1 多芯片模组封装可以超越仅仅使用芯片集成技术带来的局限性,凸现其在成本、器件面积和功耗方面的优势。

2有了封装策略数字基带芯片仍然是保持原有特性并且继续沿着小尺寸的蓝图发展。而方法将射频、模拟和数字集成到一个芯片中,由于射频和数字模块并不是自动按比例缩小,使得修改设计和向小尺寸转化变得困难。

3Skyworks的平台系统解决方案
SoC集成技术,也可以利用系统级封装技术。
/射频、数字以及混合信号模块必须协同工作才能完成相应的系统功能,因此硅集成的定义在此并不明确。在这个细分市场,却有着更为广泛的解释包括在数字基带领域或者射频范围内的高层次集成,从而达到简化产品设计的目的。更广泛的来说,也可以意味着将所有的射频、模拟和基带以后可能还有射频功放和开关功能整合到一个芯片中。
SiP,通过封装级的集成技术将不同工艺下生产出来的芯片集成到一个封装里面也可以有很多种途径。与上述类似的产品现在包括匹配功率放大器、射频前端的发射信号级、甚至单封装无线电系统。在不久的将来,解决方案还会扩展到所有的混合信号和数字信号处理部分。 因此,应该将和看作一种工艺或者一种趋势而不是终态。 唯一的事实就是不管采用何种方法,对于给定的功能,为了降低整机的材料成本,来自成本的压力和技术的不断更新是集成度不断提高的最重要驱动力。在未来的某个时候,芯片级的集成将会显著减少输入和输出管脚,从而使设计大大受益于小工艺尺寸。
SiP变得越来越流行。由于对于手机功能的越来越多的要求,无线电话的设计和市场营销经历了很大的变化,从而导致设计内容的急剧增加,包括支持数码相机、多媒体和增强的用户界面等。这个趋势加上向更高级的通信标准的升级,正在驱动一个从低端到高端的产业链。
,SiP技术通过对系统的适当划分,非常适合这一需求。
SoC器件适合于低端市场,大批量、标准化、高度集成的解决方案在提供足够的功能的同时,又解决了分立器件解决方案带来的高成本,从而提供了一个更加快速的系统级设计周期。
SoC在基带信号处理电路中也得到了广泛的应用。尽管还有诸如成本影响等问题,但集成有射频和基带信号处理能力的高度集成的解决方案将最终成为可能。
CMOS工艺的数字电路正沿着一条成本不断下降的曲线前进,但射频和模拟电路以及无源器件占用大量的芯片面积和尺寸缩减不成线性关系,这些器件的性能将会导致大量的硅工艺定制化,从而限制了集成工艺的应用,由于较高的晶圆价格、大芯片面积以及低成品率,解决方案有可能会导致比分立元件或者更高的成本。
CMOS的设计,要匹配解决方案和其他工艺如双极互补金和的功耗特性非常困难。其中的主要原因就是很难获得较高的增益和精确控制噪声。这些困难会导致重复设计,并限制
SoC方案在设计一些典型的射频电路板时,必须专注做一些需要大量专家才能解决的问题,最坏情况会导致到次的重复设计,而每次设计会耗费到个月。
SoC集成带来的风险。高级封装技术可以优化灵活性,这样设计者就可以专注于架构划分、优化标准、从而快速改变功能要求,降低系统设计的复杂性见图。
SiP成为功能模块设计尤其在射频前端中广为使用的方法。不仅能够使设计者设计出性能领先于硅集成曲线的产品,而且也带来了更大的灵活性。尽管的倡导者已经绘制出一个将几乎所有的功能包括射频和模拟模块迁移到基带芯片中的蓝图。但有了多芯片模组,手机设计将被分为数字和模拟两个功能块。数字部分搬移到基带芯片中而模拟部分变成收发器芯片的一部分,这样一来现在的混合信号芯片将不再存在见图。
SiP技术更容易修改设计来满足对新功能和新标准的要求并且更加容易向小的封装规格迁移。在集成了诸如调制解调器、多媒体、照相机、录像机、音频用卫星收发器、、彩色显示器和蓝牙等不断出现的新功能的同时数字基带芯片仍然保持原有特性并且继续沿着小尺寸的蓝图发展。同样,射频模块设计仍然是模拟的设计者可以继续专注于收发器的集成无线电模块中分立器件的减少和更小的模块尺寸等问题。
