?MLPF-WB-01D3 2.4GHz低通濾波器技術(shù)解析與應(yīng)用指南
STMicroelectronics MLPF-WB-01D3 2.4GHz低通濾波器嵌入了一個阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和諧波濾波器。匹配阻抗網(wǎng)絡(luò)設(shè)計用于最大限度地提高采用UFQFPN和VFQFPN封裝的STM32WBxx的RF性能。ST MLPF-WB-01D32.4GHz低通濾波器在非導(dǎo)電玻璃基板上使用IPD技術(shù)，優(yōu)化RF性能。
數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics MLPF-WB-01D3 2.4GHz低通濾波器數(shù)據(jù)手冊.pdf
特性
- 在STM32WBxx集成阻抗匹配，采用UFQFPN和VFQFPN封裝
- 天線側(cè)標(biāo)稱阻抗為50Ω
- 深度抑制諧波濾波器
- 低插入損耗
- 占位面積小
- 薄型 ≤ 630μm，回流后
- 高RF性能
- 減少RF物料清單和面積
- ECOPACK2合規(guī)元器件
引腳分配圖
MLPF-WB-01D3 2.4GHz低通濾波器技術(shù)解析與應(yīng)用指南?
MLPF-WB-01D3是意法半導(dǎo)體針對STM32WB系列無線微控制器優(yōu)化的集成式低通濾波器，集阻抗匹配與諧波抑制功能于一體。本文基于數(shù)據(jù)手冊內(nèi)容，深入解析其關(guān)鍵特性、參數(shù)定義及實際設(shè)計要點。
一、核心特性與工作原理
1.1 架構(gòu)特性
- ?阻抗匹配集成?：專門為STM32WBxx系列的UFQFPN/VFQFPN封裝優(yōu)化輸入阻抗匹配，天線端標(biāo)準(zhǔn)阻抗為50Ω
- ?諧波深度抑制?：提供2次至5次諧波的高衰減能力（2fo典型衰減39dB，5fo典型衰減45dB）
- ?微型化封裝?：采用玻璃基板芯片級封裝（CSPG），回流焊后高度≤0.63mm，占板面積僅1.6×1.0mm
1.2 技術(shù)原理
該器件基于ST專利的IPD技術(shù)，在非導(dǎo)電玻璃基板上實現(xiàn)匹配網(wǎng)絡(luò)與濾波功能。輸入側(cè)匹配STM32WBxx單端阻抗，輸出側(cè)直接對接50Ω天線系統(tǒng)，有效簡化射頻前端設(shè)計。
二、關(guān)鍵電氣參數(shù)解析
2.1 絕對額定值（環(huán)境溫度25°C）
- ?最大輸入功率?：10dBm
- ?ESD防護(hù)等級?：人體放電模式2000V（JESD22-A114-C標(biāo)準(zhǔn)）
- ?工作溫度范圍?：-40℃至+105℃
2.2 阻抗特性
- ?輸入阻抗?：匹配STM32WBxx UFQFPN/VFQFPN封裝
- ?輸出阻抗?：50Ω（典型值）
2.3 射頻性能參數(shù)（2400-2500MHz頻段）
| 參數(shù) | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 插入損耗 | 0.9 | 1.1 | dB | ||
| 輸入回波損耗 | 19 | 21 | dB | ||
| 輸出回波損耗 | 20 | 21 | dB | ||
| 2次諧波衰減 | 4800-5000MHz | 34 | 39 | dB | |
| 3次諧波衰減 | 7200-7500MHz | 60 | 63 | dB | |
| 4次諧波衰減 | 9600-10000MHz | 53 | 57 | dB | |
| 5次諧波衰減 | 12000-12500MHz | 44 | 45 | dB |
三、封裝與裝配指南
3.1 封裝結(jié)構(gòu)
- ?6焊球陣列?：底部視圖焊球排列為2×3矩陣
- ?焊球定義?：
- A1: OUT（天線輸出）
- A2: GND4（接地）
- A3: IN（STM32WB輸入）
- B1: GND3（接地）
- B2: GND2（接地）
- ?機(jī)械尺寸?：主體尺寸1.6×1.0mm，高度0.63mm（典型值）
3.2 PCB設(shè)計要點
- ?傳輸線阻抗控制?：
- MLPF至天線：50Ω特性阻抗
- STM32至MLPF：67Ω特性阻抗
- ?接地優(yōu)化?：器件周邊需最大化接地過孔密度
- ?焊盤設(shè)計?：
- 銅焊盤直徑：220μm（推薦），180-260μm（允許范圍）
- 阻焊開窗：非阻焊定義型320μm，阻焊定義型220μm
3.3 裝配工藝規(guī)范
- ?焊錫膏?：推薦無鹵素免清洗型，粉末粒徑20-38μm
- ?貼裝精度?：±0.05mm標(biāo)準(zhǔn)公差，貼裝力度1.0N
- ?回流焊曲線?：峰值溫度240-245℃，液相線以上時間60秒（最大90秒），升溫速率0.9℃/s，冷卻速率2-3℃/s
四、應(yīng)用場景與設(shè)計建議
4.1 適用協(xié)議
4.2 設(shè)計檢查清單
- ?阻抗驗證?：使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀確認(rèn)傳輸線阻抗匹配
- ?焊盤檢查?：確保銅焊盤尺寸與阻焊開窗符合規(guī)范
- ?熱管理?：嚴(yán)格控制回流焊溫度曲線，避免熱沖擊
- ?接地完整性?：檢查器件周邊接地過孔密度與連續(xù)性
五、性能優(yōu)化策略
- ?布局對稱性?：保持焊盤區(qū)域布線對稱，避免因焊錫流動不均導(dǎo)致的偏斜現(xiàn)象
- ?過孔處理?：推薦采用填孔工藝替代開孔，精確控制焊錫量
- ?材料選擇?：優(yōu)先選用ECOPACK2環(huán)保兼容材料
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