真乄科技業的頂尖投資團隊

RF MEMS正成為高性能和LTE智能手機射頻前端的一個關鍵部件

智能手機內置天線在3G/4G無線環境中無法高效運作，會導致聲音質量、信號效率的降低，影響下載速度並造成更多的通話斷線。射頻（RF）MEMS技術，這項通常用於衛星和國防應用的技術，正逐步改善智能手機性能，通過改進高頻天線效率來應對4G智能手機對RF MEMS技術需求的增長。蘋果公司財力雄厚，自己購買了晶圓廠生產RF MEMS，以取代SOI濾波器。但是，其它LTE智能手機廠商採用Cavendish Kinetics公司的RF MEMS方案（注：瑞聲科技收購了另外一家RF MEMS廠商WiSpry）。

Cavendish已經擁有MEMS開關、RF調諧器、可切換32級濾波器陣列，併計劃開發可調功率放大器（PA）。該公司聲稱，由於獲得了傳統RF前端製造商Qorvo 支持（Qorvo投資Cavendish），2016年將是其取得突破性進展的一年。Qorvo由RFMD公司和TriQuint公司合併而成，是全球移動、基礎設施和國防領域可擴展及動態射頻解決方案的領導者。

Cavendish新一代RF器件充分利用其成熟的RF MEMS技術，並增加一系列幾乎無損耗RF MEMS開關，以滿足行業不斷增長的RF MEMS調諧器產品組合需求，尤其是解決LTE智能手機的問題。相比SOI技術，RF MEMS技術具有更低的延遲、更低的插入損耗、耐高電壓、更高效率、超低功耗和超高品質因數等優勢。越來越多的LTE智能手機OEM廠商正加速採用天線調諧解決方案，以提供能跨全球大多數LTE頻段所需的信號。Cavendish的SmarTune射頻MEMS調諧器性能優於傳統的RF SOI開關天線調諧方案2~3dB，因此數據傳輸速率更高（多達2倍），也能改善電池壽命（高達40%）。

“展望未來，由於RF MEMS具有更好的調諧範圍和分辨率，以及處理高峰值電壓的能力，將在市場中扮演一位重要角色。” Mobile Experts公司創始人兼首席分析師Joe Madden說道，“雖然不是每部手機都需要這些更高性能的RF器件，但我仍然預測RF MEMS調諧器將擁有一個光明的未來。”

此前，中興通訊的高端智能手機就採用了Cavendish的RF MEMS調諧解決方案。其天線調諧解決方案能夠通過改變天線的共振頻率來控制天線的電氣特性並優化天線性能，使天線始終與工作頻率保持最優匹配。因此，智能手機的通話性能得到大幅提高，不僅聲音清晰，而且很少通話中斷。Cavendish董事長兼CEO Paul Dal Santo表示，“RF MEMS調諧器交付多家一線智能手機廠商使用至今，幾乎沒有發生過故障。”

2016-2020年Cavendish產品規劃：數字可變RF調諧器、RF開關、32級濾波器調諧器陣列和可調諧功率放大器

“你很難將產品打入一線智能手機廠商，除非你能證明產品已經量產且幾乎零故障。2015年，我們與TowerJazz代工廠合作，完美地達到了目標。” Paul Dal Santo說道，“如果智能手機廠商希望我們有後備代工資源，我們也已經與GlobalFoundries開始洽談了。”

為何Cavendish的RF MEMS如此可靠呢？這是因為其採用標準的CMOS工藝將MEMS結構製作在晶圓內部，形成超淨密封腔，甚至不需要“吸氣劑”。“我們致力於構建一個優化的智能手機RF MEMS平台，並可以使用標準CMOS工藝進行批量生產，” Paul Dal Santo說，“在這方面，TowerJazz是一個非常寶貴的技術和工藝合作夥伴，憑藉其先進的MEMS代工經驗和工藝專長，我們已經能夠實現產品可製造性、質量和可靠性的目標。”

3G射頻前端（左）和復雜的4G LTE射頻前端（右）

2015年，Cavendish有200萬顆產品出貨量，Paul Dal Santo預計今年將猛增5~6倍，出貨量達到1200萬顆。展望未來5年，由於智能手機對通信質量的邀請越來越高，該數字還將持續增長。Yole在MEMS報告中也高度評價Cavendish：“Cavendish Kinetics發布了一款令人印象深刻的MEMS天線調諧開關，滿足消費市場的'可靠性/成本'的規格需求。”

Cavendish的RF MEMS具有超低損耗切換，提高天線增益，並降低功耗和物料成本

“現在他們正在開發RF MEMS開關，因為這些器件在線性度方面確實優於傳統的固態開關。未來的智能手機肯定需要RF MEMS開關。”Troadec說，“恰好Qorvo正在尋找RF MEMS開關項目，因此投資了Cavendish。如果Cavendish能做好該器件，那麼將是一個非常好的成就，從而確保每一部智能手機都能用上RF MEMS開關。”

早期RF MEMS開關用戶主要是高端智能手機廠商，但是Cavendish希望能逐步向中低端智能手機廠商進軍。隨著時間推移，大批量生產時，那麼價格並不會成為障礙，同時還比SOI半導體器件擁有更好的性能。

就像SOI已經徹底改變射頻前端，2020年Cavendish的MEMS開關和天線調諧器也將會改變現狀

“雖然SOI器件還有立足之處，”Paul Dal Santo說，“但是在射頻前端，尤其需要低噪音、低插入損耗、更好線性度和更高品質因數方面，MEMS越來越有吸引力！ ”

Cavendish還計劃在2016年擴大產品組合，研發下一代MEMS調諧器，預計2016年3月出樣品，2016年7月正式出貨。新型調諧器將比現有調諧器的範圍擴大一倍，比傳統SOI半導體調諧器提高4倍。同時，新型調諧器在線性度、品質因數等方面都將有提升。

Cavendish也將提供新型MEMS開關：雙刀雙擲和單刀四擲，具有更低的插入損耗、高Q值和高線性度，將於2016年4月提供樣品，2016年10月正式出貨。該新型MEMS開關將簡化天線切換，使載波聚合。

“最先進的智能手機必須能處理全球20~40頻帶，這使得MEMS的低插入損耗和高隔離幾乎必不可少。”Paul Dal Santo說。“最終實驗結果表明，採用真實機械觸點的MEMS開關非常耐用，已經實現1000億次循環測試無故障。”