晶讯聚震：独特的单晶BAW滤波器技术，突破美日构建的专利技术壁垒
2022-05-29 08:26:02   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

微访谈：晶讯聚震创始人Dror Hurvits

访谈背景：珠海晶讯聚震科技有限公司（中文简称：晶讯聚震，英文简称：CRT）于2017年07月在珠海市横琴新区成立，聚焦中高及超高频单晶FBAR滤波器的研发、制造与销售。晶讯聚震由行业领军人才Dror Hurvits创立，并联合业内资深专家组建一支国际化团队。凭借在材料科学和半导体器件工程领域持续的创新及知识产权积累，晶讯聚震突破了美国和日本大厂对于BAW/FBAR滤波器的专利和技术垄断。目前，晶讯聚震已获得了两轮由国内领先的半导体公司、产业基金和上市公司的投资。近期，麦姆斯咨询有幸采访了晶讯聚震创始人Dror Hurvits，为大家揭秘射频滤波器领域的“希望之星”。

晶讯聚震创始人Dror Hurvits

麦姆斯咨询：首先，请您先介绍下自己及公司创立缘由。

Dror Hurvits：我毕业于以色列理工学院化学工程专业。我过去的职业生涯都聚焦在射频和封装行业，早期在以色列工作，后来到了美国硅谷。2008年，作为珠海越亚半导体股份有限公司创始人和CEO来到中国创业，从无到有一手建立越亚，并且获得了博通（AVAGO）、QORVO（RFMD）和苹果（APPLE）等大客户的青睐，成为他们的供应商。期间个人申请了100多项有关封装基板技术的中国和国际专利，例如Via Post 和Panels Level Embedded Die。越亚公司从零起步，到2012年年收入超过8000万美金，产品质量、产品性能和交付能力的巩固和提升，确立了越亚在IC基板领域的世界领先地位。2017年年初，我决定离开越亚，并于同年7月成立了晶讯聚震，希望通过晶讯聚震的团队和技术，能够弥合中国与美日在先进滤波器技术方面的创新性和知识产权的差距。从我在射频行业30年的从业经验来看，射频滤波器始终处于模拟半导体器件的最前沿，它采用最前沿的设计、材料科学、MEMS工艺和先进封装技术将声学和电磁学结合在同一器件中，从物联网、移动终端、基建、汽车到航空电子和航天航空，任何需要连接的平台都必须要广泛配置各种尺寸和性能级别的滤波器。就如同IC基板一样，滤波器也是其中必不可少的器件。随着中国半导体的创新和崛起，从产业角度看，像晶讯聚震这样的滤波器公司在国家半导体布局中不可或缺。

麦姆斯咨询：接下来，请您谈谈晶讯聚震发展历程及公司架构情况。

Dror Hurvits：晶讯聚震成立于2017年7月，并于2018年初正式运营，2019年12月，公司先进工艺制程中心APC，也是晶讯聚震全资子公司（天津思高制程技术有限公司），正式落户天津并投入运营。天津思高拥有世界领先的单晶高掺杂氮化铝（AlN）FBAR外延技术和工艺，同时也为最终产品提供最先进的测试和修调（trimming）技术。这种首尾制程的结合形成完整的滤波器工艺闭环。2020年，晶讯聚震在苏州建立了运营和供应链中心，同时完成了第一家国内MEMS代工厂、WLP Bump House和OSAT代工的工艺开发和认证。为了加快产品的交付和市场导入，2022年第二季度，晶讯聚震计划在深圳成立新的销售和技术支持中心。

晶讯聚震的发展历程

晶讯聚震的单晶FBAR滤波器产品可以覆盖多个频段。2021第四季度开始多款产品进入量产阶段，包括B40 1.1mm x 0.9mm HPUE、n41TRx 1.4mm x 1.1mm、2.0mm x 1.6mm和1.1mm x 0.9mm HPUE，以及应用在小基站上的n79 1.4mm x 1.1mm窄带产品。今年也有多款产品正在进行新品导入和版本升级，即将转向量产爬坡，包括小尺寸的B3双工器和B7双工器（1.6mm x 1.2mm），N79全频段带通滤波器（带外抑制0-6 GHz大于30dB），Wifi6 LB/HB、WiFi6+6E FB（~2GHZ 带宽)、WiFi6/6E及双工器等产品。

麦姆斯咨询：在BAW滤波器（例如FBAR）领域，专利侵权问题一直困扰着众多中国创业公司，晶讯聚震如何解决该问题？同时，也请阐述你们的专利布局情况。

Dror Hurvits：对国内的创业公司而言，滤波器的专利壁垒确实很高。围绕BAW滤波器技术，美日公司进行了大量的专利布局，涵盖滤波器的设计、结构、多工艺流程以及提升滤波器更好性能的WLP技术，极大地抬高了滤波器技术的准入门槛。从成立第一天开始，晶讯聚震就在IP领域进行了全面的战略部署，即在为自身技术提供强有力保护的同时，也绝不侵犯其他公司的相关知识产权。在IP领域，结构、封装和设计架构相关的知识产权被认为是最稳固的专利，也最容易从终端产品中识别。以此为出发点，晶讯聚震已建立自有的专利体系，迄今为止，我们已获得28个美国和中国专利授权，以及数十个专利申请，到今年年底，晶讯聚震的专利总数将突破50个（其中绝大部分为发明专利）。这些专利全方位覆盖了晶讯聚震的射频滤波器技术，并为我们创新的滤波器技术提供了必要的工艺、材料、封装、设计和结构保护。对于晶讯聚震这家相对年轻的公司来说，短时间内获得如此数量的创新发明专利授权是极少的现象，美国和中国的专利审查无法找到类似的现有技术，因此授予专利的速度相对较快，这也从侧面反应了晶讯技术的先进性和创新型。毋庸置疑，晶讯聚震在专利和知识产权储备方面投入了大量的资金，后期也将持续加大投入。

