目前射频器件的主流制造材料是砷化镓(GaAs),但在高通等厂商的大力推动下,采用硅作为原材料的CMOS制程工艺已经受到市场的密切关注。特别是无线网络满足载波聚合(CA)功能带来的多模多频需求,增加了射频元件的成本,迫使厂商寻找更高性价比的方案。
CMOS制程工艺成为理想选择。无晶圆半导体设计公司RFaxis多年来致力于采用纯CMOS制程实现无线网络射频解决方案,面临良好的市场机遇。该公司表示,CMOS制程射频器件具有高集成、高性能、低成本、超导性良好等优点,而且不仅仅是芯片成本降低,对厂商来说应用开发也更简单,降低了系统成本。
当然,COMS制程也有其缺点,传统上认为CMOS制程射频器件功耗较大,接收灵敏度逊于GaAs。但经过RFaxis几年来努力,功耗已经降低到GaAs水平,接收灵敏度也大为提升,可以满足载波聚合的要求,同时成本只有GaAs或SiGe的几分之一。“GaAs等化合半导体产能及价格波动较大,而硅的原材料是沙子。”
据了解,RFaxis通过获得专利的独家技术,把多项关键功能纳入一个纯CMOS单芯片、单硅片RFeIC架构中,包括功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、收发开关电路(TransmitandReceiveSwitchingCircuitry)、关联匹配网络(AssociatedMatchingNetwork)、谐波滤波器(HarmonicFilter),改变了传统射频前端模组采用分立电路拼接技术,重新定义了射频前端解决方案的成本、尺寸、性能标准。
RFaxis的CMOSRFeIC解决方案适用于WLAN、Bluetooth、WHDI、ZigBee、SmartEnergy/Home、ISM等无线平台以及WCDMA/LTE无线通信技术,在智能手机无线连接领域,已经与高通、博通、联发科、展讯等公司展开了合作,获得了广泛的应用。随着物联网时代的到来,该公司也将目光放到了未来的物联网连接市场。
RFaxis表示,到2017年,Wi-Fi年度出货量可望达到30亿,而物联网在2020年的年度出货量预计为500亿。据业内专家估算,物联网传感器节点的单价应该低于1美元才有可能获得大规模普及,而GaAs和SiGe射频芯片无法做到。“纯CMOS制程的裸片方案将在性能、成本等方面具有诱人的前景”。