SAW濾波器datasheet數(shù)據(jù)介紹

1、基本概念

對(duì)于SAW濾波器器件提供商來說，規(guī)格書（datasheet）是關(guān)于產(chǎn)品最關(guān)鍵信息傳遞載體，客戶設(shè)計(jì)師往往依靠規(guī)格書來對(duì)具體產(chǎn)品的性能形成一個(gè)直觀的初步認(rèn)識(shí)。

SAW濾波器的規(guī)格書指標(biāo)描述SAW濾波器頻率響應(yīng)特征，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)SAW濾波器頻率響應(yīng)特性如圖1所示。

圖1 SAW濾波器頻率響應(yīng)特征圖

表征一款濾波器性能的指標(biāo)很多，常被關(guān)注的指標(biāo)包括：插入損耗、帶內(nèi)波紋、VSWR 、帶外抑制、隔離度、射頻輸入功率（Maximum Input Power Level for Short Term、Power Capacity）、二次/三次諧波特性等。

我們?cè)凇渡漕l濾波器功率非線性問題淺析》一文中分析了對(duì)于射頻輸入功率的測(cè)試、標(biāo)注方法的不同而導(dǎo)致對(duì)于器件的真實(shí)性能評(píng)估偏差，對(duì)于其他指標(biāo)在同一款產(chǎn)品的datasheet中的測(cè)量和標(biāo)注方法不同也會(huì)導(dǎo)致具體數(shù)值的偏差。

2、規(guī)格書一些容易混淆的標(biāo)注方法及含義

在實(shí)際中datasheet的數(shù)據(jù)表達(dá)了含義各不相同：

有些是統(tǒng)計(jì)CPK正態(tài)分布出現(xiàn)的最大概率典型指標(biāo)；

有些是對(duì)批量產(chǎn)品可能出現(xiàn)的最差指標(biāo)；

有些是作為自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)線卡控良品與否的門限指標(biāo)；

有些是通過理論換算出來的指標(biāo)，比如5000小時(shí)耐受功率指標(biāo)。

下面以插入損耗為例來說明，部分概念的定義問題。

2.1、如何定義插入損耗

根據(jù)圖1描述，對(duì)于SAW濾波器的插入損耗，有“最小插入損耗”、“最大插入損耗”，在實(shí)際工作中，有些企業(yè)描述的插入損耗是指“最小插入損耗”，有些企業(yè)定義為“最大插入損耗”，而這兩者差距往往很大。

國(guó)際大廠的定義一般來說指“指定通帶內(nèi)最大插入損耗”，也就是指通帶內(nèi)的“最差點(diǎn)”指標(biāo)，以這種定義方式不會(huì)高估器件真實(shí)性能。

2.2、min./typ./max.的定義

已經(jīng)明確了插入損耗為“指定通帶內(nèi)最大插入損耗”，為什么還會(huì)出現(xiàn)“min./typ./max.”呢？

這是因?yàn)镾AW濾波器是一種大規(guī)模生產(chǎn)的芯片，任何大規(guī)模生產(chǎn)的半導(dǎo)體芯片，由于工藝、環(huán)境和材料等因素的影響，都存在生產(chǎn)批次間、批次內(nèi)，wafer內(nèi)die-die、wafer-wafer的偏差，這些偏差都會(huì)或多或少的影響產(chǎn)品的性能，實(shí)際產(chǎn)品性能指標(biāo)，往往遵循正態(tài)分布規(guī)律。

圖2 產(chǎn)品CPK統(tǒng)計(jì)示例圖

正態(tài)曲線的高峰位于正中央，即均數(shù)所在的位置。一般來說，datasheet中標(biāo)注的typ.指標(biāo)就是一定量樣品采樣統(tǒng)計(jì)的“均數(shù)”。每顆產(chǎn)品實(shí)測(cè)指標(biāo)有可能比規(guī)格書中標(biāo)注的typ.值大，也可能比typ.值小，實(shí)際產(chǎn)品的實(shí)測(cè)值與typ.值偏差越小，說明該正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差越小、數(shù)據(jù)越集中，代表該產(chǎn)品制造商的制程能力（CPK）越強(qiáng)、產(chǎn)品的一致性越好。

高一致性的產(chǎn)品在實(shí)際大規(guī)模應(yīng)用中，不容易出問題；反之，則會(huì)出現(xiàn)樣機(jī)指標(biāo)很好，量產(chǎn)產(chǎn)品性能指標(biāo)偏差巨大，極端情況下無法通過相關(guān)認(rèn)證測(cè)試等負(fù)面影響。

由于材料特性，導(dǎo)致器件性能會(huì)受到溫度變化的影響，這種影響可以簡(jiǎn)單理解為：當(dāng)溫度升高時(shí)，濾波器的頻率響應(yīng)曲線會(huì)整體往低頻方向移動(dòng)，每款濾波器的過渡帶都非常有限，在濾波器設(shè)計(jì)制造時(shí)，通帶和阻帶之間的轉(zhuǎn)換非?？焖伲l率響應(yīng)圖形的移動(dòng)，對(duì)于同一個(gè)頻點(diǎn)的插入損耗會(huì)有較大的變化，而變化大小取決于濾波器制造選擇的材料屬性、設(shè)計(jì)能力、制造工藝等因素，從使用者的角度來說希望該影響越小越好，但是對(duì)于制造商來說，影響越小，需要付出的代價(jià)將會(huì)越大，最終將會(huì)在客戶使用需求、研發(fā)設(shè)計(jì)、材料、工藝和成本之間的平衡。

正是由于溫度特性對(duì)產(chǎn)品性能的實(shí)際影響，實(shí)際datasheet就需要考慮這個(gè) 因素，一般來說max.值就是指在器件工作范圍內(nèi)，考慮溫度影響后該項(xiàng)指標(biāo)的最大值。

2.3、器件自動(dòng)化測(cè)試的Pass/Fail依據(jù)

datasheet中的S參數(shù)中max./min.值通常會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的溫漂特性確定出來一組max./min.值作為自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備卡控良品的具體一組數(shù)值，如此一組max./min.值（比如帶內(nèi)指標(biāo)max.值、隔離度min.值、邊帶上典型頻點(diǎn)min.值等）組成自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備判判斷每顆物料Pass或者Fail的判斷依據(jù)。

3、規(guī)格書數(shù)據(jù)的敏感性

規(guī)格書數(shù)據(jù)本應(yīng)對(duì)批量產(chǎn)品一致性、可靠性、具體參數(shù)等產(chǎn)品綜合性能進(jìn)行描述，我們看到國(guó)際大廠的規(guī)格書往往內(nèi)容務(wù)實(shí)且詳盡，甚至數(shù)據(jù)比較保守。所以客戶往往感受到國(guó)際大廠的產(chǎn)品實(shí)際使用中比規(guī)格書指標(biāo)更好一些。

但是各個(gè)企業(yè)對(duì)規(guī)格書的形成過程嚴(yán)謹(jǐn)程度不同、對(duì)概念的定義也存在差異，數(shù)據(jù)與產(chǎn)品的匹配度是存在巨大差別的。這也是在客戶測(cè)試和使用中對(duì)濾波器的困惑。

審核編輯：劉清