2020年10月16日，意法半導(dǎo)體宣布收購(gòu)法國(guó)無(wú)晶圓廠公司SOMOS Semiconductor（“SOMOS”），該公司專注于基于主流互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的射頻功率放大器（PA）和射頻前端模塊（FEM） (CMOS) 技術(shù)。此次收購(gòu)有望加強(qiáng)意法半導(dǎo)體在 IP 和專有技術(shù)方面的地位，為新興的物聯(lián)網(wǎng)和 5G 市場(chǎng)做好準(zhǔn)備。
SOMOS Semiconductor 的專利組合
截至 2020 年 10 月，SOMOS擁有 39 項(xiàng)專利，其中 16 項(xiàng)為美國(guó)專利。在歐洲，2015 年和 2018 年公布的兩項(xiàng)未決專利申請(qǐng)可能會(huì)增加那里已經(jīng)授予的 10 項(xiàng)專利?？傮w而言，專利組合包括8 到 10 個(gè)專利家族（在多個(gè)國(guó)家提交的單一發(fā)明），其中至少有一個(gè)授權(quán)成員，一個(gè)專利家族沒(méi)有授權(quán)成員，但在歐洲正在申請(qǐng)專利。
專利申請(qǐng)時(shí)間表
SOMOS Semiconductor成立于2018年，旨在接管同年被清算的ACCO Semiconductor（美國(guó)加利福尼亞州）的資產(chǎn)和業(yè)務(wù)。因此，SOMOS的專利組合實(shí)際上源于ACCO Semiconductor在 2005 年至 2015 年期間的專利活動(dòng)，這也是這家法國(guó)公司的專利組合中有大量美國(guó)專利的原因之一。在RF FEM和RF PA領(lǐng)域，專利申請(qǐng)人在自己的專利中引用SOMOS專利的主要有TSMC、pSemi、Macom、Qorvo和Qualcomm。
“對(duì)專利組合的仔細(xì)研究表明，大多數(shù)發(fā)明都與基于硅的功率放大器有關(guān)，以增強(qiáng) CMOS 器件的擊穿電壓和射頻性能之間的平衡， ”技術(shù)和專利的 Remi Comyn 博士肯定Knowmade 的化合物半導(dǎo)體和電子產(chǎn)品分析師. 事實(shí)上，CMOS 器件的 RF 性能可以通過(guò)減小柵極幾何形狀來(lái)提高。然而，較小的柵極幾何形狀會(huì)降低 CMOS 器件的擊穿電壓。因?yàn)榻档偷膿舸╇妷合拗屏朔糯笃髋渲弥?CMOS 器件輸出端可用的電壓擺幅，所以這種 CMOS 器件在電源應(yīng)用中的用處不大。為了克服這個(gè)問(wèn)題，傳統(tǒng)的方法包括擴(kuò)大器件的寬度以獲得更大的電流驅(qū)動(dòng)和更低的擺動(dòng)電壓，但是它給驅(qū)動(dòng)電路帶來(lái)了不希望的電容負(fù)載?；蛘?，開發(fā)了橫向擴(kuò)散 MOS 結(jié)構(gòu) (LDMOS)，以及具有更厚和更高電阻率襯底的器件，包括減小表面場(chǎng) (RESURF) 器件。
SOMOS的專利US9627374電子電路
在此背景下，SOMOS提出的解決方案由包括MOS柵極和結(jié)柵極的雙柵極半導(dǎo)體器件組成，其中結(jié)柵極的偏置可以是MOS柵極的柵極電壓的函數(shù)（圖3）。這種雙柵半導(dǎo)體器件的擊穿電壓是MOS柵和結(jié)柵的擊穿電壓之和。因?yàn)閱蝹€(gè)結(jié)柵具有固有的高擊穿電壓，所以雙柵半導(dǎo)體器件的擊穿電壓高于單個(gè)MOS柵的擊穿電壓。因此，與傳統(tǒng)的 CMOS 器件相比，除了在更高功率水平下的可操作性之外，還可以提供改進(jìn)的 RF 能力。此外，
總體而言，兩項(xiàng)針對(duì) CMOS 功率放大器的發(fā)明已申請(qǐng) 20 多項(xiàng)專利。單一發(fā)明專利數(shù)量如此之多的原因是，在美國(guó)，可以為單一發(fā)明申請(qǐng)分案、延續(xù)和部分延續(xù)。另一方面，在對(duì)SOMOS的專利組合進(jìn)行調(diào)查期間，Knowmade確定了意法半導(dǎo)體在物聯(lián)網(wǎng)/5G 應(yīng)用領(lǐng)域的其他關(guān)注主題：
射頻開關(guān)
