手機(jī)用小型SAW雙工器的開(kāi)發(fā)動(dòng)向

　　前言

　　近年來(lái)安裝了高性能應(yīng)用的智能手機(jī)/平板電腦此類多功能設(shè)備在迅速普及。這種融合了通信功能的設(shè)備以流、導(dǎo)航、云對(duì)應(yīng)等多樣化而顯著突出。為了對(duì)應(yīng)這種功能的多樣化，實(shí)現(xiàn)舒適快速的通信方式，確保通信容量/通信頻率成為重大課題。

　　作為一種與通信終端共通的功能，我們?cè)诖肆信e各種網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)。手機(jī)通信規(guī)格在原來(lái)的GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）2G規(guī)格的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)、高速度數(shù)據(jù)傳輸?shù)?G系統(tǒng)UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）。最近幾年，也開(kāi)始導(dǎo)入稱為L(zhǎng)TE（長(zhǎng)期演進(jìn)）這種第二代通信規(guī)格的服務(wù)。LTE是一種介于3G和4G之間的規(guī)格，也被稱為3.9G，是一種有望長(zhǎng)期發(fā)展的通信技術(shù)。

　　3G技術(shù)只是一種上行和下行達(dá)到數(shù)Mbps程度的速度，但是LTE卻以上行50Mbps以上，下行100Mbps以上的速度，達(dá)到了與固定通信網(wǎng)絡(luò)速度相同的目標(biāo)。GSM/UMTS對(duì)應(yīng)終端中，通常都是GSM搭載4個(gè)，UMTS搭載2-4個(gè)頻帶，如果要對(duì)應(yīng)LTE的話還會(huì)再追加1-2個(gè)頻帶。圖1是移動(dòng)設(shè)備中搭載的平均頻帶數(shù)的推測(cè)圖。網(wǎng)絡(luò)上的通信量增大的同時(shí)，保證了通信容量、通信頻率，LTE頻帶的搭載數(shù)量預(yù)測(cè)也將迅速增加。

　　
　　圖1： 移動(dòng)設(shè)備中搭載的平均頻帶數(shù)量的推測(cè)

　　圖2中所示的是GSM/UMTS/LTE對(duì)應(yīng)終端的前端配置的示例圖。為了保證高品質(zhì)的通信質(zhì)量，搭載了多功能終端，特別是除了這些通信規(guī)格，Wi-Fi?、Bluetooth?、GPS等通信功能也都被普遍搭載。它維持著移動(dòng)設(shè)備的多功能化和多頻帶化，為了保證產(chǎn)品本身限定的容積內(nèi)的容納空間，構(gòu)成RF部分的電子元器件的小型化需求也日漸強(qiáng)烈。

　　圖2： GSM/UMTS/LTE對(duì)應(yīng)終端的前端配置的示例

　　前端配置部分的減容瘦身

　　移動(dòng)終端的前端部分搭載的電子元器件隨著通信功能的混載和搭載頻帶數(shù)量的增加，正在日漸小型化。在構(gòu)成無(wú)線通信設(shè)備的同時(shí)，RF收發(fā)器IC（RFIC;射頻集成電路）是必備的元器件。RFIC具有變化電波頻率、調(diào)節(jié)和調(diào)整信號(hào)功能。RFIC的接收端輸入端子的趨勢(shì)是由平衡輸入轉(zhuǎn)化成不平衡輸入，通過(guò)實(shí)現(xiàn)不平衡輸入的信號(hào)處理來(lái)達(dá)到削減RFIC端子數(shù)量的小型化目的。另外，PA的信號(hào)強(qiáng)度增加，采用了MMMB（多模多頻段）PA。如果只用對(duì)應(yīng)一個(gè)頻帶的PA構(gòu)成的話，那只搭載頻帶數(shù)的PA就變得非常必要了，MMMBPA對(duì)應(yīng)的是多波段，一個(gè)元器件就能覆蓋多個(gè)的頻帶。如果使用這個(gè)的話，可以通過(guò)減少元器件個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)縮小搭載面積的目的。電感器、電容這種匹配的元件也不例外，可以推進(jìn)從0603尺寸（0.6×0.3mm）到0402尺寸（0.4×0.2mm）的小型化。

　
　　圖3：前端配置部分的削減瘦身

　　數(shù)據(jù)的接收和傳輸使用不同的頻帶，而卻要同時(shí)通信的話那么為了達(dá)到接收和傳輸?shù)男盘?hào)分波段進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)，雙工器是必要條件。雙工器具有不同的頻帶，可以同時(shí)分別過(guò)濾傳輸信號(hào)和接收信號(hào)的頻率，并且具備防止傳輸電路流向接收電路的功能。兼?zhèn)淞穗p工器的小型化和高減衰兩個(gè)特質(zhì)的SAW雙工器也已普遍使用。它的FDD方式的搭載數(shù)量跟雙工器相同，而對(duì)SAW雙工器的小型化要求更加嚴(yán)格。

　　SAW雙工器的小型化

　　圖4所示是村田SAW雙工器產(chǎn)品尺寸的變遷。從舊的空腔3025尺寸（3.0×2.5mm），到后來(lái)通過(guò)確立樹(shù)脂封止方法將CSP型號(hào)成功產(chǎn)品化，實(shí)現(xiàn)了小型化。再后來(lái)，通過(guò)改善電極設(shè)計(jì)和加工技術(shù)，繼續(xù)完善對(duì)小型化的完善。于是，2013年成功地將1814尺寸 （1.8×1.4mm）的CSP型號(hào)SAW雙工器產(chǎn)品化。它比現(xiàn)在主流的2016尺寸（2.0×1.6mm）還要再減少20%的搭載面積，成為了支撐今后搭載頻帶數(shù)量增加的新技術(shù)。

　　圖4：產(chǎn)品尺寸走勢(shì)