國(guó)產(chǎn)6G濾波器研發(fā)取得重大突破，把Q值提升了2個(gè)數(shù)量級(jí)

前不久，華為給廣大消費(fèi)者帶來(lái)了一款名為“華為Mate40EPro”的5G手機(jī)，華為Mate40EPro這款手機(jī)采用的是麒麟9000L的芯片，雖然說(shuō)麒麟9000L這款芯片是麒麟9000E的閹割版，但是好在華為Mate40EPro這款手機(jī)是一款5G手機(jī)。那么有的小伙伴會(huì)問(wèn)了，國(guó)外不是禁止華為采購(gòu)5G射頻芯片嗎?那么華為是如何實(shí)現(xiàn)新機(jī)的5G網(wǎng)絡(luò)通訊功能的呢?

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，就要感謝國(guó)內(nèi)5G射頻芯片生產(chǎn)廠商富滿微了。根據(jù)富滿微的官方確認(rèn)來(lái)看，華為已經(jīng)向該公司訂購(gòu)了5G濾波器。雖然說(shuō)訂單量比較小，但是總歸是一個(gè)好的開始。所以這一次華為Mate40EPro這款手機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)5G通訊功能，富滿微助攻不少。

雖然說(shuō)華為在這幾年來(lái)發(fā)展不如意，但是還是做著非常大的努力的。就以手機(jī)業(yè)務(wù)為例來(lái)說(shuō)，雖然不支持5G網(wǎng)絡(luò)，但是研發(fā)部門還是在做著不同的嘗試的，打個(gè)比方說(shuō)網(wǎng)上曝光的一款5G外殼這項(xiàng)黑科技能夠讓華為發(fā)布的4G手機(jī)秒變成5G手機(jī)，這也算是比較大的創(chuàng)新了。不過(guò)大家不要抱太大的希望，這款5G外殼或許要占用你的type-C接口并且信號(hào)是不如集成芯片的，這一點(diǎn)大家一定要了解。

網(wǎng)上一直在說(shuō)，華為今年發(fā)布的眾多手機(jī)將不支持5G網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于這樣的觀點(diǎn)小芳是不認(rèn)同的。通過(guò)種種現(xiàn)象來(lái)看，或許華為已經(jīng)解決好了5G射頻芯片被卡脖子的問(wèn)題，或許在即將到來(lái)的2022年的下半年，華為將給廣大消費(fèi)者帶來(lái)真正意義上的5G國(guó)產(chǎn)手機(jī)也是非常有可能的，大家可以期待一下。

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)科大”)網(wǎng)站對(duì)外發(fā)布，中國(guó)科大在6G濾波器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該研究成果由微電子學(xué)院左成杰教授研究團(tuán)隊(duì)在鈮酸鋰(LiNbO3)壓電薄膜上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了Q值超過(guò)100000的高頻(6.5 GHz)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)諧振器，與文獻(xiàn)中現(xiàn)有的工作相比，把Q值提升了2個(gè)數(shù)量級(jí)。

其中，左成杰教授為論文通訊作者，微電子學(xué)院博士生戴忠斌為論文第一作者。此項(xiàng)研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中央高?；究蒲谢鸬馁Y助，也得到了中國(guó)科大微電子學(xué)院、中國(guó)科大微納研究與制造中心、中國(guó)科大先進(jìn)技術(shù)研究院和中國(guó)科學(xué)院無(wú)線光電通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。

據(jù)悉，相關(guān)成果以“Ultra HighQLithium Niobate Resonator at 15-Degree Three-Dimensional Euler Angle”為題于5月16日在線發(fā)表在電子器件領(lǐng)域知名期刊IEEE Electron Device Letters上。

研究人員提出了一種基于三維歐拉角α在x-cut單晶鈮酸鋰壓電薄膜上設(shè)計(jì)并制備高頻MEMS諧振器的方法。通過(guò)設(shè)計(jì)諧振器的電極結(jié)構(gòu)，工作于6.5 GHz的S1振動(dòng)模態(tài)被激發(fā)，并且當(dāng)聲波傳播方向(α)位于15°時(shí)，諧振器并聯(lián)諧振頻率(fp)處的品質(zhì)因數(shù)(Qp)高達(dá)131540，對(duì)應(yīng)的諧振器優(yōu)值k2·Qp和fp·Qp分別達(dá)到6300和8.6×1014Hz。

與近10年其它的工作在類似頻段的諧振器比較，該新型MEMS諧振器把Q值提升了2個(gè)數(shù)量級(jí)，并且首次突破了諧振頻率與Q值乘積(f·Q)這一難以同步提升的諧振器優(yōu)值極限。更重要的是，相關(guān)工作成功發(fā)現(xiàn)了利用三維歐拉角可以對(duì)鈮酸鋰薄膜介電損耗和聲學(xué)損耗進(jìn)行調(diào)控的新機(jī)理，為未來(lái)微納器件在高頻無(wú)線通信、醫(yī)學(xué)超聲成像、智能信息處理和物聯(lián)網(wǎng)傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域打開了更多的可能性。

