飛利浦電子公司日前發布QUBiC4X, 此為高性能BiCMOS處理技術(雙極互補金屬氧化物半導體,Bipolar CMOS)中已經獲得巨大成功QUBiC4系列產品中的最新成員。這一基于硅鍺碳(SiGe:C)技術的新工藝令雙極晶體管的fT指標超過了130GHz,非常適合于10GHz到30GHz范圍之間的微波應用,例如衛星電視接收器和汽車碰撞探測雷達。而其超低的噪音指標使這一新工藝非常適用于靈敏的RF接收器,例如高性能手機為提高在線消費者的用戶體驗所需的RF接受器。
在增益率和噪音指標方面,QUBiC4X的雙極晶體管可以同砷化鎵性能相媲美,同時使用這一工藝還可以實現CMOS邏輯單元,CMOS RF電路系統以及高性能高質量的因子無源器件之間的整合。除了為需要利用基硅基技術在費用和批量生產方面優勢的微波應用帶來了基于消費導向的新產品,QUBiC4X還使得目前包含獨立的硅元器件和砷化鎵器件的混合解決方案能夠被集成度更高的解決方案所替代。
飛利浦半導體RF創新中心技術經理Patrice Gamand表示:“QUBiC4X的發布使得設計者能夠從這一高性能、高成本效率并且可靠的工藝技術獲益,來滿足消費性產品應用以及專業應用對性能、批量生產以及整合密度所不斷提出的新要求。”
QUBiC4X的應用范圍包括從手機收發器到30GHz汽車碰撞探測雷達以及短射程微波連接。在手機收發器中,低噪音指標和低集電極電流的組合提供了更可靠的接收以及更長的電池壽命。此外,用于衛星電視低噪音接收器中的低噪音放大器以及RF功率放大器也是非常典型的應用。
QUBiC4X性能
QUBiC4X在設計時考慮到實際應用的需求,而不僅僅是考慮性能指標。它的雙極晶體管的增益率以及截頻被同時最優化,使得雙極晶體管在超過30GHz的微波頻率內展現出非常高的可用功率增益率。其fT x BVCEO指標達到了創記錄的245GHz,為RF電路設計者提供了一個獨一無二的功率增益率和出色的動態范圍的組合。同時,晶體管的噪音指標也得到了最優化,0.4分貝的指標滿足了便攜式產品為延長電池壽命而提出的低集電極電流的要求。此外,該工藝的一個可選項使得高擊穿電壓功率晶體管進行整合,從而令GSM RF功率放大器的生產獲得額外的高達88%的功耗效率。
QUBiC4X同先前的各代QUBiC4產品具有相同范圍廣泛的無源器件整合能力,同時還擴大到一系列新開發的elite-passives。這些使得具改善的RF性能、更小尺寸和重量、更少外設器件數量和成本以及更簡便設計的高度集成解決方案的設計成為可能。Elite passives包括具有業界最佳電容密度的High-K MIM(高電容率金屬絕緣合金,High dielectric constant Metal-Insulator-Metal)電容器,硅鉻薄膜電阻器,以及典型的high-Q感應器。在QUBiC4X中使用的低電阻系數硅基被用來將微波損耗降到最低,同時大量的基層絕緣技術的運用降低了寄生效應。QUBiC4X的有源及無源器件得到了設備模型的完全支持,同時得到了集成設計流程的支持。