技术的实用案例 ~产品介绍~ 支持从5G到物联网应用的前沿声表面波器件

主要使用的技术: 通信元件设计技术, 薄膜微细加工技术, 仿真技术, 无机材料技术, 金属材料技术, 可靠性技术, 测量技术, 电镀技术, IE技术

表面声波滤波器 1109尺寸

概要

  • 村田的SAW器件通过运用仿真技术进行设计优化、运用薄膜与微细加工技术制作IDT(指状电极),并经由封装技术实现树脂封装后制造而成。
  • 村田SAW器件的优势包括:I.H.P. SAW(出众高性能表面声波器件)具备优良的谐振器Q值特性、温度特性及散热性能,同时拥有覆盖多种尺寸的产品阵容。
  • 面对通信技术发展推动的有限电路板空间内高密度元件安装需求,以及5G相关的新规格要求,村田的声表面波器件持续灵活迅速地作出响应。

村田的SAW器件

产品描述

村田的SAW器件是由压电基板和梳状电极(IDT)组成的高度选择性滤波器件。通过优化IDT设计和选择压电材料,这些器件能有效提取特定频率。通过稳定通信信号,村田的SAW器件有助于增强电子设备的性能。

  • 滤波特性:在表面声波器件中,中心频率由梳状电极间距决定,而带宽则由所使用的压电材料决定。村田利用前沿的仿真技术优化电极设计和材料选择,从而很大程度地降低滤波器损耗。
  • 制造方法:在制造过程中,首先使用光刻技术在压电基板上形成梳状电极。然后将基板切割成单独的芯片,并将其粘合到封装基板上。最后,将器件封装在树脂中,完成成品。
  • 器件特点:村田的声表面波器件十分突出的特点是选择性高。它们能够有效提取特定应用所需的射频,是通信相关电子设备中不可或缺的组件。
表面声波滤波器 1109尺寸
表面声波滤波器 1109尺寸

文中图片来源: 将运用I.H.P. SAW技术的高性能ISM2.4GHz滤波器商品化在新窗口中打开

典型Wi-FiTM声表面波滤波器的通带特性。

产品优势

村田的表面声波器件融合了专有技术,在实现行业居先性能的同时,还实现了小型化。

  • 高性能:表面声波器件通常易受温度变化影响而导致性能波动。村田制作所开发了TC-SAW(温度补偿型表面声波)技术,大幅减少了这种影响。传统产品通常表现出约-50ppm/°C的温度特性,而村田的SAW器件实现了接近零ppm的温度稳定性。
    此外,通过开发和量产具备优良Q值特性、温度稳定性及散热性能的I.H.P. SAW,村田将SAW的应用范围扩展到以前主要依赖BAW(体声波)器件的高难度领域。
    TC-SAW技术实现近零ppm温度特性。
    TC-SAW技术实现近零ppm温度特性。
    I.H.P. SAW技术凭借优良Q值特性实现低插入损耗与高衰减性能。
    I.H.P. SAW技术凭借优良Q值特性实现低插入损耗与高衰减性能。
  • 微型化:通过优化设计和前沿的封装技术,村田大幅缩小了芯片尺寸。村田实现了业界微小尺寸的0907规格(0.9毫米 × 0.7毫米)单滤波器、1411规格(1.4毫米 × 1.1毫米)双工器以及1612规格(1.6毫米 × 1.2毫米)四工器。这种微型化设计使高性能器件得以集成于非常有限的安装空间,支持智能手机、可穿戴设备等大范围产品应用。

※ Link: 基于村田调查。截至2019年6月底。在新窗口中打开

产品演进

村田的SAW器件与通信技术同步发展,在持续实现微型化的同时,其产品阵容已扩展至支持几乎全部新推出的蜂窝通信频段。

在最初推出陶瓷封装密封型产品后,村田制作所又引入了CSP(芯片尺寸封装)技术,进一步缩小了产品尺寸。即使采用CSP类型,村田仍将产品面积缩小至2010年水平的一半以下。近期更开发出I.H.P.表面声波技术,实现更高性能与上佳散热效果。

为应对标准修订及新型蜂窝通信频率的出现,村田还通过量产集成多组收发频段滤波器的多路复用器,支持CA(载波聚合)和EN/DC(E-UTRA NR双连接)等5G技术。通过这种方式,村田的SAW器件能够灵活迅速地适应不断发展的电信市场,同时提供满足客户需求的产品。

声表面波滤波器尺寸演变图
声表面波滤波器尺寸演变图

产品应用

表面声波(SAW)器件大量应用于多类领域,包括移动电话、Wi‑FiTM路由器、全球导航卫星系统(GNSS)、智能手表等可穿戴设备、物联网设备、智能家电及移动出行领域。

在需要高频选择性及处理微弱信号的应用中,如GNSS系统,SAW器件发挥着尤为关键的作用。

此外,利用卫星的非地面网络(NTNs)近期已投入实际应用。在这些应用中,与蜂窝通信类似,声表面波器件的高选择性不可或缺。

随着无线通信技术的持续多元化与发展,声表面波器件的应用范围预计将进一步拓展。

有关产品规格等,请查看产品信息网站。

其他实用案例 ~产品介绍~

村田的技术