星曜半导体完成DiFEM+LNA Bank和L-DiFEM全套射频接收模组芯片布局

由 judy 提交于周一, 3 六月 2024 - 10:06

5G通讯技术的迅速发展催生了万物互联的新时代。在新技术、新需求、新业态和新场景的共同作用下，移动智能终端产品的轻薄化、小型化已成发展趋势。而射频前端芯片作为移动智能终端产品的核心组成部分，也从过去的分立式方案持续演进至小型化、高集成度的射频模组方案。其中，射频接收模组芯片作为发挥接收功能的主要部件，其集成化程度和性能水平至关重要。射频接收模组根据不同的集成方式可分为不同类型的模组产品，其中DiFEM+LNA Bank和L-DiFEM作为Phase 5N和Phase 7L/7LE的主流设计方案，一直是射频前端接收模组的核心产品。

DiFEM作为最常见的一种分集接收模组集成形式，通常由10个左右工作在不同频段的射频滤波器与一个或多个开关组成。模组芯片内各通信频段分布较为密集，需处理密集频段间的干扰以及载波聚合的通路设计等问题。在Phase 5N和Phase 7L/7LE架构中，DiFEM通常与LNA Bank一起完成接收模组的功能。而L-DiFEM集成了适用于各频段的多颗滤波器及ASM开关和LNA，其复杂度和集成度较DiFEM+LNA Bank方案更高。星曜半导体依托于自身扎实领先的滤波器、射频开关、LNA研发能力和强大的模组设计能力，陆续推出并量产了一系列全自研的DiFEM、LNA Bank、和L-DiFEM模组产品，完成了射频前端接收模组的完整布局，产品整体性能达到了国外一流模组厂商的水准。公司是目前国内极少数能独立完成滤波器、射频开关、LNA全自研的射频模组芯片公司。

1. DiFEM+LNA Bank系列接收模组方案

1.1 DiFEM分集接收模组

星曜半导体陆续推出四款DiFEM分集接收模组产品：STR21230-11、STR21230-21、STR21230-22、STR21230-31，为客户提供针对不同应用场景的全方位解决方案。四款DiFEM产品整体性能达到国际一流模组厂商的水准，且集成了由星曜半导体全自主开发的射频开关及多个频段的滤波器芯片，在有效解决尤其是5G方案中常见的PCB面积问题的同时，可同步优化分集的接收灵敏度性能，提升终端客户的网速体验。产品支持常见WCDMA/LTE制式中的B1/66、B25（2）、B3、B7、B8、B26、B28F、B34、B39、B40、B41F等射频主流频段，并且支持包括B1+3+25/40/41/7、B34+39+41、B40+41/7、B25+40/41/7以及任意LB+MHB频段组合的CA载波聚合功能，支持客户高速率下载项目的需求。针对多频段的CA性能，星曜半导体联合设计滤波器和SOI开关，优化各频段CA阻抗，使CA和non-CA的带内插损恶化不超过0.5-0.8dB。除此之外，各频段滤波器均具备优异的带外抑制度特性，并预留足够的工艺和温漂裕量，自研的SOI开关具有低插损、低谐波、低切换时间等优点，并支持TX高功率。

图1. 星曜半导体DiFEM系列产品框图.JPG

图1. 星曜半导体DiFEM系列产品框图：(a) STR21230-11，(b) STR21230-21，(c) STR21230-22，(d) STR21230-31.

表1. 星曜半导体DiFEM系列产品规格参数和功能

表1. 星曜半导体DiFEM系列产品规格参数和功能.JPG

图2. 星曜半导体DiFEM系列产品实物图.JPG

图2. 星曜半导体DiFEM系列产品实物图：(a) STR21230-11，(b) STR21230-21，(c) STR21230-22，(d) STR21230-31.

图3. 星曜半导体DiFEM系列产品测试性能图.JPG

图3. 星曜半导体DiFEM系列产品测试性能图：(a) STR21230-11, (b) STR21230-21, (c) STR21230-22, (d) STR21230-31。其中，STR21230-21和STR21230-22仅供电方式不同，测试性能相同。

表2. 星曜半导体STR21230-21型号DiFEM在某手机主板实测灵敏度数据.JPG

表2. 星曜半导体STR21230-21型号DiFEM在某手机主板实测灵敏度数据

1.2 LNA Bank模组

为配合以上四款DiFEM分集接收模组的使用，星曜半导体还开发了性能优异的LNA Bank模组产品STR3230-11。产品封装尺寸为2.9mm*2.9mm，其中LNA电路的开发基于65nm节点的SOI工艺，支持包括LB(617-960 MHz)， LMHB(1427-1518 MHz和1805-2690 MHz)，以及MHB(1805-2690 MHz)在内的多个主流通信频段。该产品采用MIPI RFFE 3.0协议并支持多种增益模式，使其能够满足多个主流平台（MTK & Qualcomm）增益切换的需求。该LNA Bank低噪声系数的特点保证了应用系统更高的灵敏度。此外，其高增益的特性（>20dB）也使其能够满足大动态范围信号接收的需求。最后，该模组产品的高线性度也提升了应用系统对大信号干扰的免疫能力。

图4. 星曜半导体STR3230-11 LNA Bank模组产品框图

图5. 星曜半导体STR3230-11 LNA Bank模组产品实物图.JPG

图5. 星曜半导体STR3230-11 LNA Bank模组产品实物图，尺寸2.9mm*2.9mm.

