面向手機(jī)的溫度補(bǔ)償型SAW雙工器的開發(fā)動向

1、面向手機(jī)的溫度補(bǔ)償型saw雙工器的開發(fā)動向 前言 近年來陪同著搭載高性能處理器的智能手機(jī)/等多功能終端的普及，無線通信領(lǐng)域的信息量暴增成了重大課題。針對這一課題，通信業(yè)界采納了其次 代通信規(guī)格的long term evolution ()的辦法來對應(yīng)，這種頻率的頻帶運(yùn)用辦法至今尚未在移動設(shè)備中用法過。此外，為了對應(yīng)新頻率radio frequency (rf)中的元器件個數(shù)也相應(yīng)增強(qiáng)。本來的global system for mobile communication (gsm) /universal mobile telecommunications system (umts)對應(yīng)終端的規(guī)格是

2、gsm中搭載4個，umts中搭載2-4個頻帶的狀況居多，而lte對應(yīng)終端中則多搭載了1-2個頻帶。對于手機(jī)創(chuàng)造商來說，像移動設(shè)備這種有限的空間中為了能夠搭載更多的元器件，就必需通過將元器件模塊化和高密度化之后舉行元器件安裝，那么電路板產(chǎn)生的發(fā)熱惡化以及與發(fā)熱元件相鄰的緣由而導(dǎo)致溫度升高是設(shè)備內(nèi)部的元器件無法避開的問題。本章將介紹制作所討論出的解決移動設(shè)備溫度升高問題的對策，這就是具備削減溫度變幻時頻移量這一特征的temperature compensated-surface acoustic wave (tc-saw)。saw雙工器的運(yùn)作以及課題過濾頻率用的surface acoustic w

3、ave (saw)雙工器具有小型化和挑選性廣的特點(diǎn)，是為手機(jī)的小型化、多功能化和多樣化做出貢獻(xiàn)的電子元器件之一。首先，我們將針對saw雙工器在rf電路中實(shí)際運(yùn)用時畢竟是如何工作的舉行容易解釋。圖1是典型的rf。在收信時通過antenna (ant)來接收信號的頻率通過switch (sw)切換成適當(dāng)?shù)膕aw雙工器，再通過saw雙工器過濾成須要的頻率，再傳送到transceiver-integrated circuit (transceiver-ic)。而送信時從transceiver-ic產(chǎn)生的高頻信號通過power amplifier (pa)增幅后，再通過saw雙工器過濾成須要的頻率，從a

4、nt向基站發(fā)送信號。此外，saw雙工器還能防止送信時從送信電路向接收電路產(chǎn)生的送信信號的盤旋。saw雙工器在送信時通過pa產(chǎn)生增幅的信號功率有須要更有效率地向ant傳輸，而這時由于saw雙工器的關(guān)系會導(dǎo)致信號功率發(fā)生損耗。損耗的信號 功率會轉(zhuǎn)換成熱能而使saw雙工器自身發(fā)熱。此外，隨著對應(yīng)頻帶數(shù)量的增強(qiáng)，又因?yàn)槟K化和高密度實(shí)裝的關(guān)系促使對像pa這種發(fā)熱元器件的影響增大。因此，saw雙工器考慮到了移動設(shè)備所用法的rf電路中的溫度變幻，它已經(jīng)將一定的溫度變幻范圍計算在內(nèi)了。此時必需考慮的問題是saw雙工器的溫度變幻會 導(dǎo)致頻率發(fā)生變幻。這種頻率變幻是之前說過的對應(yīng)rf電路中溫度升高問題saw雙工

5、器不得不考慮的課題。tc-saw、std-saw以及baw的頻率溫度依靠性的比較針對這個課題所提出的解決計劃有望近年成為降低頻率溫度依靠性的技術(shù)。村田制作所采納特有的技術(shù)研發(fā)出了降低頻率溫度依靠性的產(chǎn)品tc-saw，除此之外還有standard (std) saw。此外，近年來市場中的bulk acoustic wave (baw)技術(shù)通過良好的頻率挑選性和高頻對應(yīng)使其成為存在感劇增的技術(shù)，下面將把各種頻率溫度依靠性作比較。圖2中是村田制作所正在產(chǎn)品化的tc-saw、std-saw和普通的baw的頻率溫度依靠性的實(shí)例。圖2所示的ppm/deg.c表示的是當(dāng)溫度 變幻時頻率變幻的比率。該值可以顯

