射频硅技术更新

过去几年来，作为一种新兴射频技术，氮化镓（GaN）一直广受关注，但采用硅研发出的射频半导体同样也取得长足进步，该射频半导体又称作射频覆硅绝缘体（RF-SOI），是能够引爆射频硬件市场的一项半导体技术。

GaN目前仍然是一种相对昂贵且采用小尺寸晶圆的技术，而RF-SOI技术与主流硅制造工艺基本兼容。因此，RF-SOI得益于其高容量特性，容易推动大尺寸晶圆硅工艺技术的发展。由此产生RF-SOI技术，虽然该技术未能表现出RF GaN半导体设备所具有的极高功率和频率特性，但在消费电子和汽车无线电子领域中的运用越来越普遍。消费类无线电子产品的应用越来越广泛，如智能手机、Wi-Fi路由器、蓝牙芯片、汽车雷达，以及其它网络相关（IoT）射频硬件。RF-SOI半导体主要用于射频前端（RFFE）模块、开关、天线调谐器、过滤器、变抗器/二极管，以及无源电子元器件（电阻器、电感器、电容器和传输线）。

RF-SOI技术的最新发展已催生出带有增强信号完整性特征的SOI技术，这些技术适用于LTE-Advanced和5G中频（约1GHz至7.25GHz）产品。也有性能较低的RF-SOI制造工艺产品，并且这些产品更适合价格敏感类技术应用，如2G、3G、低数据吞吐量的2.5GHzWiFi，以及更低数据吞吐量/功率的IoT技术应用。

系统级封装（SiP）技术采用不同的硅知识产权（IP）模块构建而成，这种构建技术又称作异构集成技术（HIT），采用SiP技术也导致在射频技术应用中增加硅的使用量。采用这种技术，可将高度集成的硅片通过硅工艺进行整合，更加适用于同一封装内的射频技术应用，既降低了成本、尺寸，还支持功能更加全面的SiP解决方案。

另一种硅解决方案采用系统级芯片（SoC）技术，这种技术在射频技术运用中越来越广泛，该技术通过将多个IP模块组装成单个复杂芯片，与SiP技术相比更进一步。由于具有技术复杂性且涉及非常严格的公差标准，SoC技术的制造工艺通常费用更加昂贵，但却可以制造出具有广泛适用特性的高性能SoC芯片。

系统级芯片（SoC）和SiP技术所具备的技术优势甚至已经引起了美国国防高级研究计划局（DARPA）的关注，该机构试图将硅IP技术标准化，应用于SoC和SiP技术、通用异构集成和知识产权重复使用策略（CHIPS）方案。为应对电信市场的快速发展，并且半导体产业正朝着电子技术领域（数字、模拟和功率）增强型集成方向发展，该方案旨在“IP重复使用中建立一种新的范例”。

还有两种技术可能会推动硅半导体技术向毫米波技术发展。即3D直通硅晶穿孔（TSV）技术和集成电磁干扰（EMI）屏蔽技术。3D TSV技术采用极小尺寸部件将晶圆级叠层器件相连，并且表现出良好的电子特性。同其他互连技术策略相比，采用3D TSV技术的SoC芯片，或其他更高密度的晶体管集成技术，其生产制造成本更低。与此类似，集成EMI屏蔽技术可实现更高性能的SoC芯片和SiP芯片，这两类芯片受到外部干扰的影响更小，并且产生的干扰更少（这种干扰可能对附近子部件和电路产生影响）。