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H9SOI FEM

H9SOI FEM

在蜂窝和Wi-Fi系统中,射频(RF)前端模块是最关键的元件之一。RF前端模块充当天线和RF收发器之间的接口,包含多种灵敏元件,例如天线低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA)、天线调谐开关和电源管理单元。

Radio Frequency (RF) Front-End Module

复杂度越来越高

为了解决隔离线性开关和实现功率放大器效率最大化之类的设计挑战,该行业开发出了RF前端模块的各个元件专用的工艺,从而实现了多个分立元件和IC。

由于包括4G mobile和Wi-Fi(IEEE 802.11ac)在内的新高速标准采用40种不同的频带来提高数据吞吐量,所以最新的网络设备需要额外的前端电路,从而极大地增加了总体尺寸(相比于传统分立法)。

由于复杂性提高,所以需要能够在不牺牲性能的前提下提高灵活性和集成度的新型硅基工艺。

提高集成度

凭借10年来在绝缘体上硅(SOI)开发过程中积累的专业知识,意法半导体于2008年推出了突破性技术,亦即H9SOI,当时完美地满足了RF要求,同时还实现了高集成度。

意法半导体的H9SOI制程可供用户开发紧凑型集成式RF前端模块之用,提供了极具竞争力的解决方案取代价格高昂的传统分立法。

H9SOI FEM:RF前端模块的理想解决方案

2012年,在此经验基础上,意法半导体进一步优化了其H9SOI工艺,创造了一种专用工艺 – H9SOI_FEM,让用户能够开发出先进的全面集成RF前端模块。

H9SOI FEM工艺是一项极具竞争力的技术,实现了更紧凑的前端解决方案,同时提升了性能(相比于上一代)。新工艺基于双栅0.13µm和0.25µm MOSFET,支持多种器件,例如1.2V MOS、2.5V MOS和优化的NLDMOS(1),满足了所有前端模块应用(开关、天线调谐、功率放大器和低噪声放大器)的需求。

H9SOI FEM的性能优势

意法半导体的H9SOI_FEM为天线开关和天线调谐器件提供了出色的品质因数:Ron x Coff = 207fs。

工艺的进一步改进即将完成。2014年上半年,新设计的Ron x Coff值将达到160fs。

 

Ron.Coff 品质因数

Ron:导通电阻
Ron越低,插入损耗越小。

Coff:电容。
Coff越低,隔离效果越好。

 

优化的NLDMOS与厚铜层相结合,实现了高效功率放大器,效率比传统解决方案高10%
之多。

NLDMOS

最后,H9SOI FEM工艺实现了超高性能LNA,能够以允许实现具有一定安全裕度的5GHz设计的临界频率保持出色的超低噪声系数(GO1 NMOS为0.1 dB)。

H9SOI FEM的生产优势

利用H9SOI FEM,意法半导体简化了工艺流程,包括减少了掩膜数量。掩膜越少,工艺步骤越少,整体的交货时间也缩短了25%(相比于上一代产品)。与意法半导体的制造能力相结合,新型H9SOI FEM工艺甚至能够保证为要求最严苛的用户实现最佳面市时间。

 

(1) NLDMOS:N型横向扩展金属氧化物半导体

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