多年來，體聲波濾波器（BAW）一直引領(lǐng)著移動通信中高頻段射頻（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)可能會擾亂這個市場。正如Yole在報告表示，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，而且成本也低于BAW濾波器。TF-SAW濾波器能提供相對較大的帶寬，同時提供良好的溫度補(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，贏得了設(shè)計大獎。System Plus Consulting在報告中分析了這款I(lǐng)HP SAW濾波器，首次對這種具有發(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)（以下簡稱：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)品營銷經(jīng)理Elisabeth Brandl，對射頻（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（以下簡稱：CM）：首先請您向大家介紹EVG的行業(yè)地位和企業(yè)使命，謝謝！
Elisabeth Brandl（以下簡稱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)市場需求對設(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，從而使客戶成功地將新產(chǎn)品創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實。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，讓客戶獲得從頭開發(fā)工藝并嘗試新想法的機(jī)會。EVG這種模式充當(dāng)了創(chuàng)新孵化器的角色，通過再建立新的潔凈室，我們將進(jìn)一步加強(qiáng)工藝開發(fā)和小規(guī)模生產(chǎn)能力。
Stephane Elisabeth（以下簡稱：SE）：聚焦于射頻濾波器業(yè)務(wù)，TC-SAW濾波器市場不斷增長，TF-SAW濾波器（如IHP-SAW濾波器）時代也將到來。您能否談?wù)凟VG在推動上述市場方面所做的貢獻(xiàn)？
EB：隨著5G的推出，射頻濾波器面臨著新的挑戰(zhàn)。對耦合質(zhì)量、頻率精度的要求越來越嚴(yán)格，對反射率的要求提高。此外，由于頻譜擁擠對頻率波動的影響越來越嚴(yán)重，頻率對溫度的依賴性也顯得尤為關(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。晶圓鍵合滿足SAW濾波器對多層結(jié)構(gòu)的需求，從而滿足5G的新要求并實現(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還提供量測技術(shù)，可測量鍵合堆疊中的薄膜厚度或晶圓對準(zhǔn)情況。光刻技術(shù)（例如涂膠、顯影、掩模版對準(zhǔn)、壓印或最新的無掩模版曝光光刻）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，無晶圓廠（Fabless）設(shè)計公司正在對射頻濾波器進(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之一。所采用的集成戰(zhàn)略正從采購射頻模組轉(zhuǎn)向為特定產(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始制造模組，代工廠的角色變得越來越重要；誰掌握了射頻模組所有相關(guān)元器件，誰就變得越來越強(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、晶體生長商等）合作的機(jī)會。
除了頂級的SAW濾波器廠商以外，我們還對中國TF-SAW濾波器產(chǎn)業(yè)有濃厚的興趣，因為該技術(shù)將在中國5G產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用。隨著對SAW濾波器需求的增加，所有相關(guān)領(lǐng)域都會隨之增長。
SE：通常BAW濾波器制造會用到沉積技術(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BAW濾波器市場具有吸引力？
EB：對于BAW濾波器，沉積絕對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還是SAW濾波器。
CM：您對射頻濾波器的鍵合市場增長情況持什么觀點？
EB：我們需要將用于封裝的鍵合市場和用于工程襯底的鍵合市場分開審視。受5G對射頻濾波器日益嚴(yán)格的規(guī)格要求所驅(qū)動，工程襯底鍵合市場將快速增長。用于封裝的鍵合技術(shù)已經(jīng)非常完善，但對于BAW濾波器來講，鍵合技術(shù)還在持續(xù)發(fā)展中。
CM：請介紹現(xiàn)有的永久性鍵合技術(shù)以及未來的發(fā)展趨勢。
EB：工程襯底的直接鍵合和MEMS的金屬鍵合已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到應(yīng)用。混合鍵合是目前最熱門的技術(shù)，因為它不僅進(jìn)入了背照式CMOS圖像傳感器市場，還以不同形式用于3D堆疊應(yīng)用。由于3D堆疊對混合鍵合的要求越來越嚴(yán)格，因此進(jìn)一步推動了其研發(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。射頻濾波器對鍵合技術(shù)是否有特殊要求？射頻濾波器對鍵合界面有何技術(shù)規(guī)范？
EB：的確如您所說，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)域的市場份額已經(jīng)超過90%，優(yōu)勢十分突出。雖然晶圓與晶圓之間的對準(zhǔn)對于CMOS圖像傳感器來說非常具有挑戰(zhàn)性，但對諸如SOI和SAW之類的工程襯底來講，對準(zhǔn)并非最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。但是，TF-SAW的問題在于其獨特的材料特性。壓電晶圓的各向異性熱膨脹是最大的挑戰(zhàn)，因為熔融鍵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，但常常會引起晶圓破裂。因此，在鍵合之前對襯底進(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)計理念是為客戶提供靈活性和創(chuàng)新能力。因此，讓設(shè)備具有可擴(kuò)展能力是可行的，我們的客戶可以在同一臺設(shè)備上運行更大尺寸的晶圓。
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)備過渡到8英寸？如果是，請預(yù)測發(fā)生的時間點。
EB：從設(shè)備的角度來看，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，面臨兩個主要問題，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)計首批8英寸壓電晶圓將在2023年前實現(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。
