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基于 SOI 的射频芯片设计

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-29 14:24:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| Joy.ai | 2022-09-29 14:24:22

依托团队在硅基高级程度多通道T/R系统芯片方面的技术优势,解决目前GaAs工艺T/R芯片的高成本、低集成度、低良率、一致性差、装配复杂,以及静电保护能力弱等问题,打开该产品庞大的民用市场。基于云端的模拟IC的智慧EDA工具,实现高效仿真和IP的有效复用改变我国 EDA 产品严重依赖进口的产业发展瓶颈。本项目技术团队在基于SOI的IC设计方面,在多个细分应用领域的设计方案,均达到了国际先进水平,其设计性能也获得了终端用户的高度认可。团队内来自中电13所、55所及中科院系统的多为资深专家,是实现IDM模式的技术保障。

在微波功率器件中,硅基器件如 LDMOS 的极限频率不超过3.5GHz,更高频率的微波电路需使用 GaAs 和 GaN 工艺。GaAs 目前是市场主流,而相比 GaAs, GaN 具有更高的热导率(是 GaAs 的 3 倍)、更好的化学稳定性(不易被腐蚀)和更强的抗辐射能力。RF SOI 技术的特点:相对于CMOS工艺:①击穿电压高 • 相对于CMOS截止频率和工作频率高②优良的传输线损耗和匹配网络的Q值 • 卓越的Tx和Rx性能以及数字集成能力。基于 RF SOI 的 T/R 组件集成度高①开关、PA、LNA、移相器和可变增益放大器(VGA)被完全集成在一起②同时具有控制、偏置、内存和电源结合功能,设计简化,材料低成本和简化供应链。

1:卫星的应用热点从传统业务转向机舱网络服务、物联网、遥感大数据、民用导航等新兴应用场景领域。

25G 时代的重要特征之一在于灵活高效、万物互联,而地面通信网络受制于地理环境因素,尚难以实现全球全方位无缝覆盖。

35G 商用正加速通信卫星的应用,星地融合成为 5G 通讯模式的重要补充,新一轮高通量卫星建设热潮正兴起。

4:卫星作为一种太空基础设施成为通信产业链中重要一环,星地通信网络有望在 5G 时代形成星地融合新商业模式。

岳瑞峰,清华大学 教授 博士生导师,集成电路设计、建模与模拟、宽禁带半导体(碳化硅、金刚石)功率器件设计与制造专家。朱伟,清华大学 工学博士,主要研究方向——硅基毫米波相控阵收发系统等领域;主导完成过一系列公司和科研院所的重大科研项目。唐杨,清华大学 工学博士,主要研究方向——太赫兹微系统集成;具有丰富的在片RF/MW测试、系统级仿真设计和异构封装经验。王燕 CTO, 清华大学 教授 博士生导师, 资深微电子领域专家张庆钊 项目负责人, 中科院微电子所 研究员 博士张健清 合伙人,曾任多家上市公司总裁,国家发展与改革委员会 顾问专家刁先生,紫光集团联席总裁,长江存储执行董事长(高级顾问)黄先生,专业教授级高级工程师,国务院特殊津贴IC设计:国内设计领域资深专家领衔,全部由来自清华的优秀人才组成,近10年合作基础,90%以上为博士研究生。

建立了基于阈值电压和表面势的GaN HEMT器件的解析模型,研究结果在国内属首次并达到了国际先进水平。该模型已成功地嵌入香港AOE计划建立的交互式在线模型模拟平台:i-MOSWebsite: ***),并向全世界开放与国内最大的IC制造企业—SMIC合作开展新技术节点(65nm14nm)的模型模拟研究,开发了射频晶体管的小信号和大信号模型;建立了电感、变压器和传输线等无源元件的模型及相应的提参方法,为SMIC提供了28nm晶体管关键电学参数如接触电阻,沟道电阻及迁移率的提取方法,为其新技术节点的工艺开发提供了指导在CMOS毫米波Gbps无线通信系统的架构设计、关键电路设计、有源无源器件建模、电路/电磁联合仿真的设计方法等方面进行了深入探索,成功研制出国内首款CMOS 60GHz射频前端

的单片全集成芯片,最高支持6Gbps的物理层通信速率和16QAM调制方式;在国内率先开发出28G94G面向5G/6G通信的4通道硅基相控阵射频前端芯片,性能达到国际先进水平。相

关成果获得海思和华为持续的支持,并与中电集团在毫米波芯片方面开展了长期的合作提出一种以性能模型为中心的集成电路系统级自动优化框架,能高效地完成系统指标的制定、划分与优化,经电路设计验证,可辅助设计者快速完成电路系统级的设计。

融资额度1000万元,出让股权10%,融到的资金用于市场营销与销售推广,人才引进与联合研发,数据中台与基础设施,行业标准化开发。