實現薄膜射頻器件的最佳性能
發布時間:2023-06-26 來源:Knowles樓氏電容 責任編輯:lina
【導讀】suizhexiaofeizheheshangyeyingyongduikuaisutongxinxuqiudebuduanzengchang,shepinqijiandegongzuopinlvyaoqiuyebiandeyuelaiyuegao,zhegeishepinqijiandeshejishimendailailezhuduotiaozhan——一方麵需要縮小濾波器的尺寸,以適配更小的設備尺寸和更短的波長;另一方麵還需要確保元件的高性能。雖然表麵貼裝技術(SMT),特別是微帶安裝,可滿足以上要求,但需要注意的是,不是每個SMT微帶濾波器都是一成不變的——您可以與濾波器供應商就基板的類型、電鍍技術和拓撲結構等進行商討以盡可能地縮小元件尺寸、提高元件性能。過去的幾十年來,樓氏電容(KPD)對此給出的建議是:利用薄膜技術進行產品開發。
suizhexiaofeizheheshangyeyingyongduikuaisutongxinxuqiudebuduanzengchang,shepinqijiandegongzuopinlvyaoqiuyebiandeyuelaiyuegao,zhegeishepinqijiandeshejishimendailailezhuduotiaozhan——一方麵需要縮小濾波器的尺寸,以適配更小的設備尺寸和更短的波長;另一方麵還需要確保元件的高性能。雖然表麵貼裝技術(SMT),特別是微帶安裝,可滿足以上要求,但需要注意的是,不是每個SMT微帶濾波器都是一成不變的——您可以與濾波器供應商就基板的類型、電鍍技術和拓撲結構等進行商討以盡可能地縮小元件尺寸、提高元件性能。過去的幾十年來,樓氏電容(KPD)對此給出的建議是:利用薄膜技術進行產品開發。

簡jian言yan之zhi,薄bo膜mo是shi一yi種zhong用yong於yu製zhi造zao電dian子zi元yuan件jian的de材cai料liao層ceng,其qi厚hou度du一yi般ban從cong幾ji納na米mi到dao幾ji微wei米mi不bu等deng。由you於yu用yong薄bo膜mo構gou建jian的de電dian路lu是shi在zai陶tao瓷ci基ji底di上shang通tong過guo光guang刻ke技ji術shu創chuang建jian的de分fen布bu式shi元yuan件jian結jie構gou,因yin此ci與yu其qi他ta濾lv波bo器qi開kai發fa技ji術shu(如在PCB上印刷)相比,具有以下優勢:
高精度的圖案設計
高精度的濾波器結構,零部件之間的差異小,損耗低
能夠開發出更緊湊的元件
此(ci)外(wai),由(you)於(yu)陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)自(zi)身(shen)的(de)特(te)性(xing)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)減(jian)緩(huan)波(bo)的(de)速(su)度(du),因(yin)此(ci)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)縮(suo)小(xiao)波(bo)長(chang),從(cong)而(er)使(shi)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)物(wu)理(li)尺(chi)寸(cun)小(xiao)於(yu)信(xin)號(hao)在(zai)自(zi)由(you)空(kong)間(jian)的(de)波(bo)長(chang)尺(chi)寸(cun)。這(zhe)使(shi)薄(bo)膜(mo)成(cheng)為(wei)對(dui)精(jing)度(du)和(he)準(zhun)確(que)性(xing)有(you)極(ji)高(gao)要(yao)求(qiu)的(de)高(gao)頻(pin)射(she)頻(pin)器(qi)件(jian)的(de)絕(jue)佳(jia)選(xuan)擇(ze)。然(ran)而(er),這(zhe)一(yi)方(fang)法(fa)也(ye)麵(mian)臨(lin)一(yi)些(xie)挑(tiao)戰(zhan),我(wo)們(men)必(bi)須(xu)仔(zai)細(xi)考(kao)慮(lv)尋(xun)求(qiu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。對(dui)此(ci),我(wo)們(men)將(jiang)展(zhan)開(kai)詳(xiang)細(xi)探(tan)討(tao)。
樓氏電容(KPD)的專家助您克服薄膜挑戰
為wei了le縮suo小xiao電dian路lu尺chi寸cun並bing降jiang低di成cheng本ben,大da多duo數shu現xian代dai係xi統tong都dou不bu是shi主zhu動dong冷leng卻que的de。這zhe意yi味wei著zhe電dian路lu中zhong的de所suo有you元yuan件jian需xu要yao在zai很hen寬kuan的de溫wen度du範fan圍wei內nei良liang好hao運yun行xing,這zhe使shi得de溫wen度du穩wen定ding性xing成cheng為wei挑tiao選xuan適shi用yong薄bo膜mo材cai料liao時shi的de關guan鍵jian考kao慮lv因yin素su。簡jian言yan之zhi,薄bo膜mo濾lv波bo器qi中zhong使shi用yong的de陶tao瓷ci必bi須xu是shi專zhuan門men設she計ji的de,以yi盡jin量liang減jian少shao由you於yu溫wen度du變bian化hua造zao成cheng的de性xing能neng差cha異yi。在zai使shi用yong氧yang化hua鋁lv等deng現xian成cheng材cai料liao時shi,保bao證zheng溫wen度du穩wen定ding性xing是shi一yi個ge問wen題ti;但若您與樓氏電容(KPD)合作,這將不再是問題——因為我們從原材料階段即進行垂直整合,我們所有的基板陶瓷設計都是溫度穩定型的。
此外,我們花費大量時間就基於各類基板的微帶濾波器的溫度穩定性進行了測試。圖1和圖2是兩個18GHz帶通濾波器設計的示例比較——其中一個批次是基於我們的CF基板,另一個則是在氧化鋁板上完成的。我們測量了從-55℃到+125℃溫度範圍內的濾波器反應。

