多頻多模手機日漸興起 RF MEMS市場將快速飆升
目前市售GSM手機多具備3頻功能,2008年隨Wi-Fi、3G、WiMAX與GPS等無線技術整合入手機,導致手機對應頻段與日俱增。目前應用在無線通訊上的標準或頻段已達7種以上 ,每個標準都有其獨特的通訊協定(Protocol),如不同頻帶(band)、不同通道寬度(channel bandwidth)等,因應此一應用趨勢,將激起手機多頻?多模產品需求。工研院強調,為達到無縫隙通訊聯結,未來手機將利用可重組化(Reconfigurable)之系統架構實現隨不同的通訊系統做設定應用之目標。
隨不同的通訊系統做設定應用之實現目標下,插入損耗(insertion loss)、隔離度(isolation)等參數在手機多頻?多模產品需求為一重要參數。但傳統以半導體製程製作之射頻(Radio Frequency)元件因導體及介質在GHz頻率下,其損耗將隨著頻率而增加。
相較於這些技術而言,MEMS技術所製作之開關與共振器則有不錯之性能,如傳統Pin Diode開關因P-N界面逆偏電容過大,將造成在高頻(>2GHz)下的隔離度低於20dB,但是MEMS 開關為機械元件,在高頻(>6GHz)下的隔離度在5dB以內。
又以機構共振方式MEMS共振器,因具體積小,高品質因數(Qlity Fctor),在RF頻段能提供最佳的絕緣性(isolation)與極低的插入損失(insertion loss)。此外,隨著射頻微機電共振器(RF MEMS resonators)在1GHz的Q值逐漸達到10,000時,新型態的濾波器-道選擇濾波器(Channel Selective Filter)逐漸變的越來越具有實現化的可能,因此微機電高頻元件在未來手機多頻?模產品需求之可調式通訊系統將扮演相當的關鍵角色。
在手機廠商的產品規劃中,預計2010~011年6手機將步入成長期,滿足更多頻段及功能更強的RF元件,可望成為廠商投入產品開發的技術重點,屆時RF MEMS元件可望在尺寸、成本、效能等與既有半導體RF元件匹敵,產生替代效應,可望帶動RF MEMS市場的同步成長。
依此一產品趨勢需求,目前RF MEMS元件主要業者有Wispry、恩智普(NXP)、RFMD、樂金電子(LG)、三菱(Mitsubishi)等大廠,看好RF MEMS前景,也帶動亞德諾(ADI)、飛思卡爾(Freescale)、富士通(Fujitsu)、NEC電子、三星電子(Samsung Electronic)、意法半導體(STM)、東芝(Toshiba)等更多業者相繼投入研發資源。
整體而言,相關國際公司之研發投入,可望加速RF MEMS應用早日邁向商品化。根據Yole估計,RF MEMS在未來幾年會以驚人的成長速度快速滲透進入手機市場,RF MEMS整體市場將在2010年飆升至5億美元,到2015會有6億美元市場。因此,RF MEMS在未來將是MEMS技術在消費電子產品另一重要之應用。
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