Hf-Komponenten DSSP – eine neue Dimension in der Miniaturisierung

Der Trend zur Miniaturisierung fordert auch immer kleinere elektronische Bauelemente. In DSSP-Technologie gefertigte Hf-Filter und -Duplexer sind bis zu 85% kleiner als CSSP-Filter der erste Generation.

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Die weltweite Verbreitung von Smartphones mit immer mehr Funktionen und Leistungsmerkmalen wächst zusehends. So erwarten Marktforscher, dass 2014 bereits bis zu 40% aller Mobilfunktelefone Smartphones sind.

Um aber eine weltweite Netzabdeckung zu gewährleisten, müssen Smartphones mehr Hf-Bänder als zuvor unterstützen und immer mehr Funktionen bieten. Obwohl die Hf-Schaltungen immer komplexer werden, sollen die Telefone selbst so kompakt und flach bleiben wie bisher.

Deshalb bleibt die Miniaturisierung elektronischer Bauelemente einer der bestimmenden Trends.

Mit der Einführung und Weiterentwicklung seiner patentierten CSSP-Technologie (Chip-Sized SAW Packaging) konnte EPCOS die Maße diskreter Hf-Filter und -Duplexer weiter verringern. Mithilfe der DSSP-Technologie sind diese Bauelemente nun bis zu 85% kleiner als die erste Generation von CSSP-Bauelementen (Bild 1).

Filter und Duplexer in DSSP-Technologie für Hf-Module

DSSP bietet den höchsten derzeit auf dem Markt verfügbaren Miniaturisierungsgrad. Filter und Duplexer in DSSP-Technologie werden vorrangig für den Einsatz in Hf-Modulen entwickelt, da bei diesen Produkten im Hinblick sowohl auf die Grundfläche als auch auf die Bauhöhe der größte Miniaturisierungsbedarf besteht. Ihr besonders flaches Design gehört zu den wichtigsten Leistungsmerkmalen der DSSP-Bauelemente, die mit einer Bauhöhe von 0,25 mm deutlich flacher sind als Produkte, die in anderen aktuell verfügbaren Technologien gefertigt werden.

Mit einem Fine-Pitch von nur 220 μm repräsentiert die DSSP-Technologie den am weitesten entwickelten Stand der Technik in der Modulfertigung. Die neuesten Fertigungsanlagen sind meist in der Lage, Komponenten mit derart kleinen Pitch-Werten zu montieren. In der Modulproduktion können DSSP-Produkte einen Verarbeitungsdruck von bis zu 80 bar tolerieren und sind gemäß IPC/JEDEC J-STD-020B MSL2a getestet.

Mithilfe der DSSP-Technologie werden Bauelementegrößen erzielt, die tatsächlich mit der Chipgröße identisch sind. DSSP-Produkte bestehen aus einem Filter-Wafer und einem Cap-Wafer, die auf dem gleichen Material basieren (Lithium-Tantalat oder Lithium-Niobat). Beide Wafer werden auf Waferlevel gebondet (Bild 3).

Die elektrische Verbindung erfolgt über CuNi-Bahnen, die mittels 3D-Fototolithographie hergestellt und über die senkrechte Seitenwand des Gehäuses geführt werden. Nach Aufbringen der Bumps auf den Wafer wird dieser in die einzelnen DSSP-Komponenten vereinzelt. Als letzter Schritt nach dem automatischen Testen werden die Filter in Tape-and-Reel-Form verpackt.

Die Serienproduktion der ersten DSSP-Produkte wurde bereits aufgenommen und das Produktportfolio von EPCOS­Hf-Duplexern und -Filtern für WCDMA-, GSM- und Navigationssysteme erweitert.

DSSP-Duplexer sind extrem klein und flach

DSSP-Duplexer werden hauptsächlich für die Integration in FEMiD (Frontend-Module mit integrierten Duplexern), Duplexer-Bänke und PAiD-Module (Leistungsverstärkermodule mit integrierten Duplexern) genutzt. DSSP-Duplexer bieten nicht nur die beste Performance ihrer Klasse, sondern auch eine geringere Grundfläche und eine wesentlich kleinere Bauhöhe. Die typische Grundfläche der ersten DSSP-Duplexer beträgt bei einer Bauhöhe von 0,25 mm nur 1,8 mm × 1,4 mm. Kundenmuster stehen bereits für die WCDMA-Bänder V (LY50) und VIII (LY93) zur Verfügung.

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