圖1. 基於氧化鋁板的微帶通濾波器的反應

圖2. 基於CF介質基板的微帶通濾波器的反應
如上圖所示,盡管溫度變化範圍很寬,但CF元件的性能變化並不大。這是因為我們的定製陶瓷在設計時考慮到了溫度的穩定性——如果您需要在一定的工作溫度範圍內具有可靠的、可預測的性能的元件,這一點就非常重要。
如今使用薄膜的另一個挑戰是能實現多大的尺寸縮小。同樣,基於樓氏電容(KPD)的定製陶瓷材料,我們可以設計出比基於氧化鋁的元件小得多的元件。


圖3. 兩種普通基板與三種樓氏電容(KPD)定製陶瓷基板的比較
很(hen)明(ming)顯(xian),使(shi)用(yong)薄(bo)膜(mo)設(she)計(ji)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)具(ju)備(bei)幾(ji)項(xiang)關(guan)鍵(jian)優(you)勢(shi),特(te)別(bie)是(shi)對(dui)於(yu)在(zai)高(gao)頻(pin)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)射(she)頻(pin)元(yuan)件(jian)。但(dan)要(yao)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)這(zhe)些(xie)優(you)勢(shi),我(wo)們(men)需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)所(suo)選(xuan)基(ji)板(ban)的(de)材(cai)料(liao)特(te)性(xing)。對(dui)於(yu)樓(lou)氏(shi)電(dian)容(rong)(KPD)來說,薄膜開發已經不是什麼新鮮事了,我們利用圖4所示的薄膜微帶技術可提供從1GHz到42GHz(甚至更高)的各種帶通、低通和高通濾波器。

圖4. 綠色區域為樓氏電容(KPD)的微帶濾波器所覆蓋的頻率範圍
樓氏電容(KPD)憑(ping)借(jie)在(zai)薄(bo)膜(mo)領(ling)域(yu)的(de)多(duo)年(nian)開(kai)發(fa)製(zhi)造(zao)經(jing)驗(yan),不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)指(zhi)導(dao)客(ke)戶(hu)選(xuan)擇(ze)適(shi)用(yong)的(de)基(ji)板(ban),而(er)且(qie)我(wo)們(men)的(de)專(zhuan)業(ye)材(cai)料(liao)科(ke)學(xue)家(jia)已(yi)經(jing)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)許(xu)多(duo)用(yong)於(yu)薄(bo)膜(mo)開(kai)發(fa)的(de)定(ding)製(zhi)陶(tao)瓷(ci),其(qi)熱(re)性(xing)能(neng)明(ming)顯(xian)優(you)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)工(gong)業(ye)標(biao)準(zhun)陶(tao)瓷(ci)。此(ci)外(wai),我(wo)們(men)的(de)薄(bo)膜(mo)基(ji)板(ban)具(ju)有(you)足(zu)夠(gou)高(gao)的(de)介(jie)電(dian)常(chang)數(shu)(K),在(zai)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)性(xing)方(fang)麵(mian)優(you)於(yu)氧(yang)化(hua)鋁(lv)等(deng)現(xian)成(cheng)基(ji)板(ban),是(shi)小(xiao)型(xing)化(hua)和(he)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)性(xing)應(ying)用(yong)的(de)理(li)想(xiang)選(xuan)擇(ze)。我(wo)們(men)的(de)客(ke)戶(hu)還(hai)可(ke)借(jie)此(ci)開(kai)發(fa)出(chu)比(bi)使(shi)用(yong)氧(yang)化(hua)鋁(lv)更(geng)小(xiao)的(de)射(she)頻(pin)元(yuan)件(jian)。
文章來源: Knowles樓氏電容
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