意法半導(dǎo)體推出全新無線產(chǎn)品RF前端技術(shù)平臺
-優(yōu)化的射頻硅絕緣層金氧半晶體管組件(SOI)制程大幅降低4G及其它無線高速通信多頻帶無線電芯片的尺寸-
隨著消費(fèi)者對高速無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的需求迅速增長,智能手機(jī)和平板電腦等設(shè)備需要采用更復(fù)雜的電路。為滿足這一市場需求,提高移動設(shè)備射頻(RF,radio frequency)前端的性能,并縮減電路尺寸,橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供貨商意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,簡稱ST;紐約證券交易所代碼:STM)發(fā)布全新、優(yōu)化先進(jìn)制程。
無線設(shè)備RF前端電路通常采用獨(dú)立的放大器、開關(guān)和調(diào)諧器。隨著4G移動通信和Wi-Fi(IEEE 802.11ac)等新高速標(biāo)準(zhǔn)開始使用多頻技術(shù)提高數(shù)據(jù)吞吐量,最新的移動設(shè)備需要增加前端電路。現(xiàn)有的3G手機(jī)可支持5個(gè)頻段,而下一代4G LTE標(biāo)準(zhǔn)3GPP 可支持高達(dá)40個(gè)頻段。傳統(tǒng)的離散組件會大幅增加設(shè)備尺寸,而意法半導(dǎo)體的新制程H9SOI_FEM可制造并整合全部前端功能模塊。
這項(xiàng)制程是H9SOI硅絕緣層金氧半晶體管組件制程的進(jìn)化。意法半導(dǎo)體于2008年成功研發(fā)了這一具突破性的H9SOI技術(shù),隨后客戶運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)了4億多顆手機(jī)和Wi-Fi RF開關(guān)。憑借在這一領(lǐng)域的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),為研發(fā)整合前端模塊,意法半導(dǎo)體優(yōu)化了H9SOI制程,推出了H9SOI_FEM,為天線開關(guān)和天線調(diào)諧器提供業(yè)界最佳的質(zhì)量因子(Ron x Coff =207fs )。意法半導(dǎo)體同時(shí)投資擴(kuò)大產(chǎn)能,以滿足客戶的最大需求。
從商業(yè)角度來看,高速多頻智能手機(jī)的暢銷拉動市場對RF前端組件(特別是整合模塊)的需求迅速增長,根據(jù)Prismark的分析報(bào)告顯示,智能手機(jī)的RF前端組件數(shù)量大約是入門級2G/3G手機(jī)的三倍,目前智能手機(jī)年銷量超過10億臺,增長速度約30%。此外,OEM廠商要求芯片廠商提供更小、更薄、能效更高的組件。意法半導(dǎo)體看好離散組件以及整合模塊的市場前景,如運(yùn)用意法半導(dǎo)體新推出的最先進(jìn)制程H9SOI_FEM整合功率放大器和開關(guān)的RF模塊和整合功率放大器、開關(guān)和調(diào)諧器的模塊。
意法半導(dǎo)體混合信號制程產(chǎn)品部總經(jīng)理Flavio Benetti表示,“H9SOI_FEM專用制程讓客戶能夠研發(fā)最先進(jìn)的尺寸,相當(dāng)于目前前端解決方案的二分之一或更小的前端模塊,此外,我們還開發(fā)出一個(gè)簡化的供貨流程,可大幅縮短供貨周期,提高供貨靈活性,這對市場上終端用戶至關(guān)重要。”
目前意法半導(dǎo)體正與客戶合作使用H9SOI_FEM開發(fā)新設(shè)計(jì)。預(yù)計(jì)2013年年底投入量產(chǎn)。
技術(shù)細(xì)節(jié):
H9SOI_FEM是一個(gè)閘寬0.13μm的1.2V和2.5V雙閘MOSFET技術(shù)。與制造RF開關(guān)等離散組件的傳統(tǒng)SOI制程不同,H9SOI_FEM可支持多項(xiàng)技術(shù),如GO1 MOS、GO2 MOS和優(yōu)化的NLDMOS,這些特性讓H9SOI_FEM可支持單芯片整合RF前端的全部主要功能,包括RF開關(guān)、低噪音放大器(Low Noise Amplifier,LNA)、無線多模式、多頻功率放大器(Power Amplifier,PA)、雙訊器(diplexer)、RF耦合器、天線調(diào)諧器和RF能源管理功能。
GO1 MOS是高性能LNA首選技術(shù),能夠承受極低的噪音系數(shù)(1.4dB @ 5GHz),提供60GHz的閾頻率(Ft),為5GHz設(shè)計(jì)提供較高的安全系數(shù)。
GO2 CMOS和GO2 NMOS 被廣泛用于研發(fā)RF開關(guān),讓意法半導(dǎo)體的制程為天線開關(guān)和天線調(diào)諧器提供業(yè)界最好的質(zhì)量因子(Ron x Coff=207fs)。
GO2高壓MOS可整合功率放大器和能源管理功能。在飽合低頻帶GSM功率條件下,優(yōu)化的NLDMOS技術(shù)使功率放大器的Ft達(dá)到36GHz,開關(guān)效率達(dá)到60%。關(guān)于能源管理,PLDMOS技術(shù)的擊穿電壓(breakdown voltage)為12V,可直接連接電池。
必要時(shí)在三層或四層鋁和厚銅層上沉積,還可提高整合被動組件的性能。
H9SOI_FEM既適用于重視低成本和高整合度的低階市場,又適用于高階智能手機(jī)市場。高階產(chǎn)品通常要求整合多頻段,不僅可支持2G、3G和4G標(biāo)準(zhǔn),還可支持其它的無線連接標(biāo)準(zhǔn),如藍(lán)牙、Wi-Fi、GPS和用于非接觸式支付的近距離無線通信(NFC,Near Field Communication)