電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）SOI，Silicon-On-Insulator，絕緣襯底上的硅，在硅晶體管之間，加入絕緣體物質，可使兩者之間的寄生電容比原來的少上一倍。SOI又分為RF-SOI和FD-SOI，其中RF-SOI作為一種重要的射頻芯片材料技術，雖然很少被提及，但在很多設備上都有重要的應用。

射頻前端底層技術

射頻前端的重要性不言而喻，是任何通信系統(tǒng)核心中的核心，RF-SOI正是用于各種射頻器件，目前已經(jīng)是各類射頻應用里主流的襯底，如射頻開關、LNA、調諧器。

RF-SOI不常被提及，但是日常生活中的很多終端，如智能耳機、手表、可穿戴設備等都有RF- SOI應用的身影。而且不限于蜂窩通信，藍牙、Wi-Fi以及超寬帶UWB等無線技術背后都有其存在，而且RF-SOI還能在毫米波應用中。

RF-SOI最開始應用在射頻開關上，當時高性能射頻開關的成本極高，同時很難集成。RF-SOI用其優(yōu)秀的射頻性能和性價比更高的成本在高性能射頻開關上嶄露頭角，加之其易于集成的特性，慢慢取代了原本的材料工藝。

此后隨著通信系統(tǒng)復雜程度越來越高，射頻模塊的設計也越來越復雜，RF-SOI開始被應用到各類射頻器件中，并表現(xiàn)出優(yōu)秀的特性。此后，RF-SOI開始被廣泛應用于各類射頻器件中成為主流的襯底。

就SOI來說，成本可控、漏電流較小、功耗低是它的特點。SOI是使用一層二氧化硅層（SiO2）來隔離器件。能夠有效防止由常規(guī)PN結隔離形成的垂直和水平寄生器單元引發(fā)IC故障。基于SOI工藝，器件的寄生電容可以比原來少上一半，大大減少電流漏電降低整體功耗。

發(fā)展到現(xiàn)在，RF-SOI已經(jīng)是設計射頻開關、LNA的理想工藝選擇，九成以上的射頻開關都會采用RF-SOI，LNA中使用率RF-SOI也在九成左右，占據(jù)絕對的統(tǒng)治地位。

5G時代，RF-SOI繼續(xù)發(fā)力

到5G時代，射頻前端需求和功能激增，高性能射頻器件正是其中的關鍵鑰匙。在現(xiàn)在的聯(lián)網(wǎng)設備中我們可以看到，多天線元件、高階MIMO和多頻段的使用越來越多，再加上日益嚴苛的載波聚合技術要求，明顯提高了5G FEM的復雜性與集成度，需要更多更復雜的模塊來解決毫米波、5G、sub-6 5G的通信方面的需求。

RF-SOI通過高的信號的線性度和信號完整性在5G時代延續(xù)了在4G時代的成功。RF-SOI的應用，讓5G基礎設備的聯(lián)網(wǎng)保證了極高的可靠度和穩(wěn)定性。同時，其易于集成的特性，也正好契合了5G設施向小型化發(fā)展的訴求。

除了上面提到的射頻開關、LNA設計，RF-SOI開始在5G時代應用在更多的其他器件的設計中。除了手機，現(xiàn)在各種5G基站、其他聯(lián)網(wǎng)終端設備都傾向于使用基于RF-SOI襯底的芯片。

根據(jù)Gartner的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全球SOI市場規(guī)模將在未來5年增加一倍以上，其中RF-SOI市場占據(jù)了六成以上的增長份額。隨著通信領域對射頻技術需求持續(xù)革新，未來RF-SOI產(chǎn)能還會提高并應用到更多設計中。

當然，優(yōu)秀的RF-SOI并不是射頻系統(tǒng)的萬能解，RF-SOI和其他先進技術的融合互補才能實現(xiàn)未來更復雜的射頻系統(tǒng)與更先進的功能。

小結

去年下半年，國內300mm RF-SOI晶圓也迎來了從無到有的突破，國內SOI賽道上的企業(yè)也不斷在晶圓、襯底、代工、IP等方面取得成果。未來一段時間內，300mm的SOI產(chǎn)能也是產(chǎn)業(yè)鏈上的發(fā)展重點。

RF-SOI成熟工藝已經(jīng)發(fā)展得相當快，可以用來生產(chǎn)各種射頻相關芯片。未來RF-SOI還會應用在異構系統(tǒng)芯片，用更高的RF性能來提升智能聯(lián)網(wǎng)終端設備的性能。