晶讯聚震的专利墙

麦姆斯咨询：晶讯聚震研发的单晶FBAR滤波器有何特点？技术难点在哪？

Dror Hurvits：正如SAW和Guided-Wave SAW等其他滤波器技术所证明的，压电和电极特性的可预测性对于最终器件的性能和良率至关重要。当SAW滤波器可以使用单晶压电材料，而BAW器件却无法做到，这个问题现在变得尤为突出，因为大多数高性能BAW器件需要使用掺杂稀土材料的氮化铝来实现基本性能以及不断增加的带宽需求。以单晶形式实现高掺杂压电材料，显著提高了其耦合系数，并为实现其他滤波器技术（如高性能IPD与FBAR相结合的滤波器）创造了条件。这种“SiP”器件具有更宽的带宽、更低的插损、更好的带外抑制。此外，如果设计得当，单晶氮化铝可以更好地提高滤波器的功率性能，高掺杂单晶FBAR技术目前类似于“无人区”，几乎没有现成的模型或者材料特性作为参考。尽管如此，高掺杂单晶不仅被许多人认为是体声波滤波器的未来，而且还是大功率晶体管的首选方案之一。

麦姆斯咨询：在射频滤波器领域，国际大厂以垂直整合制造商（IDM）模式为主，拥有强大的市场竞争力。而创业公司往往资金和人才不足，难以在早期就自建半导体工艺线，因此采用无晶圆厂（Fabless）模式。请问晶讯聚震采用何种模式？原因是什么？

Dror Hurvits：目前，晶讯聚震通过结合IDM的混合模式进行晶圆设计、外延生长、堆叠、离子束修整及测试。而MEMS代工和WLP生产，由晶讯聚震提供工艺指导和部分设备委托合作伙伴，外包完成。晶讯聚震计划通过这种模式建立一条专有的MEMS生产线。晶讯聚震是中国为数不多的，由自有团队完全掌控完整工艺从晶圆制备到成品的整个过程的BAW滤波器公司之一。

麦姆斯咨询：与博通（Broadcom）、Qorvo等国际大厂相比，晶讯聚震有哪些优势？

Dror Hurvits：为实现3GHz及以上高频和更大带宽的新一代滤波器，晶讯聚震的竞争对手大多使用高掺杂氮化铝的多晶压电材料，该技术需要额外的两层三明治结构的非掺杂氮化铝层（俗称“种子层”），这种压电材料的“混合物”会变得难以控制，并且随着压电层变得更薄（由于更高的频率），掺杂水平需要进一步提高。但是这样会带来更差的插入损耗和更差的带外抑制，从而恶化滤波器的性能。此外，滤波器的结构需要大量的谐振器，这也增加了它的复杂性和体积，并且良率也会随之降低，成本反而增加，而单晶压电元件则不需要此种三明治结构的“混合物”。由于单晶压电元件的同质材料特性，带宽和其他谐振器特性受到严格控制，使FBAR能够与其他电磁电路（如IPD）完全匹配，以获得更大的带外抑制、更大的带宽和更好的插入损耗水平。除此之外，相比而言，FBAR滤波器尺寸更小、复杂性更低、良率高、成本也相对低，在所谓的“混合”设计结构中，EM电路和FBAR谐振器阵列的组合能更好地提高滤波器的功率容量。

麦姆斯咨询：外延和掺杂都是FBAR滤波器的关键工艺，晶讯聚震如何提升工艺能力并保证良率？

Dror Hurvits：晶讯聚震发明了一种全新的技术，允许在所谓的“供体”晶圆上生长很薄的高掺杂的压电材料，然后将其转移到硅晶圆上，以便利用“标准”的MEMS FAB现有设备和设施完成晶圆制程。

麦姆斯咨询：请您介绍一下晶讯聚震的滤波器产能规划情况。

Dror Hurvits：晶讯聚震目前采用结合IDM的混合模式，可以达到1500片/月的产能。

麦姆斯咨询：在产品形态方面，是否为客户提供从芯片到模组的全系列产品？可以介绍几款主打产品？

Dror Hurvits：晶讯聚震可提供多种应用场景中的射频滤波器：
1. 分立的单个滤波器（CSP封装）
2. 分立的多个FBAR芯片的滤波器（CSP封装）
3. 分立的多个FBAR和其他滤波器（CSP封装）
4. 用于模组产品的WLP裸芯片（Die）
5. 扇入晶圆级封装产品

2022年，我们主要的产品覆盖B40 1109、n41TRx（多种尺寸和不同应用)、超小尺寸的B3双工器和B7双工器、WiFi2.4、WiFi6LB、WiFi6HB、WiF6/6E、n79NB、n79FB等。

麦姆斯咨询：最后，请展望晶讯聚震的未来五年发展，谢谢。

Dror Hurvits：晶讯聚震未来五年希望成为移动终端、基站、物联网应用市场领先的高端滤波器供应商。