無線通訊平台的射頻封裝解決方案
在IMS2010 Workshop中,Intel的Vijay Nair 博士以『Multi-Protocol Multi-Radio Wireless Platform Integration Challenges』為題,開宗明義的帶出多頻多模在未來行動裝置中的應用趨勢,介紹RF 封裝在其中所扮演的角色。由Intel 的觀點來看,未來在行動裝置上必定會將“代表Data-com 的Netbook”與“代表Telecom的Mobile Phone”做整合,在這個框架下,其中會遇到將單一功能的系統電路做小(Decreasing the Form Factor), 並同時增加應用功能(Increasing Functionality);也因此將會有一個所謂的無線通訊平台來做整合,並使這些不同規格的RF 與Digital Logic 電路共存。其中要使這個平台得到最佳化的運作,則必須解決平台內的問題,如多晶片、封裝及測試層級等問題。
由圖二可以了解,從近身無線通訊到衛星無線通訊,不斷地有許多通訊協定被定義與開發出來;亦可以了解到,一個手持行動裝置為了要能同時滿足近距與遠距通訊,則必須整合多個通訊協定。因此帶出未來行動通訊裝置,將朝向多頻多模並存的趨勢發展。
再由另一個面向來看,過去3C 電子產品的兩個版圖:以高資料量運算為主Data Communication 的電腦、筆記型電腦;以及無線通訊裝置的Tele-communication ,如圖三所示。現在已逐漸明顯整合(Integration),如智慧型手機,而搭配雲端運算技術,未來在行動通訊、行動運算上,『整合』將是主導新產品的發展趨勢。唯有如此,才能實現行動通訊裝置“高運算能力化”,遠端高運算伺服主機“高通訊量化”,也才能帶出高傳輸量無線通訊的需求。因此,無線通訊技術也從過去的單一通道系統,轉變至今日的多通道系統,如圖四所示。
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圖四、無線通訊技術之通道系統
在多通道系統上,由於有多個射頻前端模組,故其間的干擾問題,為此一技術衍生的困難點,也是前所未有的技術挑戰。此多通道系統可以僅是單純的一種多通道通訊協定,也可以是多個通訊協定的整合型通訊系統。從此趨勢來看,無線通訊的未來就是要建構一個系統整合平台,再基於這樣的平台,來解決各通訊系統中的問題。此時便帶出了實現此多頻多模的無線通訊平台。其中一個技術就是採用系統單晶片(SoC);另一個就是系統構裝技術(SiP)。而對Intel 來說, SoC 與SiP 技術應同時並行,才是最佳化的解決方案,如表一所示。
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圖五、RF SiP 開發的技術點
接著針對Intel的Dr. Telesphor Kamgaing所提出的RF SiP 基板設計Embedded Passives技術。Intel 將RF 事業移到以色列後,其在亞歷桑那州(Arizona)的封裝事業部,有關RF 封裝技術仍然予以保持。2003 年工研院電光所在IPC 研討會發表Embedded Passives相關的論文時,就遇見Intel 的Dr. Telesphor Kamgaing 及Dr. Rockwell Hsu 。當時兩位都在Intel ,負責協助RF SiP 基板與Embedded Passives 技術,並且在Intel 公司內部啟動相關的前瞻計畫。此計畫仍繼續在執行與前進中,並且有一些成果……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文
作者:蔡承樺 / 工研院電光所
★ 本文節錄自「工業材料雜誌310期」,更多資料請見:https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=10638