Високопроизводителен хетерогенен субстрат за радиочестотни акустични устройства (LNOSiC)

Кратко описание:

RF входният модул е критичен компонент на съвременните мобилни комуникационни системи, а RF филтрите са сред най-важните му градивни елементи. Производителността на RF филтрите пряко определя ефективността на използване на спектъра, целостта на сигнала, консумацията на енергия и цялостната надеждност на системата. С въвеждането на 5G NR честотните ленти и непрекъснатата еволюция към бъдещи безжични стандарти, RF филтрите трябва да работят на...по-високи честоти, по-широки честотни ленти, по-високи нива на мощност и подобрена термична стабилност.

В момента висококачествените радиочестотни акустични филтри остават силно зависими от вносни технологии, докато вътрешното развитие на материали, архитектури на устройства и производствени процеси е относително ограничено. Следователно постигането на високопроизводителни, мащабируеми и рентабилни решения за радиочестотни филтри е от голямо стратегическо значение.

Изпратете ни имейл

Характеристики

Подробна диаграма

Преглед на продукта

История на индустрията и технически предизвикателства

Филтрите с повърхностни акустични вълни (SAW) и обемните акустични вълни (BAW) са двете доминиращи технологии в мобилните RF приложения, благодарение на отличната им честотна селективност, високия качествен фактор (Q) и ниските загуби при вмъкване. Сред тях SAW филтрите предлагат ясни предимства в...цена, зрялост на процеса и възможност за производство в голям мащаб, което ги прави основното решение в битовата индустрия за RF филтри.

Конвенционалните SAW филтри обаче са изправени пред присъщи ограничения, когато се прилагат към усъвършенствани 4G и 5G комуникационни системи, включително:

Ограничена централна честота, ограничаваща покритието на средно- и високочестотния 5G NR спектър
Недостатъчен Q-фактор, ограничаващ честотната лента и производителността на системата
Изразено температурно отклонение
Ограничена способност за работа с мощност

Преодоляването на тези ограничения, като същевременно се запазват структурните и технологичните предимства на SAW технологията, е ключово техническо предизвикателство за радиочестотните акустични устройства от следващо поколение.

Философия на дизайна и технически подход

От физическа гледна точка:

По-висока работна честотаизисква акустични режими с по-висока фазова скорост при условия на идентична дължина на вълната
По-широка честотна лентаизисква по-големи коефициенти на електромеханично свързване
По-висока мощностзависи от основи с отлична топлопроводимост, механична якост и ниски акустични загуби

Въз основа на това разбиране,нашият инженерен екипе разработил нов подход за хетерогенна интеграция чрез комбиниранетънки пиезоелектрични филми от монокристален литиев ниобат (LiNbO₃, LN)сносещи основи с висока акустична скорост и висока топлопроводимост, като например силициев карбид (SiC). Тази интегрирана структура се наричаLNOSiC.

Основна технология: Хетерогенен субстрат LNOSiC

Платформата LNOSiC предоставя синергични предимства в производителността чрез съвместно проектиране на материали и конструкции:

Високо електромеханично съединяване

Тънкият филм от монокристален LN проявява отлични пиезоелектрични свойства, позволявайки ефективно възбуждане на повърхностни акустични вълни (SAW) и вълни на Ламб с големи коефициенти на електромеханично свързване, като по този начин поддържа широколентови RF филтри.

Високочестотна и висококачествена производителност

Високата акустична скорост на носещата основа позволява по-високи работни честоти, като същевременно ефективно потиска изтичането на акустична енергия, което води до подобрени фактори на качество.

Превъзходно управление на температурата

Поддържащите субстрати като SiC осигуряват изключителна топлопроводимост, значително подобрявайки способността за работа с мощност и дългосрочната оперативна стабилност при условия на висока радиочестотна мощност.

Съвместимост и мащабируемост на процесите

Хетерогенният субстрат е напълно съвместим със съществуващите процеси на производство на SAW, което улеснява плавния трансфер на технологии, мащабируемото производство и рентабилното производство.

Съвместимост на устройствата и предимства на системно ниво

Хетерогенният субстрат LNOSiC поддържа множество архитектури на RF акустични устройства на една материална платформа, включително:

Конвенционални SAW филтри
Устройства за SAW (TC-SAW) с температурна компенсация
Високопроизводителни SAW (IHP-SAW) устройства с подобрен изолатор
Високочестотни акустични резонатори с вълни на Ламб

По принцип, една LNOSiC пластина може да поддържаМноголентови RF филтърни решетки, покриващи 3G, 4G и 5G приложения, предлагайки истинскоРешение „всичко в едно“ за RF акустична подложкаТози подход намалява сложността на системата, като същевременно позволява по-висока производителност и по-голяма плътност на интеграция.

Стратегическа стойност и индустриално въздействие

Чрез запазване на предимствата на разходите и процеса на SAW технологията, като същевременно постига значителен скок в производителността, хетерогенният субстрат LNOSiC осигурява...практичен, технологично усъвършенстван и мащабируем пъткъм висок клас радиочестотни акустични устройства.

Това решение не само поддържа мащабно внедряване в 4G и 5G комуникационни системи, но и установява солидна материална и технологична основа за бъдещи високочестотни и мощни радиочестотни акустични устройства. То представлява критична стъпка към местното заместване на висококачествени радиочестотни филтри и дългосрочна технологична самостоятелност.

Често задавани въпроси за LNOSIC

В1: По какво се различава LNOSiC от конвенционалните SAW подложки?

A:Конвенционалните SAW устройства обикновено се изработват върху обемни пиезоелектрични подложки, което ограничава честотата, Q-фактора и мощността. LNOSiC интегрира тънък филм от монокристален LN с високоскоростна подложка с висока топлопроводимост, което позволява работа с по-висока честота, по-широка честотна лента и значително подобрена мощност, като същевременно се запазва съвместимостта с SAW процеса.

В2: Как се сравнява LNOSiC с технологиите BAW/FBAR?

A:BAW филтрите се отличават с много високи честоти, но изискват сложни производствени процеси и водят до по-високи разходи. LNOSiC предлага допълнително решение чрез разширяване на SAW технологията в по-високи честотни ленти с по-ниска цена, по-добра зрялост на процеса и по-голяма гъвкавост за многолентова интеграция.

В3: Подходящ ли е LNOSiC за 5G NR приложения?

A:Да. Високата акустична скорост, голямото електромеханично свързване и превъзходното термично управление на LNOSiC го правят подходящ за средно- и високочестотни 5G NR филтри, включително приложения, изискващи широка честотна лента и висока мощност.

За нас

XKH е специализирана във високотехнологично разработване, производство и продажби на специално оптично стъкло и нови кристални материали. Нашите продукти обслужват оптичната електроника, потребителската електроника и военните. Предлагаме сапфирени оптични компоненти, капаци за лещи за мобилни телефони, керамика, LT, силициев карбид SIC, кварц и полупроводникови кристални пластини. С квалифициран опит и авангардно оборудване, ние се отличаваме в обработката на нестандартни продукти, като се стремим да бъдем водещо високотехнологично предприятие за оптоелектронни материали.