도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지, 스마트폰의 저잡음 RF 증폭기에 사용되는 저잡음지수 SOI 프로세스 개발
TaRF10으로 조립된 도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지 LNA 외관
도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지 LNA의 기능 블록 다이어그램
도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지는 새로운 TaRF10 프로세스를 사용해 주파수 1.8GHz에서 0.72데시벨(dB)이라는 현저히 낮은 잡음지수와 16.9dB의 게인(gain) [3]을 나타내는 LNA 시제품을 개발했다.
모바일 기기는 수신기 회로에서 다양한 RF 스위치와 LNA를 사용하는데 보드 면적 사용을 줄이기 위해 회로 크기를 작게 해야 할 필요성이 생겨나게 된다. 현재 통용되고 있는 LNA는 일반적으로 실리콘-게르마늄-탄소(SiGe:C) 양극 트랜지스터를 사용하고 있으며, 각기 다른 프로세스로 조립된 LNA와 RF를 동일한 칩에 통합시키는 것이 어려웠다.
신제품 TaRF10 프로세스는 하나의 단일 칩에 LNA와 제어회로 및 RF 스위치를 통합시킬 수 있는데 이는 RF 스위치의 TaRF8 및 TaRF9 프로세서와의 호환성이 뛰어나고 우수한 RF 특성을 온전히 유지시켜주기 때문이다. TaRF9는 TaRF8에 비해 삽입 손실(insertion loss)과 신호 왜곡 현상이 적다. 도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지는 통합 RF 스위치를 장착한 LNA를 시장에 내놓을 계획이다.
도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지는 자회사인 재팬 세미컨덕터(Japan Semiconductor Corporation)를 통해 최신의 SOI-CMOS 기술을 적용한 RF IC(무선주파수 집적회로)를 개발했고 RF 프로세스 기술 개발에서 설계 및 제조에 이르기까지 생산 과정의 모든 면을 망라함으로써 신속하게 제품을 출시하는 쾌거를 이루어냈다. 회사는 5G 스마트폰에 요구되는 차세대 시장 수요에 부응할 수 있도록 지속적으로 TarfSOITM 프로세스의 특성을 보완 개선하고 첨단 기술을 활용해 RF IC를 발전시켜 나가게 된다.
표 1. LNA 주요 사양(pdf 참조. 다운로드: https://goo.gl/qwFs4w)
주:
[1] TarfSOITM (도시바 첨단 RF 실리콘 온 인슐레이터): 도시바 고유의 SOI-CMOS (silicon-on-insulator-complementary metal oxide semiconductor, 실리콘 온 인슐레이터-상보형 금속산화반도체) 전단 프로세스
[2] 잡음지수: 입력 시 신호 대 잡음비에 대한 출력 시 신호 대 잡음비의 비율. 잡음지수가 낮을수록 증폭기 자체 잡음이 낮아져 효율성이 더 높아진다.
[3] 게인(Gain): 증폭기의 입력전력에 대한 출력전력의 비율로 데시벨(dB)로 표시.
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도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation) 개요
도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지는 신규 업체의 열정과 경험의 지혜를 결합한다. 2017년 7월 도시바 코퍼레이션(Toshiba Corporation)에서 스핀오프된 TDSC는 대표적인 기기 회사들 가운데 입지를 확보하고 디스크리트 반도체, 시스템 LSI 및 HDD 분야에서 고객 및 사업 파트너들에게 탁월할 솔루션을 제공한다.
도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지의 전세계 1만9000여 직원들은 제품의 가치를 극대화하기 위해 최선을 다하고 가치와 새로운 시장의 동시 창출을 위해 고객들과의 긴밀한 협력을 강조한다. 연간 매출액이 현재 7000억엔(60억달러)을 초과할 것으로 기대되며 회사는 모든 사람들을 위해 더 나은 미래에 기여할 수 있기를 바란다.
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