手机用SAW双工器的小型化趋势的挑战

前端配置部分的减容瘦身

移动终端的前端部分搭载的电子元器件随着通信功能的混载和搭载频带数量的增加，正在日渐小型化。在构成无线通信设备的同时，RF收发器IC（RFIC;射频集成电路）是必备的元器件。RFIC具有变化电波频率、调节和调整信号功能。RFIC的接收端输入端子的趋势是由平衡输入转化成不平衡输入，通过实现不平衡输入的信号处理来达到削减RFIC端子数量的小型化目的。另外，PA的信号强度增加，采用了MMMB（多模多频段）PA。如果只用对应一个频带的PA构成的话，那只搭载频带数的PA就变得非常必要了，MMMBPA对应的是多波段，一个元器件就能覆盖多个的频带。如果使用这个的话，可以通过减少元器件个数来实现缩小搭载面积的目的。电感器、电容这种匹配的元件也不例外，可以推进从0603尺寸(0.6×0.3mm)到0402尺寸(0.4×0.2mm)的小型化。

图3:前端配置部分的削减瘦身

数据的接收和传输使用不同的频带，而却要同时通信的话那么为了达到接收和传输的信号分波段进行的标准，双工器是必要条件。双工器具有不同的频带，可以同时分别过滤传输信号和接收信号的频率，并且具备防止传输电路流向接收电路的功能。兼备了双工器的小型化和高减衰两个特质的SAW双工器也已普遍使用。它的FDD方式的搭载数量跟双工器相同，而对SAW双工器的小型化要求更加严格。

SAW双工器的小型化

图4所示是村田SAW双工器产品尺寸的变迁。从旧的空腔3025尺寸(3.0×2.5mm)，到后来通过确立树脂封止方法将CSP型号成功产品化，实现了小型化。再后来，通过改善电极设计和加工技术，继续完善对小型化的完善。于是，2013年成功地将1814尺寸 (1.8×1.4mm)的CSP型号SAW双工器产品化。它比现在主流的2016尺寸(2.0×1.6mm)还要再减少20%的搭载面积，成为了支撑今后搭载频带数量增加的新技术。

图4:产品尺寸走势

表1所示的就是目前村田正在推进的1814尺寸SAW双工器的产品一览。

Band1.2.5.8全球频带已经被优先产品化，LTE频带也扩大了产品阵容，将预计从2013年底开始依次推出。由于输出频带跟接收频带的频率间隔小的关系，难易度较高的Band2.3.26等产品中，通过使用LowTCF技术也已经将产品成功产品化。此外，符合了RFIC的接收端子的不平衡化流向，接收端口就不平衡型号的双工器达到了优先充实的效果。

表1: 1814尺寸SAW双工器的产品一览（预计）

图5所示为Band7用的2016尺寸和1814尺寸的双工器的传输端特性比较。为了跟Wi-Fi系统共存，必须在Wi-Fi频带中进行高减衰的Band7双工器2016尺寸的基础上进行了改善。传输端的传送特性是在Wi-Fi频带中进行高减衰、实现了Band7传输频带的低插入损耗的目标。虽然受到了1814尺寸小型化设计自由度的限制，我们还是注重了电极设计的舒适化、同时在芯片布局上花了足够的心思，所以Band7的特性超越了2016尺寸。

图5: 1814尺寸双工器和2016尺寸双工器的特性比较 (Band7)