Vysoce výkonný heterogenní substrát pro RF akustická zařízení (LNOSiC)

Stručný popis:

VF vstupní modul je kritickou součástí moderních mobilních komunikačních systémů a VF filtry patří mezi jeho nejdůležitější stavební bloky. Výkon VF filtrů přímo určuje efektivitu využití spektra, integritu signálu, spotřebu energie a celkovou spolehlivost systému. Se zavedením frekvenčních pásem 5G NR a neustálým vývojem směrem k budoucím bezdrátovým standardům je nutné, aby VF filtry fungovaly na...vyšší frekvence, širší šířky pásma, vyšší úrovně výkonu a vylepšená tepelná stabilita.

V současné době jsou špičkové RF akustické filtry stále vysoce závislé na dovážených technologiích, zatímco domácí vývoj v oblasti materiálů, architektur zařízení a výrobních procesů je relativně omezený. Dosažení vysoce výkonných, škálovatelných a cenově efektivních řešení RF filtrů má proto velký strategický význam.

Pošlete nám e-mail

Funkce

Podrobný diagram

Přehled produktu

Pozadí odvětví a technické výzvy

Filtry s povrchovou akustickou vlnou (SAW) a objemovou akustickou vlnou (BAW) jsou dvě dominantní technologie v mobilních RF aplikacích na vstupu do sítě díky své vynikající frekvenční selektivitě, vysokému činiteli jakosti (Q) a nízkým vložným ztrátám. Mezi nimi filtry SAW nabízejí jasné výhody v...náklady, vyspělost procesu a velkovýrobnost, což z nich činí mainstreamové řešení v domácím průmyslu RF filtrů.

Konvenční SAW filtry však čelí při použití v pokročilých komunikačních systémech 4G a 5G inherentním omezením, včetně:

Omezená střední frekvence, omezující pokrytí spektra 5G NR ve středním a vysokém pásmu
Nedostatečný faktor Q, omezující šířku pásma a výkon systému
Výrazný teplotní drift
Omezená zpracovatelská kapacita

Překonání těchto omezení při zachování strukturálních a procesních výhod technologie SAW je klíčovou technickou výzvou pro RF akustická zařízení nové generace.

Filozofie designu a technický přístup

Z fyzického hlediska:

Vyšší provozní frekvencevyžaduje akustické módy s vyšší fázovou rychlostí za stejných vlnových podmínek
Širší šířka pásmavyžaduje větší elektromechanické vazební koeficienty
Vyšší výkonzávisí na substrátech s vynikající tepelnou vodivostí, mechanickou pevností a nízkými akustickými ztrátami

Na základě tohoto porozumění,náš inženýrský týmvyvinula nový přístup k heterogenní integraci kombinacípiezoelektrické tenké filmy monokrystalického niobátu lithia (LiNbO₃, LN)snosné substráty s vysokou akustickou rychlostí a vysokou tepelnou vodivostí, jako je karbid křemíku (SiC). Tato integrovaná struktura se označuje jakoLNOSiC.

Základní technologie: Heterogenní substrát LNOSiC

Platforma LNOSiC nabízí synergické výkonnostní výhody díky společnému návrhu materiálů a konstrukcí:

Vysoce výkonná elektromechanická vazba

Tenká vrstva monokrystalického LN vykazuje vynikající piezoelektrické vlastnosti, což umožňuje efektivní buzení povrchových akustických vln (SAW) a Lambových vln s velkými elektromechanickými vazebními koeficienty, a tím podporuje návrhy širokopásmových RF filtrů.

Vysokofrekvenční a vysoce kvalitní výkon

Vysoká akustická rychlost nosného substrátu umožňuje vyšší provozní frekvence a zároveň účinně potlačuje únik akustické energie, což vede ke zlepšení faktorů kvality.

Vynikající tepelný management

Nosné substráty, jako je SiC, poskytují výjimečnou tepelnou vodivost, což výrazně zlepšuje schopnost zvládat výkon a dlouhodobou provozní stabilitu za podmínek vysokého vysokofrekvenčního výkonu.

Kompatibilita a škálovatelnost procesů

Heterogenní substrát je plně kompatibilní se stávajícími výrobními procesy SAW, což usnadňuje hladký přenos technologií, škálovatelnou výrobu a nákladově efektivní produkci.

Kompatibilita zařízení a výhody na úrovni systému

Heterogenní substrát LNOSiC podporuje více architektur RF akustických zařízení na jediné materiálové platformě, včetně:

Konvenční SAW filtry
Teplotně kompenzovaná zařízení SAW (TC-SAW)
Vysoce výkonná zařízení SAW (IHP-SAW) s vylepšeným izolantem
Vysokofrekvenční akustické rezonátory s Lambovými vlnami

V principu může jeden LNOSiC wafer podporovatvícepásmové RF filtrační pole pokrývající aplikace 3G, 4G a 5G, který nabízí skutečnýŘešení „vše v jednom“ pro RF akustický substrátTento přístup snižuje složitost systému a zároveň umožňuje vyšší výkon a větší hustotu integrace.

Strategická hodnota a průmyslový dopad

Zachováním nákladových a procesních výhod technologie SAW a zároveň dosažením podstatného skoku ve výkonu poskytuje heterogenní substrát LNOSiC...praktická, vyrobitelná a škálovatelná cestasměrem k špičkovým RF akustickým zařízením.

Toto řešení nejen podporuje rozsáhlé nasazení v komunikačních systémech 4G a 5G, ale také vytváří solidní materiálový a technologický základ pro budoucí vysokofrekvenční a výkonná RF akustická zařízení. Představuje kritický krok k domácí náhradě špičkových RF filtrů a dlouhodobé technologické soběstačnosti.

Často kladené otázky k LNOSICu

Q1: Jak se liší LNOSiC od konvenčních substrátů SAW?

A:Konvenční SAW zařízení se obvykle vyrábějí na objemových piezoelektrických substrátech, což omezuje frekvenci, Q faktor a výkon. LNOSiC integruje tenkou vrstvu monokrystalického LN s vysokorychlostním substrátem s vysokou tepelnou vodivostí, což umožňuje provoz na vyšších frekvencích, širší šířku pásma a výrazně lepší výkon při zachování kompatibility s procesem SAW.

Q2: Jak si LNOSiC vede v porovnání s technologiemi BAW/FBAR?

A:Filtry BAW vynikají ve velmi vysokých frekvencích, ale vyžadují složité výrobní procesy a jsou spojeny s vyššími náklady. LNOSiC nabízí doplňkové řešení rozšířením technologie SAW do pásem vyšších frekvencí s nižšími náklady, lepší vyspělostí procesu a větší flexibilitou pro integraci více pásem.

Q3: Je LNOSiC vhodný pro aplikace 5G NR?

A:Ano. Vysoká akustická rychlost, velká elektromechanická vazba a vynikající tepelná regulace LNOSiC z něj činí ideální volbu pro středopásmové a vysokofrekvenční 5G NR filtry, včetně aplikací vyžadujících širokou šířku pásma a vysoký výkon.

O nás

Společnost XKH se specializuje na high-tech vývoj, výrobu a prodej speciálního optického skla a nových krystalových materiálů. Naše produkty slouží optické elektronice, spotřební elektronice a armádě. Nabízíme safírové optické komponenty, kryty čoček mobilních telefonů, keramiku, LT, karbid křemíku SIC, křemen a polovodičové krystalové destičky. Díky odborným znalostem a nejmodernějšímu vybavení vynikáme ve zpracování nestandardních produktů s cílem stát se předním technologicky vyspělým podnikem v oblasti optoelektronických materiálů.