3.2.1英飞凌公司SiGe工艺
2005年,英飞凌公司开发了车载毫米波雷达用SiGe双极工艺B7HF200,布线宽度为0.35 pmo 2008年末,该公司开始批量生产采用B7HF200工艺的77 GHz频带的发送/接收电路IC芯片RXN7740。此RXN7740与ACC/避撞系统配套,装载于德国奥迪公司的奥迪A8车型上。罗伯特博世(Robert Bosch)公司的第3代长距离毫米波雷达LRR3也用过这种芯片。从现在来看,装用SiGe工艺的发送/接收电路IC芯片只有77 GHz频带的车载毫米波雷达。
英飞凌公司雷达系统IC系列(RASIC)开发担当者黄先生介绍说:在SiGe工艺中,与采用小于150 mm晶圆片的GaAs衬底的化合物半导体不同,采用200 mm晶圆片的话,可以降低成本;但是,若想降低成本,需要达到批量生产规模。有人调查后得出,批量化生产规模超过50万个的话,GaAs衬底的发送/接收电路才能发挥出成本降低的优点。
现在,车载毫米波雷达的市场规模是100万台/年,大部分与ACC/避撞系统配套。但是,采用SiGe工艺的发送/接收电路能够进一步降低成本的话,3年后市场规模可能提高到700万~800万台/年。到那时,不仅是与ACC/避撞系统配套,按理还可以应用到包括BSD在内的各个方面。
英飞凌公司的SiGe工艺为双极工艺。在双极工艺中,PA与混频电路为集成电路,为了降低振荡时的相位噪声干扰,采用了PLL(相位同步)电路。此后,该公司就在开发将SiGe工艺制造的发送/接收电路芯片与集成有PLL等电路的CMOS芯片为一体的eWLB封装(晶圆级封装),在2011年,此试制品已处于评价阶段,如图3所示,于2012年投放市场。图3英飞凌公司采用eWLB封装的发送/接收电路
黄先生说:博世公司的LRR3发送/接收电路中,裸片RXN740可直接装配在陶瓷基片上,RXN7740与PLL等其它电路部件可以采用引线键合方式进行连接。与此相比,如果开发过程中有单件封装品的话,因为实现了包括PLL等部件都封装在BGA之中,所以再装配到印制板上就更简单了。引进采用SiGe工艺的发送/接收电路IC,与发送/接收电路的部件成本相比,装配成本降低的效果更大些。英飞凌公司强调:该公司开发出单件封装品的话,与采用裸片RXN7740相比,发送/接收电路系统的成本可降低26%。
3.2.2飞思卡尔BICMOS工艺
飞思卡尔公司开发的SiGe工艺是可利用双极与CMOS两者的BiCMOS工艺。由于其是在0.18[、m的CMOS工艺HiP6基础上开发的,所以其工艺名称为HiP6MW。早在2010年11月,该公司就向多个厂家提供了采用HiP6MW工艺的77 GHz频带的毫米波雷达的发送/接收电路IC片的样品。