專利 US9143124 (2015) 針對(duì)用于 RF 設(shè)備的開關(guān)，與現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)相比，該開關(guān)提供了更好的功率損耗和開關(guān)時(shí)間平衡。
專利 US8532584 (2011) 涉及一種稱為射頻收發(fā)器中的寄生泄漏的效應(yīng)，以及增強(qiáng)基于 CMOS 的射頻開關(guān)器件的擊穿電壓。
具有改善線性度的功率放大器/射頻放大器電路（專利 US9621110，題為“電容交叉耦合和諧波抑制”，2016 年）
Sigma-delta 調(diào)制器，包括用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)、頻率合成器、開關(guān)放大器等的截?cái)啵▽＠?US7808415，2017 年公布）
SOMOS的專利US9564860
SOMOS 的專利 US9564860）在蜂窩電話中，提供各種傳輸路徑 120 以適應(yīng)不同的操作模式，其中每個(gè)操作模式是頻帶和功率水平的不同組合，其中電話可以在操作模式之間切換取決于國(guó)家、運(yùn)營(yíng)商、交通等的變化。如這里所示，可以通過(guò)使用與操作模式的數(shù)量一樣多的功率放大器140來(lái)實(shí)現(xiàn)具有多個(gè)操作模式，使得每個(gè)功率放大器140針對(duì)其特定頻帶和功率水平進(jìn)行優(yōu)化。
最終，專利 US9564860（“差分功率放大器的多模操作”，2016 年公布）描述了一種用于無(wú)線設(shè)備（如蜂窩電話或智能手機(jī)）的射頻電路，更具體地說(shuō)，是一種轉(zhuǎn)換從差分功率放大器接收的差分輸出信號(hào)的電路轉(zhuǎn)換成單端輸出信號(hào)，其中電路施加到差分功率放大器的阻抗可以針對(duì)多種工作模式進(jìn)行調(diào)諧，從而單個(gè)差分功率放大器可以用于在給定頻帶內(nèi)工作的多種工作模式。
在電信領(lǐng)域，尤其是手機(jī)/智能手機(jī)領(lǐng)域，意法半導(dǎo)體擁有的專利組合與領(lǐng)先的專利申請(qǐng)人村田、高通、Skyworks和Qorvo相比相對(duì)較少?！巴ㄟ^(guò)收購(gòu)SOMOS的專利組合，意法半導(dǎo)體現(xiàn)在可以依靠大約 40 項(xiàng)額外的專利，專注于 CMOS 功率放大器和射頻開關(guān)，其中包括明確針對(duì)無(wú)線通信的專利。該產(chǎn)品組合超越了 RF FEM，擁有與 DAC/ADC 轉(zhuǎn)換器調(diào)制器相關(guān)的專利。此外，意法半導(dǎo)體’ 知識(shí)產(chǎn)權(quán)地位在美國(guó)和歐洲尤為突出， ” Remi Comyn說(shuō)。此外，專利中公開的發(fā)明無(wú)疑代表了SOMOS在射頻、模擬和數(shù)字電路設(shè)計(jì)、布局、模塊集成和射頻測(cè)試領(lǐng)域的專有技術(shù)中相對(duì)較小的一部分，這些技術(shù)超出了基于 CMOS 的射頻電路。
重要的是，5G 的出現(xiàn)推動(dòng)了新技術(shù)的發(fā)展，包括 Si 和絕緣體上硅 (SOI) PACMOS 與 GaAs PA 甚至新興的 GaN PA模塊中所需的設(shè)備數(shù)量不斷增加。GaN 還為大功率、高頻 PA 開辟了新機(jī)遇。隨著元件密度的增加，限制寄生信號(hào)/干擾和損耗，同時(shí)提高 FEM 不同元件之間的絕緣性至關(guān)重要。基于SOMOS的專利，他們擁有解決這些問(wèn)題并鞏固STMicroelectronics的技術(shù)及其對(duì)新興 5G 市場(chǎng)的價(jià)值主張的專業(yè)知識(shí)。
在這樣一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈且充滿活力的環(huán)境中，掌握專利格局和了解參與者的策略變得越來(lái)越重要。為此，Knowmade設(shè)置了多項(xiàng)監(jiān)控服務(wù)，以逐月跟蹤和分析從事射頻功率和低噪聲放大器、射頻聲波濾波器和GaN的 IP 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的最新專利活動(dòng)。射頻應(yīng)用。
