多年來(lái)，體聲波濾波器（BAW）一直引領(lǐng)著移動(dòng)通信中高頻段射頻（RF）濾波器技術(shù)。如今，新興的薄膜聲表面波濾波器（TF-SAW）技術(shù)可能會(huì)擾亂這個(gè)市場(chǎng)。正如Yole在報(bào)告表示，相比傳統(tǒng)的SAW濾波器和溫度補(bǔ)償（TC-SAW）濾波器，新興的TF-SAW技術(shù)具有一些優(yōu)勢(shì)，而且成本也低于BAW濾波器。TF-SAW濾波器能提供相對(duì)較大的帶寬，同時(shí)提供良好的溫度補(bǔ)償性能和多頻帶集成的有效路徑。村田已憑借其集成2.4 GHz Wi-Fi濾波器、雙工器B25、四工器B25-B66的高性能（IHP）SAW濾波器設(shè)計(jì)，贏得了設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。System Plus Consulting在報(bào)告中分析了這款I(lǐng)HP SAW濾波器，首次對(duì)這種具有發(fā)展前景的TF-SAW技術(shù)進(jìn)行了成本估算。我們發(fā)現(xiàn)鍵合設(shè)備供應(yīng)商在工程襯底（engineered substrate）中扮演了關(guān)鍵角色，其中EV集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：EVG）則是該領(lǐng)域的領(lǐng)先廠商。Yole分析師Cedric Malaquin和System Plus Consulting分析師Stephane Elisabeth采訪了EVG產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Elisabeth Brandl，對(duì)射頻（RF）濾波器發(fā)展進(jìn)行了探討。
成本分析：IHP SAW濾波器 vs. BAW濾波器（包括FBAR和SMR）
Cedric Malaquin（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：CM）：首先請(qǐng)您向大家介紹EVG的行業(yè)地位和企業(yè)使命，謝謝！
Elisabeth Brandl（以下簡(jiǎn)稱(chēng)EB）：EVG是半導(dǎo)體和MEMS行業(yè)的優(yōu)秀供應(yīng)商。我們不僅提供半導(dǎo)體設(shè)備，還能夠根據(jù)市場(chǎng)需求對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整以提供完整的解決方案。EVG的愿景是率先探索新技術(shù)并服務(wù)于微米和納米加工技術(shù)的下一代應(yīng)用，從而使客戶(hù)成功地將新產(chǎn)品創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。我們提供鍵合和光刻等不同工藝設(shè)備以及寬敞的潔凈室，讓客戶(hù)獲得從頭開(kāi)發(fā)工藝并嘗試新想法的機(jī)會(huì)。EVG這種模式充當(dāng)了創(chuàng)新孵化器的角色，通過(guò)再建立新的潔凈室，我們將進(jìn)一步加強(qiáng)工藝開(kāi)發(fā)和小規(guī)模生產(chǎn)能力。
Stephane Elisabeth（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：SE）：聚焦于射頻濾波器業(yè)務(wù)，TC-SAW濾波器市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)，TF-SAW濾波器（如IHP-SAW濾波器）時(shí)代也將到來(lái)。您能否談?wù)凟VG在推動(dòng)上述市場(chǎng)方面所做的貢獻(xiàn)？
EB：隨著5G的推出，射頻濾波器面臨著新的挑戰(zhàn)。對(duì)耦合質(zhì)量、頻率精度的要求越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)反射率的要求提高。此外，由于頻譜擁擠對(duì)頻率波動(dòng)的影響越來(lái)越嚴(yán)重，頻率對(duì)溫度的依賴(lài)性也顯得尤為關(guān)鍵。
盡管結(jié)構(gòu)特殊，但SAW濾波器具有工作在更高頻段的潛力。晶圓鍵合滿(mǎn)足SAW濾波器對(duì)多層結(jié)構(gòu)的需求，從而滿(mǎn)足5G的新要求并實(shí)現(xiàn)更高的工作頻率。在5G應(yīng)用中，將鉭酸鋰（LTO）或鈮酸鋰（LNO）制造的壓電SAW濾波器晶圓與接收晶圓鍵合在一起。這些接收晶圓要么由被定義了聲學(xué)特性的幾層結(jié)構(gòu)組成，要么是堅(jiān)硬的襯底以降低壓電LTO和LNO晶圓的熱膨脹系數(shù)（CTE），因而獲得更穩(wěn)定的溫度特性。
5G高性能SAW濾波器的關(guān)鍵襯底
除鍵合外，EVG還提供量測(cè)技術(shù)，可測(cè)量鍵合堆疊中的薄膜厚度或晶圓對(duì)準(zhǔn)情況。光刻技術(shù)（例如涂膠、顯影、掩模版對(duì)準(zhǔn)、壓印或最新的無(wú)掩模版曝光光刻）完善了我們的產(chǎn)品組合。
CM：IDM廠商是濾波器業(yè)務(wù)的主導(dǎo)者。但是，無(wú)晶圓廠（Fabless）設(shè)計(jì)公司正在對(duì)射頻濾波器進(jìn)行投入，并與濾波器代工廠和襯底供應(yīng)商合作，試圖進(jìn)入該產(chǎn)業(yè)鏈。在該生態(tài)系統(tǒng)中，您認(rèn)為哪種模式的廠商最容易抓住TC-SAW和TF-SAW商機(jī)？
