大家好，今天这篇文章给大家介绍一下关于5G毫米波集成电路的国内外的情况，包括我们所里最近几年在这方面的研究工作，提纲有五个内容，想要了解的小伙伴赶紧和本小编一起来看看吧，希望本小编的讲解对将要了解集成电路行业发展的朋友有所帮助。

第一，5G现在社会上流传的比较多，5G从国际标准和国内标准，逐步有点清晰了，低端频率肯定是3.5到6G，现在国际上以三星为代表的5G的基站现在定在28个G，据说我们中国不会走三星的这条路，有可能定在26到28这个频段，所以总的来讲，5G在射频方面的频段肯定是进入到毫米波波段。

我们现在预测在2020年，5G包括移动物联网，它的整个速率提高以后，它的工作频率就一定要往上走，所以它的处理时间和它的传输时间都要提高，那提高以后从这几个波段来看，目前布局的一个是28G的PA，还有一个是高端在30几个G的PA的研发。上半年在美国ISSCC发布的，他们现在整个的开发，到射频这一端，一定要走到相控阵这个领域，它整个的收和发，全部都是阵列的，集成在一起的。后面有一个信号处理的接口单元，未来在一段时间，我们国内会有很多的设计公司，包括我们的工艺平台，要支持整个做5G的大容量的射频部分相控阵的工艺流片。

典型的应用场景，因为它的热点容量特别大，我们叫快速的信息高速公路，一定要快，一定要快就要求用户的体验速度要达到1个GBPS，实际上它的峰值要达到10个GBPS，所以它的整个速率非常快，带来了设计、工艺和材料的挑战。国际国内从事这方面的工作非常多，国内像电信移动都在做这方面的工作，终端的华为、中兴通信做的还是比较超前的，大唐也做的非常好，国外的芯片供应商也上来了。

现在5G的主营是28G，现在也有几个频段都是备份的，60G就是做短距离的WIFI，现在华为其实做的也还不错，因为在实验室去年年底做了一下测试。另外还有一个亿波段的回传，大蜂窝套小蜂窝，快速的回传，它的频率在70个频段，实际上是71到86，10个G带宽的频点，是要求非常高的。

国外的集成电路瓶颈在什么地方，它主要是一个源的问题，如果我们做这个集成电路，因为我们毕竟是一个射频的电路，有发射有接收，但是它要做通讯的话还是有个源，这个源要非常稳定要锁向，直接振到28个G，整个信号锁不住的话，整个的信号流都发生畸变。

我们在做射频里面，有源电路是非常多的，工艺角度来讲，现在我们的3G、4G，包括5G前端的低端用HBT就可以做了。

CMOS和BiCMOS这个技术，用在3.5G这个频段上国外已经有了，但是它主要还是在补偿它的噪声，和灵敏度方面没有锗硅的性能好。所以从工艺角度来讲，我们现在就从35纳米到130纳米。从材料来讲就是InP、GaN、GaAs和CMOS来做。

这个就是IBM最近公布的一个他们做的芯片，非常超前，我们国内现在的设计，如果要赶上IBM整个的设计，我估计还有几年的工夫，因为他们已经从6年以前开始研究这个方面的工作，所以整个阵列的集成度非常高，已经做到32个单元相控阵，所有的相位可以自动控制，如果我们把它架在基站上，我们现在的基站都是可以看出几个方位的，现在用相控阵以后整个电子扫描，也不用几个天线，所以未来的基站模式就是收和发，双功来做。

另外如果我们把芯片做好了，毫米波的封装是未来投资方的一个重要领域，现在华天也做的非常好，射频的封装已经可以做了，但是做系统级的封装，到目前为止我们国内还没有一家能够达到商业的水平，国际上也不多。但是我们未来如果要上5G，一定是系统级的封装，因为光拿到芯片，你做什么封装都不能让它工作，因为它的损耗太大，所以做系统来讲这都是一个挑战。现在UCSD有个组，它现在是代表国际前沿做的，整个是系统级封装，在硅片上一层一层的把芯片再封上去，这里面有几个挑战，就是TSV怎么来接，天线怎么互联，它的有源器件怎么互联，因为它到相控阵以后，它的电性能的控制，全要做到基板上，咱们现在做的LCTT也好，PCB板的控制，以后有可能全部都是基于硅来做系统级封装的。

这个是UCSD这个组来开发的，今年6月份马上在美国夏威夷要开一个微波会议，整个会议主题全部是5G，包括5G的芯片设计、系统级封装，这是一个大的趋势。这个学校做的结果是非常超前的，因为它就在圣地亚哥，它的成果直接用到Qualcomm公司里面去。它用的阵已经做到120G的天线，发射很多的波束，这些波束是可以控制的，每个方向来进行控制，因为毫米波以后它的波束非常窄。

这是KT和Verizon做的一个5G的全息通话，去年微软发布了一个手势传感器的控制，除了传输用毫米波以外，整个的手势的工作，也都是用毫米波技术来实现的。

再简单给大家过一下，现在国际商的一些先进工艺技术，我们国内在工艺技术的发展来讲，上海附近在飞机的数字电路方面做的非常好，但是在前端的射频部分跟国际上来比较是有一定的距离的。现在大基金资助的是三安，三安现在已经可以到150纳米可以量产，所以未来我们国家还要支持几个面向5G的工艺线，台湾做这个PA已经跟不上了，所以它量产非常的大，未来我们国家在这个方面一定要有一些布局。

这是NGC，它这也是一个很大的技术，全部是集成的，间距已经到10个纳米，所以在设计方面还是非常难的。这个是300G的放大器，如果我们的通讯频率再往高提，包括到钛赫兹波段，工艺的技术一定要走的非常超前。

这个是670G的放大器，可以有芯片供给了，我们在国内是买不着的，一般来讲到100G左右已经是属于禁运的，因此我们做研究都是用一些国际比较好的先进的一些工艺线我们做一些流片，回来自己做测试。

这个是850G，这些芯片如果能够到国内，我们国内钛赫兹所有的模块也好，器件也好就迎刃而解了。我们在钛赫兹买一个圆就要达到人民币几十万，都买不着。

国内在毫米波能够走到商业化的还是不多的，比较朝前的还是华为，华为做60G的芯片已经非常小了，但它的工艺还都是跟国际合作。这是他们发布的一个终端样机。

这个也是华为来做的，华为在5G上是国内是走的比较超前的。

介绍一下我们所里在5G方面的一些工作，我们所里的这些工作，主要是集中在71到86这个E波段，E波段将来在5G通路里面是做小蜂窝的回传用，我们在这个方面已经做到全部的SOC，我们用的工艺是100纳米的砷化镓工艺，其中有一部分是在法国流片，有一部分是在台湾流片。所以从系统结构来讲，我们是跟澳大利亚的CSIRO合作，我们整个模块做下来已经可以传输到10个GBPS。

这个是我们做的跟瞄系统，因为它的波束比较窄，上面还要有一个跟瞄，这个也是暂时的，如果做波束控制以后它就能找到它的目标了。