HWS1500-24

HWS1500-24

1、切断开关电源的供电电源

   开关电源的供电，往往是经过端子排从储能电容两端，取得DC530V供电，或直接线路板铜箔引入。即使是后者，找出供电铜箔，临时切断，也非常简便。

为开关电源独立供电，整个主电路不供电，或供以低压直流如DC24V，这样上电整机试验，就得多了。

2、临时摘除直流回路的储能电容

  众所周知，驱动电路或主电路异常时，所以会造成IGBT的损坏，乃时因为直流回路储能电容的放电能量，将其摧毁。

过去几年中，随着射频集成电路技术和系统结构的发展，移动电话中射频部分的很多分立器件已被替换。为明显的就是接收机中分立的低噪声放大器（LNA）和中频（IF）滤波器已经被集成到射频集成电路中。可以预期各射频模块将逐步被集成到标准BiCMOS或CMOS集成电路中，但还是有几类射频元件的集成不太容易做到，其中就包括射频滤波器。所有的移动电话都需要射频滤波器以保护敏感的接收（Rx）信道，使之免受其他用户的发送（Tx）信号及各种射频源产生的噪声干扰。移动电话可能要求当Rx信号比干扰信号强度低120dB时仍能工作。而前置放大器无法提供足够小的互调以满足这种要求。

体声波（BAW）和薄膜腔声谐振器（FBAR）滤波器被分别用来替代移动电话中的传统射频滤波器，因为目前其性能已超过表面波（SAW）滤波器，而且可以通过标准集成电路技术生产，价格竞争力。

天线和前置放大器之间高选择性的射频滤波器保证了只有正确的Rx波段内的信号被放大。分配给移动电话系统的频段是从400MHz到2.2GHz;带宽一般在20到75MHz之间。Tx波段低于Rx波段，但之间仅有20MHz的间隙。在20MHz这么窄的过渡带中，Rx滤波器从在相应的Tx波段上边沿处有大于15dB的衰减，变化到在Rx波段下边沿处有小于3dB的插入损耗。要实现这么陡的沿，滤波器元件需要有极低的损耗，及很高的品质因数（Q），对于电抗元件，Q≥400是的。选择性射频滤波器在移动电话的Tx信道中按规程也是需要的，以避免在规定波段以外发出射频功率。这些Tx滤波器主要考虑的是不让功率放大器把噪声和Tx波段外的信号放大。GSM系统是时分复用的。GSM手机的天线用射频开关在Rx和Tx信道之间来回切换。由于这种切换，在GSM系统中，接收和发送的信号相对易于相互隔离。与GSM不同，CDMA和W-CDMA及第三代（UMTS）标准都工作在全双工模式，即电话同时在接收和发送信号。这样的工作模式使得所谓的天线双工器成为必需的器件。天线双工器包括了用于Rx和Tx波段的高选择性的滤波器，它要保证从功放送出的功率尽可能少的回馈到接收通道，并将从天线接收到的信号以尽可能少的衰减导入前置放大器。这种双工器中采用SAW滤波器是有困难的，因为它要能处理高达2瓦的输出功率，而且随着自身发热造成的温度提升，要能维持正常的工作。而BAW/FBAR滤波器可以很好满足这些应用，因为其品质因数可高达1500，可以处理达几瓦的功率，而且频率特性的温度系数明显低于SAW滤波器。

基本原理

BAW谐振器应用了MEMS工艺，以便将石英晶体的工作机理扩展到更高频率。压电层的典型厚度在几个微米或更低。压电层可以驱动一个驻声波，其波长为压电层和电极总厚度的两倍。该驻声波沿垂直方向传播。因为淀积的压电层的方向对厚度外延模式（TE）支持得好，所以采用了这一模式。在谐振频率附近，电阻抗将发生强烈的变化。在BAW中，压力场看起来与（单晶的）石英晶体很相似，但有更大一部分驻波位于电极和支撑层中。要将厚度外延模式的石英晶体的工作机制扩展到GHz范围，直接的方法是将压电层和电极作成膜结构，或做到一个薄的支撑膜层上。

这种用膜结构的方法产生的BAW器件需要淀积的层数是少的。这种方法的缺点是由于顶部有易碎的膜，从而造成晶片的处理很困难，此外还有其它一些鲁棒性的问题。

为实现将声波从衬底隔离开，还可以用声波镜来实现。用若干声阻抗高和低的层交替堆叠，且这些层的厚度都等于主谐振波长的1/4，这样就构建了一个有效的声波镜。这种制镜机理在光学中很普遍。在每个高阻抗层和低阻抗层之间的界面上，大部分的声波被反射，又由于这些层的厚度是/4，因而反射波会按合适的相位叠加。这种类型的BAW被称为固态装配谐振器（SMR）。就鲁棒性而言，SMR比膜结构的BAW要好很多。在划片和装配所需的各种标准工序中，没有机械损坏的风险。压电层和电极层上受到的层压力也不会造成问题。对需要有很大功率承受能力的BAW而言，存在一条直接穿过镜子的垂直传热通路是很有利的，这样可以明显降低对周围环境的热阻抗。SMR类的FBAR在用于IC集成时有很明显的优点，因为它可以被嵌入到交替的金属-氧化物堆中，而这种金属-氧化物堆一般先进的IC工艺都可以提供。事实上，在IC工艺上集成SMR，总的工序和掩膜层数都得到节省。

