用于WLAN应用的前端集成电路制造技术

用于无线局域网WLAN应用的前端集成电路。在一些实施例中，半导体裸芯可以包括半导体基板，以及在该半导体基板上实现并且配置用于与频率范围相关联的WLAN发射操作的功率放大器。该半导体裸芯还可以包括在该半导体基板上实现并且配置用于与该频率范围相关联的WLAN接收操作的低噪声放大器(LNA)。该半导体裸芯还可以包括在该半导体基板上实现并且配置为有助于该发射和接收操作的发射/接收开关。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年1月7日提交的，名称为“HIGHLY INTEGRATED SINGLE CHIP FRONT-END IC BASED ON SIGE BICMOS”的美国临时申请No.62/100,659的优先权，其公开由此通过引用明确地整体合并于此。
本公开涉及一种用于射频(RF)应用的前端设计。
技术介绍
许多电子设备包括配置为提供无线局域网(WLAN)功能的电路和组件。这种WLAN功能允许电子设备以无线方式与一个或多个其它设备进行通信。
技术实现思路
根据多种实现方式，本公开涉及一种半导体裸芯，其包括半导体基板和功率放大器，该功率放大器在该半导体基板上实现，并配置用于与频率范围相关联的无线局域网(WLAN)发射操作。该半导体裸芯还包括低噪声放大器(LNA)，该低噪声放大器在该半导体基板上实现，并配置用于与该频率范围相关联的WLAN接收操作。该半导体裸芯还包括发射/接收开关，该发射/接收开关在该半导体基板上实现，并配置为有助于该发射和接收操作。在一些实施例中，该频率范围可以包括4.9GHz至5.9GHz的WLAN频率范围。在一些实施例中，该半导体基板可以配置为允许硅锗(SiGe)BiCMOS工艺技术的实现。该功率放大器可以实现为具有多个级的SiGe功率放大器。该多个级可以包括具有第一放大晶体管的第一级，具有第二放大晶体管的第二级以及具有第三放大晶体管的第三级。该第一放大晶体管、该第二放大晶体管和该第三放大晶体管中的每一个可以配置为通过其基极接收输入信号并通过其集电极生成放大的信号，使得用于该SiGe功率放大器的输入射频(RF)<br>
信号被提供至该第一放大晶体管的基极，并且通过该第三放大晶体管的集电极获得来自该SiGe功率放大器的放大的RF信号。在一些实施例中，该半导体裸芯还可以包括一个或多个匹配网络电路，其在该多个级之前、级之间和/或该多个级之后实现。在一些实施例中，该半导体裸芯还可以包括CMOS控制器，其配置为为该SiGe功率放大器提供控制功能。在一些实施例中，该半导体裸芯还可以包括一个或多个偏置电路，其配置为提供偏置信号至该多个级。该一个或多个偏置电路中的至少一些可以配置为提供裸芯上温度和电压补偿功能中的任一个或两者。在一些实施例中，该半导体裸芯还可以包括功率检测器，其配置为测量与该SiGe功率放大器相关联的功率。这种功率检测器可以是例如对数检测器。在一些实施例中，该LNA可以实现在具有第一晶体管和第二晶体管的共源共栅配置中。该第一晶体管可以配置为作为共源极器件操作，并且该第二晶体管可以配置为作为共栅极器件操作。该LNA可以配置为使得输入RF信号被提供至该第一晶体管的栅极，并通过该第一晶体管的漏极输出放大的RF信号，并且来自该第一晶体管的漏极的放大的信号被提供至该第二晶体管的源极用于进一步放大，并通过该第二晶体管的漏极输出。在一些实施例中，该LNA可以包括旁路电路，其实现在该第一晶体管的栅极和该第二晶体管的漏极之间。该旁路电路可以包括串联布置的第一和第二晶体管，并且在该第一和第二晶体管之间实现衰减阻抗。在一些实施例中，该LNA还可以包括一个或多个陷波滤波器。在一些实施例中，该发射/接收开关可以实现为包括与天线通信的刀，与该LNA通信的第一掷以及与该功率放大器通信的第二掷。该发射/接收开关可以包括在该刀和该第一掷之间的第一串联路径，以及在该刀和该第二掷之间的第二串联路径。该第一和第二串联路径中的每一个可以包括多个场效应晶体管(FET)，该多个场效应晶体管串联布置并且配置为接通以用于通过RF信号以及断开用于阻止通过RF信号。在一些实施例中，该发射/接收开关还可以包括在该第一掷和AC接地之间的第一分流路径，以及在该第二掷和该AC接地之间的第二分流路径。该第一和第二分流路径中的每一个可以包括多个FET，该多个FET串联布置并
