SAW滤波器datasheet数据浅谈

1、基本概念

对于SAW滤波器器件提供商来说，规格书（datasheet）是关于产品最关键信息传递载体，客户设计师往往依靠规格书来对具体产品的性能形成一个直观的初步认识。

SAW滤波器的规格书指标描述SAW滤波器频率响应特征，一个标准SAW滤波器频率响应特性如图1所示。

图1 SAW滤波器频率响应特征图

表征一款滤波器性能的指标很多，常被关注的指标包括：插入损耗、带内波纹、VSWR 、带外抑制、隔离度、射频输入功率（Maximum Input Power Level for Short Term、Power Capacity）、二次/三次谐波特性等。

我们在《射频滤波器功率非线性问题浅析》一文中分析了对于射频输入功率的测试、标注方法的不同而导致对于器件的真实性能评估偏差，对于其他指标在同一款产品的datasheet中的测量和标注方法不同也会导致具体数值的偏差。

2、规格书一些容易混淆的标注方法及含义

在实际中datasheet的数据表达了含义各不相同：

有些是统计CPK正态分布出现的最大概率典型指标；
有些是对批量产品可能出现的最差指标；
有些是作为自动测试产线卡控良品与否的门限指标；
有些是通过理论换算出来的指标，比如5000小时耐受功率指标。

下面以插入损耗为例来说明，部分概念的定义问题。

2.1、如何定义插入损耗

根据图1描述，对于SAW滤波器的插入损耗，有“最小插入损耗”、“最大插入损耗”，在实际工作中，有些企业描述的插入损耗是指“最小插入损耗”，有些企业定义为“最大插入损耗”，而这两者差距往往很大。

国际大厂的定义一般来说指“指定通带内最大插入损耗”，也就是指通带内的“最差点”指标，以这种定义方式不会高估器件真实性能。

2.2、min./typ./max.的定义

已经明确了插入损耗为“指定通带内最大插入损耗”，为什么还会出现“min./typ./max.”呢？

这是因为SAW滤波器是一种大规模生产的芯片，任何大规模生产的半导体芯片，由于工艺、环境和材料等因素的影响，都存在生产批次间、批次内，wafer内die-die、wafer-wafer的偏差，这些偏差都会或多或少的影响产品的性能，实际产品性能指标，往往遵循正态分布规律。

图2 产品CPK统计示例图

正态曲线的高峰位于正中央，即均数所在的位置。一般来说，datasheet中标注的typ.指标就是一定量样品采样统计的“均数”。每颗产品实测指标有可能比规格书中标注的typ.值大，也可能比typ.值小，实际产品的实测值与typ.值偏差越小，说明该正态分布的标准差越小、数据越集中，代表该产品制造商的制程能力（CPK）越强、产品的一致性越好。

高一致性的产品在实际大规模应用中，不容易出问题；反之，则会出现样机指标很好，量产产品性能指标偏差巨大，极端情况下无法通过相关认证测试等负面影响。

由于材料特性，导致器件性能会受到温度变化的影响，这种影响可以简单理解为：当温度升高时，滤波器的频率响应曲线会整体往低频方向移动，每款滤波器的过渡带都非常有限，在滤波器设计制造时，通带和阻带之间的转换非常快速，频率响应图形的移动，对于同一个频点的插入损耗会有较大的变化，而变化大小取决于滤波器制造选择的材料属性、设计能力、制造工艺等因素，从使用者的角度来说希望该影响越小越好，但是对于制造商来说，影响越小，需要付出的代价将会越大，最终将会在客户使用需求、研发设计、材料、工艺和成本之间的平衡。

正是由于温度特性对产品性能的实际影响，实际datasheet就需要考虑这个因素，一般来说max.值就是指在器件工作范围内，考虑温度影响后该项指标的最大值。

2.3、器件自动化测试的Pass/Fail依据

datasheet中的S参数中max./min.值通常会根据产品的温漂特性确定出来一组max./min.值作为自动化测试设备卡控良品的具体一组数值，如此一组max./min.值（比如带内指标max.值、隔离度min.值、边带上典型频点min.值等）组成自动化测试设备判判断每颗物料Pass或者Fail的判断依据。

3、规格书数据的敏感性

规格书数据本应对批量产品一致性、可靠性、具体参数等产品综合性能进行描述，我们看到国际大厂的规格书往往内容务实且详尽，甚至数据比较保守。所以客户往往感受到国际大厂的产品实际使用中比规格书指标更好一些。

但是各个企业对规格书的形成过程严谨程度不同、对概念的定义也存在差异，数据与产品的匹配度是存在巨大差别的。这也是在客户测试和使用中对滤波器的困惑：