SiP封装在3G手机发展中的解决方案.PDFVIP

SiP 封装在 3G 手机发展中的解决方案 作者：David Carey 总裁 Portelligent 公司 关键词：3G，SiP，通用移动通讯系统(UMTS)，手机 3G 手机长期以来倍受高复杂度和高成本所困。但随着终端用户规模的逐步确立以及技术的日趋 成熟，手机制造商开始推出 3G手机，不过这些手机越来越像现有的 2G手机，最起码在外形上是 相同的。 随着通用移动通讯系统(UMTS)在美国市场迈出试探性的步伐，3G 手机似乎即将奏响上 新的乐章。 根据定义，UMTS 手机将传统的GSM和先进的WCDMA 标准融合在一个公共平台，这象征了比单一 协议设计更高的 3G技术门槛。双基带协议及其相关的信号处理，再加上完全不同的射频设计， 都必须塞进保留有2G 手机外型参数和电池寿命的 3G手机中。期待中的3G 手机要具备视频影像、 定位服务及其它媒体功能，而这最终使3G 手机的设计演变成为一场集成化战役。 但是正如任何其它相关的新型技术市场一样，3G特性集的压缩就像是在站在滑溜溜的地面上， 始终无法维持平稳。消费者的期望值仍然在不断变化，而由于需要在用户期待的服务和运营商尝 试的营利业务之间保持平衡，特性集也一直在相对波动。而且自始至终，手机制造商都处于降低 系统复杂性和成本的压力之下。 图 1：E1000的核心通讯支持来自飞思卡 尔平台，包括基带、基带接口和收发器 当近距离观察摩托罗拉 UMTS 手机E1000 所强调的系统级封装(SiP)时，我们发现它通过多芯片和 混合技术封装，在尝试提供一款内部复杂、外部简洁而且元件使用灵活的产品。 先看特性集。E1000 集合了UMTS 通讯、图形加速、MP3 播放、MIDI支持以及丰富的铃声和乐曲 功能。内置的 GPS 辅助定位功能、一键通(PTT)支持、蓝牙和双相机设计(120万像素且带图像编 辑)等多种功能的堆积，明显增加了系统的硬件和软件复杂度。 E1000 的核心通讯支持来自飞思卡尔平台，该平台包括基带、基带接口和收发器。 其中，PCM29415 封装中含有4 颗IC 裸片，包括一颗基带处理器、2颗 32MB 的英特尔NOR 闪存和 一颗16MB 的三星移动型DRAM。这只是外部呈现的一部分，而内部更有乾坤。该封装为外部引脚 留下了充足空间使其保持不变，而同时内部功能则可以通过封装级组件进行变更，而无需新的 IC 出带。当然，这些完全可以采用分立元件来实现，但其代价却是为摩托罗拉及其制造商带来 了板级尺寸和复杂性的增加。 第二颗飞思卡尔芯片是 MMM7200，该芯片将基带存储器与射频电路(由另外两个封装组成)相连。 两个封装中的第一个是 PMM6017，这是一个三芯片模块，其中包含GSM 收发器、WCDMA 接收器以 及 RF合成器，用来产生合适的无线电上下变频信号。此外，PMM6017 封装中还集成了大约 50个 与三芯片模块相关的无源元件。 另一个封装是 MMM6016，它用来处理WCDMA 发射，其中包含一块IC、一个声表面波滤波器及其本 身的RF 无源元件。 这种划分方案传递的信息是，虽然成熟的时分GSM协议可由单一芯片实现，但是从现在来看，更 为复杂的新型 WCDMA全双工无线电采用独立的接收和发送芯片却更为有益。然而，所有这些划分 问题都被大量隐藏起来，在板级无法观察，其目的就是降低复杂性并保持系统设计的整洁。 位于E1000 通讯外围的是TI 的定制器件TWL93010B，尽管在设计中随处可见局部的稳压和电压 转换器件，但是整个系统利用 TWL93010B负责系统功率的集中管理。E1000 利用两个 RF功放用 来处理最后一级RF发射，Skyworks Solutions公司为GSM提供SiP混合技术功放模块，而RF Micro Devices 公司则提供单频WCDMA 协议。 支持无线视频会议 除了飞思卡尔平台外，E1000 还通过Nvidia 公司的GoForce 4000 媒体处理器驱动 QVGA TFT LCD。 该处理器也对来自双照相机、120 万像素/CIF模块的照相机接口进行管理，其中高分辨率传感器 用于静止图像而 CIF 器件用于无线视频会议。这两个成像器均基于CMOS工艺，并由 OmniVision 公司提供。 飞思卡尔的GPS 解决方案MG4100 和