《照片人物 Silicon Labs副總裁Ed Healy》 |
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電子元件持續走向高密度、高整合性的設計趨勢,以減少元件數及晶片、面板體積,但仍能獲致更佳的效能,並降低成本。在終端通訊設備的市場,尤其是手機的設計上,輕薄短小更是一直以來致力達成的目標,但若打開手機的外殼,其電路板上仍有七、八十個元件,複雜度可以想見。
目前射頻(RF)電路正朝向模組化(SiP)及單晶片化(SoC)兩大路線發展,業者相信不久後的電路板上,將只會見到不足十個的整合晶片。但由於不同功能的射頻元件有不同的適合製程技術,例如PA多採GaAs HBT製程,Switch多採pHEMT,其他元件則有BiCMOS或SiGe等,不一而足,整合的路仍充滿挑戰。
因此能在射頻市場上競逐的廠商,皆有其技術上的獨到之處。1996年成立於德州奧斯丁市的Silicon Labs公司,即以全CMOS製程來開發Mixed-signal IC,且在技術上不斷有所突破而備受注目,至今已申請到超過125項專利。
Silicon Labs副總裁Ed Healy來台接受專訪時表示,該公司產品發展的四大準則是:爭取首創設計、注重高效益應用、確保產品生命週期長、發展專利(IP)構築產業門檻,也就是不會做 "Me too" 的產品,鎖定Mixed-signal IC則是因類比產品技術門檻高,生命週期可達2-3年,而CMOS的製程發展成熟,只要能克服射頻特殊需求的瓶頸,就能設計出最小尺寸、最低成本的Mixed-signal IC,因此他相信各種元件未來都會走向CMOS的製程。
Ed Healy展示該公司在GSM/GPRS的主力 - Aero 收發器晶片組,該項方案將IF SAW過濾器、低雜訊放大器(LNA)、壓控震盪器(VCO)模組及超過六十個在傳統GSM手機上使用的其他分離元件,整合在三個主要元件上,即收發器(Transceiver)、RF合成器(Synthesizer)及通用基頻介面(Universal Baseband Interface)。與其他方案相較之下,Aero晶片組可減少70%的板面空間,及減少80%元件數目,其成就確實可觀。
Ed Healy表示,將複雜的元件整合在簡單的架構下,好處很明顯,但卻不容易,以VCO為例,要以CMOS製程來做,得先克服多種雜訊的問題,Silicon Labs也因具備此一獨到技術,所以即使是射頻IC的同業,也可成為設計上合作夥伴。目前Silicon Labs主要與台積電共同開發CMOS在射頻應用上的技術,其中Aero晶片組核心的合成器即採0.35μm CMOS(2.7 V to 3.6 V),韓國大廠Samsung是最主要的手機配合廠商,預計在今年第二季即可量產採用Aero的手機。
在可預見的未來,手機仍是產量最大的電子產品市場,預計今年將有4.3億支的需求,對於零組件製造商而言,市場相當誘人。國內廠商目前只有部分的被動、功能元件可打進此一市場,關鍵零組件則幾乎無緣分食,但在各個分離元件逐漸被整合的趨勢下,國內廠商的地位岌岌可危,是該力求精進了。