Nagy teljesítményű heterogén hordozó RF akusztikus eszközökhöz (LNOSiC)

Rövid leírás:

Az RF előmodul a modern mobilkommunikációs rendszerek kritikus eleme, és az RF szűrők a legfontosabb építőelemei közé tartoznak. Az RF szűrők teljesítménye közvetlenül meghatározza a spektrumkihasználás hatékonyságát, a jel integritását, az energiafogyasztást és a rendszer teljes megbízhatóságát. Az 5G NR frekvenciasávok bevezetésével és a jövőbeli vezeték nélküli szabványok felé való folyamatos fejlődéssel az RF szűrőknek a következő teljesítményszinten kell működniük:magasabb frekvenciák, szélesebb sávszélesség, nagyobb teljesítményszint és jobb hőstabilitás.

Jelenleg a csúcskategóriás RF akusztikus szűrők továbbra is nagymértékben függenek az importált technológiáktól, míg a hazai fejlesztés az anyagok, az eszközarchitektúrák és a gyártási folyamatok terén viszonylag korlátozott. Ezért nagy stratégiai jelentőséggel bír a nagy teljesítményű, skálázható és költséghatékony RF szűrőmegoldások elérése.

Küldjön nekünk e-mailt

Jellemzők

Részletes ábra

Termékáttekintés

Iparági háttér és technikai kihívások

A felületi akusztikus hullám (SAW) és a tömbi akusztikus hullám (BAW) szűrők a két domináns technológia a mobil RF előoldali alkalmazásokban, kiváló frekvenciaszelektivitásuk, magas minőségi tényezőjük (Q) és alacsony beiktatási veszteségük miatt. Ezek közül a SAW szűrők egyértelmű előnyöket kínálnak a következőkben:költség, folyamatérettség és nagyméretű gyárthatóság, így ezek a hazai RF szűrőipar mainstream megoldásai.

A hagyományos SAW-szűrők azonban belső korlátokkal szembesülnek, amikor fejlett 4G és 5G kommunikációs rendszerekben alkalmazzák őket, beleértve:

Korlátozott középfrekvencia, ami korlátozza a közép- és felső sávú 5G NR spektrum lefedettségét
Elégtelen Q-tényező, ami korlátozza a sávszélességet és a rendszer teljesítményét
Kifejezett hőmérséklet-eltolódás
Korlátozott teljesítménykezelési képesség

Ezen korlátok leküzdése, miközben megőrizzük a SAW technológia szerkezeti és folyamatbeli előnyeit, kulcsfontosságú technikai kihívást jelent a következő generációs RF akusztikus eszközök számára.

Tervezési filozófia és műszaki megközelítés

Fizikai szempontból nézve:

Magasabb üzemi frekvenciaazonos hullámhosszúságú körülmények között nagyobb fázissebességű akusztikus módokat igényel
Szélesebb sávszélességnagyobb elektromechanikus csatolási együtthatókat igényel
Nagyobb teljesítménykezeléskiváló hővezető képességgel, mechanikai szilárdsággal és alacsony akusztikai veszteséggel rendelkező aljzatoktól függ

Ezen megértés alapján,mérnöki csapatunkújszerű heterogén integrációs megközelítést dolgozott ki azáltal, hogyegykristályos lítium-niobát (LiNbO₃, LN) piezoelektromos vékonyrétegek-velnagy hangsebességű, nagy hővezető képességű tartófelületek, például szilícium-karbid (SiC). Ezt az integrált szerkezetet nevezikLNOSiC.

Alapvető technológia: LNOSiC heterogén szubsztrát

Az LNOSiC platform szinergikus teljesítményelőnyöket kínál az anyag- és szerkezeti együttes tervezés révén:

Nagy elektromechanikus csatolás

Az egykristályos LN vékonyréteg kiváló piezoelektromos tulajdonságokkal rendelkezik, lehetővé téve a felületi akusztikus hullámok (SAW) és a Lamb-hullámok hatékony gerjesztését nagy elektromechanikus csatolási együtthatókkal, ezáltal támogatva a szélessávú RF szűrők kialakítását.

Nagyfrekvenciás és magas Q-teljesítmény

A tartófelület nagy akusztikus sebessége magasabb üzemi frekvenciákat tesz lehetővé, miközben hatékonyan elnyomja az akusztikus energia szivárgását, ami jobb minőségi tényezőket eredményez.

