瑞萨电子宣布推出新型SiGe:C异质接面晶体管,为无线局域网络及相关应用提供业界最高水平的低噪声效能

运作频段为5.8 GHz时可达到0.75 dB噪声值,提供更优异的通讯接收灵敏度及低耗电量

2011年09月13日

2011年9月13日 日本东京讯 — 高级半导体厂商瑞萨电子株式会社(TSE:6723,以下简称“瑞萨电子”)宣布推出新款SiGe:C异质接面晶体管(SiGe:C HBT, 注 1)NESG7030M04,可作为低噪声放大晶体管用于无线局域网络系统、卫星无线电及类似应用。本装置的制程采用全新开发的硅锗:碳(SiGe:C)材料(注2)并达到领先业界的低噪声效能。

 

  新款SiGe:C HBT晶体管可将无线接收到的微弱微波信号放大为适合的水平,以达到0.75 dB的噪声值,为无线局域网络及其它应用所使用5.8 GHz频段的业界最高水平。由于能够以如此低的噪声放大信号强度,因此可提高终端产品的通讯接收灵敏度。由于它可减少讯号传输错误,因此其运作耗电量可降 低至具同等效能之瑞萨电子现有产品的四分之一。

 

  瑞萨电子销售适用于微波放大器应用的晶体管及IC,为无线局域网 络、消费性家用无线电话、地面数字电视广播调整器以及包含GPS功能的设备等提供解决方案,并且在微波应用晶体管领域获得业界第一的市场占有率(瑞萨电子 的估计)。在上述背景之中,瑞萨电子已开发出采用SiGe:C材料的全新制程技术,以响应市场对于更低噪声的需求,并且为卫星广播所使用的12 GHz以上的频率提供解决方案。以此制程为基础,瑞萨电子已开发并推出NESG7030M04 SiGe:C HBT装置,可达到业界最高水平的低噪声效能,并且在数MHz至14 GHz频段的频率范围内皆可发挥稳定效能。

 

(1) 业界最高水平的5.8 GHz频段低噪声效能

利用上述新开发的SiGe:C制程(注3), 瑞萨电子5.8 GHz频段SiGe:C HBT及SiGe HBT装置可达到业界最低的噪声值0.75 dB。相较于瑞萨电子先前的SiGe HBT装置,改善了0.35 dB。另外,此装置在最小噪声值条件下可获得14.0 dB增益。如此可使通讯接收灵敏度提升或使讯号传输错误减少,而且新装置能以瑞萨电子先前产品四分之一的耗电量,提供接近的效能。

 

(2) 更高的耐受电压可在广大的频宽中提供稳定运作

在早期以硅为基础的异质接面晶体管中,无法避免藉由降低集极-射极耐受电压 以换得减少噪声,而这限制了这些装置可使用的应用范围。在此新款产品中,瑞萨电子最佳化集极-基极的特征,使其能够确保4.3 V的耐受电压等级。如此提高了所使用的电压供应范围,并且在数MHz到14 GHz频段的频率范围内皆可发挥稳定的运作效能,使此装置可用于更广泛的应用范围。例如,它支持所有ISM频段(注4)应用,包括智能电网、智能电表及家庭局域网络(HAN)应用。

 

  另外,由于此晶体管是为了微波应用而开发的,因此瑞萨电子提供业 界标准的4-pin薄型迷你模型封装(瑞萨电子封装名称:M04封装)。因此,此产品有助于减少使用者终端产品的制造步骤,例如由于现有封装的良好记录, 可简化安装评估程序,或者使用现有的电路板线路图,仅需稍微修改周围的电路。

 

  在利用上述新制程的优势,扩充其具有业界最高水平低噪声效能的双极晶体管产品线的同时,瑞萨电子亦承诺将此新制程部署至微波IC的开发,并进一步提供此领域的解决方案,以响应市场需求。

 

(注 1) 此为结合瑞萨电子SiGe:C异质接面晶体管与0.15 μm CMOS制程,并针对微波IC应用进行最佳化的fT = 100 GHz制程。

 

  BiCMOS: Bipolar complementary metal oxide semiconductor(双极互补金氧半导体)的缩写。这是可制造混合双极与CMOS装置的制程。它可藉由结合针对高频率电路进行最佳化的双极技术以 及支持高密度低功率电路设计的CMOS技术,用于制造微波应用IC。

 

  瑞萨电子将此制程定位为继瑞萨电子使用至今的制程之后的次世代制程,并承诺将继续致力于开发此制程。

 

(注 2) 硅锗:碳异质接面晶体管(SiGe:C HBT)是针对微波应用进行最佳化的晶体管,实作方法是结合可提升装置效能的制程技术(在硅晶体管基础中加入少量的锗与碳)以及形成可在半导体中以高密度进行高速传输之电路的制程(利用异质接面)。

 

(注 3) SiGe:C制程在此新产品的应用

为达成微波范围内的低噪声目标,瑞萨电子利用新开发的SiGe:C制程以及可降低晶体管基极60%电阻的最佳化选择性磊晶成长晶体成长技术(包括射极、基极及集极架构),并最佳化其0.15 μm精密制造技术,致力于提高基极的电子速度并降低基极的电阻。

  磊晶成长:一种制程技术,可将半导体中的晶体成长限制在形成晶体管基极层的部分。

 

(注 4) ISM: Industrial scientific and medical band(工业科学医疗频段)的缩写。ISM 频段为提供工业、科学及医疗领域之一般用途而配置的频率频段。使用此频段的无线系统包括无线局域网络、蓝牙、业余无线电、DSRC、各种雷达、无线电话、 ZigBee及其它应用。

 

SiGe:C HBT产品规格,请参阅附件

 

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