2017 二月

采用DSSP和TFAP技术的射频组件

微型化的新境界

具有越来越多功能和特性的智能手机风靡全球,电子元器件微型化仍是移动通讯的主导趋势之一。RF360控股公司凭借新的芯片级DSSP®声表封装和TFAP®薄膜声学封装技术成为该领域发展的弄潮者之一。

至2020年,预计80%的移动电话将为智能手机。为实现全球覆盖,智能手机必须比之前手机支持更多的射频波段(高端手机中滤波器数量可达100)以及不断增加的多种功能。尽管手机的射频电路越来越复杂,但手机必须一如既往的小巧纤薄。

作为声表移动通讯产品的全球市场领导者,RF360公司将持续在射频元件和组件的微型化方面发挥主导作用。随着CSSP专利技术(芯片级声表封装)的面市和进一步的发展,RF滤波器以及双工器的尺寸已经得到稳步减小。如今,利用DSSP和TFAP技术,新开发的元件尺寸比第一代CSSP产品(图1)最大减小了85%。

 

图1:声表滤波器、双工器和多工器的微型化。利用DSSP和TFAP技术,新的射频元件的尺寸比第一代CSSP(上部)产品减少了高达65%。

晶片级封装

DSSP和TFAP技术实现了当前市场上微型化等级最高的产品。采用DSSP和TFAP技术的滤波器和双工器主要设计用于RF组件,要求在表面积和嵌入高度两方面最大限度实现微型化。DSSP和TFAP元件的嵌入高度仅为0.25mm和0.15 mm,比利用其他封装技术生产的产品明显更薄。图2显示了采用TFAP技术的超薄BAW滤波器。

 

图2:采用TFAP技术的BAW滤波器,提供一流的晶片级封装集成和厚度。

间距仅为180 µm的DSSP技术充分利用最先进的组件生产技术。最新的设备能够以此微小的典型间距装配元件。在组件生产过程中,DSSP产品能承受高达80 bar压力的注塑制程,并按照IPC/JEDEC J-STD-020B MSL2a进行测试。

利用DSSP技术可实现芯片大小的元件尺寸。DSSP元件包括滤光晶片以及以相同材料(钽酸锂或铌酸盐)生产的凸缘晶片。两种晶片均在晶圆状态连接。由3D光刻术确定的铜镍 (CuNi) 线路必须通过封装的垂直边进行连接以实现电路互连(图3)。依据晶圆焊球流程,晶片被切成单个的DSSP元件。自动测试后的最后一步是将滤波器编带。

 

图3:DSSP封装图解。第一代批量生产的DSSP产品已经运行超过4年,且用于GSM/WCDMA/LTE的射频双工器和滤波器产品组合,以及导航滤波器 (GPS和WLAN) 依然在持续增长。

DSSP和TFAP双工器

DSSP和TFAP双工器主要用于集成到FEMiD(带集成双工器的前端模块)、分集式模块(结合开关和LNA的分集式滤波器)以及PAMiD(带集成双工器的功率放大器模块)中。DSSP和TFAP双工器不仅提供最佳的性能,并且具有较小的体积和显著缩短的嵌入高度。典型的DSSP和TFAP双工器的表面积为1.5 mm x 1.1 mm,其中DSSP双工器的嵌入高度为0.21 mm,TFAP双工器的插入高度为0.13 mm。我们可针对多频段应用的双工器提供相应的客户样品。

DSSP和TFAP滤波器

DSSP和TFAP滤波器产品系列可分为两类,分别为用于GSM/WCDMA/LTE系统的蜂窝射频滤波器和用于导航系统的GPS/WLAN滤波器。其中LTE滤波器有单个滤波器和2in1滤波器(例如4in1滤波器),后者设计为具有多种滤波功能的单芯片,适合B1、B3、B40和B7频带应用。DSSP技术的LTE滤波器的应用和双工器极为相似,可用于最小化射频前端模块。图4中显示的前端模块集成了大多数用于低频带分集式LNA模块应用的通用频带。

目前,RF360公司可提供诸多采用DSSP和TFAP技术的滤波器产品组合,且品种会更加齐全。更多信息,请发送邮件至 philippe.cortese@rf360jv.com  咨询RF360慕尼黑产品管理团队。

 

图4:前端模块中集成DSSP元件。导航滤波器主要用于WLAN和GP应用。当然,DSSP滤波器也可集成到更加复杂的系统中,其中包含晶片组,如SiP(封装系统)。

CSSP进一步微型化

 

手机生产商常会选择采用离散的双工器和滤波器而不是模块。RF360公司CSSP3®(芯片级声表封装)的进一步革新也有助于减小这些元件的尺寸。不同产品类别的新的标准封装尺寸如下:

  • 双工器:1.8 mm x 1.4 mm
  • 2in1滤波器:1.5 mm x 1.1 mm
  • 单一滤波器:1.1 mm x 0.9 mm

如今,我们针对WCDMA和LTE频段可提供封装尺寸为1.8 mm x 1.4 mm的双工器;对于所有频段可提供封装尺寸为可1.5 mm x 1.1 mm的分立2in1滤波器。未来,我们将提供封更小的,装尺寸为1.6 mm x 1.2 mm的元件

CSSP3封装技术最新的产品开发是双重输入的4in1 LTE分集式滤波器,其在单个尺寸为2.0 mm x 1.6 mm的封装内集成了4个分集接收滤波器。

新的理念不仅是为微型化,同样针对系统等级的成本节约:

双重输入可将天线开关中的切换点由4个减少到2个,从而减少了开关成本。该配置还能将所有下行载波聚合频段的组合数量由2个提升至4个。

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