且配置为当对应的串联路径断开时接通，以及当该串联路径接通时断开。该第一和第二串联路径以及该第一和第二分流路径中的每一个FET可以实现为具有多栅极配置的MOSFET器件。在一些实施例中，本公开涉及一种用于制造半导体裸芯的方法。该方法包括形成或提供半导体基板，以及在该半导体基板上实现功率放大器。该功率放大器配置用于与频率范围相关联的无线局域网(WLAN)发射操作。该方法还包括在该半导体基板上形成低噪声放大器(LNA)。该LNA配置用于与该频率范围相关联的WLAN接收操作。该方法还包括在该半导体基板上实现发射/接收开关。该发射/接收开关配置为有助于该发射和接收操作。根据一些教导，本公开涉及一种射频(RF)模块，其包括配置为容纳多个组件的封装基板，以及在安装在该封装基板上的裸芯上实现的前端集成电路(FEIC)。该裸芯包括半导体基板，以及在该半导体基板上实现并且配置用于与频率范围相关联的无线局域网(WLAN)发射操作的功率放大器。该裸芯还包括在该半导体基板上实现并且配置用于与该频率范围相关联的WLAN接收操作的低噪声放大器(LNA)。该裸芯还包括在该半导体基板上实现并且配置为有助于该发射和接收操作的发射/接收开关。在一些实施例中，该频率范围可以包括4.9GHz至5.9GHz的高WLAN频率范围。在一些实施例中，该RF模块还可以包括安装在该封装基板上的第二裸芯。该第二裸芯可以包括配置用于与第二频率范围相关联的发射和接收操作的FEIC，并且该FEIC可以包括功率放大器、LNA和发射/接收开关。在一些实施例中，该第二频率范围可以包括2.4GHz至2.5GHz的低WLAN频率范围。在一些实施例中，该第二裸芯的发射/接收开关可以配置为允许通过该第二裸芯路由与短距离个人局域网相关联的RF信号。在一些实施例中，该RF模块还可以包括双工器，其实现为允许该RF模块在高和低WLAN频率范围中同时操作。在一些实施例中，该RF模块还可以包括配置为在该高WLAN频率范围中操作以提供多输入多输出(MIMO)功能的裸芯中的一个或多个。根据一些实施，本公开涉及一种无线设备，其具有收发器，以及与该收发器通信并实现在裸芯上的前端集成电路(FEIC)。该裸芯包括半导体基板以及功率放大器，该功率放大器在该半导体基板上实现并且配置用于与频率范
围相关联的无线局域网(WLAN)发射操作。该裸芯还包括低噪声放大器(LNA)，该低噪声放大器在该半导体基板上实现并且配置用于与该频率范围相关联的WLAN接收操作。该裸芯还包括发射/接收开关，该发射/接收开关在该半导体基板上实现并且配置为有助于该发射和接收操作。该无线设备还包括天线，该天线与该裸芯通信并且配置为有助于该发射和接收操作。在一些实施例中，该FEIC可以实现在前端模块上。在一些实施例中，该无线设备还可以包括配置用于蜂窝发射和接收操作的蜂窝FEIC和蜂窝天线。出于总结本公开的目的，在在此已经描述了本专利技术的特定方面、优点和新颖的特征。将理解，根据本专利技术的任何特别的实施例，并非一定要实现所有这些优点。因此，可以以实现或优化如在此教导的一个或一组优点的方式实施或实现本专利技术，而并非一定要实现如在此教导或建议的其它优点。附图说明图1示出具有收发器/基带块、第一频带块、第二频带块、以及双工器块的双频带前端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体裸芯，包括：半导体基板；功率放大器，在该半导体基板上实现，并且配置用于与频率范围相关联的无线局域网(WLAN)发射操作；低噪声放大器(LNA)，在该半导体基板上实现，并且配置用于与该频率范围相关联的WLAN接收操作；以及发射/接收开关，在该半导体基板上实现，并且配置为有助于该发射和接收操作。

