Substrat Heterogen Berprestasi Tinggi untuk Peranti Akustik RF (LNOSiC)

Penerangan Ringkas:

Modul bahagian hadapan RF merupakan komponen penting dalam sistem komunikasi mudah alih moden, dan penapis RF adalah antara blok binaannya yang paling penting. Prestasi penapis RF secara langsung menentukan kecekapan penggunaan spektrum, integriti isyarat, penggunaan kuasa dan kebolehpercayaan sistem keseluruhan. Dengan pengenalan jalur frekuensi 5G NR dan evolusi berterusan ke arah piawaian tanpa wayar masa hadapan, penapis RF diperlukan untuk beroperasi padafrekuensi yang lebih tinggi, lebar jalur yang lebih luas, tahap kuasa yang lebih tinggi dan kestabilan terma yang lebih baik.

Pada masa ini, penapis akustik RF mewah masih sangat bergantung pada teknologi yang diimport, manakala pembangunan domestik dalam bahan, seni bina peranti dan proses pembuatan agak terhad. Oleh itu, mencapai penyelesaian penapis RF yang berprestasi tinggi, boleh diskala dan kos efektif adalah sangat penting secara strategik.

Hantar emel kepada kami

Ciri-ciri

Gambarajah Terperinci

Gambaran Keseluruhan Produk

Latar Belakang Industri dan Cabaran Teknikal

Penapis gelombang akustik permukaan (SAW) dan gelombang akustik pukal (BAW) merupakan dua teknologi dominan dalam aplikasi bahagian hadapan RF mudah alih kerana selektiviti frekuensi yang sangat baik, faktor kualiti tinggi (Q), dan kehilangan sisipan yang rendah. Antaranya, penapis SAW menawarkan kelebihan yang jelas dalamkos, kematangan proses dan kebolehkilangan berskala besar, menjadikannya penyelesaian arus perdana dalam industri penapis RF domestik.

Walau bagaimanapun, penapis SAW konvensional menghadapi batasan intrinsik apabila digunakan pada sistem komunikasi 4G dan 5G yang canggih, termasuk:

Frekuensi tengah terhad, menyekat liputan spektrum NR 5G jalur pertengahan dan tinggi
Faktor Q yang tidak mencukupi, mengehadkan lebar jalur dan prestasi sistem
Perubahan suhu yang ketara
Keupayaan pengendalian kuasa terhad

Mengatasi kekangan ini sambil mengekalkan kelebihan struktur dan proses teknologi SAW merupakan cabaran teknikal utama untuk peranti akustik RF generasi akan datang.

Falsafah Reka Bentuk dan Pendekatan Teknikal

Dari perspektif fizikal:

Kekerapan operasi yang lebih tinggimemerlukan mod akustik dengan halaju fasa yang lebih tinggi di bawah keadaan panjang gelombang yang sama
Lebar jalur yang lebih luasmemerlukan pekali gandingan elektromekanikal yang lebih besar
Pengendalian kuasa yang lebih tinggibergantung pada substrat dengan kekonduksian terma yang sangat baik, kekuatan mekanikal dan kehilangan akustik yang rendah

Berdasarkan pemahaman ini,pasukan kejuruteraan kamitelah membangunkan pendekatan integrasi heterogen baharu dengan menggabungkanfilem nipis piezoelektrik litium niobate kristal tunggal (LiNbO₃, LN)dengansubstrat sokongan halaju akustik tinggi, kekonduksian terma tinggi, seperti silikon karbida (SiC). Struktur bersepadu ini dirujuk sebagaiLNOSiC.

Teknologi Teras: Substrat Heterogen LNOSiC

Platform LNOSiC memberikan kelebihan prestasi sinergi melalui reka bentuk bersama bahan dan struktur:

Gandingan Elektromekanikal Tinggi

Filem nipis LN kristal tunggal mempamerkan sifat piezoelektrik yang sangat baik, membolehkan pengujaan gelombang akustik permukaan (SAW) dan gelombang Lamb yang cekap dengan pekali gandingan elektromekanikal yang besar, sekali gus menyokong reka bentuk penapis RF jalur lebar.

Frekuensi Tinggi dan Prestasi Q Tinggi

Halaju akustik substrat sokongan yang tinggi membolehkan frekuensi operasi yang lebih tinggi di samping menyekat kebocoran tenaga akustik dengan berkesan, menghasilkan faktor kualiti yang lebih baik.

