60 GHz到110 GHz,寬帶開關(guān)的插入損耗還不到1分貝,隔離度做到30分貝,切換速度低于20納秒——這顆芯片用一組數(shù)字把毫米波射頻開關(guān)的性能天花板一下子頂了上去。這組數(shù)據(jù)來自MACOM公司基于熱過孔AlGaAs工藝打造的首款產(chǎn)品MASW-011261,一顆寬帶單刀雙擲開關(guān),封裝尺寸緊湊到芯片級,計劃在2026年波士頓的IMS展上正式亮相。在此之前,整個射頻模組行業(yè)早已被傳統(tǒng)封裝工藝的寄生效應(yīng)折磨了太久。
6月8日,MACOM官宣了一種芯片級“熱過孔”工藝,直接在AlGaAs二極管技術(shù)基礎(chǔ)上重構(gòu)了射頻信號和接地路徑的走法。過去,這類器件要么靠纖細的鍵合線把芯片引腳和外部電路連起來,要么用銅柱表面貼裝來走信號,兩種方式在毫米波頻段都會引入肉眼根本看不見但影響致命的寄生電感和寄生電容。頻率一高,這些寄生參數(shù)就會像雜草一樣搶走信號能量,拉高插入損耗,壓低隔離度,還讓批次一致性變得一團糟。
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熱過孔工藝的思路干脆利落:把射頻信號和接地路徑從平面上豎起來,垂直穿過芯片本身,一根鍵合線都省掉。沒有了鍵合線的彎彎繞繞,寄生電感電容被大幅壓縮,信號路徑縮短,阻抗連續(xù)性變好,整個傳輸鏈路的損耗自然就降下來。用MACOM自己的話來解釋,這種方法“在芯片內(nèi)部垂直路由射頻信號和接地路徑”,消除鍵合線不說,還一并把寄生效應(yīng)關(guān)進了小籠子。由此換來的好處不止一星半點:制造一致性明顯改善,毫米波工作頻段的插入損耗更低、隔離度更高,裝配流程也跟著簡化了一大截。
CEO Stephen G. Daly把這次工藝升級歸結(jié)為“在微波技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累”。他在聲明里強調(diào),基于熱過孔的AlGaAs工藝不僅能降低組件的裝配復(fù)雜度,還能實實在在拉升高頻性能。言外之意很清楚:這不是實驗室里秀參數(shù)的玩具,而是要直接解決量產(chǎn)中裝配良率和高頻性能打架的老問題。傳統(tǒng)銅柱倒裝焊雖然比鍵合線前進了一步,但依然會在極高頻下暴露互連結(jié)構(gòu)的物理極限,而熱過孔垂直互連的思路,相當(dāng)于把信號過孔做在了芯片內(nèi)部,讓封裝和芯片本身融為一體。
首款落地產(chǎn)品MASW-011261就是這一思路的實體答卷。工作頻率覆蓋60?GHz到110?GHz,典型插入損耗只有0.9?dB,隔離度達到30?dB,開關(guān)切換時間不到20納秒,全都塞在一個緊湊的芯片級封裝里。對于做毫米波收發(fā)前端、相控陣天線或者高頻測試系統(tǒng)的工程師來說,這樣的指標意味著鏈路預(yù)算可以更寬裕,通道間的泄漏更小,而且不用再為鍵合線帶來的阻抗失配和損耗東補西湊。開關(guān)本身是SP2T結(jié)構(gòu),也就是單路輸入、兩路可切換輸出,配合60?GHz以上的寬帶覆蓋,足以應(yīng)對雷達、高速通信、成像等對頻率和線性度要求都很苛刻的場景。
整個事件還有一層市場背景。MACOM本身的業(yè)務(wù)橫跨電信、工業(yè)與國防、數(shù)據(jù)中心,設(shè)計和制造半導(dǎo)體與模塊,這次在高頻封裝工藝上動刀,等于是從物理層最基礎(chǔ)的地方擠壓性能瓶頸。雖然原文附帶的投資分析也提到,市場上有觀點認為部分AI股票可能比MACOM擁有更大的上行潛力和更低的下行風(fēng)險,尤其那些受益于關(guān)稅政策和制造業(yè)回流的品種,但這并不影響判定這次工藝發(fā)布在射頻芯片圈里的分量。因為拋開股票預(yù)期不談,把毫米波開關(guān)的插損壓到1?dB門檻以下,本身就是對裝配工藝和半導(dǎo)體材料的一次硬碰硬升級。
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