【技术特征摘要】
2015.01.07 US 62/100,6591.一种半导体裸芯，包括：半导体基板；功率放大器，在该半导体基板上实现，并且配置用于与频率范围相关联的无线局域网(WLAN)发射操作；低噪声放大器(LNA)，在该半导体基板上实现，并且配置用于与该频率范围相关联的WLAN接收操作；以及发射/接收开关，在该半导体基板上实现，并且配置为有助于该发射和接收操作。2.如权利要求1所述的半导体裸芯，其中该频率范围包括4.9GHz至5.9GHz的WLAN频率范围。3.如权利要求1所述的半导体裸芯，其中该半导体基板配置为允许硅锗(SiGe)BiCMOS工艺技术的实现。4.如权利要求3所述的半导体裸芯，其中该功率放大器实现为SiGe功率放大器。5.如权利要求4所述的半导体裸芯，其中该SiGe功率放大器包括多个级。6.如权利要求5所述的半导体裸芯，其中该多个级包括具有第一放大晶体管的第一级，具有第二放大晶体管的第二级以及具有第三放大晶体管的第三级。7.如权利要求6所述的半导体裸芯，其中该第一放大晶体管、第二放大晶体管和第三放大晶体管中的每一个配置为通过其基极接收输入信号并通过其集电极生成放大的信号，使得用于该SiGe功率放大器的输入射频(RF)信号提供至该第一放大晶体管的基极，并且通过该第三放大晶体管的集电极获得来自该SiGe功率放大器的放大的RF信号。8.如权利要求5所述的半导体裸芯，还包括一个或多个匹配网络电路，其在该多个级之前、级之间和/或该多个级之后实现。9.如权利要求5所述的半导体裸芯，还包括CMOS控制器，其配置为为该SiGe功率放大器提供控制功能。10.如权利要求5所述的半导体裸芯，还包括一个或多个偏置电路，其
\t配置为提供偏置信号至该多个级。11.如权利要求10所述的半导体裸芯，其中该一个或多个偏置电路中的至少一些配置为提供裸芯上温度和电压补偿功能中的任一个或两者。12.如权利要求5所述的半导体裸芯，还包括功率检测器，其配置为测量与该SiGe功率放大器相关联的功率。13.如权利要求12所述的半导体裸芯，其中该功率检测器包括对数检测器。14.如权利要求3所述的半导体裸芯，其中该LNA实现在具有第一晶体管和第二晶体管的共源共栅配置中。15.如权利要求14所述的半导体裸芯，其中该第一晶体管配置为作为共源极器件操作，并且该第二晶体管配置作为共栅极器件操作。16.如权利要求15所述的半导体裸芯，其中该LNA配置为使得输入RF信号被提供至该第一晶体管的栅极，并通过该第一晶体管的漏极输出该放大的RF信号，来自该第一晶体管的漏极的放大的信号被提供至该第二晶体管的源极用于进一步放大，并通过该第二晶体管的漏极输出。17.如权利要求16所述的半导体裸芯，其中该LNA包括实现在该第一晶体管的栅极和该第二晶体管的漏极之间的旁路电路。18.如权利要求17所述的半导体裸芯，其中该旁路电路包括串联布置的第一和第二晶体管，并且在该第一和第二晶体管之间实现衰减阻抗。19.如权利要求17所述的半导体裸芯，其中该LNA还包括一个或多个陷波滤波器。20.如权利要求3所述的半导体裸芯，其中该发射/接收开关实现为包括与天线通信的刀，与该LNA通信的第一掷以及与该功率放大器通信的第二掷。21.如权利要求20所述的半导体裸芯，其中该发射/接收开关包括在该刀和该第一掷之间的第一串联路径，以及在该刀和该第二掷之间的第二串联路...

【专利技术属性】
技术研发人员：CW·P·黄，L·拉姆，M·M·多尔蒂，M·J·麦克帕特林，
申请(专利权)人：天工方案公司，
类型：发明
国别省市：美国;US