2020年4月21日GF在射频/毫米波、测试和封装方面的专业技术帮助客户更快、更经济地将产品推向市场。 作者：Gary Dagastine 1888年，杰出的物理学家海因里希-赫兹证明了无线电波的存在，此后，世界就变得不一样了。他的发现带来了新的通信技术，彻底改变了人们的生活和工作方式，并催生了许多新产业。 130多年后的今天，随着基于射频/毫米波（mmWave）的新技术推动人们对5G、移动和无线基础设施应用的兴趣和投资不断增加，无线电波正再次彻底改变世界。 半导体是这场最新通信革命的核心，而GLOBALFOUNDRIES（GF）作为世界领先的射频/毫米波解决方案的代工厂，正在发挥关键作用。但是，除了为晶圆制造提供差异化和成熟的射频平台组合外，GF还为客户提供无与伦比的后加工交钥匙服务--从成品晶圆到胶带和卷轴的每一步。 建成后的功能对成功至关重要 装配后的组装、测试和先进的封装功能对成功生产射频/毫米波集成电路（IC）至关重要，因为这些频率的物理特性很复杂，这使得准确描述和测试这些器件变得极其困难。这些组装后的功能在保持低成本的同时提供满足不断增长的市场需求所需的高产量、高质量和高可靠性方面发挥着关键作用。 GF为各种规模的客户提供产后交钥匙服务，这些客户可能有非常不同的商业模式。两个极端是，初创企业主要专注于产品设计，很少有能力为产后功能提供资源，而大型公司也专注于设计，但可能不具备射频/毫米波复杂产后活动的专业知识或能力。这两种类型的客户，以及那些介于两者之间的客户，经常委托GF为他们管理这些后加工活动。 GF的服务基于广泛的内部射频专业知识，包括专有的射频/毫米波测试技术，灵活的参与模式以适应客户的特殊需求，以及基于2015年收购IBM微电子时获得的几十年射频技术经验的专业供应链管理。 特别是，GF的内部射频/毫米波测试能力，即板载测试仪（ToB），代表了毫米波集成电路的新测试模式。传统的大批量制造测试设备无法在生产环境中经济有效地进行毫米波集成电路所需的测试--例如，包括测量线性度和输出功率，验证移相器性能，以及验证噪声数据。GF已投资数百万美元开发其ToB解决方案，这是一个基于IBM开发的技术的模块化即插即用系统，与机架式系统相比，可将测试成本降低3-5倍。 一个统一的方法 5G毫米波应用的复杂性增加，要求采用统一的设计/生产方法，全面考虑前端和后端因素，以便从毫米波集成电路中获得理想的性能和可靠性。 GF的移动和无线基础设施副总裁Peter Rabbeni说，封装是决定毫米波设备性能的一个关键因素。他说，如果封装只是被视为一种后端功能，客户可能会被后加工的复杂性所困扰，这可能需要额外的时间，反过来可能会导致错过市场的机会窗口。 "在这些频率下，仅仅在晶圆层面测试产品性能是不够的。必须通过成品、包装产品在实际空中操作中满足这些规格，"他说。GF在射频技术方面的专业知识和公司独特的内部射频测试能力是帮助客户满足这一要求的有力工具。Rabbeni以5G基站设计者面临的典型挑战为例：如何优化基站中的功率放大器（PA）的设计，以平衡可靠性和可实现的输出功率，使手机能够接收其传输的信号。 "拉贝尼说："信号强度当然是关键，但有调制峰值和谷值，因此很难确切知道驱动扩音器的力度。"驱动扩音器太硬，你不仅会影响信号质量，还会影响扩音器的使用寿命。驱动扩音器太弱，你就会把效率留在桌上。有一个'甜蜜点'，可以平衡最佳功率和可靠性，实现最佳覆盖。这也有助于优化获得所需覆盖范围所需的基站数量，"他说，并最终将运营商的资本支出和运营费用降到最低。 Rabbeni说："快速和经济有效地确定这个甜蜜点的关键是要有能力准确地模拟功率放大器的性能，并在任何一组调制条件下描述其可靠性，"。"GF的工艺设计套件结合了我们广泛的射频知识产权，用于器件可靠性和性能建模，使客户能够快速、轻松地进行这些模拟。" 此外，GF的建厂后交钥匙服务使客户能够利用内部专家的专业知识来制定最佳解决方案。GF移动和无线基础设施部门的RF统包业务线经理Jeff Pauza解释说。"比方说，客户的设计中，焊球的位置位于芯片的底部，这很常见。这可能会导致产品不可靠甚至不安全，这取决于热效应和其他可能与特定应用有关的影响。也许客户没有意识到这一点，或者根本没有在布置I/O时考虑到这一点。 "根据我们在射频设计方面的丰富经验，我们知道需要什么类型的布局来减轻这种影响，我们的技术专家可以为客户提供建议，使他们的产品更快地进入市场，"Pauza说。"当客户意识到我们，他们的代工厂，实际上也是射频器件测试和封装的专家，他们不必出去找别人为他们做这件事，或与OSATs[外包半导体装配和测试供应商]建立单独的关系，自己管理全球供应链的复杂性，他们就会看到这种优势。" 展望未来 除了5G之外，GF的后制程统包服务在未来几年可能会变得更加重要。GF负责Tapeout、Mask和Postfab运营的副总裁Guido Uberreiter认为，在未来，RF/mmWave功能将越来越多地被添加到用于AI、云计算、汽车和其他应用的最先进的逻辑芯片中。 "当你展望未来时，你看到越来越多的应用与人工智能和云计算有关。他说："下一波客户--其中许多将是中小型公司--将希望把射频与逻辑结合起来，用于汽车雷达等，他们将需要找到一种解决方案，以最具成本效益和非常快速的方式构建射频SoC（片上系统）。 "他们不希望多次将芯片送到世界各地，而这正好发挥了我们的优势。例如，在德累斯顿，我们有一个卓越的碰撞和测试中心，到目前为止，基本上是专门用于逻辑芯片，因为我们在德累斯顿为客户生产先进的逻辑集成电路已有20年的历史。今天，我们从德累斯顿的GF工厂1和马耳他的工厂8获得产出，然后进行撞击、测试，并将测试后的晶圆发送给客户。我们将发展这些服务，包括专门的射频技术，并以特殊的方式为40-80GHz范围提供服务，"他说。 Uberreiter说，GF的建厂后交钥匙服务对客户也有吸引力，因为许多客户需要一个安全的供应链。"测试涉及到与许多知识产权的合作，许多客户要求我们这样做，因为他们了解我们并信任我们。这就是我们成为欧洲最大的测试设施的原因之一"。 总的来说，产后交钥匙服务是GF作为全球领先的特种铸造厂使自己和自己的技术与众不同的另一种方式。 "我们不仅为客户提供差异化的技术解决方案，我们还提供差异化的服务，为客户提供快速、高质量和具有成本效益的生产途径，并--最终--帮助他们更快地进入市场，"Uberreiter说。
