瑞薩科技致力於開發微處理器之全新中央處理器架構

tk02561 · 發表於 2011-9-26 08:03:46

新款SiGe:C HBT電晶體可將無線接收到的微弱微波訊號放大為適合的水準，以達到0.75 dB的雜訊值，為無線區域網路及其他應用所使用5.8 GHz頻段的業界最高水準。由於能夠以如此低的雜訊放大訊號強度，因此可提高終端產品的通訊接收靈敏度。由於它可減少訊號傳輸錯誤，因此其運作耗電量可降低至具同等效能之瑞薩現有產品的四分之一。
瑞薩銷售適用於微波放大器應用的電晶體及IC，為無線區域網路、消費性家用無線電話、地面數位電視廣播調整器以及包含GPS功能的設備等提供解決方案，並且在微波應用電晶體領域獲得業界第一的市佔率(瑞薩的估計)。在上述背景之中，瑞薩已開發出採用SiGe:C材料的全新製程技術，以回應市場對於更低雜訊的需求，並且為衛星廣播所使用的12 GHz以上的頻率提供解決方案。以此製程為基礎，瑞薩已開發並推出NESG7030M04 SiGe:C HBT裝置，可達到業界最高水準的低雜訊效能，並且在數MHz至14 GHz頻段的頻率範圍內皆可發揮穩定效能。

(1)業界最高水準的5.8 GHz頻段低雜訊效能
利用上述新開發的SiGe:C製程(註3)，瑞薩5.8 GHz頻段SiGe:C HBT及SiGe HBT裝置可達到業界最低的雜訊值0.75 dB。相較於瑞薩先前的SiGe HBT裝置，改善了0.35 dB。另外，此裝置在最小雜訊值條件下可獲得14.0 dB增益。如此可使通訊接收靈敏度提升或使訊號傳輸錯誤減少，而且新裝置能以瑞薩先前產品四分之一的耗電量，提供接近的效能。

(2)更高的耐受電壓可在廣大的頻寬中提供穩定運作
在早期以矽為基礎的異質接面電晶體中，無法避免藉由降低集極-射極耐受電壓以換得減少雜訊，而這限制了這些裝置可使用的應用範圍。在此新款產品中，瑞薩最佳化集極-基極的特徵，使其能夠確保4.3 V的耐受電壓等級。如此提高了所使用的電壓供應範圍，並且在數MHz到14 GHz頻段的頻率範圍內皆可發揮穩定的運作效能，使此裝置可用於更廣泛的應用範圍。例如，它支援所有ISM頻段(註4)應用，包括智慧電網、智慧電表及家庭區域網路(HAN)應用。

tk02561 · 發表於 2011-9-26 08:03:52

另外，由於此電晶體是為了微波應用而開發的，因此瑞薩提供業界標準的4-pin薄型迷你模型封裝(瑞薩封裝名稱：M04封裝)。因此，此產品有助於減少使用者終端產品的製造步驟，例如由於現有封裝的良好記錄，可簡化安裝評估程序，或者使用現有的電路板線路圖，僅需稍微修改周圍的電路。
在利用上述新製程的優勢，擴充其具有業界最高水準低雜訊效能的雙極電晶體產品線的同時，瑞薩亦承諾將此新製程部署至微波IC的開發，並進一步提供此領域的解決方案，以回應市場需求。

(註1)此為結合瑞薩SiGe:C異質接面電晶體與0.15 µm CMOS製程，並針對微波IC應用進行最佳化的fT = 100 GHz製程。
BiCMOS：Bipolar complementary metal oxide semiconductor(雙極互補金氧半導體)的縮寫。這是可製造混合雙極與CMOS裝置的製程。它可藉由結合針對高頻率電路進行最佳化的雙極技術以及支援高密度低功率電路設計的CMOS技術，用於製造微波應用IC。
瑞薩將此製程定位為繼瑞薩使用至今的製程之後的次世代製程，並承諾將繼續致力於開發此製程。

(註2)矽鍺：碳異質接面電晶體(SiGe:C HBT)是針對微波應用進行最佳化的電晶體，實作方法是結合可提升裝置效能的製程技術(在矽電晶體基礎中加入少量的鍺與碳)以及形成可在半導體中以高密度進行高速傳輸之電路的製程(利用異質接面)。

(註3) SiGe:C製程在此新產品的應用
為達成微波範圍內的低雜訊目標，瑞薩利用新開發的SiGe:C製程以及可降低電晶體基極60%電阻的最佳化選擇性磊晶成長晶體成長技術(包括射極、基極及集極架構)，並最佳化其0.15 µm精密製造技術，致力於提高基極的電子速度並降低基極的電阻。
磊晶成長：一種製程技術，可將半導體中的晶體成長限制在形成電晶體基極層的部分。

