國內已經(jīng)有德清華瑩、銳石創(chuàng)芯等濾波器廠商,但是國產(chǎn)化率仍然較低。要理解為什么SAW(表面聲波)和BAW(體聲波)射頻器件難以國產(chǎn)化,我們需要從這些器件的基本原理、制造工藝的復雜性、材料科學的要求以及供應鏈和技術壁壘等方面逐步分析。
1. SAW和BAW射頻器件的基本原理
SAW器件:利用表面聲波進行信號處理。表面聲波是沿著固體表面?zhèn)鞑サ膹椥圆?,SAW器件通常用于濾波器、延遲線和諧振器等應用。
BAW器件:利用體聲波進行信號處理。體聲波是通過材料內部傳播的波,BAW器件通常用于頻率控制和濾波等高頻應用。
2. 制造工藝的復雜性
光刻工藝:SAW和BAW器件的制造涉及高精度光刻工藝,以在壓電材料表面形成精細的電極圖案。
薄膜沉積:需要在壓電材料上沉積均勻且高質量的薄膜,以確保聲波傳輸?shù)姆€(wěn)定性和器件性能。
壓電材料選擇:高質量的壓電材料(如鋁鎵酸鋁、鈮酸鋰等)是制造SAW和BAW器件的關鍵。這些材料在制備過程中需要嚴格控制其純度和晶體結構。
薄膜質量控制:薄膜沉積的質量直接影響器件的性能和穩(wěn)定性,要求極高的均勻性和低缺陷密度。
3. 材料科學的要求
材料制備難度:高性能的壓電材料在制備過程中需要嚴格的工藝控制,包括高溫處理和精確的摻雜控制。
材料特性:需要材料具有高聲速、低損耗和高穩(wěn)定性,以滿足射頻器件的高頻和高穩(wěn)定性要求。
微型化封裝:SAW和BAW器件通常需要高度集成和微型化的封裝技術,這對封裝工藝和材料提出了很高的要求。
散熱和可靠性:封裝不僅需要考慮器件的電性能,還需要確保其在工作中的散熱和長期可靠性。
4. 供應鏈和技術壁壘
高端設備:制造SAW和BAW器件需要先進的光刻機、薄膜沉積設備和高精度測試設備,這些設備通常依賴進口。
高純度材料:高性能的壓電材料和其他關鍵材料大多需要從國外進口,國內生產(chǎn)能力和技術積累尚不足。
技術壁壘:國外企業(yè)在SAW和BAW器件領域有著多年的技術積累和專利保護,國內企業(yè)在技術和經(jīng)驗上存在差距。
研發(fā)投入:SAW和BAW器件的研發(fā)需要大量的資金和時間投入,國內企業(yè)在這方面的資源相對不足。
小結:
SAW和BAW射頻器件難以國產(chǎn)化的原因在于其復雜的制造工藝、高精度的材料科學要求、對高端設備和高純度材料的依賴以及技術壁壘和知識產(chǎn)權保護等方面。要實現(xiàn)這些射頻器件的國產(chǎn)化,需要在材料研發(fā)、設備制造和技術積累方面進行長期且持續(xù)的投入和發(fā)展??上驳氖?,國內已經(jīng)有一些企業(yè)已經(jīng)導入了國產(chǎn)品牌手機中,形成一定規(guī)模體量了。