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飞思卡尔射频部副总裁:LDMOS仍将是许多RF市场的技术选择

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
自Freescale半导体于2004年从摩托罗拉拆分出来后,该公司的射频部门在其市场和技术方面进行了重大变革。射频部在它的核心技术LDMOS上(横向扩散金属氧化物半导体)不断取得进展,同时继续研究GaAs和GaN技术来满足不断涌现的应用需求。该部门业已进入通用放大器市场,并且正在重新占领这一工业市场。他们还把其核心技术用在WiMAX市场而且获得了明显的市场认同。《Microwaves & RF》就该公司的技术和市场的发展计划,对加射频部的副总裁兼总经理Gavin Woods进行了专访。

MRF记者:从技术成就的观点来看,比如功率电平、效率和提高频率等方面,同Freescale的复合半导体产品相比,LDMOS的中期与长期蓝图是什么?

Gavin Woods:我们的LDMOS蓝图始终是提高内在的关键性能,如效率和增益。我们还一直在关注成本有效的器件封装,这跟性能一样同等重要。由于客户使用新的设计方法来确保生产费用和资本开支的节省,飞思卡尔将专注于器件优化以满足客户要求。至于LDMOS的长期规划,我们确信在未来几年它仍将是许多RF市场的技术选择。在需求旺盛的RF市场,同复合半导体技术,如GaAs 和类似GaN等正在出现的技术相比,LDMOS占据明显的领先地位。

Freescale半导体射频部副总
裁兼总经理Gavin Woods

MRF记者: 最高工作频率是LDMOS的主要限制因素吗?

Gavin Woods:在考察高频性能时,LDMOS目前受到限制。这一点我是指到4GHz以上。不过,如果你回看10年,流行的观点是LDMOS工作在1GHz和1GHz以下就不错了,当时也的确如此。不过,持续的器件工程学发展已经把LDMOS的工作频率推到了此频率的四倍以上,并且性能不断改进。例如,一月份我们宣布LDMOS功率器件可以满足WiMAX3.8GHz的要求,WiMAX对功率器件的线性度和效率有非常严格的要求,而我们的新器件就跟市场上其它器件一样可以满足这些要求。再如,它们较GaAs器件而言,明显要便宜得多。我们已证明可以不断把LDMOS扩展至更高频率,而且我们的器件设计人员告诉我,为什么我们不在保持良好性能的同时把LDMOS向更高频率推进呢?这 不需要理由。

MRF记者:现在人们在大量谈论并且越来越多的研究颇具潜力的氮化镓(GaN)器件。飞思卡尔在开发此项技术吗?

Gavin Woods:是的。我们正投资于GaN,那是为了将来的潜在应用。我们的定位是成为RF功率领域的领头羊,尽管要求的管芯技术还让我们停滞不前。在给定应用中,最具意义的器件类型会为客户带来最佳的成本/性能折衷,这正是我们想为市场提供的产品。现在,LDMOS是主要焦点,因为它提供了最佳成本/性能折衷。如果GaN或者其它技术有助于我们提高我们在RF功率市场上的领导地位,并且可帮助我们的客户设计和开发更先进的产品,那么我们就会在产品中宣扬这些技术。

MRF记者:你认为在什么应用场合下GaN具有竞争力?

Gavin Woods:在产生RF功率的问题上,与竞争技术相比,GaN最主要的优势来自其高饱和电流密度,高击穿低电压和非常高的每单元门宽功率密度。这些特征使GaN能够在很宽的带宽中高效传输很强的功率电平,它还具有工作到50GHz的潜力,因此通信、雷达、卫星通信、电子战(EW)以及数字微波广播都是可能的应用。最大的挑战是在硅或者碳化硅基片上生长出高质量的GaN晶体外延层。外延层和基片之间的晶格常数不匹配会导致缺陷,对质量和可靠性造成影响,显然,这是一个飞思卡尔和其他公司都在热情研究的课题。一旦质量和可靠性问题得到解决,市场对GaN的需求量就会决定其成本。如果有大的应用,其成本自然会下降。

MRF记者: WiMAX被吹捧成是革命性的进展,它补充甚至取代现有的无线通信技术,它代替微波链路、T1线路、蜂窝回程通信中的自由空间光传播,并且它为DSL、有线电视和光纤等家用宽带Internet接入提供了新的选择。飞思卡尔对WiMAX的定位是什么,公司如何把握这个机遇?

