CMOS射頻前端解決GaAs器件產能和成本問題
2014-11-10 21:35:56 本站原創RFaxis是一家專注于射頻前端設計的公司，該公司解決了以標準CMOS工藝生產RFeIC的難題。RFaxis公司產品營銷和客戶應用工程總監虞強博士表示，以往有很多關于用CMOS技術設計制造射頻前端的論文，但是真正實現起來卻有很大難度：1.CMOS的擊穿電壓較低，難以做到大功率；2.截止頻率低即惰性強，要提高功率需選用較厚材料，然而卻會增加惰性；3.電導率低，難以把直流轉換成射頻信號，這又牽涉到轉換效率（功耗）和增益問題。
RFaxis全球銷售副總裁Raymond Biagan介紹道，RFaxis生產的RFeIC是高集成度的單芯片、單裸片解決方案。與傳統采用分立器件或前端模塊（FEM）所開發的RF前端相比，RFaxis CMOS工藝器件不但大幅降低了成本，系統復雜度及噪聲也同時減少。
射頻前端的主要功能是連接收發器和天線，用以增大輸出功率，提高接收靈敏度，增加傳輸速率和距離。傳統的RFIC由獨立的PA（功率放大器）、LNA（低噪聲放大器）、開關（SW）和分立器件所組成，采用GaAs或SiC工藝將其結合在一個模塊里。另外，其集成度遠低于純CMOS工藝產品。
圖1：RFaxis用CMOS工藝將PA、LNA和SW集成在單個裸片上。
GaAs或SiC工藝產品無法做到高集成度，通常在一個芯片內包含兩個以上裸片，然后通過引線鍵合連接在一起。而RFaxis的芯片則是完全由一個單裸片所組成，而且這樣性能也得到更加優化。
圖2：RFaxis純CMOS工藝單芯片、單裸片RFeIC引領下一代射頻前端發展。
RFaxis是唯一一家以純CMOS工藝生產RFeIC的公司，其產品與競爭對手相比性能相當。而且因為是采用純CMOS工藝生產，所以無論是工藝還是交貨周期都優于GaAs工藝。
在整個半導體行業中，GaAs及SiGe相對于CMOS來講只是非常小的一個部分。GaAs及SiGe是非常稀缺的資源，無線通信的發展受限于這些資源的稀缺性。這就是為什么最近4G LTE市場爆發，但是競爭對手卻無法及時交貨的原因。
傳統GaAs工藝的晶圓采用6英寸工藝，其成本遠大于1000美元，而RFaxis采用0.18μm的8英寸晶圓的成本卻遠小于1000美元。這也就是說RFaxis的晶圓比競爭對手的面積更大，但是價格卻更便宜，因此RFaxis單顆裸片成本遠小于GaAs工藝。另外，GaAs是特殊工藝，其良率遠低于CMOS工藝。 
圖3：高通Xb143參考設計用RFX8050/8051取代了Skyworks和RFMD產品。
“我們的產品的優勢是：1.成本更低；2.集成度更高；3.超越競爭對手的性能；4.更好的ESD保護性能，因為CMOS工藝的電導性更好，工作溫度也更高；5.外部電路更簡單，更易于開發，系統成本也更低。”Biagan最后總結道。
