(2)手機(jī)

　　4G手機(jī)里面的數(shù)字部分包括應(yīng)用處理器和調(diào)制解調(diào)器，射頻前端則包括功率放大器(PA)、射頻信號(hào)源和模擬開關(guān)。功率放大器用于放大手機(jī)里的射頻信號(hào)，通常采用砷化鎵(GaAs)材料的異質(zhì)結(jié)型晶體管(HBT)技術(shù)制造。

　　未來(lái)的5G手機(jī)也要有應(yīng)用處理器和調(diào)制解調(diào)器。不過(guò)與4G系統(tǒng)不同，5G手機(jī)還需要相控陣天線。相控陣天線由一組可獨(dú)立發(fā)射信號(hào)的天線組成，利用波束成型技術(shù)，每根相控天線都可以根據(jù)波束來(lái)調(diào)整方向。

　　5G智能手機(jī)中可能需要16跟天線。“每根天線都有獨(dú)立的PA和移相器，并與一個(gè)覆蓋整個(gè)工作頻率的信號(hào)收發(fā)器相連，”Strategy Analytics行業(yè)分析師Chris Taylor說(shuō)道，“理想的狀況是把天線放在信號(hào)收發(fā)器上面，或者與收發(fā)器做在一起，所以信號(hào)收發(fā)器要有多個(gè)由小的PA組成的發(fā)射通道。所有進(jìn)出天線的信號(hào)都在模擬域處理?！?/p>

　　毫米波器件設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)非常有挑戰(zhàn)性?！昂芏嗫蛻舨坏P(guān)心系統(tǒng)的架構(gòu)，還想知道究竟用什么技術(shù)來(lái)具體實(shí)現(xiàn)，”GlobalFoundries Rabbeni說(shuō)道，“這很大程度上取決于系統(tǒng)要集成多少功能，以及如何劃分子系統(tǒng)?！?/p>

　　“此外，布局布線對(duì)于毫米波的影響很大，”Rabbeni說(shuō)，“各個(gè)部件之間靠得很近以減小損耗。處理毫米波電路不是一件容易事?！?/p>

　　相控陣器件通常由不同的工藝制造而成，不過(guò)現(xiàn)在多數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝和硅鍺(SiGe)工藝?！霸诤撩撞ㄏ嗫仃?主動(dòng)天線應(yīng)用中，硅鍺工藝已經(jīng)得到了證明?！盩owerJazz高級(jí)戰(zhàn)略市場(chǎng)總監(jiān)Amol Kalburge說(shuō)。

　　“此外，硅鍺材料可以把先進(jìn)CMOS工藝和片上無(wú)源器件集成在一起，這樣就減小系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)的面積以提高集成度，并在成本與性能的平衡上做到更好，”Kalburge說(shuō)，“我們認(rèn)為硅鍺材料將在5G射頻前端IC發(fā)揮重大作用，當(dāng)然也會(huì)用到其他三-五價(jià)材料?！?/p>

　　這樣就對(duì)就在相關(guān)射頻廠商的硅鍺和砷化鎵產(chǎn)品帶來(lái)新的挑戰(zhàn)和基于

　　(3)測(cè)試

　　測(cè)試測(cè)量大概是5G生產(chǎn)制造流程中最困難的一環(huán)。與4G射頻芯片相比，毫米波的測(cè)試測(cè)量有明顯區(qū)別。

　　“現(xiàn)在幾乎所有的射頻芯片測(cè)試都是用一根線纜把射頻芯片和測(cè)試設(shè)備連起來(lái)，”NI的Hall說(shuō)，“采用線纜連接射頻芯片和測(cè)試設(shè)備是為了避免測(cè)試由于路徑損失等原因?qū)е碌牟淮_定性。”

　　不過(guò)藍(lán)牙等射頻芯片在測(cè)試時(shí)，也會(huì)進(jìn)行輻射測(cè)量。量產(chǎn)測(cè)試時(shí)，芯片廠商則會(huì)采用相應(yīng)的自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備(ATE)來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

　　但是，毫米波器件的測(cè)試測(cè)量完全是另外一回事。例如，相控陣天線可能是綁定在射頻前端器件上?！?射頻前端器件)封裝就把天線包在里面了，”是德科技5G技術(shù)架構(gòu)師Mike Millhaem說(shuō)，“所以在器件上沒(méi)有射頻接口和端子來(lái)連接到測(cè)試設(shè)備上?！?/p>

　　所以，傳統(tǒng)的采用線纜連接的測(cè)試方法對(duì)于毫米波不適用。那么，該怎么來(lái)測(cè)試毫米波器件呢?

　　每家廠商有不同的測(cè)試方案，不過(guò)需要把幾臺(tái)昂貴的機(jī)器組合在一起才能完成對(duì)毫米波的測(cè)試測(cè)量。

　　這又是一個(gè)挑戰(zhàn)。

　　(4)封裝

　　軍用毫米波產(chǎn)品大多采用陶瓷或者金屬封裝，這些封裝可靠性很好，但是成本很高。

　　所以民用市場(chǎng)在考慮采用QFN封裝和多芯片模組，以及其他適合毫米波的先進(jìn)封裝?！皬S商也在扇出和嵌入式封裝方面進(jìn)行嘗試。”日月光副總裁Harrison Chang說(shuō)。

　　實(shí)際上，在毫米波芯片封裝上，封裝工程師必須考慮更多的因素，嘗試更多的方法?！?毫米波的)射頻前端要復(fù)雜得多，”Chang說(shuō)，“我們必須保證封裝的結(jié)構(gòu)，例如連線、墊盤(pad)和通孔，使之不會(huì)妨礙到芯片上的射頻設(shè)計(jì)?！?/p>