2020年10月16日，意法半导体宣布收购法国无晶圆厂公司SOMOS Semiconductor（“SOMOS”），该公司专注于基于主流互补金属氧化物半导体的射频功率放大器（PA）和射频前端模块（FEM） (CMOS) 技术。此次收购有望加强意法半导体在 IP 和专有技术方面的地位，为新兴的物联网和 5G 市场做好准备。

 

SOMOS Semiconductor 的专利组合

截至 2020 年 10 月，SOMOS拥有 39 项专利，其中 16 项为美国专利。在欧洲，2015 年和 2018 年公布的两项未决专利申请可能会增加那里已经授予的 10 项专利。总体而言，专利组合包括8 到 10 个专利家族（在多个国家提交的单一发明），其中至少有一个授权成员，一个专利家族没有授权成员，但在欧洲正在申请专利。

 

专利申请时间表

 

SOMOS Semiconductor成立于2018年，旨在接管同年被清算的ACCO Semiconductor（美国加利福尼亚州）的资产和业务。因此，SOMOS的专利组合实际上源于ACCO Semiconductor在 2005 年至 2015 年期间的专利活动，这也是这家法国公司的专利组合中有大量美国专利的原因之一。在RF FEM和RF PA领域，专利申请人在自己的专利中引用SOMOS专利的主要有TSMC、pSemi、Macom、Qorvo和Qualcomm。

 

“对专利组合的仔细研究表明，大多数发明都与基于硅的功率放大器有关，以增强 CMOS 器件的击穿电压和射频性能之间的平衡， ”技术和专利的 Remi Comyn 博士肯定Knowmade 的化合物半导体和电子产品分析师. 事实上，CMOS 器件的 RF 性能可以通过减小栅极几何形状来提高。然而，较小的栅极几何形状会降低 CMOS 器件的击穿电压。因为降低的击穿电压限制了放大器配置中 CMOS 器件输出端可用的电压摆幅，所以这种 CMOS 器件在电源应用中的用处不大。为了克服这个问题，传统的方法包括扩大器件的宽度以获得更大的电流驱动和更低的摆动电压，但是它给驱动电路带来了不希望的电容负载。或者，开发了横向扩散 MOS 结构 (LDMOS)，以及具有更厚和更高电阻率衬底的器件，包括减小表面场 (RESURF) 器件。

 

SOMOS的专利US9627374电子电路

在此背景下，SOMOS提出的解决方案由包括MOS栅极和结栅极的双栅极半导体器件组成，其中结栅极的偏置可以是MOS栅极的栅极电压的函数（图3）。这种双栅半导体器件的击穿电压是MOS栅和结栅的击穿电压之和。因为单个结栅具有固有的高击穿电压，所以双栅半导体器件的击穿电压高于单个MOS栅的击穿电压。因此，与传统的 CMOS 器件相比，除了在更高功率水平下的可操作性之外，还可以提供改进的 RF 能力。此外，

 

总体而言，两项针对 CMOS 功率放大器的发明已申请 20 多项专利。单一发明专利数量如此之多的原因是，在美国，可以为单一发明申请分案、延续和部分延续。另一方面，在对SOMOS的专利组合进行调查期间，Knowmade确定了意法半导体在物联网/5G 应用领域的其他关注主题：

 

射频开关

专利 US9143124 (2015) 针对用于 RF 设备的开关，与现有技术的开关相比，该开关提供了更好的功率损耗和开关时间平衡。
专利 US8532584 (2011) 涉及一种称为射频收发器中的寄生泄漏的效应，以及增强基于 CMOS 的射频开关器件的击穿电压。
具有改善线性度的功率放大器/射频放大器电路（专利 US9621110，题为“电容交叉耦合和谐波抑制”，2016 年）
Sigma-delta 调制器，包括用于模数转换器 (ADC)、数模转换器 (DAC)、频率合成器、开关放大器等的截断（专利 US7808415，2017 年公布）

SOMOS的专利US9564860

SOMOS 的专利 US9564860）在蜂窝电话中，提供各种传输路径 120 以适应不同的操作模式，其中每个操作模式是频带和功率水平的不同组合，其中电话可以在操作模式之间切换取决于国家、运营商、交通等的变化。如这里所示，可以通过使用与操作模式的数量一样多的功率放大器140来实现具有多个操作模式，使得每个功率放大器140针对其特定频带和功率水平进行优化。
最终，专利 US9564860（“差分功率放大器的多模操作”，2016 年公布）描述了一种用于无线设备（如蜂窝电话或智能手机）的射频电路，更具体地说，是一种转换从差分功率放大器接收的差分输出信号的电路转换成单端输出信号，其中电路施加到差分功率放大器的阻抗可以针对多种工作模式进行调谐，从而单个差分功率放大器可以用于在给定频带内工作的多种工作模式。

在电信领域，尤其是手机/智能手机领域，意法半导体拥有的专利组合与领先的专利申请人村田、高通、Skyworks和Qorvo相比相对较少。“通过收购SOMOS的专利组合，意法半导体现在可以依靠大约 40 项额外的专利，专注于 CMOS 功率放大器和射频开关，其中包括明确针对无线通信的专利。该产品组合超越了 RF FEM，拥有与 DAC/ADC 转换器调制器相关的专利。此外，意法半导体’ 知识产权地位在美国和欧洲尤为突出， ” Remi Comyn说。此外，专利中公开的发明无疑代表了SOMOS在射频、模拟和数字电路设计、布局、模块集成和射频测试领域的专有技术中相对较小的一部分，这些技术超出了基于 CMOS 的射频电路。

 

重要的是，5G 的出现推动了新技术的发展，包括 Si 和绝缘体上硅 (SOI) PACMOS 与 GaAs PA 甚至新兴的 GaN PA模块中所需的设备数量不断增加。GaN 还为大功率、高频 PA 开辟了新机遇。随着元件密度的增加，限制寄生信号/干扰和损耗，同时提高 FEM 不同元件之间的绝缘性至关重要。基于SOMOS的专利，他们拥有解决这些问题并巩固STMicroelectronics的技术及其对新兴 5G 市场的价值主张的专业知识。

 

在这样一个竞争激烈且充满活力的环境中，掌握专利格局和了解参与者的策略变得越来越重要。为此，Knowmade设置了多项监控服务，以逐月跟踪和分析从事射频功率和低噪声放大器、射频声波滤波器和GaN的 IP 竞争对手的最新专利活动。射频应用。