Високоперформансна хетерогена подлога за РФ акустичне уређаје (LNOSiC)
Детаљан дијаграм
Преглед производа
РФ предњи модул је критична компонента модерних мобилних комуникационих система, а РФ филтери су међу његовим најважнијим градивним блоковима. Перформансе РФ филтера директно одређују ефикасност коришћења спектра, интегритет сигнала, потрошњу енергије и укупну поузданост система. Са увођењем 5G NR фреквентних опсега и континуираном еволуцијом ка будућим бежичним стандардима, РФ филтери морају да раде навише фреквенције, шири пропусни опсег, већи нивои снаге и побољшана термичка стабилност.
Тренутно, врхунски РФ акустични филтери остају у великој мери зависни од увозних технологија, док је домаћи развој материјала, архитектура уређаја и производних процеса релативно ограничен. Постизање високоперформансних, скалабилних и исплативих РФ филтерских решења је стога од великог стратешког значаја.
Позадина индустрије и технички изазови
Филтери површинских акустичних таласа (SAW) и филтери запреминских акустичних таласа (BAW) су две доминантне технологије у мобилним РФ предњим апликацијама због своје одличне фреквентне селективности, високог фактора квалитета (Q) и ниског уметнутог губитка. Међу њима, SAW филтери нуде јасне предности утрошкови, зрелост процеса и производност великих размера, што их чини главним решењем у домаћој индустрији РФ филтера.
Међутим, конвенционални SAW филтери се суочавају са суштинским ограничењима када се примењују на напредне 4G и 5G комуникационе системе, укључујући:
-
Ограничена централна фреквенција, што ограничава покривеност средњег и високог опсега 5G NR спектра
-
Недовољан Q фактор, што ограничава пропусни опсег и перформансе система
-
Изражено температурно померање
-
Ограничена могућност руковања снагом
Превазилажење ових ограничења уз очување структурних и процесних предности SAW технологије је кључни технички изазов за РФ акустичне уређаје следеће генерације.
Филозофија дизајна и технички приступ
Са физичке тачке гледишта:
-
Виша радна фреквенцијазахтева акустичне модове са већом фазном брзином под идентичним условима таласне дужине
-
Шири пропусни опсегзахтева веће коефицијенте електромеханичке спреге
-
Већа снага руковањазависи од подлога са одличном топлотном проводљивошћу, механичком чврстоћом и ниским акустичним губитком
На основу овог разумевања,наш инжењерски тимразвио је нови хетерогени приступ интеграцији комбиновањемТанки пиезоелектрични филмови монокристалног литијум ниобата (LiNbO₃, LN)саносеће подлоге са високом брзином звука и високом топлотном проводљивошћу, као што је силицијум карбид (SiC). Ова интегрисана структура се називаLNOSiC.
Основна технологија: LNOSiC хетерогена подлога
LNOSiC платформа пружа синергијске предности у перформансама кроз заједнички дизајн материјала и структура:
Висока електромеханичка спојница
Танки филм монокристалног ЛН показује одлична пиезоелектрична својства, омогућавајући ефикасно побуђивање површинских акустичних таласа (SAW) и Ламбових таласа са великим електромеханичким коефицијентима спрезања, чиме се подржавају дизајни широкопојасних РФ филтера.
Високофреквентне и високо-Q перформансе
Висока акустична брзина носеће подлоге омогућава веће радне фреквенције, а истовремено ефикасно сузбија цурење акустичне енергије, што резултира побољшаним факторима квалитета.
Супериорно управљање температуром
Носећи супстрати као што је SiC пружају изузетну топлотну проводљивост, значајно побољшавајући могућност руковања снагом и дугорочну оперативну стабилност под условима високе РФ снаге.
Компатибилност и скалабилност процеса
Хетерогена подлога је потпуно компатибилна са постојећим процесима израде SAW, што омогућава несметан пренос технологије, скалабилну производњу и исплативу производњу.
Компатибилност уређаја и предности на нивоу система
Хетерогена подлога LNOSiC подржава вишеструке архитектуре РФ акустичних уређаја на једној материјалној платформи, укључујући:
-
Конвенционални SAW филтери
-
Уређаји са температурном компензацијом на SAW (TC-SAW)
-
Високоперформансни SAW (IHP-SAW) уређаји са побољшаним изолатором
-
Високофреквентни акустични резонатори са Ламбовим таласима
У принципу, једна LNOSiC плочица може да подржиВишепојасни РФ филтерски низови који покривају 3G, 4G и 5G апликације, нудећи истинито„Све-у-једном“ решење за РФ акустичну подлогуОвај приступ смањује сложеност система, а истовремено омогућава веће перформансе и већу густину интеграције.
Стратешка вредност и индустријски утицај
Очувањем трошковних и процесних предности SAW технологије, уз истовремено постизање значајног скока у перформансама, LNOSiC хетерогена подлога пружа...практичан, производљив и скалабилан путка врхунским РФ акустичним уређајима.
Ово решење не само да подржава примену великих размера у 4G и 5G комуникационим системима, већ и успоставља чврсту основу материјала и технологије за будуће високофреквентне и снажне РФ акустичке уређаје. Представља кључни корак ка домаћој замени врхунских РФ филтера и дугорочној технолошкој самосталности.
Најчешћа питања о LNOSIC-у
П1: По чему се LNOSiC разликује од конвенционалних SAW подлога?
A:Конвенционални SAW уређаји се обично израђују на пиезоелектричним подлогама у великим количинама, што ограничава фреквенцију, Q фактор и руковање снагом. LNOSiC интегрише танки филм монокристалног LN-а са подлогом велике брзине и високе топлотне проводљивости, омогућавајући рад на вишим фреквенцијама, шири пропусни опсег и значајно побољшане могућности снаге, уз задржавање компатибилности са SAW процесом.
П2: Како се LNOSiC пореди са BAW/FBAR технологијама?
A:BAW филтери се одлично показују на веома високим фреквенцијама, али захтевају сложене процесе производње и имају веће трошкове. LNOSiC нуди комплементарно решење проширивањем SAW технологије на више фреквентне опсеге са нижим трошковима, бољом зрелошћу процеса и већом флексибилношћу за вишепојасну интеграцију.
П3: Да ли је LNOSiC погодан за 5G NR апликације?
A:Да. Велика акустична брзина, велика електромеханичка спрега и врхунско термичко управљање LNOSiC-ом чине га погодним за 5G NR филтере средњег и високог опсега, укључујући примене које захтевају широк пропусни опсег и велику снагу.
О нама
XKH је специјализован за високотехнолошки развој, производњу и продају специјалног оптичког стакла и нових кристалних материјала. Наши производи служе оптичкој електроници, потрошачкој електроници и војсци. Нудимо сафирне оптичке компоненте, поклопце за сочива мобилних телефона, керамику, LT, силицијум карбид SIC, кварц и полупроводничке кристалне плочице. Са стручним знањем и најсавременијом опремом, истичемо се у обради нестандардних производа, циљајући да будемо водеће високотехнолошко предузеће у области оптоелектронских материјала.
