國內已經有德清華瑩、銳石創(chuàng)芯等濾波器廠商,但是國產化率仍然較低。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,以確保聲波傳輸的穩(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權保護等方面。要實現這些射頻器件的國產化,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??上驳氖牵瑖鴥纫呀浻幸恍┢髽I(yè)已經導入了國產品牌手機中,形成一定規(guī)模體量了。