5G時(shí)代來(lái)臨，我國(guó)在5G競(jìng)賽中處于領(lǐng)跑地位，這離不開一眾在通訊領(lǐng)域深耕多年的硬科技企業(yè)，其中就包括華為5G基站濾波器第一大供應(yīng)商——江蘇燦勤科技股份有限公司(下稱“燦勤科技”)。

11月2日晚，燦勤科技發(fā)布公告稱將于11月4日進(jìn)行網(wǎng)上路演，不日將登陸科創(chuàng)板。招股書顯示，燦勤科技主要從事微波介質(zhì)陶瓷元器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

隨著全球移動(dòng)通信行業(yè)快速邁進(jìn)5G時(shí)代，5G介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

燦勤科技2012年開始啟動(dòng)介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的研發(fā)，2018年成功實(shí)現(xiàn)5G介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的量產(chǎn)，目前已成為全球5G通信產(chǎn)業(yè)鏈上游重要的射頻器件供應(yīng)商，與華為、愛立信、大唐移動(dòng)等通信設(shè)備生產(chǎn)商建立了長(zhǎng)期的業(yè)務(wù)合作，并于2019年成為華為的戰(zhàn)略核心供應(yīng)商，還參與到中國(guó)移動(dòng)的5G聯(lián)合創(chuàng)新中心項(xiàng)目。

一、擁有完全自主的研發(fā)和生產(chǎn)能力

燦勤科技一貫堅(jiān)持實(shí)施自主創(chuàng)新的發(fā)展戰(zhàn)略，自成立以來(lái)始終專注于微波介質(zhì)陶瓷元器件的研發(fā)及生產(chǎn)，堅(jiān)持以技術(shù)創(chuàng)新作為業(yè)務(wù)發(fā)展核心，緊密跟蹤通信行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，持續(xù)投入研發(fā)，不斷推動(dòng)微波介質(zhì)陶瓷元器件技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步。

憑借長(zhǎng)期的技術(shù)積累，燦勤科技的主要產(chǎn)品5G介質(zhì)波導(dǎo)濾波器在產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性、成本控制能力以及量產(chǎn)交付規(guī)模方面得到了下游客戶的廣泛認(rèn)可。

其中“自有陶瓷粉體配方”、“陶瓷燒結(jié)工藝”、“介質(zhì)濾波器成型工藝”是燦勤科技核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要構(gòu)成，是其擁有完全自主的研發(fā)和生產(chǎn)能力的體現(xiàn)。

陶瓷粉體配方上，燦勤科技目前已掌握150余種介質(zhì)陶瓷粉體配方，其中60余種介質(zhì)陶瓷粉體已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化批量應(yīng)用，粉體種類較為齊全，介電常數(shù)可以覆蓋9-130不等的范圍，且溫度系數(shù)小(0-10ppm)。

陶瓷燒結(jié)工藝方面，燦勤科技的核心團(tuán)隊(duì)在陶瓷粉體材料燒結(jié)領(lǐng)域擁有超過(guò)20余年的技術(shù)積累和工藝沉淀。燦勤科技的燒結(jié)工藝已經(jīng)相對(duì)成熟，對(duì)燒結(jié)工藝過(guò)程中的溫度、時(shí)間、氣氛等參數(shù)的控制已經(jīng)相對(duì)成熟，可以通過(guò)對(duì)這些參數(shù)的優(yōu)化，燒結(jié)得到可靠性高、電性能優(yōu)良、物理性能優(yōu)良的坯體，燒結(jié)工序的良品率最高可達(dá)到99.3%以上。

介質(zhì)濾波器成型工藝方面，燦勤科技生產(chǎn)成型的陶瓷坯體密度一致性好，燒結(jié)變形小，尺寸精度高，坯體缺陷少。采用燦勤科技的工藝制成的陶瓷坯體，大大降低了加工成本、縮短了加工周期，提高了產(chǎn)品良率，保證了陶瓷介質(zhì)濾波器的性能，目前燦勤科技主力產(chǎn)品成型工序良率最高可達(dá)到95%以上。

此外，自主掌握研發(fā)和生產(chǎn)的全部環(huán)節(jié)也能避免技術(shù)被卡脖子，燦勤科技的生產(chǎn)與研發(fā)能夠覆蓋“射頻/結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—介質(zhì)粉末制造—成型—燒結(jié)—研磨—金屬化—電極—SMT—調(diào)試”等完整鏈條，不存在因某個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)重依賴外部技術(shù)力量而生產(chǎn)受限的情形。

憑借上述技術(shù)及工藝，燦勤科技成為全國(guó)首批專精特新“小巨人”企業(yè)，目前擁有發(fā)明專利18項(xiàng)，實(shí)用新型專利60項(xiàng)，境外專利1項(xiàng)，多項(xiàng)工藝技術(shù)系國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，同時(shí)還參與制定了四項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)顯著。

燦勤科技的“耐高溫天線的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”和“5G通信用介質(zhì)濾波器”分別榮獲“2018年中國(guó)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽產(chǎn)業(yè)化類金獎(jiǎng)”和“2019年中國(guó)先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用大賽產(chǎn)業(yè)化類銀獎(jiǎng)”。2019年，燦勤科技的“5G基站用大功率介質(zhì)腔體濾波器關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”被列入江蘇省重大科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目。