隨著5G相關技術及標準日漸成熟,5G時代即將來臨。第一代5G通信網絡,采用6GHz以下通信頻段,將于2020年實現商用。而射頻前端是通信設備核心,其收發的射頻信號決定了通信質量、信號功率、信號帶寬、網絡連接速度等多項通信指標。以大家熟悉的智能手機為例,文字/語音/視頻通信、上網、高清音視頻、定位、文件傳輸、刷卡等功能都與射頻前端模塊息息相關。
載波聚合、MIMO及新的頻帶支持等技術使得5G射頻前端越來越復雜,前端芯片整合面積越來越大。整機廠商期待在射頻前端整合模組價格穩定的同時,持續提升其性能;再者,射頻前端的技術趨勢始終指向高度模組集成整合。因此高性價比、高整合的解決方案對5G射頻前端極其重要。
綜合成本效能、器件層疊技術、襯底優勢及數字與系統集成分析,RF-SOI技術為5G射頻前端提供極具競爭力的集成整合解決方案,能夠有效整合射頻開關、低噪聲放大器、天線調諧器、衰減器甚至功率放大器。
戴若凡博士演講現場
華虹宏力一直致力于RF-SOI工藝技術的持續改進與創新,目前,第四代RF-SOI工藝(簡稱“Gen4”)平臺已蓄勢待發。日前的2018國際RF-SOI論壇上,華虹宏力設計工程部的戴若凡博士發表演講,傳遞了華虹宏力在射頻技術研發上的最新動態。他劇透道,發布在即的Gen4平臺將RF-SOI工藝技術節點更新至0.13um,該工藝在保持源-漏擊穿電壓3.7V不變的前提下,射頻開關設計工藝FoM低至100fs左右,比上一代下降約25%,能夠為高性能射頻開關提供低成本解決方案。
華虹宏力RF-SOI技術路線圖
0.13um RF-SOI工藝PDK提供精確的PSP SOI器件模型、定制化的SOI襯底表征模型及可信賴的RC后仿真抽取實現方法,能夠最大限度保障產品一次流片成功,降低產品設計開發周期與成本。采用極少的工藝光罩層數,即可整合HR電阻及MIM電容進行射頻開關設計。僅需額外增加3層光罩,即可實現整合1.2V高性能低噪聲放大器器件,為射頻前端低噪聲放大器設計提供低成本整合解決方案。
數字集成方面,0.13um RF-SOI提供基于成本考慮的集成密度更高的1.2V及2.5V標準單元庫,能夠實現射頻前端MIPI數字控制的低成本集成整合。同時,該RF-SOI工藝采用高阻trap-rich襯底,能夠為射頻前端提供高Q值的電感、巴倫及變壓器等無源感性元件的片上集成整合。基于高性能的RF-SOI射頻開關設計,整合高精度、高性能的電阻、電容及電感等無源器件,0.13um RF-SOI能夠為射頻前端提供天線調諧器及衰減器集成整合解決方案。
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關于華虹宏力
華虹集團是國家“909”工程的載體,是以集成電路制造為主業、面向全球市場、具有自主創新能力和市場競爭力的高科技產業集團。集團旗下上海華虹宏力半導體制造有限公司(以下簡稱“華虹宏力”)自建設中國大陸第一條8英寸集成電路生產線起步,目前在上海金橋和張江共有三條8英寸生產線(華虹一、二、三廠),月產能超17萬片,在中國臺灣、日本、北美和歐洲等地均提供銷售與技術支持。華虹宏力工藝技術覆蓋1微米至90納米各節點, 其嵌入式非易失性存儲器、功率器件、模擬及電源管理和邏輯及射頻等差異化工藝平臺在全球業界極具競爭力,并擁有多年成功量產汽車電子芯片的經驗。
華虹宏力和國家集成電路產業投資基金股份有限公司、無錫錫虹聯芯投資有限公司等在無錫高新技術產業開發區內,合資設立了華虹半導體(無錫)有限公司,一期項目(華虹七廠)投資25億美元,建設一條月產能4萬片的12英寸集成電路生產線,支持5G和物聯網等新興領域的應用。