中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
聯(lián)系人：李鋒
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在5G通信向毫米波頻段演進(jìn)及各領(lǐng)域雷達性能升級的背景下，高頻濾波器正面臨前所未有的技術(shù)挑戰。傳統聲表面波（SAW）器件憑借制造工藝簡(jiǎn)單，性能穩定，體積小巧，成本低廉等優(yōu)勢，長(cháng)期以來(lái)一直是射頻濾波領(lǐng)域的主流方案，然而受限于襯底材料的物理性能，使SAW僅應用在3GHz以下低頻段工作，而體聲波（BAW）技術(shù)雖能支持更高頻率，卻始終被高成本、高溫穩定性差等問(wèn)題所困擾。針對這一產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，青禾晶元通過(guò)自主創(chuàng )新的室溫鍵合技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)出碳化硅（SiC）基鈮酸鋰（LiNbO?）薄膜襯底，為SAW器件在高頻濾波領(lǐng)域帶來(lái)突破性進(jìn)展。
高頻性能的顯著(zhù)提升 基于SiC上LiNbO?薄膜在5GHz下諧振器測試，Qmax可達到710，K2可達到大于20%，諧振器器件的卓越性能為高頻濾波領(lǐng)域的應用提供了堅實(shí)基礎。 SiC/LiNbO?與BAW濾波器參數對比 SiC/LiNbO3在5G頻段應用性能曲線(xiàn)圖 異質(zhì)材料集成的關(guān)鍵技術(shù)突破 超高真空常溫鍵合原理 青禾晶元通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的表面活化鍵合（SAB）技術(shù)，成功解決碳化硅（SiC）與鈮酸鋰（LiNbO?）異質(zhì)集成的核心難題，主要技術(shù)突破包括： 原子級界面控制技術(shù) 采用自研等離子體活化處理工藝，保證處理后鍵合界面粗糙度<0.5nm（原子級平整度），在常溫下實(shí)現共價(jià)鍵連接。 降低熱失配的精準調控技術(shù) 通過(guò)離子源均勻活化控制，實(shí)現常溫下高強度鍵合，避免SiC（4.0×10??/K）與LiNbO?（15×10??/K）的熱膨脹系數差異帶來(lái)熱失配問(wèn)題。 高強度的鍵合能，保證鍵合界面無(wú)分層開(kāi)裂現象。 高精度對準鍵合技術(shù) 晶圓級鍵合邊緣對準精度達±50 μm，mark圖形對準精度達±1um。 壓力均勻性控制在±3%以?xún)?，確保整個(gè)界面結合強度＞10 MPa。 射頻性能優(yōu)化技術(shù) 復合襯底在5GHz頻段器件實(shí)測Qmax值可達700+。 機電耦合系數（K2）＞20%a。 規?；a(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化驗證 目前該技術(shù)已實(shí)現6英寸SiC/LiNbO?晶圓的規?；苽?，量產(chǎn)批次良率穩定在95%以上。針對5G N77 N78頻段已經(jīng)存在多種薄膜方案，隨著(zhù)SiC技術(shù)的逐步成熟，不再受制于成本限制，SiC上LiNbO?薄膜復合襯底材料未來(lái)有望在5G系統實(shí)現量產(chǎn)應用。 技術(shù)價(jià)值與產(chǎn)業(yè)影響 這項突破不僅解決了高頻濾波器的核心性能瓶頸，更展現出顯著(zhù)的經(jīng)濟效益：相較傳統BAW濾波器，生產(chǎn)成本降低30%以上，同時(shí)工作溫度范圍拓寬50%。隨著(zhù)5G-Advanced和衛星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，該技術(shù)有望在毫米波通信、智能駕駛雷達等領(lǐng)域創(chuàng )造更大價(jià)值。