(SPR)和无线局域网前端模块是两个应用比较成功的例子。
GSM/GPRS手机的电路集成到只有原来的大小。收发器、功率放大器和相关的控制部分,以及两个声表面滤波器和一个包含开关和低通滤波器的开关转换模块被集成到一个紧密的管脚10mm薄片状封装中。随着无线标准、技术和功能要求的不断发展,基带器件和此无线电封装器件的结合使得设计者可以实现由两个单独封装组成的手机,避免了由于解决方案可能带来的未被证明有效的甚至错误的结构划分。
MCM封装分,其目标就是提高手机中最重要的两个部件直接转换收发器和功率放大器的集成度。模块将原先的分立元件不断的集成从而进一步降低整机成本。在之前尽管仍然能解决电路级和板级射频设计问题,仍能负担起由于屏蔽、插入装配和其它分立元件集成带来的成本问题,但手机生产厂商不得不耗费大量宝贵而复杂的电路板作为代价。
MCM封装的解决方案在高性能的工艺下,能够集成很多功能模块来提高性能和功效。同时封装也较分立器件便宜。不包括屏蔽、插入装配和其它的花费所有的无线电子系统的分立器件的成本大约在美元左右。 相同的功能放置在一个封装内成本持平或者可能稍微要高一些。但是其优点就是消除了单个器件的购买、存货和封装带来的额外成本。封装包含了被证明有效的各个模块的芯片,面积非常紧凑约10mm。目前的晶圆级测试技术能够保证在封装内的每个芯片的良率使得生产厂商能不断的提供大批量、高合格率的解决方案。
802.11b/g无线局域网前端模块它解决了分立器件的集成问题。除了所有必须的无源器件以前的设计者不得不采用分立元件来设计功率放大器、开关电路、滤波器、不平衡变压器、低噪声放大器和双工器等电路。每个器件必须单独放置和焊接从而增加了成本和整机损坏的风险。除此之外设计者必须考虑最佳的布局布线。相反采用方案把包含了所有前端器件的前端模块集成到了一个封装模块中。这种封装方法使得将完全集成的
802.11b/G WLAN FEM的发展使得业界能够利用高级封装技术来进行功能集成将多个经过全面测试的芯片集成到一个易于测试和装配的模块中,给双频和
, 由于存在能够提供所有主要集成电路的广泛的手机系统解决方案,完全合格的操作员和被网络认可的协议栈,所有必要的开发工具,和用于建造完全平台所需的用户支持,这几年在消费类电子产品市场出现了很多新进入者。通过充分利用芯片级和封装级的集成技术,蜂窝系统解决方案将会继续沿着功能和性能的方向不断发展。
/性能定义等。和原来的两年设计周期相比现在的产品上市时间缩短为只有个月或者个月同时提供了富有竞争力的外观造型和丰富的功能集。
Skyworks的系统解决方案平台。该解决方案的硬件部分包括所有的数字和模拟基带信号处理、多波段多槽功率放大器、功率管理、电源充电和收发器功能模块。其协议栈已经被实地测试过在五十多个国家,被全球多个网络供应商认可见图。
,他们比以往有了更多的可选择方案。当今的不同集成方案使得技术革新以更快的速度发展在减少手机尺寸和降低整机成本的同时,加入了更多的新功能和特性。以前,集成意味着在单个芯片中加入更多的功能,现在业界正在扩充集成这一概念,利用高级封装技术将多个被证明有效的芯片集成到一个易于测试和装配的模块中,从而充分利用现有的产品和不同的工艺技术,使得不同的模块按照各自不同的集成方法前进。通过硅集成和高级封装策略的结合手机设计者能够得到最灵活和最低风险的开发设计蓝图在封装级部分实现低成本低功耗和小面积但是最终的目标仍是完全集成的单芯片电话。
-SoC、或者全系统解决方案的设计者和那些精通如何在特定的应用环境中选择适当的集成技术的设计者,将会更加有效的选择其产品结构。