6、示出溫度變幻細(xì)微的狀況下依靠性微小。村田制作所的tc-saw和std-saw相比較的話std-saw的值僅僅是 -38ppm/deg.c而tc-saw的值大約在-10ppm/deg.c，幾乎減低了std-saw的1/4的變幻量。和baw比較的話，baw的頻 率溫度依靠性約為-33ppm/deg.c， tc-saw幾乎減低了1/3的變幻量。按照這個結(jié)論可以得出tc-saw具有優(yōu)化頻率溫度依靠性的特征。tc-saw的構(gòu)造圖3是村田制作所std-saw以及tc-saw構(gòu)造的暗示圖。saw雙工器的頻率溫度依靠性是因?yàn)橛梅藟弘婋娐钒逶斐傻?。此外，std- saw、tc-saw都是由于用法的壓電電路板具

7、有頻率溫度依靠性的相同特點(diǎn)。3所示，tc-saw最具代表性的特征之一是整塊電路板跟std- saw相比它的表面籠罩了一層很厚的二氧化硅(sio2)。壓電電路板的溫度升高的話頻率就會降低，那么頻率溫度系數(shù)就會變成負(fù)值。另外，sio2具備正 頻率溫度系數(shù)的特點(diǎn)。因此，和std-saw相比的話因?yàn)榛\罩了一層厚sio2的獨(dú)特構(gòu)造，sio2的正頻率溫度系數(shù)的影響會變大，那么saw雙工器與 std-saw相比就實(shí)現(xiàn)了抑制頻率溫度依靠性的特點(diǎn)。std-saw的庇護(hù)膜sio2具有強(qiáng)大的特質(zhì)，假如籠罩了像tc-saw一樣厚的sio2的話就 不能保證帶寬，同時也不能獲得優(yōu)良的特性。因此，tc-saw將電路板的材料

8、從litao3變成了linbao3，才干夠確保須要的帶寬。此外，tc- saw的linbao3的切割角發(fā)生了變幻使得頻率挑選性變得可控制，村田制作所運(yùn)用了對應(yīng)項(xiàng)目的須要特性設(shè)計了符合市場需求的最佳切割角。村田制作所的tc-saw產(chǎn)品陣容雙工器的設(shè)計按照third generation partnership project (3gpp)的規(guī)格按照頻帶的送信和收信帶寬以及送信端和收信端的頻率間隔(separation ratio)打算了其難易度。普通來說頻率的帶寬越廣那么送信端和收信端的頻率間隔越小難易度就越高。總結(jié)兩者的關(guān)系來看，4。村田制作所正致力于圖 4中圈出的部分，方案優(yōu)先實(shí)現(xiàn)tc-saw對應(yīng)的產(chǎn)品。目前為止介紹的tc-saw相關(guān)的產(chǎn)品事實(shí)上是目前主流的2.0×1.6mm (2016)尺寸的產(chǎn)品陣容以及今后將要成為主流的1.8×1.4mm (1814)尺寸的產(chǎn)品陣容，如表1所示。這些產(chǎn)品已經(jīng)開頭量產(chǎn)并且不久后將向市場供給，因?yàn)橐呀?jīng)得到了顧客的良好反饋，預(yù)計今后還將按照市場需求舉行擴(kuò)大。今后的展望村田制作所的tc-saw的歷史由來已久，從2004年的band2產(chǎn)品化開頭，就已經(jīng)將無數(shù)項(xiàng)目產(chǎn)品化。同時隨著構(gòu)造的變幻以及應(yīng)用的充實(shí)不斷滿 足市場對于小型