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技術文章
作者: 建立日期: 2010/3/1 上午 11:17
技術文章
藍文鈞 發表於 2019/10/8 下午 11:25

 1949Bell Lab發明第一顆電晶體,從此開始了半導體產業,50年間半導體快速發展,1980Golden Moore提出半導體的製程能力將在每18個月內,每單位面積之電晶體數量倍增,時至今天2014年,半導體技術仍然按著Moore定律的成長速度前進,CMOS技術從微米級、次微米、奈米級,到今日7nm的技術仍不停地進步。但隨著應用多樣化及變化快速,SoC並不能滿足顧客的需求,因此需要各種異質製程元件加入系統中(more than Moore)薄型化需求點燃了SiP技術的成長動力。在SoC異質整合技術未臻完備之際,Sip的出現,適時為市場帶來更具彈性的設計選擇,也讓半導體供應鏈相關業者嗅到濃濃的誘人商機。

根據國際半導體技術藍圖(ITRS)的定義,SiP是指將多個具有不同功能的主動元件與被動元件,以及諸如微機電系統(MEMS)、光學(Optic)等其他元件組合在同一封裝,成為可提供多種功能的單顆標準封裝元件,形成一個系統或子系統。

事實上,早在十多年前,SiP這種異質整合的觀念即已在歐美半導體業界萌芽,只不過,CMOS的技術進展日新月異,讓系統單晶片SoC的發展,隨著摩爾定律的腳步不斷演進,每兩年單一晶片中的電晶體數量即增加兩倍,晶片價格也大幅下滑,發展速度遠快於SiP,因而使得SoC成為半導體解決方案的主流設計技術,光芒讓SiP相形見絀。

然而,隨著消費性電子與行動通訊產品當道,相關電子產品功能整合日趨多樣,在外觀設計薄型化與產品開發週期日益縮短等雙重壓力下,SoC已難面面俱到。

其實,SoCSiP的目標均是在同一晶片中實現多種系統功能的高度整合,前者是利用半導體前段製程的電路設計來完成,後者則是仰賴後段封裝技術來達到,兩者殊途同歸;只是SoC發展至深次微米以下先進製程世代後,設計挑戰日漸加劇,不僅研發時間長達一年半以上,所需研發費用更是急遽增加,尤其在射頻(RF)電路、感測器、驅動器,甚至被動元件等異質(Heterogeneous)元件整合上,更面臨極大的技術瓶頸,因而使得兼具尺寸與開發彈性等優勢的SiP躍然而起。

本公司擁有三條產品線,用不同的技術平台開發產品,不同技術平台應用在不同的產品與應用,有著不同的特性與結果。隨著客户的需求、市塲變化和技術的演進,個案公司的產品從MMIC開始,使用GaAs HBTpHEMT等,適用在高頻率、高功率及低雜訊的無線通信產品。Hybrid Module產品線企圖利用混成PCBA展現完整的方案( System On Board, SOB),可應用在無線通信產品,價格便宜、組裝容易之整方案。系統級封裝(SiP)兼具了MMICHybrid Module的優點及技術平台,可以如同Hybrid Module一樣同時有多顆IC上載板,形成一完整的系統方案以多晶片模組(MCM)技術來達成,使得封裝的密度更高,研發速度更快,品質更好,實現一IC為一系統之目標,異質整合,包括:光電元件、傳感器以及微機電的MEMS,應用更廣泛。可應用在輕薄短小的手持式、穿戴式的無線通信產品上。

本公司之技術及產品發展完全符合產業和顧客的需求,它超越CMOS製程之Moore定律,是值得探討研究投資的。


 

藍文鈞 發表於 2010/3/11 上午 11:40

本研究係研製高線性高功率之功率放大器模組,本模組可應用在高數據率之無線通訊系統。本文將探討功率結合器(Power Combiner)對於雜訊及諧波的抑制,和比較功率放大器之切換速度對於數據率的影響,最後將電路做整合測試。一般在設計更高功率放大器單片微波積體電路(MMIC)時難度非常高,特別是在晶片上很難得到最佳的阻抗匹配和線性度。因此我們用結合器將兩個功率放大器MMIC 結合,以獲得增加3dB,並可最佳化輸出效能,獲得最佳線性度和最佳之功率輸出。結合器之使用除了可結合兩個MMIC之外,亦可抑制諧波及雜訊,較之於單一顆之功率放大器MMIC 有更好之頻率响應。由於目前之商用調變技術不斷進步,數據率己超過300Mbps,因此功率放大器的起動(Turn on)時間即為一重要的決定參數,當Tx/Rx切換頻繁時,快速之功率放大器可提供較高之數據率。本功率模組係一雙向之強波器, 可應用在IEEE802.11 b/g 之無線網路。本模組包括傳送/接收切換器、功率檢測器、功率放大器,低雜訊放大器等電路。

 

 

 

 

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