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中国是世界上最大的手机生产基地，由于巨大的终端市场诉求，手机供应链向中国大陆地区转移已成为产业趋势。 在5g快速发展的大背景下，射频滤波器作为射频前端的重要器件，亟需加快国产化进程。 射频滤波器是射频设备国产化迅速发展的关键，手机无滤波器意味着通信设备失去了抗干扰能力，无法保障通信的顺畅性。
图1左蓝微电子tc-saw双工器产品图
作为近年来兴起的国产高频前端器件公司，杭州左青微电子技术有限企业(简称“左青微电子”)最近突破了企业开发的温度补偿型声表面波( tc-saw )滤波器的关键技术，同样的产品得以批量生产 该产品的推出意味着国产化滤波器将迎来重要突破，填补我国高端射频滤波器的市场空空白，打破国外制造商在该行业的垄断局面。
面向5g波段的tc-saw需要打破海外市场的垄断状况
移动射频滤波器的主流实现方法有声表面波滤波器( saw )和体声波滤波器( baw )两种。 baw性能较好，多适用于中高频带，但工艺多复杂，价格高，saw相对价格低，但市场上普通的saw滤波器不适用于2ghz以上的频带:频率高于约1ghz，其选择性降低 约2.5ghz的频带仅限于性能要求不高的应用，滤波器的工作频率会随着外界的温度变化而发生一定的漂移。 基于这些特征，在频带日益拥挤的5g时代，普通的saw不能很好地满足射频终端对滤波器的要求，开发具有高频、温度稳定性的滤波器是迅速发展的必要。
图2 saw和tc-saw的结构为
温度补偿型弹性表面波滤波器( temperature compensated saw，简称: tc-saw )通过粘接或粘接温度补偿层(图2 :对应于以往saw和tc-saw的结构)，提高以往的saw滤波器的性能，从而提高了saw滤波器的性能
由于温度补偿过程需要两倍的掩模层，器件结构更多更复杂，制造价格比传统的saw滤波器有所提高，但仍然明显低于baw滤波器。 性能和价格的相对特点是tc-saw滤波器在5g时代迎来了良好的快速发展机会。 tc-saw广泛应用于手机终端、基站、卫星通信、智能家居、汽车雷达、rfid、雷达系统和其他无线终端等多个行业。
尖端芯片市场由国外寡头占据绝对份额，其中tc-saw产品被日资厂商垄断，而国内射频芯片企业起步晚、基础薄弱，因此比国际大企业在技术积累、产业环境、人才培养、创新能力等方面明显落后 目前，国内制造商以生产中的低端saw为主，相对于具有更高技术要求的tc-saw和baw，只有国内少数技术研究阶段，特别是tc-saw的核心技术，中国市场需要实现本地化的供给和服务。
左蓝微电子tc-saw技术填补国产化产品空白
从年开始，左蓝微电子航班的深度布局射频前端器件，特别是滤波器这个细分行业，左蓝团队开发的tc-saw滤波器通过相关技术关键的验证，发现常规声表面波滤波器的温度特征不佳，频率漂移严重，
图3业务模式对
tc-saw的工艺有温度补偿层法和接合片法两种。 温度补偿层法通常以ln为基础，以sio2为温度补偿层，业务模型为瑞利波，即纵波和垂直剪切波( l sv waves )，机电耦合系数大，缺点是设计和工艺多，复杂。 接合片法通常为lt+si基板，如图3所示，水平剪切波( sh waves )的温度系数比以往的saw小，电气性能与以往相同，设计和工艺参考以往的saw较简单，但机电耦合系数比温度补偿层法小
左蓝微电子掌握了完善的tc-saw设计技术和完全自主的工艺设计方案，从谐振器到滤波器都有准确的模态分解设计，可以大大提高滤波器的温度性能。 对于声表器件，通过自主开发的设计工具，为了达到高性能滤波器的指标，快速优化滤波器的结构参数。
通过优化验证的谐振器设计，可以比较有效地抑制高次谐波。 谐振器优化设计的效果如图4所示。
图4设计抑制谐波效果的优化
通过实现优化设计，抑制了高次谐波，谐振器的q值得到了比较有效的提高。 某个谐振器的测试q值为qs=1269、qp=1467、qmax=1765。 结果如图5所示:
图5某谐振器的q值
通过模拟，可以比较有效地模拟表面温度补偿层厚度对tcf的影响，并提出工艺优化的具体实施途径。 通过将设计模拟与工艺优化组合，可以如图6所示，制作具有最佳tcf的tc-saw滤波器。
图6 sio2厚度与tcf测试结果的比较
经过精确模拟得到的tc-saw滤波器在高低温下具有优异的性能。 目前，左青自主开发的tc-saw产品不断优化，最佳tcf达到-15ppm/0c (如图7所示)，相对于以前传输的器件，体积小、插入损耗低、高工作频率( 0.5 GHz-3 GHz-3 GHz )
图7某滤波器的高低温测试tcf结果
图8 tc-saw双工器的性能曲线
在我国无线宽带战术实施和无线通信终端高速发展的背景下，左蓝微电子tc-saw系列产品的开发与量产为5g通信提供了多模多频支持，国产高质量、低价位多模多频移动终端规模化发展迅速，目前， 国产化tc-saw的规模化生产，对产业链中射频元器件供应商、终端设备供应商、设计制造商和业务运营商等相关业务的快速发展有很大的促进作用，提高产业技术水平和高端滤波器的自主控制能力，促进产业结构的升级。
