RF-akustiliste seadmete jaoks mõeldud kõrgjõudlusega heterogeenne aluspind (LNOSiC)

Lühike kirjeldus:

RF-esiotsa moodul on tänapäevaste mobiilsidesüsteemide kriitiline komponent ja RF-filtrid on selle ühed olulisemad ehitusplokid. RF-filtrite jõudlus määrab otseselt spektri kasutamise efektiivsuse, signaali terviklikkuse, energiatarbimise ja süsteemi üldise töökindluse. 5G NR sagedusribade kasutuselevõtu ja pideva arenguga tulevaste traadita standardite suunas peavad RF-filtrid töötamakõrgemad sagedused, laiem ribalaius, suurem võimsustase ja parem termiline stabiilsus.

Praegu sõltuvad tipptasemel raadiosageduslikud akustilised filtrid endiselt suuresti imporditud tehnoloogiatest, samas kui materjalide, seadmete arhitektuuri ja tootmisprotsesside kodumaine arendus on suhteliselt piiratud. Seetõttu on suure jõudlusega, skaleeritavate ja kulutõhusate raadiosageduslike filtrite lahenduste saavutamine strateegiliselt väga oluline.

Saada meile e-kiri

Omadused

Detailne diagramm

Toote ülevaade

Tööstusharu taust ja tehnilised väljakutsed

Pinnaakustilise laine (SAW) ja mahuakustilise laine (BAW) filtrid on mobiilsete raadiosageduslike esiotsa rakenduste kaks domineerivat tehnoloogiat tänu oma suurepärasele sagedusselektiivsusele, kõrgele kvaliteeditegurile (Q) ja madalale sisestuskaole. Nende hulgas pakuvad SAW-filtrid selgeid eeliseidmaksumus, protsessi küpsus ja suuremahuline valmistatavus, muutes need kodumaise raadiosagedusfiltrite tööstuse peamiseks lahenduseks.

Tavapärastel SAW-filtritel on aga täiustatud 4G ja 5G sidesüsteemides rakendamisel sisemised piirangud, sealhulgas:

Piiratud kesksagedus, mis piirab keskmise ja kõrge sagedusriba 5G NR spektri katvust
Ebapiisav Q-tegur, mis piirab ribalaiust ja süsteemi jõudlust
Väljendunud temperatuuri triiv
Piiratud võimsusvõime

Nende piirangute ületamine, säilitades samal ajal SAW-tehnoloogia struktuurilised ja protsessieelised, on järgmise põlvkonna raadiosagedusakustiliste seadmete peamine tehniline väljakutse.

Disainifilosoofia ja tehniline lähenemine

Füüsilisest vaatenurgast:

Kõrgem töösagedusnõuab suurema faasikiirusega akustilisi režiime identse lainepikkuse tingimustes
Laiem ribalaiusnõuab suuremaid elektromehaanilisi sidestuskoefitsiente
Suurem võimsustaluvussõltub aluspindadest, millel on suurepärane soojusjuhtivus, mehaaniline tugevus ja madal akustiline kadu

Selle arusaama põhjalmeie insenerimeeskondon välja töötanud uudse heterogeense integratsiooni lähenemisviisi, ühendadesliitiumniobaadist (LiNbO₃, LN) valmistatud ühekristallilised piesoelektrilised õhukesed kiledkoossuure akustilise kiiruse ja suure soojusjuhtivusega aluspinnad, näiteks ränikarbiid (SiC). Seda integreeritud struktuuri nimetatakseLNOSiC.

Põhitehnoloogia: LNOSiC heterogeenne substraat

LNOSiC platvorm pakub sünergilisi jõudluse eeliseid materjali ja konstruktsiooni ühise disaini kaudu:

Kõrge elektromehaaniline sidestus

Ühekristalliline LN õhuke kile omab suurepäraseid piesoelektrilisi omadusi, võimaldades pinnaakustiliste lainete (SAW) ja Lamb-lainete tõhusat ergutamist suurte elektromehaaniliste sidestusteguritega, toetades seeläbi lairiba raadiosagedusfiltrite konstruktsioone.

Kõrge sagedus ja kõrge Q-jõudlus

Tugisubstraadi kõrge akustiline kiirus võimaldab kõrgemaid töösagedusi, vähendades samal ajal tõhusalt akustilise energia leket, mille tulemuseks on paremad kvaliteeditegurid.

