卓胜微滤波器的生产工艺流程是怎样的?
深圳市星际芯城科技有限公司
发表:2025-06-20 15:23:15 阅读:17

卓胜微滤波器涵盖多种技术路线(如 MAX-SAW、传统 SAW、BAW 等),不同类型滤波器的生产工艺存在差异,其中 MAX-SAW 滤波器作为其核心产品,工艺路线融合了材料创新与结构优化,以下从MAX-SAW 滤波器的典型生产流程展开说明,并对比其他类型滤波器的工艺特点:


一、MAX-SAW 滤波器核心生产工艺流程


1. 衬底制备与预处理

  • POI 衬底加工:
  • 采用多孔氧化硅(POI)衬底(区别于传统 SAW 的蓝宝石或硅衬底),通过刻蚀工艺形成多孔结构,降低热膨胀系数以匹配压电材料(如 AlN)。
  • 表面抛光处理,确保粗糙度≤1nm,避免影响后续薄膜沉积质量。


  • 氧化埋层沉积:在 POI 衬底上通过 PECVD(等离子体增强化学气相沉积)生长一层二氧化硅(SiO₂)埋层,厚度约 0.5~1μm,用于热应力补偿。


2. 压电层与电极层制备

  • 压电层沉积:采用溅射或 MOCVD(金属有机化学气相沉积)技术在氧化埋层上制备 AlN(氮化铝)压电薄膜,厚度约 1~2μm,需控制结晶取向(c 轴垂直于衬底)以优化声表面波传播效率。
  • 电极层制备:溅射 Ti/Cu 或 Al 等金属层(厚度约 200~500nm),通过光刻 + 刻蚀工艺形成叉指换能器(IDT)和反射栅结构,线宽精度需控制在 1μm 以内(高频段产品可达 0.5μm)。


3. 结构刻蚀与器件成型

  • 背腔刻蚀(可选):对于高频 MAX-SAW 器件,通过 DRIE(深反应离子刻蚀)在衬底背面刻蚀出空气腔,降低声能量损耗,提升 Q 值(品质因数)。
  • 钝化层沉积:采用 PECVD 生长 SiN 或 SiO₂钝化层,保护电极结构,同时调节声表面波传播特性。


4. 划片与封装测试

  • 晶圆划片:使用激光或刀片切割技术将晶圆划分为单个芯片,边缘精度控制在 ±5μm。
  • 封装工艺:采用 LGA(焊盘栅格阵列)或倒装焊(Flip Chip)封装,减少寄生效应,适配高频 5G 频段;部分模组产品需与其他射频器件(如开关、LNA)集成封装。
  • 性能测试:通过网络分析仪测试插损、带外抑制、驻波比等指标,并在 - 40℃~+85℃温箱中验证温度稳定性,筛选合格产品。


二、卓胜微工艺特色与优势


1. 自建产线与量产能力

  • 卓胜微在无锡自建 MAX-SAW 滤波器产线,采用国产化设备(如北方华创溅射设备),实现从衬底加工到封装测试的全流程自主可控,产能可达百万颗 / 月,降低对外购代工的依赖(如传统 SAW 厂商依赖 TDK、村田代工)。


2. 工艺集成优化

  • 通过 POI 衬底与氧化埋层的协同设计,简化了传统 BAW 滤波器所需的多层布拉格反射层工艺,成本降低约 30%,同时保持接近 BAW 的高频性能(适用于 5G sub-6GHz 频段,如 2.6GHz、3.5GHz)。


3. 可靠性工艺认证

  • 生产流程通过 AEC-Q100(汽车级)认证,关键环节(如封装焊线)采用全自动设备,焊点拉力测试合格率≥99.9%,满足车载、工业等场景的高可靠性需求。


三、工艺挑战与改进方向


1. 高频段工艺难点

  • 当应用于 5G 毫米波频段(如 26GHz、28GHz)时,IDT 线宽需缩小至 0.1μm 以下,需引入 EUV 光刻或电子束光刻技术,目前卓胜微正与中微公司、北方华创合作开发高频段工艺。


2. 模组集成工艺

  • 为实现射频前端模组(如 FEMiD、PAMiD)的小型化,需将 MAX-SAW 滤波器与功率放大器(PA)、开关等器件通过 SiP(系统级封装)工艺集成,涉及 TSV(硅通孔)、倒装焊等先进封装技术,卓胜微已在部分 5G 模组产品中实现量产。
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