Высокоэффективная гетерогенная подложка для радиочастотных акустических устройств (LNOSiC)

Изображение высокоэффективной гетерогенной подложки для радиочастотных акустических устройств (LNOSiC)

Краткое описание:

Радиочастотный интерфейсный модуль является важнейшим компонентом современных мобильных систем связи, а радиочастотные фильтры — одними из его важнейших составляющих. Работоспособность радиочастотных фильтров напрямую определяет эффективность использования спектра, целостность сигнала, энергопотребление и общую надежность системы. С появлением частотных диапазонов 5G NR и непрерывным развитием будущих беспроводных стандартов, радиочастотные фильтры должны работать на высоких частотах.более высокие частоты, более широкая полоса пропускания, более высокие уровни мощности и улучшенная термостойкость.

В настоящее время высококачественные радиочастотные акустические фильтры по-прежнему в значительной степени зависят от импортных технологий, в то время как отечественные разработки в области материалов, архитектуры устройств и производственных процессов относительно ограничены. Поэтому создание высокоэффективных, масштабируемых и экономически выгодных решений в области радиочастотных фильтров имеет большое стратегическое значение.

Отправьте нам электронное письмо

Функции

Подробная схема

Обзор продукта

Отраслевой контекст и технические проблемы

Фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ) и фильтры на объемных акустических волнах (ОАВ) являются двумя доминирующими технологиями в мобильных радиочастотных приложениях благодаря их превосходной частотной избирательности, высокому коэффициенту качества (Q) и низким вносимым потерям. Среди них фильтры на ПАВ обладают явными преимуществами встоимость, зрелость процесса и технологичность крупномасштабного производствачто делает их основным решением на внутреннем рынке радиочастотных фильтров.

Однако традиционные фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ) сталкиваются с существенными ограничениями при применении в современных системах связи 4G и 5G, в том числе:

Ограниченная центральная частота, что ограничивает охват средне- и высокочастотного спектра 5G NR.
Недостаточный коэффициент добротности (Q-фактор), ограничивающий полосу пропускания и производительность системы.
Выраженный температурный дрейф
Ограниченная мощность, которую можно выдержать

Преодоление этих ограничений при сохранении структурных и технологических преимуществ технологии поверхностных акустических волн является ключевой технической задачей для радиочастотных акустических устройств следующего поколения.

Философия дизайна и технический подход

С физической точки зрения:

Более высокая рабочая частотатребует наличия акустических мод с более высокой фазовой скоростью при одинаковых условиях длины волны.
Более широкая полоса пропусканиятребует более высоких коэффициентов электромеханической связи
Повышенная мощностьзависит от подложек с превосходной теплопроводностью, механической прочностью и низкими акустическими потерями.

Исходя из этого понимания,наша инженерная командаразработали новый подход к гетерогенной интеграции путем объединениятонких пленок пьезоэлектрического монокристаллического ниобата лития (LiNbO₃, LN).сопорные подложки с высокой скоростью распространения звука и высокой теплопроводностьюнапример, карбид кремния (SiC). Эта интегрированная структура называетсяЛНОСИК.

Основная технология: гетерогенная подложка LNOSiC.

Платформа LNOSiC обеспечивает синергетические преимущества в производительности за счет совместного проектирования материалов и конструкций:

Высокая электромеханическая связь

Тонкая пленка монокристаллического ниобата лития (LN) обладает превосходными пьезоэлектрическими свойствами, что позволяет эффективно возбуждать поверхностные акустические волны (ПАВ) и волны Лэмба с большими коэффициентами электромеханической связи, тем самым поддерживая разработку широкополосных радиочастотных фильтров.

Высокая частота и высокая добротность

Высокая скорость распространения звука в опорной подложке позволяет использовать более высокие рабочие частоты, эффективно подавляя при этом утечку акустической энергии, что приводит к улучшению добротности.