Suurepärane soojusjuhtimine

Toetavad aluspinnad, näiteks ränikarbiid (SiC), pakuvad erakordset soojusjuhtivust, suurendades oluliselt võimsuskäitlemisvõimet ja pikaajalist tööstabiilsust suure raadiosagedusliku võimsuse tingimustes.

Protsesside ühilduvus ja skaleeritavus

Heterogeenne aluspind ühildub täielikult olemasolevate SAW tootmisprotsessidega, hõlbustades sujuvat tehnoloogiaülekannet, skaleeritavat tootmist ja kulutõhusat tootmist.

Seadmete ühilduvus ja süsteemitaseme eelised

LNOSiC heterogeenne substraat toetab ühel materjaliplatvormil mitut raadiosagedusliku akustilise seadme arhitektuuri, sealhulgas:

Tavapärased SAW-filtrid
Temperatuurikompensatsiooniga SAW (TC-SAW) seadmed
Isolaatoriga täiustatud suure jõudlusega SAW (IHP-SAW) seadmed
Kõrgsageduslikud Lamb-laine akustilised resonaatorid

Põhimõtteliselt saab üks LNOSiC vahvel toetadamitme sagedusribaga raadiosagedusfiltrite massiivid, mis hõlmavad 3G, 4G ja 5G rakendusi, pakkudes tõelist„Kõik-ühes” raadiosagedusliku akustilise aluspinna lahendusSee lähenemisviis vähendab süsteemi keerukust, võimaldades samal ajal suuremat jõudlust ja suuremat integreerimistihedust.

Strateegiline väärtus ja tööstuslik mõju

Säilitades SAW-tehnoloogia kulu- ja protsessieelised ning saavutades samal ajal olulise jõudlushüppe, pakub LNOSiC heterogeenne substraat ...praktiline, toodetav ja skaleeritav radatipptasemel raadiosageduslike akustiliste seadmete suunas.

See lahendus mitte ainult ei toeta laiaulatuslikku juurutamist 4G ja 5G sidesüsteemides, vaid loob ka kindla materjali- ja tehnoloogilise aluse tulevastele kõrgsageduslikele ja suure võimsusega raadiosageduslikele akustilistele seadmetele. See kujutab endast kriitilist sammu tipptasemel raadiosagedusfiltrite asendamise ja pikaajalise tehnoloogilise iseseisvuse suunas kodumaisel turul.

LNOSICi KKK

K1: Mille poolest erineb LNOSiC tavapärastest SAW-aluspindadest?

A:Tavapärased SAW-seadmed on tavaliselt valmistatud piesoelektrilistele aluspindadele, mis piirab sagedust, Q-tegurit ja energiataluvust. LNOSiC integreerib ühekristallilise LN-õhukese kile suure kiiruse ja suure soojusjuhtivusega aluspinnaga, võimaldades töötamist kõrgematel sagedustel, laiemat ribalaiust ja oluliselt paremat energiataluvust, säilitades samal ajal SAW-protsessi ühilduvuse.

K2: Kuidas LNOSiC võrdub BAW/FBAR tehnoloogiatega?

A:BAW-filtrid toimivad väga kõrgetel sagedustel, kuid nõuavad keerukaid tootmisprotsesse ja on kulukamad. LNOSiC pakub täiendavat lahendust, laiendades SAW-tehnoloogiat kõrgematele sagedusribadele madalamate kulude, parema protsessiküpsuse ja suurema paindlikkusega mitme sagedusriba integreerimiseks.

K3: Kas LNOSiC sobib 5G NR rakenduste jaoks?

A:Jah. LNOSiC suur akustiline kiirus, suur elektromehaaniline sidestus ja suurepärane termiline haldamine muudavad selle hästi sobivaks keskmise ja kõrge sagedusribaga 5G NR filtritele, sealhulgas rakendustele, mis nõuavad laia ribalaiust ja suurt võimsustaluvust.

Meist

XKH on spetsialiseerunud spetsiaalse optilise klaasi ja uute kristallmaterjalide kõrgtehnoloogilisele arendamisele, tootmisele ja müügile. Meie tooted on mõeldud optilisele elektroonikale, tarbeelektroonikale ja sõjaväele. Pakume safiiroptilisi komponente, mobiiltelefonide objektiivikatteid, keraamikat, LT-d, ränikarbiidist SIC-i, kvartsist ja pooljuhtkristallplaate. Tänu oskusteabele ja tipptasemel seadmetele oleme silmapaistvad mittestandardsete toodete töötlemisel, seades eesmärgiks olla juhtiv optoelektrooniliste materjalide kõrgtehnoloogiline ettevõte.