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優(yōu)化的射頻絕緣體上硅（SOI）制程大幅降低4G等無線高速通信多頻射頻芯片的尺寸 隨著消費者對高速無線寬帶網(wǎng)的需求迅猛增長，智能手機(jī)和平板電腦等移動產(chǎn)品需要采用更復(fù)雜的射頻電路。為滿足這一市場需求，提高移動設(shè)備射頻前端的性能，并縮減電路尺寸，意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics，簡稱ST）發(fā)布全新優(yōu)化的先進(jìn)制程。 無線設(shè)備射頻前端電路組件通常采用獨立的放大器、開關(guān)和調(diào)諧器。隨著4G移動通信和Wi-Fi（IEEE 802.11ac）等新的高速連接標(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)行的3G手機(jī)可支持5個頻段，而下一代4G LTE標(biāo)準(zhǔn)3GPP 可支持高達(dá)40個頻段。傳統(tǒng)的分立器件會大幅擴(kuò)大設(shè)備尺寸，而意法半導(dǎo)體的新制程H9SOI_FEM可制造集成全部射頻前端功能的模塊。 這項制程是H9SOI絕緣體上硅工藝的一種進(jìn)化。意法半導(dǎo)體于2008年成功研發(fā)了具有突破性的H9SOI技術(shù)，隨后客戶運(yùn)用這項技術(shù)研制了4億多顆手機(jī)和Wi-Fi射頻開關(guān)。憑借在這一領(lǐng)域的研發(fā)經(jīng)驗，為研制集成前端模塊，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)界最佳的品質(zhì)因數(shù)（Ron x Coff ＝ 207fs ）。意法半導(dǎo)體同時投資擴(kuò)大產(chǎn)能，以滿足客戶的最大需求。 從商業(yè)角度看，高速多頻智能手機(jī)的暢銷拉動市場對射頻前端器件特別是集成模塊的需求迅猛增長，根據(jù)Prismark的分析報告顯示，智能手機(jī)的射頻前端組件數(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、能效更高的器件。意法半導(dǎo)體看好分立器件以及集成模塊的市場前景，如運(yùn)用意法半導(dǎo)體新推出的最先進(jìn)制程H9SOI_FEM集成功率放大器和開關(guān)的射頻模塊和集成功率放大器、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)的尺寸只有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)體正在與客戶合作使用H9SOI_FEM開發(fā)新設(shè)計。預(yù)計今年底進(jìn)入量產(chǎn)準(zhǔn)備階段。 技術(shù)細(xì)節(jié)： H9SOI_FEM是一個柵寬0.13µm的1.2V和2.5V雙柵MOSFET技術(shù)。與制造射頻開關(guān)等分立器件的傳統(tǒng)的SOI制程不同，H9SOI_FEM支持多項技術(shù)，如GO1 MOS、GO2 MOS和優(yōu)化的NLDMOS，這些特性讓H9SOI_FEM支持單片集成射頻前端的全部主要功能，包括射頻開關(guān)、低噪放大器（LNA）、無線多模多頻功率放大器（PA）、雙工器、射頻耦合器、天線調(diào)諧器和射頻能源管理功能。 GO1 MOS是高性能LNA首選技術(shù)，能夠承受極低的噪聲系數(shù)（1.4dB @ 5GHz），提供60GHz的閾頻率（Ft），為5GHz設(shè)計提供較高的安全系數(shù)。 GO2 CMOS和GO2 NMOS 被廣泛用于研制射頻開關(guān)，讓意法半導(dǎo)體的工藝為天線開關(guān)和天線調(diào)諧器提供業(yè)界最好的品質(zhì)因數(shù)（Ron x Coff＝ 207fs）。 GO2高壓MOS可單片集成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晶體管的擊穿電壓為12V，可直接連接電池。 必要時在三層或四層鋁和厚銅層上沉積，還可提高集成無源器件的性能。 H9SOI_FEM既適用于重視低成本和高集成度的低端市場，又適用于高端智能手機(jī)市場。高端產(chǎn)品通常要求集成多頻段，不僅支持2G、3G和 4G標(biāo)準(zhǔn)，還需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NFC（近距離通信）。 |
