Press Conference 2014: Advanced RF integration for LTE

TDK 技術・製品プレスカンファレンス 2014
LTE スマートフォン向け高集積 RF デバイス
クリスティアン・ブロック
システムズ アコースティックス ウェイブス B.Grp CEO および CTO
EPCOS AG 取締役会メンバーおよび CTO
第 4 世代通信規格である LTE のサービス導入に伴い、高周波(RF)モジュールがますま
す重要な役割を担うようになっています。RF モジュールは、スマートフォンの さらなる小型化・
高性能化のカギとなる RF アーキテクチャ向け電子部品です。キャリアアグリゲーション、エン
ベロープトラッキング、マルチモード/マルチバンドパワーアンプといった新機能をサポートす
るには、さまざまな RF 部品の集積性や性能のさらなる向上が課題となります。加えて、周波数
帯域数の増加により、RF アーキテクチャに対する要求は一層高まっています。
従来、デュプレクサバンクや電源スイッチモジュールといった RF モジュール設計は基本的
に、同一機能部品のみを集積したものでした。しかし、近年はこうしたソリューションに取って代
わり、デュプレクサや RF スイッチ、パワーアンプをはじめ、特定の周波数範囲の処理に必要
なすべての RF 部品を一体化したモジュールが増加しています。こうした高集積 RF モジュー
ルの実装には、電磁界特性、機械特性、熱特性、熱機械特性の正確なシミュレーションはもと
より、付随技術、とりわけ、SAW/BAW 技術に代表されるマイクロ・アコースティック技術、パッ
ケージング技術、モジュール集積技術のさらなる進化が求められます。当社は、これら 3 領域
の技術も総合的に提供することで、次世代スマートフォンに向けた、きわめて集積性の高い
RF モジュールの実現を可能にしました。
マイクロ・アコースティック技術
当社は、EPCOS ブランドより、SAW/BAW 技術をベースにした温度補償デュプレクサを、
商用化されている全バンドをサポートしたラインアップで提供しています。EPCOS デュプレク
サは、パワーアンプ一体モジュールに特有の熱ストレスの高いモジュール環境でも、最大限の
周波数安定性を確保するものです。近年、技術開発の焦点は、周波数温度係数のさらなる低
減、RF 損失の最小化、高帯域幅に対応した SAW/BAW RF フィルタの実現に向けられてい
ます。
TDK Corporation
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パッケージング技術
TFAP™(thin-film acoustic package)は、SAW/BAW フィルタやデュプレクサに使用され
るパッケージングの最新世代の技術です。この技術により、チップサイズをダイサイズ(部品本
体のサイズ)と同じにすることができます。その結果、製品高さ(バンプを含む)がわずか
200µm という超低背パッケージが可能となり、これにより、高さ 0.8 mm 未満のきわめてコンパ
クトな RF モジュールの生産が実現しました。TFAP 技術は、一般に採用されるどの封止方法
にも適用可能なうえ、最大 80 bar の成形圧力に耐えることができます。さらに、TFAP プロセ
スは、RF フィルタ部品/モジュールの電気的・電磁的性能には一切影響を及ぼしません。
モジュール集積技術
当社は、モジュール集積プラットフォームの幅広いラインアップを提供しています。たとえば、
LTCC(低温同時焼成セラミックス)技術により、コンデンサやインダクタなどの受動部品からな
る低損失の小型マッチング回路をモジュール基板に直接実装することができます。また、積層
ラミネート技術により、インダクタを直接基板素材に組み込むことで、世界最薄の RF モジュー
ル設計が可能になりました。さらに、薄加工した IC を基板内に埋め込んだ SESUB
(semiconductor embedded in substrate)技術は、さらなる高密度集積への道を切り拓くもの
です。こうした超小型 3 次元実装の利点には、RF 回線が短くなることで RF 特性が向上する
ことに加え、熱管理を最適化できることが挙げられます。後者は特に、高い熱ストレスを受ける
RF モジュールにとって不可欠な要件です。
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