多頻多模手機日漸興起　RF MEMS市場將快速飆升

智慧型手機朝向多頻？多模趨勢發展，RF MEMS零組件將熱賣，圖為RF MEMS晶片。吳宗翰攝

目前市售GSM手機多具備3頻功能，2008年隨Wi-Fi、3G、WiMAX與GPS等無線技術整合入手機，導致手機對應頻段與日俱增。目前應用在無線通訊上的標準或頻段已達7種以上 ，每個標準都有其獨特的通訊協定(Protocol)，如不同頻帶(band)、不同通道寬度(channel bandwidth)等，因應此一應用趨勢，將激起手機多頻？多模產品需求。工研院強調，為達到無縫隙通訊聯結，未來手機將利用可重組化(Reconfigurable)之系統架構實現隨不同的通訊系統做設定應用之目標。

隨不同的通訊系統做設定應用之實現目標下，插入損耗(insertion loss)、隔離度(isolation)等參數在手機多頻？多模產品需求為一重要參數。但傳統以半導體製程製作之射頻(Radio Frequency)元件因導體及介質在GHz頻率下，其損耗將隨著頻率而增加。

相較於這些技術而言，MEMS技術所製作之開關與共振器則有不錯之性能，如傳統Pin Diode開關因P-N界面逆偏電容過大，將造成在高頻(>2GHz)下的隔離度低於20dB，但是MEMS 開關為機械元件，在高頻(>6GHz)下的隔離度在5dB以內。

又以機構共振方式MEMS共振器，因具體積小，高品質因數(Qlity Fctor)，在RF頻段能提供最佳的絕緣性(isolation)與極低的插入損失(insertion loss)。此外，隨著射頻微機電共振器(RF MEMS resonators)在1GHz的Q值逐漸達到10,000時，新型態的濾波器-道選擇濾波器(Channel Selective Filter)逐漸變的越來越具有實現化的可能，因此微機電高頻元件在未來手機多頻？模產品需求之可調式通訊系統將扮演相當的關鍵角色。

在手機廠商的產品規劃中，預計2010~011年6手機將步入成長期，滿足更多頻段及功能更強的RF元件，可望成為廠商投入產品開發的技術重點，屆時RF MEMS元件可望在尺寸、成本、效能等與既有半導體RF元件匹敵，產生替代效應，可望帶動RF MEMS市場的同步成長。

依此一產品趨勢需求，目前RF MEMS元件主要業者有Wispry、恩智普(NXP)、RFMD、樂金電子(LG)、三菱(Mitsubishi)等大廠，看好RF MEMS前景，也帶動亞德諾(ADI)、飛思卡爾(Freescale)、富士通(Fujitsu)、NEC電子、三星電子(Samsung Electronic)、意法半導體(STM)、東芝(Toshiba)等更多業者相繼投入研發資源。

整體而言，相關國際公司之研發投入，可望加速RF MEMS應用早日邁向商品化。根據Yole估計，RF MEMS在未來幾年會以驚人的成長速度快速滲透進入手機市場，RF MEMS整體市場將在2010年飆升至5億美元，到2015會有6億美元市場。因此，RF MEMS在未來將是MEMS技術在消費電子產品另一重要之應用。