Gavin Woods:我们正在开发2.3、2.5和3.5GHz的WiMAX器件,我们设想这些产品市场会发展起来。如果市场得到发展,我们会把我们的产品工作频率扩展到5GHz。我们会把它当作下一件大事来对待,并一直进行下去,只有当客户告诉我们该停下来时我们才会停止。6到9个月之前当我们拜访客户时,他们对WiMAX兴趣甚微,现在,如果没有对我们所做工作、我们了解的市场走向以及我们正在进行的研究工作进行全面回顾,我们就不会放弃。所以,动力正在显而易见地聚集。我们当然相信WiMAX在固定接入应用中会是一个重要的参与者,我们已经看到了其活力。它是否会变成真正的大市场几乎完全取决于它能否提供在IEEE 802.16e标准中定义的真正灵活性。如果WiMAX能做到这一点,第二个障碍是能否出现一个WiMAX架构配置的商业案例,它如何应对下一代 CDMA2000 EV-DO标准,以及用于WCDMA的HSDPA(高速下行包接入)和HSUPA(高速上行包接入)。分散的配置将会出现,这会让你带着打开WiMAX功能的设备在公园散步。但真正潜在问题的关键是全移动性。如果这通过测试,在无线领域,每个人都会对无线工业发生兴趣。

MRF记者: 对于器件产品,增益模块看来是RF器件的一个更大市场。既然飞思卡尔进到这个拥挤不堪的竞技场,其产品如何被市场认可?它会面临什么挑战?

Gavin Woods:我们已经对通用放大器作出了正确的响应。要弄清那些在这一行业多年,基础牢固的竞争对手显然并非易事。不过,我们进入GPA行业是因为我们的客户要求我们这样做,他们需要飞思卡尔的可靠性、质量和规模生产能力。我们对器件进行了设计改进,我们感觉这给我们带来了竞争优势。

MRF记者: 很少有媒体把注意力放到射频功率器件的工业应用上,例如核磁共振成像(MRI),科学系统、加热和其它工业安全手册范围规定的操作领域。毫无疑问,由于器件深深隐藏在产品内,很难让人立即想到它们的存在。这些应用又分散在广泛的各个学科,工业市场不过是其中很实在的一个。你能谈谈飞思卡尔在开发射频功率器件工业市场的动机吗?

Gavin Woods:我们再度成功进入工业市场。6年前我们极富意义地出现在工业射频功率市场,但我们出售了该业务以关注蜂窝通信基础结构。现在我们重入工业市场并把这些年来我们为蜂窝通信架构开发的所有技术-LDMOS和整模塑料封装带入市场,这会让我们交付有明显的更佳性能、成本比其他提供商产品更低的产品。

MRF记者:你如何看待当前射频功率器件市场?

Gavin Woods:10到15年以来,除去少数散热性能改善之外,射频功率市场没有太多革新。只有同比增长的下降,没有显著的成本降低。我们将对性能采用阶梯函数改进方法并降低产品定价。LDMOS技术和整模塑料封装使我们具备此能力。

MRF记者:能举几个例子吗?

Gavin Woods:好的。比如我们的旗舰工业器件MRF6V2150N,就其目前水平而言,我们正取得明显的更高增益和效率。例如,你需要的驱动器尺寸会小很多,因为用MRF6V2150N使你获得了足够增益,这对成本产生了积极影响,单元成本会明显低于当前水平。

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