BAW的制作

表面波器件只能做在象钽酸锂或铌酸锂这样特殊的单晶基底上。而BAW器件可以做在可选的任意基底上，比如硅就可以做为很好的基底，因而可以直接利用主流IC制造厂现有的工艺、设备和基底结构。制作BAW所需的大多数工序可以直接在标准IC生产设备上完成，而不需要任何改变。光刻也不是问题，0.8微米的特征尺寸就足够了。一个BAW器件所需的光刻步骤在5个到10个之间。BAW中的缺陷密度也是次要问题，相当大的颗粒也不会导致谐振器失效。

关键的工序是足够的压电层淀积。

为实现将声波从衬底隔离开，还可以用声波镜来实现。用若干声阻抗高和低的层交替堆叠，且这些层的厚度都等于主谐振波长的1/4，这样就构建了一个有效的声波镜。这种制镜机理在光学中很普遍。在每个高阻抗层和低阻抗层之间的界面上，大部分的声波被反射，又由于这些层的厚度是/4，因而反射波会按合适的相位叠加。这种类型的BAW被称为固态装配谐振器（SMR）。就鲁棒性而言，SMR比膜结构的BAW要好很多。在划片和装配所需的各种标准工序中，没有机械损坏的风险。压电层和电极层上受到的层压力也不会造成问题。对需要有很大功率承受能力的BAW而言，存在一条直接穿过镜子的垂直传热通路是很有利的，这样可以明显降低对周围环境的热阻抗。SMR类的FBAR在用于IC集成时有很明显的优点，因为它可以被嵌入到交替的金属-氧化物堆中，而这种金属-氧化物堆一般先进的IC工艺都可以提供。事实上，在IC工艺上集成SMR，总的工序和掩膜层数都得到节省。

BAW的制作

表面波器件只能做在象钽酸锂或铌酸锂这样特殊的单晶基底上。而BAW器件可以做在可选的任意基底上，比如硅就可以做为很好的基底，因而可以直接利用主流IC制造厂现有的工艺、设备和基底结构。制作BAW所需的大多数工序可以直接在标准IC生产设备上完成，而不需要任何改变。光刻也不是问题，0.8微米的特征尺寸就足够了。一个BAW器件所需的光刻步骤在5个到10个之间。BAW中的缺陷密度也是次要问题，相当大的颗粒也不会导致谐振器失效。

关键的工序是足够的压电层淀积。

BAW谐振器的性能还会受材料的其他几种参数的间接影响。如果压电材料有较高的热传导率，这将有助于提高滤波器处理大功率信号的能力。AlN是一种良好的热导体。考虑到湿润环境下器件的可靠性，材料的化学稳定性也是一个问题。ZnO的化学性质不稳定，而AlN则非常稳定，甚至在烈性的酸中也难以被腐蚀。还有一个需要优化的参数就是压电层的击穿电压。这与介质材料的能带隙有关，此外还与淀积材料的缺陷密度有关。

在工业应用中决定用何种压电材料时，还有其他几个问题要考虑。淀积设备应该是成熟而且可靠的。BAW很可能将在半导体厂内制作，这时会有一些严重的污染问题。在一个CMOS制造厂内，锌、铅、锆都是极度危险的材料，因为在半导体器件中，它们会严重降低载流子寿命。与ZnO和PZT相比，使用A1N则没有污染问题。应用于A1N的淀积凸轮转子泵 设备已经有多家的半导体设备供应商可以提供，而用于ZnO的设备还做不到，用于PZT的就更没有。尽管从理论上看AlN不是制作BAW的理想材料，但目前从性能和制造两方面看，它却是好的折衷。要做到较大的耦合系数，或者至少在某些应用中有足够的耦合，这可能还需要几年的改进。良好而且可靠的耦合系数是进一步研究BAW器件其他各种效应的先决条件。糟糕的耦合通常伴随很糟的品质因数。如果Q值低于100~200，那么有很多严重的问题将不能被研究清楚。可能的情况是，一个原型BAW谐振器会出现一些附加的谐振，这些附加的谐振不能用一维理论来解释。这些“寄生模态”会严重破坏通带的平坦。更糟的情况中，这些寄生模态可能太强，以致没办法通过电测量来提取材料参数。有一些凸轮转子泵寄生模态与器件的侧向效应有关，可以通过适当的设计来改善。还有一些寄生模态与层堆本身有关，这需要对相关频率下在层堆中传播的各种模态进行透彻的研究。

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