ST Life.augmented

プレスリリース

STマイクロエレクトロニクス、ワイヤレス・デバイス用RFフロントエンドIC向けに新たな技術プラットフォームを発表

4G等の高速ワイヤレス接続に対応したマルチバンド無線装置を大幅に小型化する最適化されたRF SOI(Silicon-On-Insulator)プロセス
ジュネーブ発 /
多種多様な電子機器に半導体を提供する世界的半導体メーカーのSTマイクロエレクトロニクス(NYSE:STM、以下ST)は、モバイル機器用RFフロントエンドICの性能向上・小型化に向け最適化された先端プロセス技術を発表しました。今回の技術は、より高速な無線ブロードバンド接続に対するニーズが急速に高まる中、スマートフォンやタブレット等の機器内部の複雑化する回路に対応することを目的としています。
ワイヤレス機器のRFフロントエンド回路は、通常、個別のアンプ、スイッチ、チューナで構成されます。4Gモバイル通信、Wi-Fi(IEEE 802.11ac)等の新たな高速通信規格では、複数の周波数帯を利用してデータのスループットを向上させるため、最新機器はさらなるフロントエンド回路を必要とします。現在の3G対応携帯電話では、最大5種類の周波数帯が利用されますが、次世代4G LTE向けの3GPP1 規格では最大40種類の周波数帯に対応します。従来のように別個にコンポーネントを用いた場合、回路全体が著しく大型化しますが、STの新たな製造プロセスH9SOI_FEMを用いることで、完全に集積されたフロントエンド・モジュールを実現することができます。

このプロセスは、STが2008年に発表したSOIプロセスであるH9SOIを進化させたものです。同プロセスは、4億個以上の携帯電話・Wi-Fiアプリケーション向けRFスイッチの生産に利用されてきました。STは、その経験を生かし、フロントエンド・モジュールを集積化するために同プロセスを最適化した結果、アンテナ・スイッチおよびアンテナ・チューニング・デバイスで業界最高クラスの性能(オン抵抗(Ron)Xオフ容量(Coff):207fs2 を実現するH9SOI_FEMの発表に至りました。またSTは、適切な製造能力を確保しているため、最も需要の多い顧客にも対応することができます。


市場では、マルチバンド対応の高速ワイヤレス機能を搭載したスマートフォンが、特に集積化モジュールとしてのRFフロントエンド・コンポーネントへの高まる需要を牽引しています。Prismark社の分析によると、1台のスマートフォンに搭載されるRF部品点数は、エントリレベルの第2・3世代携帯電話の約3倍に達しています。同時に、スマートフォンの出荷数は現在年間10億台を超え、約30%の成長率を示しています。さらに、顧客各社は、サプライヤに対し、より小型かつ薄型で高い電力効率を実現したコンポーネントの提供を求めています。STは、ディスクリート部品だけでなく、このクラス最高の新しいH9SOI_FEMプロセスを用いたパワー・アンプ /スイッチおよびパワー・アンプ / スイッチ / チューナから構成される集積化モジュールに機会を見いだしています。


STのミックスド・プロセス事業部ジェネラル・マネージャであるFlavio Benettiは、次の様にコメントしています。「H9SOI_FEMプロセスにより、お客様は、現在のフロントエンド・ソリューションと比較してサイズが半分以下の最先端フロントエンド・モジュールを開発することができます。さらに、当社はプロセス・フローの簡略化にも成功し、この市場のエンド・ユーザにとって極めて重要な、リードタイムの大幅な短縮と供給の柔軟性を実現しました。」
現在、H9SOI_FEMを利用した製品の新しい設計を開始することが可能で、 量産は2013年末までに開始する予定です。

技術情報
デュアル・ゲートMOSFET(1.2V / 2.5V)を構築するH9SOI_FEMプロセスのプロセス・ノードは0.13ミクロンです。同プロセスでは、従来のSOIプロセス(RFスイッチのようなディスクリート・デバイス用プロセスなど)とは異なり、GO1 MOS、GO2 MOS、最適化されたNLDMOSといった複数のテクノロジーに対応しています。そのため、RFフロントエンドICに搭載される主要機能の完全なモノリシック集積が可能です。これらの主要機能には、RFスイッチ、低ノイズ・アンプ、マルチモード・マルチバンド対応携帯通信パワー・アンプ、ダイプレクサ、RFカップリング、アンテナ・チューニング、RF電力マネージメントが含まれます。


GO1 MOSは、非常に高い性能を持つ低ノイズ・アンプに適しています。超低ノイズ指数1.4dB(5GHz時)が維持されると共に、限界周波数(Ft)60GHzが実現されるため、安全マージンを備えた5GHz設計が可能になります。


GO2 CMOSに加え、GO2 NMOSは、RFスイッチで広く利用されています。この技術が、アンテナ・スイッチおよびアンテナ・チューニング・デバイスとして業界最高クラスの性能(オン抵抗(Ron)Xオフ容量(Coff):207fs)を実現します。


GO2高電圧MOSは、パワー・アンプおよび電力マネージメント機能の集積を可能にします。最適化されたNLDMOSにより、パワー・アンプにおいて、限界周波数(Ft)36GHzと電力効率60%(飽和状態、低周波数帯GSM)を実現することができます。電力マネージメントについては、ブレークダウン電圧12VのPLDMOSテクノロジーにより、デバイスをバッテリに直接接続することが可能です。
また、内蔵受動部品の性能も最適化されています。これは、3層または4層のアルミニウム層、また必要に応じて厚い銅層を設けることで実現されます。
H9SOI_FEMは、低コストかつ広範な集積化が極めて重要なローエンド機器ならびにスマートフォン等のハイエンド機器を対象とする製品に適しています。一般的にハイエンド機器では、多数の周波数帯の併用が必要になります。これには、2G、3G、4G規格だけでなく、Bluetooth、Wi-Fi、GPS、非接触決済用NFC(Near-Field Communication)等の様々な無線接続規格があります。

STマイクロエレクトロニクスについて
STは、「センス & パワー、オートモーティブ製品」と「エンベデッド・プロセッシング ソリューション」の多種多様なアプリケーションに半導体を提供する世界的な総合半導体メーカーです。エネルギー管理・省電力からデータ・セキュリティ、医療・ヘルスケアからスマート・コンスーマ機器まで、そして、家庭、自動車、オフィスおよび仕事や遊びの中など、人々の暮らしのあらゆるシーンにおいてSTの技術が活躍しています。STは、よりスマートな生活に向けた技術革新を通し、「life.augmented」の実現に取り組んでいます。
2012年の売上は84.9億ドルでした。さらに詳しい情報は、STのホームページをご覧ください。www.st-japan.co.jp.
1  3rd Generation Partnership Project
2  1 femtosecond = 0.000001 nanosecond
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