TowerJazz和加州大学圣地亚哥分校展示256元，60GHz硅晶片级相控阵发射器

在展台＃1348在theSpecialty代工TowerJazz（其中有在Tower半导体有限公司在米格代尔Haemek，以色列，并在其子公司Jazz半导体公司在纽波特海滩，加利福尼亚，美国和日本的TowerJazz公司制造工厂）和加州大学圣地亚哥分校（UCSD）已经证明了什么是声称自己是第一个256元（16×16）晶圆级相控阵发射器集成了高效率的天线在56-65GHz频率范围内工作。首次成功是用于使用TowerJazz自身专有模型，试剂盒及其SBC18H3 0.18微米SiGe BiCMOS工艺的毫米波能力的晶片规模RFIC实现。

TowerJazz说，此外，它的专有方法允许非常大的芯片面积与集成的一个非常高的水平。相控阵系统级芯片（SoC）的瞄准新兴5G高性能的无线标准，这将瞄准大于10Gbps的峰值数据速率通信。阵列具有波束形成功能，包括独立的振幅和对所有256个不同的天线元件的相位控制。通过开发这种晶圆级芯片，加州大学圣地亚哥分校和TowerJazz已经证明高度可扩展的RFIC发射机5G相控阵应用。芯片上的合作部分由美国国防部高级研究计划局（DARPA）根据丹尼尔博士绿色的方向多样化残疾人专用异构集成（代希）计划资助。

相控阵列允许的天线射束的电子转向任意方向，并与高天线增益，通过控制在每个天线单元的相位。辐射束可以被“在空间中移动”通过在用于产生所述波束的每个天线元件的相位和振幅的控制使用完全电子装置。此波束控制技术更加紧凑，比机械操纵阵列快得多。此外，相控阵允许创建在辐射图案深空值，以减轻从若干不同方向的强干扰信号。自20世纪50年代在国防领域，他们一直在使用，已经看到了商业系统有限的使用，由于其成本相对较高。 TowerJazz的晶片工艺的UCSD的设计和使用的目的是大大减少了相控阵列的成本，尤其是在毫米波频率为5G的通信系统。

“由加州大学圣地亚哥分校的5G 60GHz的相控阵发射取得的成果再次证明TowerJazz，加州大学圣地亚哥分校和DARPA之间的显着团队协作，以提供新的功能和技术，无论是航空航天和国防社区以及商业市场，”评论博士大卫·霍华德，TowerJazz的对于代希计划的执行总监和同胞及联合首席研究员。

加州大学圣地亚哥分校的相控阵系统芯片

晶片尺度256元件的SiGe BiCMOS的SoC相位阵列是42毫米x42毫米并组合的60GHz源，放大器，配电网络，移相器，电压控制放大器和高效率的片上天线（16×16个元件），为新一代的高性能使创记录的业绩相控阵60GHz频段（56-65GHz），说TowerJazz。这样的进步更好地服务于更大，但不包括─5亿美元的新兴市场的5G 60GHz的基站与波束赋形能力和Gbps的数据传输速率的需求，这是不可忽视。将天线集成在芯片上，除去相控阵和片外天线之间的昂贵和有损转换和分发网络。

晶片尺度的相控阵256辐射元件，连同如双SPI控制（串行并行接口）所需的所有CMOS控制电路，能够对电子束扫描到+/- 50°在所有平面 - 在大多数的任何毫米波相控阵天线迄今为止，就认为。达45dBm的测量EIRP（等效全向辐射功率）在60GHz的从晶片规模阵列取得在操作温度为95-100℃，相一致的基站的温度下，和FCC的EIRP功率限制为60GHz频段内。该体系结构可以扩展到512（16×32）或1024（32×32）由于芯片上天线的集成和多个掩模版的单芯片在晶片规模集成元件。

TowerJazz的SBC18H3 BiCMOS工艺

相控阵芯片采用TowerJazz的SBC18H3 BiCMOS工艺，它提供两个高性能的0.18μmSiGe双极性和高品质的无源元件，结合高密度的0.18微米CMOS，使高速网络和毫米波应用开发。该过程提供的SiGe晶体管，280GHz和峰值fT的240GHz的，适合于低功率，高性能的毫米波电路的峰值的fmax，取代需要更昂贵的砷化镓晶片，它被要求。

所述SBC18H3过程标配1.8V和3.3V的CMOS（双栅极），深沟槽隔离，横向和垂直PNP晶体管，MIM电容，高性能的变容二极管，多晶硅以及金属和N阱电阻器，针和肖特基二极管，高Q值电感，三阱隔离，以及金属六层。 TowerJazz还生产速度更快，更低噪音的过程SBC18H4，它具有340GHz的fmax的。

该芯片的设计和沙美Zihir和加州大学圣地亚哥分校的电气OZAN Gurbuz和计算机工程系教授，测试的Rebeiz的监督下，与TowerJazz的阿琼Karroy医生的帮助。

该SBC18H3过程通过TowerJazz多项目晶圆（MPW）的系统可用。该芯片可从加州大学圣地亚哥分校（电子邮件rebeiz@ece.ucsd.edu）。

TowerJazz是在IEEE MTT-S国际微波研讨会（IMS 2015）在凤凰城（5月19日至21日），其中Rebeiz正在呈现的论文“A 60 GHz的64元晶圆级相控阵与全部参展，展位＃736 -Reticle设计“（5月20日，1：50-2：10点在房间125AB）。