Pengurusan Terma Superior

Substrat sokongan seperti SiC memberikan kekonduksian terma yang luar biasa, meningkatkan keupayaan pengendalian kuasa dan kestabilan operasi jangka panjang dengan ketara di bawah keadaan kuasa RF yang tinggi.

Keserasian dan Skalabiliti Proses

Substrat heterogen ini serasi sepenuhnya dengan proses fabrikasi SAW sedia ada, memudahkan pemindahan teknologi yang lancar, pembuatan berskala dan pengeluaran yang kos efektif.

Keserasian Peranti dan Kelebihan Peringkat Sistem

Substrat heterogen LNOSiC menyokong pelbagai seni bina peranti akustik RF pada satu platform bahan, termasuk:

Penapis SAW konvensional
Peranti SAW yang dikompensasikan suhu (TC-SAW)
Peranti SAW (IHP-SAW) berprestasi tinggi yang dipertingkatkan penebat
Resonator akustik gelombang Lamb frekuensi tinggi

Pada prinsipnya, satu wafer LNOSiC boleh menyokongtatasusunan penapis RF berbilang jalur yang meliputi aplikasi 3G, 4G dan 5G, menawarkan yang sebenarPenyelesaian substrat akustik RF “Semua-dalam-Satu”Pendekatan ini mengurangkan kerumitan sistem sambil membolehkan prestasi yang lebih tinggi dan kepadatan integrasi yang lebih besar.

Nilai Strategik dan Impak Perindustrian

Dengan memelihara kelebihan kos dan proses teknologi SAW sambil mencapai lonjakan prestasi yang ketara, substrat heterogen LNOSiC menyediakanlaluan praktikal, boleh dihasilkan dan boleh diskalakanke arah peranti akustik RF mewah.

Penyelesaian ini bukan sahaja menyokong penggunaan berskala besar dalam sistem komunikasi 4G dan 5G tetapi juga mewujudkan asas bahan dan teknologi yang kukuh untuk peranti akustik RF frekuensi tinggi dan berkuasa tinggi pada masa hadapan. Ia mewakili langkah kritikal ke arah penggantian domestik bagi penapis RF mewah dan kebergantungan kendiri teknologi jangka panjang.

Soalan Lazim LNOSIC

S1: Bagaimanakah LNOSiC berbeza daripada substrat SAW konvensional?

A:Peranti SAW konvensional biasanya dibuat pada substrat piezoelektrik pukal, yang mengehadkan frekuensi, faktor Q dan pengendalian kuasa. LNOSiC mengintegrasikan filem nipis LN kristal tunggal dengan substrat kekonduksian terma berkelajuan tinggi, membolehkan operasi frekuensi yang lebih tinggi, lebar jalur yang lebih luas dan keupayaan kuasa yang dipertingkatkan dengan ketara sambil mengekalkan keserasian proses SAW.

S2: Bagaimanakah LNOSiC dibandingkan dengan teknologi BAW/FBAR?

A:Penapis BAW cemerlang pada frekuensi yang sangat tinggi tetapi memerlukan proses fabrikasi yang kompleks dan menanggung kos yang lebih tinggi. LNOSiC menawarkan penyelesaian pelengkap dengan memperluas teknologi SAW ke jalur frekuensi yang lebih tinggi dengan kos yang lebih rendah, kematangan proses yang lebih baik dan fleksibiliti yang lebih besar untuk penyepaduan berbilang jalur.

S3: Adakah LNOSiC sesuai untuk aplikasi NR 5G?

A:Ya. Halaju akustik yang tinggi, gandingan elektromekanikal yang besar dan pengurusan haba LNOSiC yang unggul menjadikannya sesuai untuk penapis NR 5G jalur pertengahan dan tinggi, termasuk aplikasi yang memerlukan lebar jalur yang luas dan pengendalian kuasa tinggi.

Tentang Kami

XKH pakar dalam pembangunan, pengeluaran dan penjualan kaca optik khas dan bahan kristal baharu yang berteknologi tinggi. Produk kami menawarkan elektronik optik, elektronik pengguna dan ketenteraan. Kami menawarkan komponen optik nilam, penutup kanta telefon bimbit, Seramik, LT, Silikon Karbida SIC, Kuarza dan wafer kristal semikonduktor. Dengan kepakaran mahir dan peralatan canggih, kami cemerlang dalam pemprosesan produk bukan standard, bertujuan untuk menjadi perusahaan berteknologi tinggi bahan optoelektronik yang terkemuka.