EB：智能手機(jī)OEM廠商是射頻前端模組和SAW分立器件的重要客戶(hù)之一。所采用的集成戰(zhàn)略正從采購(gòu)射頻模組轉(zhuǎn)向?yàn)樘囟óa(chǎn)品定制射頻模組。因此，供應(yīng)鏈正在悄然發(fā)生變化，一些分立器件制造商也開(kāi)始制造模組，代工廠的角色變得越來(lái)越重要；誰(shuí)掌握了射頻模組所有相關(guān)元器件，誰(shuí)就變得越來(lái)越強(qiáng)大。因此，LTO和LNO襯底的直接鍵合被用于制造SAW濾波器裸片。EVG看到了與SAW濾波器制造商及其供應(yīng)商（包括襯底制造商、晶體生長(zhǎng)商等）合作的機(jī)會(huì)。
除了頂級(jí)的SAW濾波器廠商以外，我們還對(duì)中國(guó)TF-SAW濾波器產(chǎn)業(yè)有濃厚的興趣，因?yàn)樵摷夹g(shù)將在中國(guó)5G產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用。隨著對(duì)SAW濾波器需求的增加，所有相關(guān)領(lǐng)域都會(huì)隨之增長(zhǎng)。
SE：通常BAW濾波器制造會(huì)用到沉積技術(shù)和調(diào)整（trimming）技術(shù)。您認(rèn)為鍵合和層轉(zhuǎn)移（layer transfer）技術(shù)是否對(duì)BAW濾波器市場(chǎng)具有吸引力？
EB：對(duì)于BAW濾波器，沉積絕對(duì)是提高整體性能的關(guān)鍵工藝，并且需要從襯底上轉(zhuǎn)移。當(dāng)前，晶圓鍵合是BAW濾波器封裝的一道工藝。壓電工程襯底鍵合的主要市場(chǎng)還是SAW濾波器。
CM：您對(duì)射頻濾波器的鍵合市場(chǎng)增長(zhǎng)情況持什么觀點(diǎn)？
EB：我們需要將用于封裝的鍵合市場(chǎng)和用于工程襯底的鍵合市場(chǎng)分開(kāi)審視。受5G對(duì)射頻濾波器日益嚴(yán)格的規(guī)格要求所驅(qū)動(dòng)，工程襯底鍵合市場(chǎng)將快速增長(zhǎng)。用于封裝的鍵合技術(shù)已經(jīng)非常完善，但對(duì)于BAW濾波器來(lái)講，鍵合技術(shù)還在持續(xù)發(fā)展中。
CM：請(qǐng)介紹現(xiàn)有的永久性鍵合技術(shù)以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
EB：工程襯底的直接鍵合和MEMS的金屬鍵合已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用?；旌湘I合是目前最熱門(mén)的技術(shù)，因?yàn)樗粌H進(jìn)入了背照式CMOS圖像傳感器市場(chǎng)，還以不同形式用于3D堆疊應(yīng)用。由于3D堆疊對(duì)混合鍵合的要求越來(lái)越嚴(yán)格，因此進(jìn)一步推動(dòng)了其研發(fā)進(jìn)展。
SE：熔融鍵合（fusion bonding）技術(shù)在CMOS圖像傳感器和MEMS行業(yè)中知名度很高。射頻濾波器對(duì)鍵合技術(shù)是否有特殊要求？射頻濾波器對(duì)鍵合界面有何技術(shù)規(guī)范？
EB：的確如您所說(shuō)，CMOS圖像傳感器、MEMS和絕緣體上硅（SOI）晶圓的鍵合已經(jīng)批量生產(chǎn)十多年，EVG在某些領(lǐng)域的市場(chǎng)份額已經(jīng)超過(guò)90%，優(yōu)勢(shì)十分突出。雖然晶圓與晶圓之間的對(duì)準(zhǔn)對(duì)于CMOS圖像傳感器來(lái)說(shuō)非常具有挑戰(zhàn)性，但對(duì)諸如SOI和SAW之類(lèi)的工程襯底來(lái)講，對(duì)準(zhǔn)并非最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。但是，TF-SAW的問(wèn)題在于其獨(dú)特的材料特性。壓電晶圓的各向異性熱膨脹是最大的挑戰(zhàn)，因?yàn)槿廴阪I合界面需要在鍵合后進(jìn)行退火以提高強(qiáng)度。一般采用300℃的退火溫度，但常常會(huì)引起晶圓破裂。因此，在鍵合之前對(duì)襯底進(jìn)行等離子體活化改良，能大大降低鍵合鍵形成的溫度。
SE：SAW濾波器所用晶圓尺寸從4英寸到6英寸不等。EVG的鍵合設(shè)備是否可以兼容4英寸到6英寸的晶圓？
EB：EVG的設(shè)備設(shè)計(jì)理念是為客戶(hù)提供靈活性和創(chuàng)新能力。因此，讓設(shè)備具有可擴(kuò)展能力是可行的，我們的客戶(hù)可以在同一臺(tái)設(shè)備上運(yùn)行更大尺寸的晶圓。
SE：隨著LTE和5G手機(jī)中濾波器數(shù)量不斷增加，您是否希望鍵合設(shè)備過(guò)渡到8英寸？如果是，請(qǐng)預(yù)測(cè)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)。
EB：從設(shè)備的角度來(lái)看，我們所有的技術(shù)都是成熟的，并已證明在12英寸晶圓的批量生產(chǎn)能力。SAW濾波器要增加其晶圓尺寸，面臨兩個(gè)主要問(wèn)題，一是是否有合適的大尺寸晶圓，第二是與其它材料的熱膨脹系數(shù)不匹配，這目前限制采用6英寸晶圓的主要因素。預(yù)計(jì)首批8英寸壓電晶圓將在2023年前實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。另一方面，BAW器件沉積在硅晶圓上，其尺寸顯然不是障礙，許多濾波器廠商都采用8英寸晶圓。