Kiváló hőkezelés

Az olyan tartófelületek, mint a SiC, kivételes hővezető képességet biztosítanak, ami jelentősen növeli a teljesítménykezelési képességet és a hosszú távú működési stabilitást nagy rádiófrekvenciás teljesítményviszonyok mellett.

Folyamatkompatibilitás és skálázhatóság

A heterogén hordozó teljes mértékben kompatibilis a meglévő SAW gyártási folyamatokkal, megkönnyítve a zökkenőmentes technológiaátadást, a skálázható gyártást és a költséghatékony termelést.

Eszközkompatibilitás és rendszerszintű előnyök

Az LNOSiC heterogén szubsztrát egyetlen anyagplatformon több RF akusztikus eszközarchitektúrát támogat, beleértve:

Hagyományos SAW szűrők
Hőmérséklet-kompenzált SAW (TC-SAW) eszközök
Szigeteléssel fokozott nagy teljesítményű SAW (IHP-SAW) eszközök
Nagyfrekvenciás Lamb hullám akusztikus rezonátorok

Elvileg egyetlen LNOSiC wafer képes támogatnitöbbsávos RF szűrőtömbök, amelyek 3G, 4G és 5G alkalmazásokat fednek le, igazi„Mindent egyben” RF akusztikus aljzatmegoldásEz a megközelítés csökkenti a rendszer bonyolultságát, miközben nagyobb teljesítményt és nagyobb integrációs sűrűséget tesz lehetővé.

Stratégiai érték és ipari hatás

Azáltal, hogy megőrzi a SAW technológia költség- és folyamatelőnyeit, miközben jelentős teljesítménybeli ugrást ér el, az LNOSiC heterogén szubsztrát a következőket biztosítja:praktikus, gyártható és skálázható útvonala csúcskategóriás RF akusztikus eszközök felé.

Ez a megoldás nemcsak a 4G és 5G kommunikációs rendszerekben való nagyszabású telepítést támogatja, hanem szilárd anyag- és technológiai alapot teremt a jövőbeli nagyfrekvenciás és nagy teljesítményű RF akusztikus eszközökhöz. Kritikus lépést jelent a csúcskategóriás RF szűrők hazai helyettesítése és a hosszú távú technológiai önellátás felé.

LNOSIC GYIK

1. kérdés: Miben különbözik az LNOSiC a hagyományos SAW hordozóktól?

A:A hagyományos SAW (folyó hullámos szálú) eszközöket jellemzően piezoelektromos hordozókra gyártják, ami korlátozza a frekvenciát, a Q-tényezőt és a teljesítménykezelést. Az LNOSiC egykristályos LN vékonyréteget integrál egy nagy sebességű, nagy hővezető képességű hordozóval, lehetővé téve a magasabb frekvenciájú működést, a szélesebb sávszélességet és a jelentősen megnövelt teljesítményképességet, miközben megőrzi a SAW folyamatkompatibilitását.

2. kérdés: Hogyan viszonyul az LNOSiC a BAW/FBAR technológiákhoz?

A:A BAW szűrők nagyon magas frekvenciákon kiválóak, de összetett gyártási folyamatokat igényelnek, és magasabb költségekkel járnak. Az LNOSiC kiegészítő megoldást kínál azáltal, hogy a SAW technológiát magasabb frekvenciasávokra is kiterjeszti alacsonyabb költségekkel, jobb folyamatérettséggel és nagyobb rugalmassággal a többsávos integráció érdekében.

3. kérdés: Alkalmas-e az LNOSiC 5G NR alkalmazásokhoz?

A:Igen. Az LNOSiC nagy akusztikus sebessége, nagy elektromechanikus csatolása és kiváló hőkezelése alkalmassá teszi közép- és nagy sávú 5G NR szűrőkhöz, beleértve a széles sávszélességet és nagy teljesítménykezelést igénylő alkalmazásokat is.

Rólunk

Az XKH speciális optikai üvegek és új kristályanyagok high-tech fejlesztésére, gyártására és értékesítésére specializálódott. Termékeink az optikai elektronikát, a szórakoztató elektronikát és a katonai ipart szolgálják ki. Zafír optikai alkatrészeket, mobiltelefon-lencsevédőket, kerámiákat, LT-t, szilícium-karbid SIC-t, kvarcot és félvezető kristálylapokat kínálunk. Szakképzett szakértelmünkkel és élvonalbeli berendezéseinkkel kiválóan teljesítünk a nem szabványos termékfeldolgozásban, és célunk, hogy vezető optoelektronikai anyagokat gyártó high-tech vállalattá váljunk.