在5G通信向毫米波頻段演進及各領域雷達性能升級的背景下，高頻濾波器正面臨前所未有的技術挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)聲表面波（SAW）器件憑借制造工藝簡單，性能穩(wěn)定，體積小巧，成本低廉等優(yōu)勢，長期以來一直是射頻濾波領域的主流方案，然而受限于襯底材料的物理性能，使SAW僅應用在3GHz以下低頻段工作，而體聲波（BAW）技術雖能支持更高頻率，卻始終被高成本、高溫穩(wěn)定性差等問題所困擾。針對這一產(chǎn)業(yè)痛點，青禾晶元通過自主創(chuàng)新的室溫鍵合技術，成功開發(fā)出碳化硅（SiC）基鈮酸鋰（LiNbO?）薄膜襯底，為SAW器件在高頻濾波領域帶來突破性進展。
高頻性能的顯著提升
基于SiC上LiNbO?薄膜在5GHz下諧振器測試，Qmax可達到710，K2可達到大于20%，諧振器器件的卓越性能為高頻濾波領域的應用提供了堅實基礎。
SiC/LiNbO?與BAW濾波器參數(shù)對比
SiC/LiNbO3在5G頻段應用性能曲線圖
異質(zhì)材料集成的關鍵技術突破
超高真空常溫鍵合原理
青禾晶元通過自主開發(fā)的表面活化鍵合（SAB）技術，成功解決碳化硅（SiC）與鈮酸鋰（LiNbO?）異質(zhì)集成的核心難題，主要技術突破包括：
原子級界面控制技術
采用自研等離子體活化處理工藝，保證處理后鍵合界面粗糙度<0.5nm（原子級平整度），在常溫下實現(xiàn)共價鍵連接。
降低熱失配的精準調(diào)控技術
通過離子源均勻活化控制，實現(xiàn)常溫下高強度鍵合，避免SiC（4.0×10??/K）與LiNbO?（15×10??/K）的熱膨脹系數(shù)差異帶來熱失配問題。
高強度的鍵合能，保證鍵合界面無分層開裂現(xiàn)象。
高精度對準鍵合技術
晶圓級鍵合邊緣對準精度達±50 μm，mark圖形對準精度達±1um。
壓力均勻性控制在±3%以內(nèi)，確保整個界面結合強度＞10 MPa。
射頻性能優(yōu)化技術
復合襯底在5GHz頻段器件實測Qmax值可達700+。
機電耦合系數(shù)（K2）＞20%a。
規(guī)模化生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化驗證
目前該技術已實現(xiàn)6英寸SiC/LiNbO?晶圓的規(guī)?；苽洌慨a(chǎn)批次良率穩(wěn)定在95%以上。針對5G N77 N78頻段已經(jīng)存在多種薄膜方案，隨著SiC技術的逐步成熟，不再受制于成本限制，SiC上LiNbO?薄膜復合襯底材料未來有望在5G系統(tǒng)實現(xiàn)量產(chǎn)應用。
技術價值與產(chǎn)業(yè)影響
這項突破不僅解決了高頻濾波器的核心性能瓶頸，更展現(xiàn)出顯著的經(jīng)濟效益：相較傳統(tǒng)BAW濾波器，生產(chǎn)成本降低30%以上，同時工作溫度范圍拓寬50%。隨著5G-Advanced和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，該技術有望在毫米波通信、智能駕駛雷達等領域創(chuàng)造更大價值。
