宙訊科技推出新一代溫度補(bǔ)償型BAW濾波器技術(shù)

無線通信中常用的聲學(xué)濾波器可分為聲表面波濾波器（SAW）和體聲波濾波器（BAW）。傳統(tǒng)的基于LiTaO3襯底的SAW濾波器溫漂系數(shù)在-40 ppm/℃左右，而溫度補(bǔ)償型的TC-SAW或TF-SAW濾波器溫漂系數(shù)在-15 ppm/℃到-30 ppm/℃之間。采用硅基襯底的BAW濾波器溫度系數(shù)通常在-20 ppm/℃左右。

Fig.1. 聲學(xué)濾波器技術(shù)對(duì)比

作為影響濾波器頻率精度和性能穩(wěn)定性的重要因素，濾波器的溫漂特性尤為關(guān)鍵。隨著越來越多的LTE和5G頻段以及衛(wèi)星通信頻段被啟用，不同頻段之間的保護(hù)間隔變得越來越小。在某些場(chǎng)景下，由于溫度漂移主導(dǎo)的濾波器頻率的偏移可能超過頻段間的保護(hù)間隔，而通帶和阻帶之間的過渡小至2 MHz~3 MHz，使得不管是采用TC/TF-SAW技術(shù)或BAW技術(shù)，都難以滿足這種嚴(yán)苛的指標(biāo)要求。

傳統(tǒng)的溫度補(bǔ)償BAW濾波器是通過在BAW諧振器壓電層附近的高應(yīng)力區(qū)附近引入SiO2層作為溫度補(bǔ)償材料來實(shí)現(xiàn)的。但是在BAW諧振器電極和壓電層之間插入薄SiO2層會(huì)導(dǎo)致諧振器Q值急劇下降，同時(shí)因?yàn)椴糠致暡芰啃枰獌?chǔ)存在較薄的SiO2層，不再進(jìn)行機(jī)電換能，諧振器的最大可實(shí)現(xiàn)機(jī)電耦合系數(shù)k2eff嚴(yán)重降低。這種溫度補(bǔ)償方式因?yàn)橹C振器Figure of merit，F(xiàn)OM (FOM=k2eff* Q)的惡化，極大限制了它的應(yīng)用領(lǐng)域，通常只能作為特定用途的窄帶濾波器使用。在LTE和5G NR這類高帶寬低插損的應(yīng)用中很難發(fā)揮作用。

Fig.2. (a) 普通的BAW濾波器；(b) (c) 傳統(tǒng)的兩種溫度補(bǔ)償型BAW濾波器

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，宙訊科技最新推出的新一代溫度補(bǔ)償型BAW濾波器技術(shù)——TC-FBAR濾波器，采用專有的溫度補(bǔ)償技術(shù)和新的層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將BAW濾波器的溫漂系數(shù)降為零左右（<-3 ppm/℃），同是還能保持普通BAW濾波器的高帶寬和極低的插入損耗。TC-FBAR技術(shù)將傳統(tǒng)的BAW濾波器的性能推向了一個(gè)全新的高度。

Fig.3. TC-FBAR諧振器示意圖

宙訊科技在南京于2021年建成了7000平方米6英寸SAW/BAW濾波器晶圓制造線和封測(cè)線，擁有***、勻膠顯影機(jī)、高濃度摻鈧氮化鋁（AlScN）薄膜沉積機(jī)、刻蝕機(jī)等全套晶圓制造設(shè)備和封測(cè)設(shè)備，年產(chǎn)10億顆濾波器芯片，產(chǎn)能充足。本次量產(chǎn)的高性能零溫漂TC-FBAR濾波器和雙工器，在制造環(huán)節(jié)優(yōu)化了傳統(tǒng)BAW濾波器的工藝步驟，省去CMP工藝和犧牲層沉積及釋放，大幅降低TC-FBAR濾波器的制造成本。TC-FBAR濾波器是5G高性能濾波器和WiFi6E和WiFi7高性能濾波器首選濾波器解決方案。

相比于國外廠商，我國在BAW濾波器領(lǐng)域起步較晚，技術(shù)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累不足。隨著宙訊科技TC-FBAR的發(fā)布，標(biāo)志著宙訊科技在高性能濾波器領(lǐng)域走到行業(yè)前沿。通過研發(fā)和產(chǎn)能的大量投入，目前已經(jīng)量產(chǎn)并大批量出貨40余款成熟濾波器和雙工器產(chǎn)品，產(chǎn)品性能均達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流水平。

南京宙訊微電子科技有限公司成立于2019年12月，公司研發(fā)中心和晶圓生產(chǎn)及封測(cè)基地位于南京。公司核心產(chǎn)品包括聲表面波濾波器（SAW）和體聲波濾波器（BAW）。公司產(chǎn)品主要應(yīng)用于智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、平板電腦、基站、衛(wèi)星定位、導(dǎo)航設(shè)備等多個(gè)行業(yè)。宙訊科技高性能零溫漂TC-FBAR濾波器和雙工器的量產(chǎn)，進(jìn)一步夯實(shí)了宙訊科技IDM策略，有效提升企業(yè)的整體競爭力，有利于更好地整合濾波器設(shè)計(jì)研發(fā)與工藝技術(shù)平臺(tái)的一體化。未來，宙訊科技將把握住“芯”機(jī)遇，不斷豐富產(chǎn)品群，加大力度推動(dòng)企業(yè)邁上新的臺(tái)階，持續(xù)為客戶提供更優(yōu)質(zhì)和值得期待的產(chǎn)品和服務(wù)！

審核編輯：彭菁