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浅谈声表面波滤波器及封装苏州捷研芯
随着4G的普及，5G的到来，手机射频（RF）前端模块和组件市场发展神速。2016年其市场规模为101亿美元，预计到2022年将达到227亿美元，复合年增长率为14%。不过，各种手机射频前端组件的增速不一，如天线调谐器（Antenna tuners）的复合年增长率为40%，滤波器（Filters）的复合年增长率为21%，射频开关（Switches）的复合年增长率为12%，而射频功率放大器和低噪声放大器（PAs & LNAs）的复合年增长率仅为1%。这是因为滤波器在射频前端芯片中的应用范围十分广泛，双工器（Duplexer）和多工器（Multiplexer）内部的核心器件也是SAW和BAW，随着移动通信模式和频段的增加，数量增长最快的射频前端器件不是功率放大器，而是滤波器。
什么是Saw 滤波器？
SAW滤波器基本结构由叉指换能器（IDT）和压电材料组成。SAW滤波器的主要工作原理是利用压电材料的压电特性，利用输入与输出换能器将电波的输入信号转换成机械波（声波），经过处理后，再把机械能（声波）转换成电信号，以达到过滤不必要的信号，提高信号品质的目标。一款高端智能手机必须要对多个频段的2G、3G和4G无线接入方式的发送和接收路径进行滤波，同时要滤波的还包括：Wi-Fi、蓝牙和GPS接收器的接收路径。必须对各接收路径的信号进行隔离，还必须要对出处杂多的其它外部信号进行抑制。要做到这点，一款多频段智能手机需要4或6个滤波器和多个双工器。
SAW滤 波器基本结构
SAW滤波器的发展趋势
相比BAW和FBAR，SAW滤波器的频率范围有限制，适合于非常适合约1.5GHz以内的应用，但制造工艺相对简单很多，成本也降低了不少。为了适应未来高频、宽带化的要求，SAW滤波器也必须提高工作频率和拓展带宽。SAW滤波器的工作频率则由IDT电极条宽决定，IDT电极条愈窄，频率愈高。采用0.35微米~0.2微米的半导体微细加工工艺，可制作出2GHz~3GHz的SAW滤波器。拓展SAW滤波器的带宽通常从优化设计IDT的电极结构入手。如将IDT按串联和并联形式连接成梯形若干级联的结构，输入/输出直接实现连接，采用0.4微米以下的微细加工技术，就可制作出用于无线局域网的2.5GHz梯形结构谐振式SAW滤波器，带宽达100MHz。
Saw滤波器的主要特点以及封装技术面临的挑战
设计灵活性大、模拟/数字兼容、群延迟时间偏差和频率选择性优良（可选频率范围为10MHz～3GHz）、输入输出阻抗误差小、传输损耗小、抗电磁干扰（EMI）性能好、可靠性、制作的器件体小量轻，其体积、重量分别是陶瓷介质滤波器的1/40和1/30左右，且能实现多种复杂的功能。适应了现代通信系统设备及便携式电话轻薄短小化和高频化、数字化、高性能、高可靠等方面的要求。其不足之处是所需基片材料的价格昂贵，对基片的定向、切割、研磨、抛光和制造工艺要求高。
智能手机采用多频带/多标准射频解决方案提出了对器件尺寸的挑战，器件在手机中所占面积可谓“寸土寸金”。为缩小SAW滤波器的体积，通常采取三方面的措施：一是优化器件设计，使其做得更小；二是改进器件的封装形式，现已由传统的圆形金属壳封装改为方形或长方形扁平金属封装或LCCC（无引线陶瓷芯片载体）表面贴装；三是将不同功能的SAW滤波器封装在一起构成组合型器件以减小PCB面积。
SAW的封装方法进化图
作为国内首家专注MEMS传感器及系统集成微模块定制化设计和封装的解决方案商，捷研芯将在苏州设立Saw Filter滤波器微型化封装技术能力，可为客户提供轻薄短小和高性能的封装解决方案。
各种滤波器封装方案
关于捷研芯
苏州捷研芯坐落于苏州工业园区“纳米城”，由世界著名半导体封测公司的专家和中科院菁英人才创办，拥有独立知识产权的封装、测试、模块化技术及数据处理算法，设有研发中心和量产代工产线。 致力于为设计公司、方案厂商以及工业、汽车、消费电子产业的制造商提供MEMS传感器、系统集成微模块的封装设计、原型制造、小量中试和批量生产（CEM）服务；提供智能微模块产品的定制化设计与开发（ODM）；提供标准化的系列智能微模块产品。
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发表于 2017-7-5 16:23:05
楼主
可以关注 苏州捷研芯 公众号看看。