(註4)ISM：Industrial scientific and medical band(工業科學醫療頻段)的縮寫。ISM 頻段為提供工業、科學及醫療領域之一般用途而配置的頻率頻段。使用此頻段的無線系統包括無線區域網路、藍牙、業餘無線電、DSRC、各種雷達、無線電話、ZigBee及其他應用。

globe0968 · 發表於 2012-12-6 17:48:31

瑞薩電子推出採用超小型封裝的RAA20770X系列快速反應POL轉換器IC
高效能Mini-POL轉換器具備面積縮小75%的晶圓級晶片尺寸封裝及超低熱阻

2012年12月6日，台北訊－先進半導體解決方案之頂尖供應商瑞薩電子(TSE：6723)開發RAA20770X系列mini-POL [註 1] 轉換器 IC，目前推出六種不同電流供應等級與功能的產品，適用於多種應用領域中的ASIC與其他大型邏輯電路，包括個人電腦、伺服器、工業用設備、辦公室自動化及網路設備。RAA20770X系列產品的微型化及其功率密度亦皆達業界最高標準。

近期電源供應器市場出現兩項變革，首先為實現節能社會的理想而須降低耗電量，其次則是因市場對於具高功能性半導體產品需求的增加，如微控制器(MCU)、SoC裝置等，而使供應電壓趨向多樣化。
為符合第一項需求，新產品RAA20770X可在正常負載下執行高效能電源轉換，並快速且規律地轉換至低功率模式。因此可降低整體系統的耗電量，並協助實現高能源效率的社會。

為達成第二項要求，雖然會因為電源提升而導致產品鑲嵌面積擴大，但RAA20770X系列採用等同於晶片本身大小的超小型晶圓級晶片尺寸封裝，此系列產品尺寸相較於早期的瑞薩產品縮小75%。另外，由於封裝內無需導線連接，因而可降低導線電阻，有助於提升電壓轉換效率。RAA20770X系列更是第一款具備此整合度的小型封裝產品。

globe0968 · 發表於 2012-12-6 17:48:52

RAA20770X系列POL轉換器IC的主要功能：

(1) 面積縮小約75%，有助於系統小型化
瑞薩在RAA20770X產品中採用晶圓級晶片尺寸的封裝，實現以迷你外型供應大量電流的POL裝置，因此可將IC內部導線電阻及封裝導線電阻，降至絕對極小值。例如，支援最大額定電流10 A的RAA207701GBM，封裝尺寸極小，僅2.7×3.4 mm，相較於瑞薩較早的SiP POL產品，其封裝尺寸約縮小75%。此外，從封裝表面到晶片接合區的熱阻僅有極低的1°C/W，可在搭配散熱片及氣流時，提供高散熱設計。

(2) 支援更長的電池壽命
次世代筆記型電腦將需要類似現有平板電腦及手機，在待機時仍可進行資訊更新與擷取的功能(連線待機)，故必須儘可能降低連線待機模式時的耗電量。為滿足此需求，RAA20770X系列產品採用恆定導通時間控制方法 [註 2]。在低耗電模式時，負載電流較低，可達到約0.5 µW的低耗電量。恆定導通時間控制方法的另一項優點，則是可藉由降低運作頻率來減少POL轉換器的耗電量;沒有負載時可降低1.6 mW耗電量，在待機模式下可達到0.5 µW。恆定導通時間控制方法亦具備快速反應的優點。例如，即使電子設備從省電模式切換至正常模式，發生電流快速增加的情況，轉換器亦可藉由提高運作頻率而立即反應。

(3) 可簡化高可靠性電源供應系統的設計
RAA20770X系列產品在同一晶片內整合了POL轉換器所需要的多種保護功能，例如過電流、過電壓及熱保護等。因此，此系列產品支援安全且具有靈活性強的高可靠性電源供應系統設計，僅需搭配最少的外部元件，不僅可簡化設計，並能減少物料清單。除此之外，亦可修改輸出電壓與運作頻率以符合所採用的應用需求，提供適用於多種應用的操作彈性。

globe0968 · 發表於 2012-12-6 17:49:05

(4) 支援單電壓電源供應設計
新款RAA207703GBM、RAA207704GBM及RAA207705GBM裝置包括整合的5 V低壓降穩壓器(LDO)電路，可提供電源供應控制器內部所需的5 V，所以無需外部的電源供應。如此一來，即可使系統僅以單一電壓運作，例如使用12 V電源供應。

RAA20770X系列產品除了結合電源供應控制器與驅動控制器IC之外，還在單晶片中整合了兩個已針對POL轉換器進行最佳化的MOSFETS [註 3]，可將ASIC等大型積體電路所使用的5 V或12 V輸入電壓降壓至1 V或3.3 V。例如，具備最大額定電流10 A的RAA207701GBM，以12 V輸入及3.3 V輸出而言，可實現從低電流區流至高電流區的高效率電源轉換，特別是在10 mA時效率可達到89%，4 A時可達到95%，10 A時可達到92%。上述電源轉換效率將有助於降低終端產品的整體耗電量。

[註 1]：POL：負載點 (Point of load)。POL轉換器是降壓DC-DC轉換器，位於靠近耗電負載的位置。
[註 2]：恆定導通時間控制方法，其PWM導通時間是恆定的，並依據負載電流自動調整運作頻率。
[註 3]：MOSFET：金屬氧化物半導體場效電晶體。

供貨時程
RAA20770X系列POL轉換器IC自2012年12月開始供應樣品；量產時程為2013年3月，預估至2013年7月每月產能可達50萬顆。(供貨情況如有變更，將不另行通知。)

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