胜微的 MAX‑SAW 滤波器制造工艺,核心在于POI 复合衬底搭建 + 高精度微纳加工 + 晶圆级封装三位一体,其 6 英寸芯卓产线已实现月产能 1 万片、良率超 90% 的规模化量产,是国内唯一打通滤波器 “材料 — 制造 — 模组” 全链自主的工艺体系。
一、核心工艺平台与产能布局
- 6 英寸 SAW 专属产线(芯卓半导体)定位 MAX‑SAW 与高端滤波器,一期月产能 1 万片,二期规划 1.6 万片 / 月(2026 年 Q4 达产),主打双工器 / 四工器、单芯片多频段滤波器。
- 12 英寸 IPD 工艺平台联动 6 英寸产线,用于高频辅助滤波器与射频模组异构集成,可推动模组成本再降 30%+。
- 工艺定位轻晶圆厂(Fab‑Lite)模式,自建产线保障供应链安全与工艺定制化,良率稳定在 90% 以上,6 英寸晶圆累计出货已超 10 万片。
二、全流程工艺解析(8 大核心环节)
1. POI 衬底制备(工艺基石)
MAX‑SAW 的核心差异化,采用压电单晶 / 氧化硅复合(POI)衬底,结构为 “硅基底 + 氧化埋层 + 压电层” 三明治。
- 材料选型:以硅晶圆为基底,沉积高结晶质量压电层(如钽酸锂 LiTaO₃、氮化铝 AlN,厚度 0.5–2μm)与 SiO₂绝缘层。
- 核心工艺:射频磁控溅射 / 脉冲激光沉积(PLD)成膜→高温退火优化晶体取向→背面研磨减薄至 100–150μm(提升散热)。
- 关键控制:多层膜应力匹配、晶格一致性,避免薄膜开裂,保障 Sub‑3GHz 频段声波限制能力。
2. 布拉格反射层搭建(声波约束核心)
在压电层表面交替沉积高低声速材料(如 W/Mo 与 SiO₂/SiN),形成 5–10 层布拉格反射结构,每层厚度精准控制为 λ/4(λ 为声波波长)。
- 工艺方式:电子束蒸发或 CVD 沉积,膜厚均匀性误差<1%。
- 作用:强化声波垂直约束,减少能量泄露,显著提升带外抑制与品质因数(Q 值),这是其性能接近 BAW 的关键。
3. 电极图形化(IDT / 反射栅制备)
- 核心结构:叉指换能器(IDT)+ 反射栅,线宽≤2μm,需适配高频声波波长。
- 工艺流程:深紫外光刻(DUV)定义图案→Al/Cu 金属溅射→剥离(Lift‑off)成型→退火优化电极附着力。
- 精度要求:电极边缘光滑度、间距一致性直接影响插入损耗与信号纯度,需高精度光刻设备支撑。
4. 高精度刻蚀与三维成型
- 工艺选择:反应离子刻蚀(RIE)或电感耦合等离子体刻蚀(ICP)。
- 控制要点:刻蚀深度精度 ±50nm,避免损伤底层压电材料;形成空腔 / 台面结构,优化声波传播路径。
- 难点:多层膜系刻蚀偏差控制,需匹配不同材料的刻蚀速率。
5. 钝化与表面优化
- 工艺动作:PECVD 沉积 SiN 钝化层(厚度 0.1–0.5μm)。
- 双重作用:防止电极氧化与外界污染,同时优化声表面波传播特性,降低插入损耗波动。
6. 晶圆级测试(WAT)
- 测试项目:插入损耗、带外抑制、频率温度系数、谐振频率。
- 标准:损耗精度 ±0.5dB,频率精度 ±1MHz,筛选合格芯片,为后道封装兜底。
7. 减薄与切割
- 背面减薄:将 POI 衬底从 500μm 减至 100–150μm,提升散热能力。
- 切割方式:激光切割或刀片切割,精度 ±10μm,避免芯片边缘崩裂。
8. 先进封装(CSP/WLP)
- 主流方案:芯片级封装(CSP)或晶圆级封装(WLP),适配手机轻薄化需求。
- 关键工艺:凸点制备→底部填充→回流焊→模组异构集成(与开关、LNA、PA 协同)。
- 亮点:引入倒装工艺替代传统打线,优化应力释放路径,可将模组面积缩小 40% 以上。
三、核心工艺优势与挑战
核心优势
- 全链自主:从 POI 衬底、滤波器制造到模组封装,国内唯一闭环,摆脱进口供应链依赖。
- 性能对标 BAW:POI 衬底 + 布拉格反射层,Sub‑3GHz 插入损耗≤1.5dB,带外抑制>45dB,温度稳定性优异。
- 成本与良率双优:自产 POI 衬底成本较进口低 40%+,6 英寸产线良率超 90%,规模效应持续释放。
- 模组协同:滤波器与 L‑PAMiD、WiFi7 模组同步设计,集成度与交付效率领先同行。
核心挑战
- 材料工艺门槛:POI 衬底多层膜应力控制、结晶质量优化难度高,需长期工艺积累。
- 高精度设备依赖:深紫外光刻、ICP 刻蚀等核心设备仍需进口,成本与供应链弹性待提升。
- BAW 技术追赶:毫米波(>3.5GHz)频段工艺尚未成熟,需突破高频率声波约束与高温可靠性。
四、工艺迭代与未来规划
- 2026–2027 年:推进 BAW/FBAR 工艺流片,瞄准毫米波与旗舰机需求;升级 12 英寸产线,提升高频滤波器产能。
- 车规拓展:完成 AEC‑Q100 认证,优化宽温(‑40℃~125℃)工艺与可靠性。
- 异构集成深化:推动滤波器与开关、PA、LNA 的三维堆叠,进一步提升模组集成度与单机价值量。













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