據麥姆斯咨詢報道，南京宙訊微電子科技有限公司（以下簡稱“宙訊微電子”）近日宣布在國內率先量產固體裝配型（SMR）體聲波（BAW）濾波器。

一般而言，聲學濾波器包括聲表面波（SAW）和BAW濾波器，SAW濾波器大部分情況下能滿足2.7 GHz以下濾波器應用需求包括第一代（1G）至第三代（3G）移動通信等標準頻段，以及部分第四代（4G）頻段；而BAW濾波器可處理的頻率高達10GHz，在頻率高于2.0 GHz的4G頻段和5G頻段，與SAW濾波器技術相比，BAW濾波器的通帶插損小，選擇性高，應用更加廣泛。

根據聲能反射方式和結構的不同，BAW濾波器可分為薄膜體聲波諧振器（FBAR）及固體裝配型（SMR，又稱為固貼型）體聲波諧振器。為了減少體聲波能量的耗散，提高諧振器的品質因數Q，需要在相鄰介質中具有最小能量耗散的隔離結構。FBAR的聲學隔離是通過諧振結構和襯底之間的空氣腔實現的，而SMR使用布拉格聲反射層將機械能限制在諧振結構中，布拉格聲反射層由具有受控厚度的高、低聲阻抗材料交替組成。由于聲阻抗失配，聲波在多層堆疊的每個界面處的反射阻止了機械能的泄露。

Fig. 1. (a) FBAR型濾波器 (b) SMR型濾波器

得益于空氣具有最低的聲阻抗，FBAR的聲學隔離效果更好，品質因數Q更高。與此同時，相比于FBAR型濾波器，SMR型BAW濾波器也具有諸多優勢：

a) SMR型濾波器因其結構中有一條導熱通路通向襯底，可通過襯底進行散熱，而FBAR濾波器由于諧振器結構里有氣隙，因為空氣是不良熱導體，導熱能力相對較弱，有實驗證實，使用SMR諧振器結構的器件每瓦發射功率的溫度只上升20℃，而使用FBAR結構時，每瓦發射功率的溫度則上升70℃，因此，SMR濾波器更能滿足系統在大功率和高溫條件下對插入損耗和帶外衰減的要求。

b) FBAR型濾波器的空氣腔結構使得制造工藝更加復雜，成本更高。SMR型BAW濾波器因為其本身為固態結構，簡化了諸多晶圓制造環節和芯片封測步驟。

c) FBAR型濾波器氣腔上方的懸膜結構更加脆弱，往往導致更低的良率和機械穩定性，而SMR型BAW濾波器具有更高的機械穩定性和抗沖擊能力。

d) SMR型BAW濾波器因為諧振結構下面第一層為低聲阻抗材料，通常為SiO2,具有正的溫度系數，而諧振器壓電層和電極層通常為負的溫度系數，所以SMR型BAW濾波器天然具有溫度補償的特性，溫漂系數TCF通常介于0 ~ -15ppm/K, 而FBAR型BAW濾波器溫漂系數TCF通常為-20 ~ -25ppm/K。

Fig. 2. SMR與FBAR濾波器結構的功率和熱量處理對比

宙訊微電子在聲波濾波器領域積累了十余年的研發生產經驗，前期開發的SAW、FBAR、TC-FBAR等系列濾波器產品在業內廣受好評，并實現規模交付。面對當前體聲波濾波器領域的新求，公司于近日量產新一代固體裝配型SMR BAW濾波器，該SMR BAW濾波器采用獨特的布拉格聲反射層設計，在滿足濾波器性能要求的前提下，工藝更加簡單，良率更高，成本更低；同時機械結構更加穩定，散熱能力良好，具有很高的可靠性。

Fig. 3. 宙訊微電子SMR型BAW濾波器芯片版圖

Fig. 4. 宙訊微電子SMR型BAW諧振器測試曲線

Fig. 5. 宙訊微電子SMR型BAW濾波器測試曲線

宙訊微電子在南京于2021年建成了7000㎡ 6 英寸SAW/BAW濾波器晶圓制造線和封測線，擁有光刻機、勻膠顯影機、高濃度摻鈧氮化鋁（AlScN）薄膜沉積機、刻蝕機等全套晶圓制造設備和封測設備，年產10億顆濾波器芯片，產能充足。目前已量產的產品包括SAW濾波器和雙工器，FBAR濾波器和TC-FBAR濾波器。宙訊微電子推出的SMR型BAW濾波器產品，標志著公司已實現所有聲濾波器技術和工藝的開發和量產，完成了全系列聲濾波器產品的覆蓋。

Fig.6. 宙訊微電子已量產的聲濾波器技術和產品

Fig. 7. 宙訊微電子南京工廠

Fig. 8. 宙訊微電子凈化車間

隨著宙訊微電子SMR BAW濾波器的發布，標志著宙訊微電子在高性能濾波器領域走到了國際前沿。依托開拓創新的研發團隊和成熟穩定的工藝平臺，宙訊微電子將給客戶交付更加豐富、更高價值的FBAR和SMR BAW高性能濾波器產品，將繼續加大研發投入，以更多創新產品助力客戶前行，助力行業發展。

審核編輯：劉清