MLPF - WB55 - 01E3：2.4 GHz低通滤波器的深度解析

在当今的电子设计领域，滤波器的性能对于系统的整体表现起着关键作用。今天，我们要深入探讨的是STMicroelectronics推出的一款2.4 GHz低通滤波器——MLPF - WB55 - 01E3，它专为匹配STM32WB系列微控制器而设计，具有诸多出色特性。

文件下载：MLPF-WB55-01E3.pdf

一、产品概述

MLPF - WB55 - 01E3是一款专门为STM32WB55Cx/Rx、STM32WB50Cx、STM32WB35Cx和STM32WB30Cx等微控制器设计的2.4 GHz低通滤波器。它集成了阻抗匹配网络和谐波滤波器，采用意法半导体的IPD技术，在非导电玻璃基板上优化了RF性能。

二、产品特点

2.1 匹配特性

该滤波器集成了与STM32WB系列微控制器的阻抗匹配网络，能够最大程度地提升STM32WB的RF性能。其LGA封装兼容，天线侧标称阻抗为50Ω，为系统设计提供了便利。

2.2 滤波性能

具备深度谐波抑制功能，能够有效滤除谐波干扰。同时，插入损耗低，在2400 - 2500 MHz的频率范围内，典型插入损耗仅为0.90 dB，最大不超过1.1 dB，确保了信号的有效传输。

2.3 物理特性

尺寸小巧，厚度不超过450μm，适合对空间要求较高的应用场景。此外，它还具有高RF性能，能够降低RF物料清单（BOM）和占用面积。并且，该产品符合ECOPACK2标准，满足环保要求。

2.4 应用场景广泛

适用于蓝牙5、OpenThread、Zigbee®和IEEE 802.15.4等无线通信标准，为多种无线应用提供了可靠的滤波解决方案。

三、产品特性参数

3.1 绝对额定值

在环境温度为25°C时，输入功率RFIN最大为10 dBm；人体模型（JESD22 - A114 - C）的ESD额定值为2000 V，机器模型的ESD额定值为200 V；最大工作温度范围为 - 40°C至 + 105°C。这些参数为产品的安全使用提供了重要参考。

3.2 阻抗特性

STM32WB55xx单端阻抗与STM32WB系列微控制器相匹配，天线阻抗典型值为50Ω，最大偏差为±5Ω，确保了良好的信号传输和匹配效果。

3.3 电气特性和RF性能

频率范围为2400 - 2500 MHz，插入损耗、输入输出回波损耗以及谐波抑制水平等参数都表现出色。例如，在二次谐波（2fo）处的衰减典型值为40 dB，三次谐波（3fo）处的衰减典型值为45 dB，有效抑制了谐波干扰。

四、RF测量

文档中提供了一系列的RF测量图表，包括传输、插入损耗、输入输出回波损耗以及各次谐波的衰减情况。这些图表直观地展示了产品在不同频率下的性能表现，有助于工程师在设计过程中进行参考和验证。

五、封装信息

5.1 Bumpless CSP封装

该产品采用Bumpless CSP封装，文档详细给出了封装的机械数据，如芯片的X、Y尺寸，间距，焊盘尺寸以及基板厚度等参数。同时，还提供了封装的标记、顶视图和编带包装的相关信息。

5.2 焊盘描述

明确了各个焊盘的名称和功能，如A1为天线输出端（OUT），A3为STM32WB55 RF输出端（IN），其余多个焊盘为接地端（GND），方便工程师进行电路连接和设计。

六、PCB组装建议

6.1 焊盘图案

传输线的特性阻抗有明确要求，MLPF与天线之间的传输线特性阻抗为50Ω，STM32与MLPF之间的传输线特性阻抗为62Ω。在实际设计中，需要尽可能遵循这些阻抗要求，并根据具体的PCB叠层情况对线路的物理尺寸进行调整。

6.2 钢网开口设计

钢网开口设计有相应的推荐方案，以确保焊膏的印刷质量。

6.3 焊膏选择

推荐使用100μm厚度的钢网进行焊膏印刷，选择符合ANSI/J - STD - 004的无卤助焊剂ROL0，“免清洗”焊膏。同时，要求焊膏具有高粘性，能够抵抗PCB移动过程中的元件位移，且粉末颗粒尺寸为20 - 45μm。

6.4 元件放置

不建议手动定位元件，推荐使用贴片机的引脚识别功能进行定位，标准公差为±0.05 mm，贴装力为1.0 N。为提高封装贴装精度，可使用高分辨率工具进行底部光学控制，并在印刷、贴装和回流焊过程中对PCB进行良好支撑。

6.5 PCB设计偏好

建议使用封闭过孔来控制焊膏量，合理平衡焊盘区域内走线和开放过孔的位置，采用对称布局，避免因焊膏流动不均导致的倾斜现象。

七、订货信息

产品的订货代码为MLPF - WB55 - 01E3，标记为TS，采用Bumpless CSP封装，重量为1.546 mg，基本数量为5000，交货模式为7英寸编带包装。

八、修订历史

该文档经历了多次版本更新，从2018年的初始版本，到2020年插入了新的兼容产品型号，再到2022年增加了焊盘图案相关内容，不断进行完善和优化。

在实际的电子设计中，MLPF - WB55 - 01E3滤波器为STM32WB系列微控制器的无线应用提供了强大的支持。工程师们在使用这款滤波器时，需要充分考虑其各项特性和参数，严格遵循PCB组装建议，以确保系统的性能和稳定性。各位工程师在实际应用中是否遇到过类似滤波器的使用难题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享交流。