Превосходное управление температурным режимом

Использование таких подложек, как SiC, обеспечивает исключительную теплопроводность, значительно повышая мощность и долговременную стабильность работы в условиях высоких радиочастотных нагрузок.

Совместимость и масштабируемость процессов

Гетерогенная подложка полностью совместима с существующими процессами изготовления поверхностных акустических волн, что обеспечивает плавный перенос технологий, масштабируемое производство и экономически эффективное изготовление.

Совместимость устройств и преимущества на системном уровне

Гетерогенная подложка LNOSiC поддерживает множество архитектур радиочастотных акустических устройств на единой материальной платформе, включая:

Обычные ПАВ-фильтры
Устройства с температурной компенсацией на поверхностных акустических волнах (TC-SAW)
Высокоэффективные устройства на поверхностных акустических волнах с улучшенными характеристиками изолятора (IHP-SAW).
Акустические резонаторы с высокочастотными волнами Лэмба

В принципе, одна пластина LNOSiC может обеспечитьМногодиапазонные массивы радиочастотных фильтров, предназначенные для применения в сетях 3G, 4G и 5G.предлагая истинныйКомплексное решение для акустических ВЧ-подложекТакой подход снижает сложность системы, обеспечивая при этом более высокую производительность и большую плотность интеграции.

Стратегическая ценность и промышленное влияние

Сохраняя преимущества технологии поверхностных акустических волн (ПАВ) с точки зрения стоимости и технологического процесса, и при этом достигая существенного скачка в производительности, гетерогенная подложка LNOSiC обеспечиваетпрактичный, технологичный и масштабируемый путьв направлении высококачественных радиочастотных акустических устройств.

Это решение не только поддерживает широкомасштабное развертывание в системах связи 4G и 5G, но и закладывает прочную материальную и технологическую основу для будущих высокочастотных и мощных радиочастотных акустических устройств. Оно представляет собой важный шаг на пути к внутренней замене высококачественных радиочастотных фильтров и долгосрочной технологической самодостаточности.

Часто задаваемые вопросы о LNOSIC

В1: Чем LNOSiC отличается от обычных подложек для поверхностных акустических волн?

A:Традиционные устройства на поверхностных акустических волнах (ПАВ) обычно изготавливаются на объемных пьезоэлектрических подложках, что ограничивает частоту, добротность и мощность. LNOSiC объединяет тонкую пленку монокристаллического ниобата лития (LN) с высокоскоростной подложкой с высокой теплопроводностью, что позволяет работать на более высоких частотах, расширять полосу пропускания и значительно повышать мощность, сохраняя при этом совместимость с технологией ПАВ.

В2: Чем технология LNOSiC отличается от технологий BAW/FBAR?

A:Фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ) превосходно работают на очень высоких частотах, но требуют сложных технологических процессов изготовления и обходятся дороже. LNOSiC предлагает дополнительное решение, расширяя технологию ПАВ на более высокие частотные диапазоны с меньшими затратами, лучшей технологической зрелостью и большей гибкостью для многодиапазонной интеграции.

В3: Подходит ли LNOSiC для приложений 5G NR?

A:Да. Высокая скорость распространения звука, сильная электромеханическая связь и превосходное теплоотведение LNOSiC делают его хорошо подходящим для средне- и высокочастотных фильтров 5G NR, включая приложения, требующие широкой полосы пропускания и высокой мощности.

О нас

Компания XKH специализируется на высокотехнологичной разработке, производстве и продаже специального оптического стекла и новых кристаллических материалов. Наша продукция используется в оптической электронике, бытовой электронике и военной промышленности. Мы предлагаем сапфировые оптические компоненты, защитные крышки для объективов мобильных телефонов, керамику, LT, карбид кремния (SIC), кварц и полупроводниковые кристаллические пластины. Благодаря высококвалифицированным специалистам и современному оборудованию мы преуспеваем в обработке нестандартной продукции, стремясь стать ведущим высокотехнологичным предприятием в области оптоэлектронных материалов.