多频多模手机日渐兴起　RF MEMS市场将快速飙升

智能手机朝向多频？多模趋势发展，RF MEMS零组件将热卖，图为RF MEMS芯片。吴宗翰摄

目前市售GSM手机多具备3频功能，2008年随Wi-Fi、3G、WiMAX与GPS等无线技术整合入手机，导致手机对应频段与日俱增。目前应用在无线通讯上的标准或频段已达7种以上 ，每个标准都有其独特的通讯协定(Protocol)，如不同频带(band)、不同通道宽度(channel bandwidth)等，因应此一应用趋势，将激起手机多频？多模产品需求。工研院强调，为达到无缝隙通讯联结，未来手机将利用可重组化(Reconfigurable)之系统架构实现随不同的通讯系统做设定应用之目标。

随不同的通讯系统做设定应用之实现目标下，插入损耗(insertion loss)、隔离度(isolation)等参数在手机多频？多模产品需求为一重要参数。但传统以半导体制程制作之射频(Radio Frequency)元件因导体及介质在GHz频率下，其损耗将随着频率而增加。

相较于这些技术而言，MEMS技术所制作之开关与共振器则有不错之性能，如传统Pin Diode开关因P-N界面逆偏电容过大，将造成在高频(>2GHz)下的隔离度低于20dB，但是MEMS 开关为机械元件，在高频(>6GHz)下的隔离度在5dB以内。

又以机构共振方式MEMS共振器，因具体积小，高品质因数(Qlity Fctor)，在RF频段能提供最佳的绝缘性(isolation)与极低的插入损失(insertion loss)。此外，随着射频微机电共振器(RF MEMS resonators)在1GHz的Q值逐渐达到10,000时，新型态的滤波器-道选择滤波器(Channel Selective Filter)逐渐变的越来越具有实现化的可能，因此微机电高频元件在未来手机多频？模产品需求之可调式通讯系统将扮演相当的关键角色。

在手机厂商的产品规划中，预计2010~011年6手机将步入成长期，满足更多频段及功能更强的RF元件，可望成为厂商投入产品开发的技术重点，届时RF MEMS元件可望在尺寸、成本、效能等与既有半导体RF元件匹敌，产生替代效应，可望带动RF MEMS市场的同步成长。

依此一产品趋势需求，目前RF MEMS元件主要业者有Wispry、恩智普(NXP)、RFMD、乐金电子(LG)、三菱(Mitsubishi)等大厂，看好RF MEMS前景，也带动亚德诺(ADI)、飞思卡尔(Freescale)、富士通(Fujitsu)、NEC电子、三星电子(Samsung Electronic)、意法半导体(STM)、东芝(Toshiba)等更多业者相继投入研发资源。

整体而言，相关国际公司之研发投入，可望加速RF MEMS应用早日迈向商品化。根据Yole估计，RF MEMS在未来几年会以惊人的成长速度快速渗透进入手机市场，RF MEMS整体市场将在2010年飙升至5亿美元，到2015会有6亿美元市场。因此，RF MEMS在未来将是MEMS技术在消费电子产品另一重要之应用。