lián)，但是由于阻、容、感、濾波器等基于陶瓷材質(zhì)的無(wú)源器件需要高溫?zé)Y(jié)，因此無(wú)法集成在多層 PCB 板中。低溫共燒陶瓷（LTCC）正是解決了前述問(wèn)題，在開(kāi)發(fā)高頻、高性能、高集成度的電子元器件方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化、集成化、多功能化和高可靠性的重要手段。

低溫共燒陶瓷（LTCC）作為一種多層陶瓷微波材料技術(shù)，通過(guò)將無(wú)源元件內(nèi)埋置到基板內(nèi)部同時(shí)將有源元件貼裝在基板表面的方式，可實(shí)現(xiàn)將三大無(wú)源器件（電阻、電容、電感）及其他各種無(wú)源器件（如天線、濾波器等）封裝于多層布線基板中，并與有源器件（如功率 MOS、晶體管、IC 模塊等）共同集成為完整的電路系統(tǒng)，形成三維結(jié)構(gòu)。低溫共燒陶瓷（LTCC）在制成無(wú)源/有源器件、功能模塊集成等方面有靈活性，具有操作簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、低損耗、優(yōu)良的高頻Q 值、小型化等優(yōu)勢(shì)。

在高頻應(yīng)用中，低溫共燒陶瓷也非常適合用于制作基板、器件及功能模塊，對(duì)我國(guó)高頻通信的發(fā)展有著舉足輕重的作用。例如，基于 LTCC制造高頻通訊模組具備高 Q、允許大電流及耐高溫、熱傳導(dǎo)性更好、可將被動(dòng)元器件埋入多層電路中增加電路密度、小 CTE 等優(yōu)點(diǎn)，更適于5G 高頻通信的應(yīng)用。

隨著 5G 毫米波技術(shù)的發(fā)展，為了獲得更大的帶寬和更快的傳輸速率，無(wú)線通信系統(tǒng)的工作頻率越來(lái)越高；手機(jī)、智能可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子產(chǎn)品的功能越來(lái)越復(fù)雜，體積也越來(lái)越小，這些因素均使得 LTCC 組件不斷向模塊化、小型化及高頻化等方向發(fā)展。開(kāi)發(fā)具有更好溫度穩(wěn)定性、更低介電損耗、更低燒結(jié)溫度的可適用于高頻場(chǎng)景的低溫共燒介質(zhì)陶瓷材料，提升 LTCC 工藝技術(shù)水平和內(nèi)部線路設(shè)計(jì)能力，減小 LTCC 元器件尺寸并進(jìn)行更高密度集成是未來(lái) LTCC 技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。