Infineon liefert erste CMOS-basierte HF-Schalter mit GaAs-Performance

Neubiberg, 4. Februar 2008 – Als weltweit erster Halbleiterhersteller liefert Infineon Technologies Hochfrequenz-Schalter, die in einem CMOS-Prozess auf Silizium-Wafern gefertigt werden und die gleiche Leistung bieten wie HF-Schalter, die mit Gallium-Arsenid (GaAs)-Prozesstechnologie hergestellt sind. Das ist ein bislang unerreichter technologischer Durchbruch. Bisher mussten CMOS-basierte HF-Schalter auf speziellen, sehr viel teureren Saphir-Wafern prozessiert werden, um die gleiche Leistung wie GaAs-Schalter zu erreichen.

Das erste verfügbare Produkt der neuen HF-Schalter-Familie von Infineon ist der BGS12A mit Abmessungen von nur 0,79 mm x 0,54 mm. Durch sein Fine-Pitch-Wafer-Level (WLP)-Gehäuse benötigt der BGS12A auf der Leiterplatte etwa 60 Prozent weniger Platz als der derzeit kleinste GaAs-HF-Schalter. Beispielsweise in Mobiltelefonen, WLAN- und WiMAX-Anwendungen, in GPS-Navigationssystemen, Bluetooth-Zubehör oder Remote-Keyless-Entry-Systemen (funkgesteuerter Zugang) sind HF-Schalter für die Schaltfunktionen beim Empfang und Senden (Rx/Tx) von Daten oder für die Auswahl des Frequenzbandes und der Antenne zuständig. Darüber hinaus ermöglichen HF-Schalter weltweites Roaming. Üblicherweise ist in mobilen Geräten ein HF-Schalter verbaut. In manchen Multiband-Multimode-Mobiltelefonen können es jedoch bis zu vier HF-Schalter sein.

„Die CMOS-basierten HF-Schalter von Infineon werden in einem winzigen Gehäuse geliefert und brauchen keine zusätzlichen externen Komponenten wie etwa Level-Shifter. Dadurch sparen sie viel Platz in Board-Designs“, sagte Michael Mauer, Senior Director und Marketingleiter, Discrete Semiconductors bei Infineon Technologies. „Angesichts der wachsenden Komplexität moderner Mobilgeräte ist zu erwarten, dass HF-Schalter die heutigen PIN-Dioden in den nächsten fünf Jahren ablösen.“

Laut dem amerikanischen Marktforschungsunternehmen Strategy Analytics belief sich der weltweite Markt für HF-Schalter im Jahr 2006 auf annähernd zwei Milliarden Stück und wird sich bis 2011 auf etwa vier Milliarden Stück verdoppeln.

Die neuen HF-Schalter von Infineon werden in einer ganz speziellen HF-CMOS-Technologie gefertigt, die die Vorteile von CMOS mit außergewöhnlichen HF-Eigenschaften wie geringer Einfügedämpfung, geringer harmonischer Verzerrung, guter Isolierung und hohem Leistungspegel kombiniert. Zu den inhärenten Vorteilen der CMOS-Technologie zählen die hohe Integrationsfähigkeit, die Wirtschaftlichkeit und der ausgezeichnete ESD-Schutz bei elektrostatischer Entladung. Im Vergleich zu vorhandenen Lösungen bieten die CMOS-basierten HF-Schalter höheres Potential zur weiteren Integration von Funktionen. Außerdem sind sie kostengünstiger und ermöglichen wegen ihres geringeren Stromverbrauchs eine längere Batterielebensdauer als PIN-Diodenlösungen. Die HF-Schalter von Infineon benötigen keine externen DC-Entkoppelkondensatoren und integrieren die gesamte Steuerlogik. CMOS-kompatible Logikpegel (1,4 bis 2,8 V) machen externe Level-Shifter überflüssig.

Weitere technische Details zu Infineons erstem CMOS HF-Schalter (BGS12A)

Der BGS12A ist das erste verfügbare Produkt von Infineons neuer CMOS-basierter HF-Schalter-Familie. Es handelt sich um einen universell einsetzbaren zweipoligen HF-Schalter (SPDT, Single-Pole Double-Throw) für Leistungen bis 20 dBm, mit einer Linearität P _-1dB von über 30 dBm. Der BGS12A bietet eine hohe HF-Leistung mit einer Einfügedämpfung von nur 0,3 dB bei einer Frequenz von 1,0 GHz, geringer harmonischer Verzerrung, guter Isolierung (34 dB bei 1,0 GHz) und schneller Schaltzeit von weniger als 4 µs. Seine Schnittstellen sind gegen 1,5 kV HBM (Human Body Model) ESD geschützt, wodurch sich die Produktionsausbeute bei Modulherstellern für Mobilgeräte verbessert und die erforderlichen ESD-Pegel erreicht werden. Der BGS12A eignet sich für Anwendungen mit geringer bis mittlerer Leistung bis zu 3 GHz.

Preis und Verfügbarkeit

Volumenproduktion des BGS12A hat begonnen. Bei einer Abnahmemenge von 1.000 Einheiten beträgt der Stückpreis etwa US$ 0,70. Infineon wird weitere HF-Schalter der Familie mit zusätzlichen Gehäuseoptionen wie dem TSLP (Thin Small Leadless Package)-Gehäuse mit bis zu 16 Pins, hohen Leistungspegeln von 38 dBm und bis zu neun Tx/Rx-Ports für ein breites Spektrum von drahtlosen Anwendungen auf den Markt bringen. Deren Volumenfertigung wird voraussichtlich in der zweiten Hälfte 2008 aufgenommen.

Weitere Informationen zu den CMOS HF-Schaltern von Infineon erhalten Sie unter www.infineon.com/RFswitches und auf dem Mobile World Congress in Barcelona (12. bis 14. Februar 2008) auf Stand B19 in Halle 1.

Die Infineon Technologies AG bietet Halbleiter- und Systemlösungen, die drei zentrale Herausforderungen der modernen Gesellschaft adressieren: Energieeffizienz, Kommunikation sowie Sicherheit. Mit weltweit rund 43.000 Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen (davon etwa 13.500 bei Qimonda) erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2007 (Ende September) einen Umsatz von 7,7 Milliarden Euro (davon 3,6 Milliarden Euro von Qimonda). Das Unternehmen ist in Frankfurt und New York unter dem Symbol „IFX“ notiert.