Les substrats piézoélectriques sur mesure permettent des filtres RF hautes performances avec la meilleure uniformité de leur catégorie, grâce à la technologie Smart Cut™.
En combinant son expertise des dispositifs à ondes élastiques avec sa technologie Smart Cut™, Soitec a développé des substrats piézoélectriques multicouches conçus pour répondre aux exigences du marché des filtres RF basés sur la technologie des ondes acoustiques de surface (SAW – (Surface Acoustic Wave).
Le substrat POI (Piezoelectric On Insulator), associé à des transducteurs interdigités (IDT), permet la réalisation de filtres SAW haute performance capables de satisfaire les exigences strictes des bandes de télécommunication. Il offre des performances RF accrues grâce à un facteur de qualité élevé et à des pertes d’insertion réduites.
Ce substrat présente également des propriétés thermiques optimisées, avec un faible coefficient de fréquence en température (TCF) et une meilleure dissipation thermique.
Aussi, il offre une vitesse de phase bien maîtrisée, une grande flexibilité en terme de bande passante, grâce au facteur de couplage acoustique (k²) sélectionné, et des capacités de multiplexage avancées.
Robuste et compatible avec les lignes de fabrication de packaging et d’assemblage avancés pour les modules Front-End, il est particulièrement bien adapté à une production de masse fort volume.
Description de la structure du produit Connect POI
Le substrat multicouches Connect POI est composé de quatre couches. Les matériaux piézoélectriques sont soit du Lithium de Tantalate LiTaO3, soit du Lithium de Niobate LiTaO3.
Produit LT6-MHB
150 mm, à base de LiTaO3 , dédiées aux filtres RF du segment de fréquences Mid/High Band, de 1 à plus de 3GHz. Plusieurs orientations de Silicium et d’angles d’Euler sont disponibles.
Produit LT6-LB
Wafers 150 mm à base de LiTaO3 , dédiées aux filtres RF du segment de fréquences Low Band, sous 1 GHz. Plusieurs orientations de Silicium et d’angles d’Euler sont disponibles.
Produit LN6
Produits LT8-LB et LT8-MHB
Wafers 200 mm, pour les filtres RF des segments Low Band et Mid High Band , jusqu’à 3GHz +
Le SAW ladder -- et tous filtres à éléments d’impédance--, construit à partir de résonateurs en série et en parallèle, bénéficie des avantages d’un substrat Connect POI : un facteur de qualité optimisé et un facteur de couplage ajusté garantissent des gabarits de filtres avec des fronts raides et de très faibles pertes d’insertion. Ces architectures sont adaptées pour supporter des puissances incidentes élevées. Avec le Connect POI product, la compensation thermique est assurée directement par le substrat — aucune couche déposée supplémentaire n’est nécessaire. De plus, l’ensemble de la structure Connect POI favorise une dissipation thermique, compatible avec les exigences de la classe de puissance PC 1.5. Et aucune contrainte supplémentaire ne s’impose pour une adaptation d’impédance 50 ohms !
Les faibles pertes d’insertion et la réjection hors-bande que le Connect POI permet d’atteindre représentent des leviers technologiques pour les DMS, Double Mode SAW, et toutes autres architectures innovantes de filtres. Cela répond aux critères requis de réjection et sélectivité des canaux adjacents -- Adjacent Channel Rejection et Adjacent Channel Selectivity--. Les avantages décrits pour des filtres en transmission Tx s’appliquent également aux filtres en réception Rx.
Un filtre duplexeur est obtenu en combinant les approches des filtres Tx et Rx, possible sur POI. La versatilité du Connect POI permet d’intégrer sur une même puce des filtres adressant des fréquences différentes: duplexeurs, diplexeurs et multiplexeurs peuvent donc être fabriqués sur une même puce, avec un même niveau de métal pour les électrodes. L’isolation inter-bandes obtenue garantit une performance optimale pour les chemins agrégés.
La compatibilité avec de multiples variantes technologiques d'IDT et les technologies avancées de conditionnement rendent le filtre RF multicouche Connect POI facile à produire et à intégrer. Quelques lithomasques seulement sont nécessaires pour ce processus. La robustesse du manche en Si permet l'application de technologies d'emballage avancées, telles que le WLCSP fin, le flip-chip, suivi de l'assemblage du module, et le System In Packages pour les modules RFFE. L'un des avantages réside dans les rendements réalisables, bien meilleurs qu'avec la technologie TC-SAW, en particulier pour les dispositifs multifréquences.
La structure multicouches du Connect POI offre une amélioration significative des performances de guide d’onde. Elle amplifie les propriétés piézo-électriques et limite les variations thermoélastiques. Et cela, sur un substrat, loin d’être fragile ! De plus, les épaisseurs de chaque couche peuvent être ajustées pour optimiser les performances pour plusieurs bandes de fréquence, ce qui rend le multiplexage performant !
Le Connect POI est conçu pour répondre à l’ensemble du spectre, utilisé par les standards de télécommunications actuels et en développement : LTE, 5G et au-delà. Il permet de réaliser des designs de filtres compatibles avec des systèmes consommant de moins en moins, et un encombrement toujours plus compact. Ce qui sert différents marchés : Mobile , IoT , Non Terrestrial Network et SATCOM.
L’empilement multicouche du Connect POI offre de meilleures performances de guidage d’ondes, en renforçant les propriétés piézoélectriques et en compensant les variations thermoélastiques du matériau. Le tout, sur un substrat mécaniquement robuste !
Le multiplexage devient possible grâce à la polyvalence du design multicouche du Connect POI.
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