荣获“产业链突破奖” 汇芯通信首席科学家樊永辉:沃格光电玻璃基TGV技术大有可为

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6月2日-3日,“2023第七届集微半导体峰会”在厦门国际会议中心酒店隆重召开。在6月2日举办的“首届集微半导体制造峰会暨产业链突破奖颁奖典礼”上,江西沃格光电股份有限公司(简称:沃格光电)凭借超薄高精密TGV技术荣获产业链突破奖。

沃格光电荣获产业链突破奖

沃格光电TGV(玻璃基巨量通孔)技术融合了公司玻璃基薄化、镀铜(双面单层、双面多层)、巨量通孔等技术,该技术形成的产品化形态主要为用于Mini/Micro直显的封装基板以及半导体先进封装基板,包括2.5D/3D封装,其在高性能计算(AI、超级电脑、数据中心)、感测(MEMS、生物感应器件)、射频器件等领域有广泛应用前景和空间。

而在首届集微半导体制造峰会上,汇芯通信首席科学家樊永辉介绍沃格光电玻璃基TGV技术,其称,新一代信息产业是未来十年经济发展的重要驱动力,随着移动通信技术的不断发展,射频器件朝集成化方向发展,势必会带动玻璃基技术发展,而沃格光电作为国内玻璃基领先企业,将会迎来广阔的市场前景。

汇芯通信首席科学家樊永辉

射频器件朝集成化方向发展

当前世界正在进入以新一代信息产业为主导的新经济发展时期,以人工智能、移动通信、工业互联网、核心电子器件、云计算、大数据等为代表的新一代信息技术加速突破应用,正在深度重构全球产业模式、企业形态和价值链分工。

而我国也出台了一系列重大政策措施,加快信息产业发展。以移动通信为例,2022年,5G网络人口覆盖、基站部署数量、5G连接数等方面快速发展,已经成为全球趋势。2020-2022年,中国三年5G投资总额达5125亿元,建成全球规模最大、技术最先进的5G独立组网网络,已成为全球5G专利的首要产出国和标准制定国实现了通信技术的引领。

樊永辉表示,“通信技术的进步和产业的发展对射频器件的要求越来越高,推动了半导体材料和集成电路技术进步,以及巨大的市场机遇。不过,这些产品仍是中国通信(和电子行业)产业链的薄弱环节,也是我们努力的方向。”

“目前射频前端、功率放大器(PA)市场主要是被美日所垄断。我国射频前端器件企业在规模上仍存在较大的差距,但实现射频器件技术与市场的突破是国内企业的挑战与机会。”樊永辉补充道。

从工艺技术及应用市场走势来看,射频功率放大器方面,基站侧PA在2G/3G时代基本全部使用LDMOS工艺,4G时代开始使用GaN工艺。LDMOS产品市场份额主要被NXP、Ampleon、Wolfspeed等占据。超过70%的GaN PA市场被住友电工、Wolfspeed和Qorvo占据。5G时代,基站侧PA将主要采用GaN工艺。手机侧,4G PA主要采用GaAs工艺,全球4G PA约90%市场份额主要被Skyworks、Qorvo、Broadcom、高通和村田占据。5G时代,手机侧PA仍将延续GaAs工艺。

而在射频滤波器方面,4G基站中,金属腔体滤波器是主流技术,而在5G基站中,金属腔体滤波器和陶瓷介质滤波器技术将共存,后者由于更高的Q值和更小的尺寸,将提升市场占有率。

樊永辉称,“随着通信技术和产业不断发展,新型半导体材料将朝高频率、高功率、低功耗、小型化等趋势发展,而射频功率放大器、滤波器也将朝“新材料+新结构+新工艺”方向发展。射频器件集成化将在后摩尔时代和未来通信中发挥越来越关键的作用,在集成电路产业链中的市场份额也越来越大。”

玻璃基提升芯片性能

随着三维(3D)封装的普及,厚度是一个更受关注的因素。樊永辉指出,通过垂直堆叠半导体来提高性能,其关键是减小基板的厚度。而玻璃载板具有平坦的表面并且可以做得很薄,与ABF塑料相比,它的厚度可以减少一半左右,减薄可以提高信号传输速度和功率效率。

5 月 19 日,英特尔发布了先进封装技术蓝图,将传统基板转为更为先进的玻璃材质基板,其希望通过玻璃载板改进3D封装结构,该技术可缩短芯片与电路板之间的接触距离(凸点间距)。接触距离越短,封装尺寸越小,因此可以提高性能。

而沃格光电作为国内玻璃基领先企业,其玻璃加工已具备成熟的、完整的工艺。与现有其他材料对比,玻璃基优势主要体现在高耐热性、低热膨胀系数、良好的导热系数、低翘曲度、高线路精密度、更低成本等,在大功率器件封装和高算力数据中心服务器等领域具有一定的应用空间,该领域是公司产品的重要应用方向。随着未来产业链的进一步成熟,其渗透率亦将逐步提升。

值得一提的是,为了深入贯彻落实我国“制造强国”战略,深圳市政府与多所高校联合多家5G产业链上下游龙头企业和上市公司共同成立国家5G中高频器件创新中心,专注于5G通信中高频器件领域前沿技术和共性关键技术的研发供给、转移扩散和首次商业化应用的新型制造业创新载体。

该创新中心搭建从材料/器件-设计-测试-封装-中试的一体化公共服务平台,提供先进的设计、工艺和封装能力。并与产业链上下游企业合作,集中优势资源,在移动通信射频器件关键技术和产品领域,共同推动技术进步与突破。

资料显示:樊永辉,毕业于加州大学伯克利分校(U. C. Berkeley),获工学博士学位。 曾在麻省理工学院(M.I.T.)从事研究工作。在美国通信半导体与MEMS行业,包括世界500强企业,有超过20年的工作经历,先后从事技术研发、市场应用、产品开发与技术管理等工作。近年回国工作,曾任厦门三安环宇集成电路有限公司技术副总,现任厦门大学国家示范微电子学院客座教授、国家5G中高频器件制造创新中心暨深圳市汇芯通信技术有限公司专家委员会委员和首席科学家。

责编: 邓文标
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