GlobalFoundries Launches World's First RF 3DIC Technology, Driving the Miniaturization Revolution of 5G RF Front-Ends

搜索最新SoC解决方案
关于汽车电子...物联网...安全...音频...视频

5G智能手机需要支持超过40个频段，天线数量也增至8个以上，这对射频前端模块的集成度、功耗和性能提出了前所未有的挑战。

www.eet-china.com, Oct. 09, 2025 – 

随着5G技术的商用化进程加速，移动设备对射频前端模块（RFFE）的性能要求日益严苛。

"5G智能手机需要支持超过40个频段，天线数量也增至8个以上，这对射频前端模块的集成度、功耗和性能提出了前所未有的挑战。"––在9月26日于上海浦东香格里拉大酒店举办的国际RF-SOI论坛上，格罗方德（GlobalFoundries）射频技术副总裁Julio Costa在题为《用于射频的3D集成射频SOI技术》的演讲中说道，他深入剖析了射频SOI（RF-SOI）技术的最新进展及其在5G及未来通信技术中的应用前景。

此外他宣还布，公司已成功推出业界首个面向射频应用的三维集成电路（3DIC）技术—— 9SW SLATE ，该技术可实现超过45%的器件尺寸缩减，同时保持与传统二维设计几乎相同的性能表现。这一突破性进展标志着射频前端模块设计进入全新纪元，旨在应对5G乃至未来6G移动设备中日益增长的频段复杂性和空间限制挑战。

RF-SOI技术在5G时代的重要性  

RF-SOI技术凭借其低损耗、高隔离度和优异的线性度特性，成为满足这些需求的关键技术之一。

资料显示，5G移动设备中的RF-SOI内容显著增加，主要得益于其能够处理复杂的频段共存问题，并支持更高的工作频率。

例如，iPhone 12 Pro Max等领先手机型号中就集成了 13个RF - SOI天线调谐器 ，占据了约20平方毫米的面积，有效提升了天线效率，延长了电池使用寿命。

"我们正处在一个频谱极度拥挤的时代，尤其是在6GHz以下的授权频段，" Julio Costa表示，"这正是推动向毫米波及更高频率迁移的根本动力。"他同时强调了当前射频前端模块面临的几大挑战：频段拥挤、高频段需求增加、以及集成度和功耗的平衡。 

技术挑战与演进方向

随着移动数据量的激增，未来十年内移动数据量和速度将增长超过10倍，这对射频前端模块的技术演进提出了更高要求。

根据格罗方德提供的技术路线图，5G FR2（24.25–52.6 GHz）及其增强版本FR2+的聚合频谱高达 33.25GHz ，而未来的6G将可能扩展至D波段（110–170 GHz）、H波段（220–330 GHz），甚至E波段（60–90 GHz）。更高的载波频率意味着更宽的连续带宽，从而支撑超高速数据传输。

Julio指出，6GHz以下的授权频段日益拥挤，推动了向更高载波频率的迁移。5G及后续技术将利用60GHz等未授权频段，以及FR3等潜在频段，以实现更高的数据传输速率。

然而，高频段的应用也带来了新的挑战，如开关性能优化、天线调谐器数量翻倍、低噪声放大器（LNA）性能提升等。

FR3时代来临，天线调谐器或将翻倍

面对即将到来的FR3频段（7–20 GHz），格罗方德预测，智能手机所需的天线调谐器数量可能 翻倍 。此外，还需满足以下关键技术要求：

• 改进开关品质因数（FOM）在7–20 GHz范围内的表现；
• 提升低噪声放大器（LNA）的通道宽度并降低功耗；
• 开发高增益、高效率的功率放大器（PA）；
• 在固定外形尺寸下持续减小组件体积。

"没有人想要一个背着背包才能上网的手机，"Costa强调，"我们必须在手掌大小的空间内塞进更多功能。"

3D集成射频SOI技术的突破

为应对上述挑战，格罗方德推出了创新的3D集成射频SOI技术——9SW SLATE，这是该公司首款基于晶圆对晶圆（Wafer-on-Wafer, W2W）键合的RF 3DIC技术。据资料介绍，9SW SLATE通过将顶层和底层晶圆面对面堆叠，并移除顶部衬底，实现了真正的三维器件集成。

"这不是简单的封装堆叠，而是从晶体管层级开始的真正3D集成，"Costa解释道，"它允许我们将关键射频元件分布在不同‘楼层’，从而最大化空间利用率。"

 Back