國(guó)產(chǎn)SAW濾波器和高性能濾波器已具備量產(chǎn)能力

在5G時(shí)代似乎被BAW奪去光芒的SAW濾波器，其實(shí)依然占據(jù)濾波器出貨量與貨值的過(guò)半市場(chǎng)。

頻率更低的SAW濾波器，乍一看技術(shù)難度不如BAW路線，但由于相關(guān)頻段更為擁擠，在系統(tǒng)級(jí)集成設(shè)計(jì)能力有更高要求，與此同時(shí)，行業(yè)巨頭村田，在該領(lǐng)域的專利壁壘，也遠(yuǎn)較多寡頭格局下的BAW更為嚴(yán)密。

目前，大部分進(jìn)入濾波器業(yè)務(wù)的國(guó)內(nèi)企業(yè)，都選擇了SAW領(lǐng)域作為突破口，在中低端產(chǎn)品上發(fā)揮國(guó)產(chǎn)替代的價(jià)值，不過(guò)中低端市場(chǎng)企業(yè)定價(jià)能力的天然劣勢(shì)，為相關(guān)企業(yè)向上突破帶來(lái)了制約。

一方面，低端SAW濾波器的價(jià)格戰(zhàn)，使企業(yè)難以提高毛利，拉長(zhǎng)了早期投資的回收期；另一方面，上游核心材料-鉭酸鋰（LT）、鈮酸鋰（LN）晶體壓電襯底，卻牢牢把持在住友化學(xué)、信越化學(xué)等日本企業(yè)手中，中國(guó)濾波器廠商辛苦打拼的利潤(rùn)，卻通過(guò)高價(jià)襯底基片回流到日本企業(yè)。

國(guó)內(nèi)盡管已有院所和企業(yè)初步掌握了LN\LT晶體的黑化還原等高端技術(shù)，但質(zhì)量、產(chǎn)量與成本，依然無(wú)法與日本企業(yè)抗衡，往往僅在IDM企業(yè)內(nèi)部消化，難以形成撬動(dòng)上游產(chǎn)業(yè)格局的有效杠桿。

面對(duì)5G乃至6G潮流，以及來(lái)自中國(guó)企業(yè)的低端產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，行業(yè)領(lǐng)袖村田的選擇，是在高端SAW濾波器技術(shù)上發(fā)力。

傳統(tǒng)SAW濾波器很難做到1.8GHz以上頻率，而村田的IHP-SAW技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)2.5-3GHz乃至更高的頻率性能。

目前，也有國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)正在跟進(jìn)村田的動(dòng)作，從不同切入點(diǎn)挖掘表面波SAW技術(shù)路線的潛力。

（FBAR不規(guī)則多邊形的布局特點(diǎn)，以保證橫波反射次數(shù)減少，提高諧振器品質(zhì)因子）

西南科技大學(xué)微系統(tǒng)中心高楊團(tuán)隊(duì)，就在梳理了村田IHP-SAW的技術(shù)演進(jìn)特點(diǎn)后，大膽采用氮化鋁基新型導(dǎo)波層壓電材料體系及異質(zhì)聲學(xué)層（HAL）結(jié)構(gòu)襯底的最新成果，利用鋁鈧氮材料試制的HAL結(jié)構(gòu)諧振器，在未經(jīng)優(yōu)化的情況下已與村田公開(kāi)的數(shù)據(jù)看齊。

高楊還曾進(jìn)一步展望稱，IHP-SAW帶動(dòng)的HAL結(jié)構(gòu)風(fēng)潮和氮化鋁材料體系，或?qū)?dòng)搖信越化學(xué)等廠商在傳統(tǒng)SAW所需的鉭酸鋰、鈮酸鋰等單晶基板領(lǐng)域壟斷地位，基于氮化鋁晶圓的HAL結(jié)構(gòu)器件，將深刻變革SAW產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

值得一提的是，高楊團(tuán)隊(duì)還與昂瑞微（漢天下）共同組建了智能微系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，打通了研究成果快速產(chǎn)業(yè)化的通道，后者同樣是國(guó)內(nèi)5G射頻芯片賽道的活躍玩家，獲得華為與小米兩大廠商入股，其產(chǎn)品已在榮耀50手機(jī)上得到應(yīng)用。

中科院上海微系統(tǒng)所歐欣研究員團(tuán)隊(duì)，則利用“萬(wàn)能離子刀”剝離與鍵合轉(zhuǎn)移技術(shù)，突破晶格失配等問(wèn)題，將亞微米厚度的單晶鈮酸鋰薄膜從鈮酸鋰晶圓剝離并轉(zhuǎn)移到高聲速、高導(dǎo)熱的碳化硅（SiC）晶圓，首次制備了4英寸Ln/SiC壓電異質(zhì)襯底，可實(shí)現(xiàn)更有效的聲波能量和電場(chǎng)能量約束、提高器件散熱、降低器件熱膨脹，從而顯著提高射頻聲波器件性能與設(shè)計(jì)自由度?；谠撘r底制備的高頻器件，突破了傳統(tǒng)SAW器件的頻率限制。有望應(yīng)用于5G N77和N79頻段。

在SAW戰(zhàn)場(chǎng)上，國(guó)產(chǎn)SAW濾波器和高性能濾波器已具備量產(chǎn)能力，已經(jīng)摸索到了向5G乃至6G突破的曙光。

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