不错,我们是全力投入开发SiGe技术,SiGe BiCMOS工艺近年的进展已将很多不可能变为现实。举例来说,以 SiGe BiCMOS工艺生产的功率放大器,不单可以提供如基于砷化镓 (gallium arsenide, GaAs) 工艺器件的线性度和功效,而且还具备硅器件的成本节省和制造优势。只要SiGe BiCMOS工艺能够提供价格和性能上的优点 (这是消费类电子设备制造商面对的两大主要挑战),那么把此工艺应用于功率放大器可谓理所当然。
但话虽如此,我认为用于无线射频集成电路(RFIC)的最佳工艺应该是取决于其功能而定的。现今的无线结构包括CMOS收发器、SiGe或GaAs功率放大器和pHEMPT 开关,当中的每一项功能均需要采用最适合的工艺,以提供所需的性能、价格和集成度。
在未来3~5年中,蜂窝电话、WLAN、蓝牙和全球定位系统(GPS)等应用将会更趋融合。这一发展势头将推动系统设计发生变化,因为这些多模式、多频带系统的新形式和新功能,将会要求系统架构从现今的直接调制、单一路径结构,转变为极性调制、直接路径结构。同时,在软件定义无线技术、集成开关和微型天线等方面的创新,将会改变无线前端方案的区域划分(partitioning)。
不同工艺各有所长
选择合适的RF工艺技术需要仔细考虑最佳的区域划分,以及每一种有源和无源器件对于总体性能的影响。随着结构和需求不同,最佳工艺技术也会不同。
从短期来看,GaAs仍将是集成开关的理想工艺,能提供极低的功率、低损耗、高隔离度和极小巧的解决方案。SiGe则是集成RF前端的理想工艺,也就是收发器和天线之间的一切,包括功率放大器。此外,RF CMOS将成为无线收发器的主流技术,将无线电路与基本数字电路相集成。
但在长远来说,RF CMOS将发挥更大的作用,特别是随着能提升SiGe器件性能的技术面世后,其角色更不容忽视。RF CMOS的应用可能超越收发器,这与诸如微功率单元等新功率控制技术的出现相一致,将可减低功率放大器设计中效率的设计难度。这为CMOS功率放大器打开了大门,并最终会出现集成度更高的收发器、功率放大器和RF前端技术。除了少数特定市场外,这些技术的进步将推动GaAs和SiGe超越次3GHz应用。当这种情况出现时,SiGe将被应用于高频收发器,例如汽车防撞雷达;而GaAs将继续应用于更高频率应用,以及具有中高RF输出电平的功率放大器。
因此,哪一种技术将会在RFIC的竞争中脱颖而出呢?我的简单答案是:“取决于具体的应用。”消费类电子设备制造商正在寻求合适的RFIC,以满足严格的高性能、高功效和低成本要求。那些综合利用多种技术、针对每种功能提供最佳特性组合的制造商将会在竞争中获胜。