成立未满10年的Silicon Laboratories,在IC设计产业算是相当年轻的公司,不过该公司在技术上却相当领先,尤其在手机用的射频技术领域,该公司是少数能利用CMOS制程推出相关产品的厂商,而保持该公司强大竞争力的重要因素应该就是来自于企业文化,不因为创意、想法的前瞻就轻易放弃,反而透过不断的努力、改正,让构想变成可行的技术与实际的产品。

Silicon Labs.副总裁Ed Healy
Silicon Labs.副总裁Ed Healy

一般说来,目前手机内部的芯片分成射频与基频两大区块,基频芯片主要是负责讯号的数字运算与处理,而射频部分则负责将数字讯号转换成高频率的电磁波传送出去,或是接收电磁波转换成低频的数字讯号供基频芯片处理。过去,硅材料的CMOS制程由于先天上的物理限制,以该技术制成的射频组件,难以达到射频芯片要求的震荡频率,所以该类组件多以特殊制程或化合物半导体材料制造,不仅技术较为困难、成本也高。

Silicon Labs.成立初期就以模拟、混合讯号为技术核心,该公司副总裁Ed Healy表示,在几年之前没有人相信可以将射频组件利用CMOS制程来生产,然而该公司在内部提出这个想法后,积极投入研发,进而推出了全球第一款CMOS射频收发器。至于难度更高的功率放大器组件,开发时间更是长达4年,由不轻易放弃的信念,终于在日前正式发表全球第一颗CMOS制程的射频功率放大器单芯片。

Ed Healy进一步指出,该款功率放大器整合收发器到天线开关模块(Antenna Switch Module;ASM)之间的所有功能,包括功率控制电路、过热和负载不匹配保护功能、谐波滤除以及输出入匹配电路,可以节省超过七成的电路板面积和零件数目,采用台积电0.35微米CMOS制程制造。至于未来是否可能进一步将其收发器与功率放大器整合成一射频单芯片,Ed Healy强调,基本上的方向是如此,但目前两款产品的制程不同,模拟电路的整合难度也较高,从设计到制造阶段,包括晶体管到整个系统层级都要考虑进去,还需要一段相当长的研发时间。

Silicon Labs.的功率放大器采用的是新型的非线性架构,因此该公司也针对此申请了超过20个专利,在CMOS射频技术领域更累积了超过75项专利。目前该款产品的样品全球已经有超过40家手机制造商在测试当中;台湾也有四家厂商进行样品测试,其中三家已经完成测试报告。产品预计今年第三季正式量产,以六到九个月的设计周期估计,搭载该款功率放大器的终端产品,将在明年正式问世。该产品符合GPRS Class 12标准,并支持GPRS多槽(Multi-slot)应用,下一代产品将锁定在EDGE规格,3G规格的产品不是近期该公司发展的重心。