Verbundprojekt: Elektronikmodule für zukünftige Mobilfunkgenerationen - REFERENCE -; Teilvorhaben: Schaltungsdesign und AVT-Lösungen für RF/FD-SOI-basierte Technologien

Das REFERENCE-Projekt verfolgt das Ziel, einer europäischen Hochfrequenz-Plattform auf Basis von RF Silicon-on-Insulator (SOI)-Technologie für Front-End-Module zum Durchbruch zu verhelfen. Die Einsatzgebiete der Anwendungen reichen von Luftfahrt, Automobilsektor und Mobilfunk. Die Material-, Substrat- und Gerätehersteller entlang der Wertschöpfungskette verbessern stetig die Eigenschaften von SOI-Substraten. Um einen Durchbruch bei der Hochfrequenzperformance zu erreichen, sind hohe Gleichmäßigkeit und ein hoher spezifischer Widerstand das Ziel. Parallel dazu führen Halbleiterhersteller zur gleichen Zeit zwei neue spitzentechnologische Prozesse ein: 130 nm RF SOI (STMicroelectronics) und 22FDX (Globalfoundries). Aufbauend dessen entwickeln die Fraunhofer Gesellschaft (FhG) und andere Mitwirkende ICs und Packaginglösungen, um die volle Funktionalität der RF-Schaltkreise im Bereich der Luftfahrt zu zeigen. Gleichzeitig wird ein Proof-of-Concept für IoT und den Automobilsektor durchgeführt. Die Beiträge der FhG sind das der Design der RF-Front-End-Blöcke (rauscharme Verstärker (LNA), Mischer, spannungskontrollierte Oszillatoren (VCO) und Frequenzerzeugungskomponenten (d.h. Phasenregelschleifen(PLL)). Das Design wird unter Verwendung von verbesserten RF-SOI- Substraten mit den beiden o.g. Prozessen (22FDX von Globalfoundries und 130 nm STMicroelectronics) durchgeführt.Das Ziel ist die Bereitstellung von RF-Front-End-Modulblöcken, welche die ersten ihrer Art sind. Dies geschieht alles in Kooperation mit den Partnern AIRBUS, AED, TUD und UBWM um die drahtlose Intrakommunikation in der Luftfahrt für das Frequenzband von 4,2 GHZ bis 4,4 GHz zu anzubieten. Neuartige Schaltkreise werden mit der vorgeschlagenen Technologie erforscht und umgesetzt. Konkret werden folgende Blöcke für Leistungsverstärker designt: LNA, Mischer, VCO und PLL.