6. 星曜半导体STR3230-11 LNA Bank产品测试性能图.JPG

图6. 星曜半导体STR3230-11 LNA Bank产品测试性能图：(a) Gain性能和(b)NF性能。

表3. 星曜半导体STR3230-11在某手机主板实测主集灵敏度数据

表3. 星曜半导体STR3230-11在某手机主板实测主集灵敏度数据.JPG

2. L-DiFEM系列接收模组方案

在星曜DiFEM分集接收模组和分立LNA Bank的基础上，星曜半导体又成功推出了两款L-DiFEM分集接收射频模组芯片：STR31230-11和STR31230-21，实现了整体性能达到国外一流模组厂商的水准。该两款产品集成了由星曜半导体全自主开发的LNA、射频开关及多个频段的滤波器芯片。该系列产品的封装尺寸均为3.6mm*3.5 mm，对比分立器件的方案，有效地节约了客户PCB上约70%以上的面积。星曜L-DiFEM产品支持常见WCDMA/LTE制式中的B66、B25(2)、B3、B7、B8、B26、B34、B39、B40、B41F等射频主流频段，并且支持包括B66+3+7、B66+3+41、B39+41、B25+40、B25+7、B25+41等CA载波聚合功能，支持客户高速率下载项目的需求。与此同时，星曜产品可支持4个大功率ASM AUX口以及7个LNA输入AUX口，方便客户根据应用需求扩展至更多的频段。芯片内各频段滤波器均具备优异的带外抑制度特性，支持客户外挂滤波器后进行任意的LB+MHB频段的下行CA组合功能、开关的multi-on功能，以及支持客户外挂滤波器后拓展支持更多频段的CA组合。

图7. 星曜半导体L-DiFEM系列产品框图：(a) STR31230-11和(b) STR31230-21.

表4. 星曜半导体L-DiFEM系列产品规格参数和功能

表4. 星曜半导体L-DiFEM系列产品规格参数和功能.JPG

图8. 星曜半导体L-DiFEM系列产品实物图：(a) STR31230-11和(b) STR31230-21.

图9. 星曜半导体L-DiFEM系列产品测试性能图.JPG

图9. 星曜半导体L-DiFEM系列产品测试性能图：(a) STR31230-11和(b) STR31230-21.

表5. 星曜半导体STR31230-11在某手机主板实测灵敏度数据

表5. 星曜半导体STR31230-11在某手机主板实测灵敏度数据.JPG

星曜半导体推出的DiFEM+LNA Bank和L-DiFEM射频前端接收模组方案，适用于各大主流平台，并已完成功能、性能验证和量产出货。公司将坚持以中高端产品为重点，不断丰富产品线，成功实现从分立滤波器芯片向射频模组产品的全自研延伸，已全自主研发完成多个射频前端产品形态，为客户提供针对不同应用的全方位解决方案。星曜半导体也将持续专注于技术创新和升级，为客户提供更好的服务和更先进的产品，与产业上下游伙伴共同推动无线通信技术的进步和发展。

星曜半导体简介

浙江星曜半导体有限公司成立于2020年11月（前身是浙江信唐智芯科技有限公司），是一家专注于射频滤波器芯片和射频前端模组的研发、生产和销售的高科技企业。公司总部位于温州，在上海、成都、深圳、西安、苏州均设有研发或销售中心。星曜半导体公司由国家海外引才计划专家、浙江省鲲鹏行动计划专家领衔创办，目前拥有一支100多人的国内外顶尖研发团队，其中博士硕士超过70人，公司核心研发人员均毕业于国内外知名高校且拥有国内外顶尖射频滤波器或射频芯片公司（Qualcomm、Apple、Qorvo、Skyworks、TDK等）多年工作经验，曾研发出多款芯片成功量产应用在苹果、三星等品牌旗舰机型。星曜半导体技术团队在基础理论、设计、工艺、封装、测试、量产等技术领域积累了丰富的理论和工程实践经验。

星曜半导体坚持以市场需求为导向、以核心技术为支撑的产品开发理念，不断深化产品线布局。基于TF-SAW、SAW、BAW、BAW+IPD技术，目前已开发60多款成熟滤波器、双工器、四工器等芯片产品（代表性产品包括TF-SAW Band 3、Band 2、Band 7、Band 41F、Band 25、Band 28F、Band 28 Tx + Band 28&20 Rx、Band 20 Tx + Band 20&28 Rx、Band 1 + Band 3、Band 25 + Band 66等， BAW n41F、n78、n79 NB、n79F、WiFi 6E等）；基于SOI、GaAs、CMOS等工艺，已开发全套射频接收模组产品和部分发射模组产品。绝大多数产品性能达到国内领先、国际一流水平。目前多款产品量产交付国内外一流客户，四工器、双工器和发射滤波器出货量超过5亿颗，且正在迅速增长中。

公司的5G射频滤波器芯片产线项目于2023年8月正式启动，该项目选址温州湾新区，总投资7.5亿元，主要建设射频滤波器芯片晶圆制造产线，建成后年产12万片射频滤波器晶圆片。本项目建成后，星曜公司将完成射频滤波器芯片研发、设计、制造、封装、测试等环节，将大幅度增强星曜公司的行业竞争力和影响力，同时也能助力我国高性能射频滤波器和射频模组芯片领域的产业竞争力。