Cavendish射频MEMS技术逐步取代SOI技术
2016-02-15 15:40:08 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
Cavendish已经拥有MEMS开关、RF调谐器、可切换32级滤波器阵列，并计划开发可调功率放大器（PA）。该公司声称，由于获得了传统RF前端制造商Qorvo 支持（Qorvo投资Cavendish），2016年将是其取得突破性进展的一年。
智能手机内置天线在3G/4G无线环境中无法高效运作，会导致声音质量、信号效率的降低，影响下载速度并造成更多的通话断线。射频（RF）MEMS技术，这项通常用于卫星和国防应用的技术，正逐步改善智能手机性能，通过改进高频天线效率来应对4G智能手机对RF MEMS技术需求的增长。苹果公司财力雄厚，自己购买了晶圆厂生产RF MEMS，以取代SOI滤波器。但是，其它LTE智能手机厂商采用Cavendish Kinetics公司的RF MEMS方案（注：瑞声科技收购了另外一家RF MEMS厂商WiSpry）。
Cavendish已经拥有MEMS开关、RF调谐器、可切换32级滤波器阵列，并计划开发可调功率放大器（PA）。该公司声称，由于获得了传统RF前端制造商Qorvo 支持（Qorvo投资Cavendish），2016年将是其取得突破性进展的一年。Qorvo由RFMD公司和TriQuint公司合并而成，是全球移动、基础设施和国防领域可扩展及动态射频解决方案的领导者。
Cavendish新一代RF器件充分利用其成熟的RF MEMS技术，并增加一系列几乎无损耗RF MEMS开关，以满足行业不断增长的RF MEMS调谐器产品组合需求，尤其是解决LTE智能手机的问题。相比SOI技术，RF MEMS技术具有更低的延迟、更低的插入损耗、耐高电压、更高效率、超低功耗和超高品质因数等优势。
越来越多的LTE智能手机OEM厂商正加速采用天线调谐解决方案，以提供能跨全球大多数LTE频段所需的信号。Cavendish的SmarTune射频MEMS调谐器性能优于传统的RF SOI开关天线调谐方案2~3dB，因此数据传输速率更高（多达2倍），也能改善电池寿命（高达40%）。
RF MEMS正成为高性能和LTE智能手机射频前端的一个关键部件
“展望未来，由于RF MEMS具有更好的调谐范围和分辨率，以及处理高峰值电压的能力，将在市场中扮演一位重要角色。” Mobile Experts公司创始人兼首席分析师Joe Madden说道，“虽然不是每部手机都需要这些更高性能的RF器件，但我仍然预测RF MEMS调谐器将拥有一个光明的未来。”
此前，中兴通讯的高端智能手机就采用了Cavendish的RF MEMS调谐解决方案。其天线调谐解决方案能够通过改变天线的共振频率来控制天线的电气特性并优化天线性能，使天线始终与工作频率保持最优匹配。因此，智能手机的通话性能得到大幅提高，不仅声音清晰，而且很少通话中断。Cavendish董事长兼CEO Paul Dal Santo表示，“RF MEMS调谐器交付多家一线智能手机厂商使用至今，几乎没有发生过故障。”
2016-2020年Cavendish产品规划：数字可变RF调谐器、RF开关、32级滤波器调谐器阵列和可调谐功率放大器
“你很难将产品打入一线智能手机厂商，除非你能证明产品已经量产且几乎零故障。2015年，我们与TowerJazz代工厂合作，完美地达到了目标。” Paul Dal Santo说道，“如果智能手机厂商希望我们有后备代工资源，我们也已经与GlobalFoundries开始洽谈了。”
为何Cavendish的RF MEMS如此可靠呢？这是因为其采用标准的CMOS工艺将MEMS结构制作在晶圆内部，形成超净密封腔，甚至不需要“吸气剂”。“我们致力于构建一个优化的智能手机RF MEMS平台，并可以使用标准CMOS工艺进行批量生产，” Paul Dal Santo说，“在这方面，TowerJazz是一个非常宝贵的技术和工艺合作伙伴，凭借其先进的MEMS代工经验和工艺专长，我们已经能够实现产品可制造性、质量和可靠性的目标。”
3G射频前端（左）和复杂的4G LTE射频前端（右）
2015年，Cavendish有200万颗产品出货量，Paul Dal Santo预计今年将猛增5~6倍，出货量达到1200万颗。展望未来5年，由于智能手机对通信质量的邀请越来越高，该数字还将持续增长。Yole在MEMS报告中也高度评价Cavendish：“Cavendish Kinetics发布了一款令人印象深刻的MEMS天线调谐开关，满足消费市场的‘可靠性/成本’的规格需求。”
Cavendish的RF MEMS具有超低损耗切换，提高天线增益，并降低功耗和物料成本
“现在他们正在开发RF MEMS开关，因为这些器件在线性度方面确实优于传统的固态开关。未来的智能手机肯定需要RF MEMS开关。”Troadec说，“恰好Qorvo正在寻找RF MEMS开关项目，因此投资了Cavendish。如果Cavendish能做好该器件，那么将是一个非常好的成就，从而确保每一部智能手机都能用上RF MEMS开关。”
早期RF MEMS开关用户主要是高端智能手机厂商，但是Cavendish希望能逐步向中低端智能手机厂商进军。随着时间推移，大批量生产时，那么价格并不会成为障碍，同时还比SOI半导体器件拥有更好的性能。
就像SOI已经彻底改变射频前端，2020年Cavendish的MEMS开关和天线调谐器也将会改变现状
“虽然SOI器件还有立足之处，”Paul Dal Santo说，“但是在射频前端，尤其需要低噪音、低插入损耗、更好线性度和更高品质因数方面，MEMS越来越有吸引力！”
Cavendish还计划在2016年扩大产品组合，研发下一代MEMS调谐器，预计2016年3月出样品，2016年7月正式出货。新型调谐器将比现有调谐器的范围扩大一倍，比传统SOI半导体调谐器提高4倍。同时，新型调谐器在线性度、品质因数等方面都将有提升。
Cavendish也将提供新型MEMS开关：双刀双掷和单刀四掷，具有更低的插入损耗、高Q值和高线性度，将于2016年4月提供样品，2016年10月正式出货。该新型MEMS开关将简化天线切换，使载波聚合。
“最先进的智能手机必须能处理全球20~40频带，这使得MEMS的低插入损耗和高隔离几乎必不可少。”Paul Dal Santo说。“最终实验结果表明，采用真实机械触点的MEMS开关非常耐用，已经实现1000亿次循环测试无故障。”
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