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声表面波(SAW)滤波器和体声波(BAW)滤波器技术

SAW滤波器的基本原理为在输入端由压电效应把无线信号转换为声信号在介质表面传播,在输出端由逆压电效应将声信号转换为无线信号。一个基本的SAW滤波器由压电材料和两个叉指式换能器(IDTInterdigital Transducer)组成,输入端的IDT将电信号转换成声波,且该声波在SAW滤波器基板表面以驻波形式横向传播,输出端的IDT接收到的声波转换成电信号输出,从而实现滤波。

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SAW类产品包括普通的SAW滤波器以及具有温度补偿特性的TC-SAW滤波器,产品形式包括双工器以及单独的滤波器。制作的原材料主要为钽酸锂或铌酸锂的单晶晶圆(4寸晶圆为主),在晶圆上方应用光刻,镀膜等半导体工艺进行图形化处理,然后划切成为芯片,芯片表面结构和制作工艺较为简单,成本较低。

SAW原理示意图:

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BAW滤波器基本原理同SAW滤波器相同,不同的是BAW滤波器中声波垂直传播。同时电极的使用与薄膜压电层的厚度决定滤波器谐振频率,高频下薄膜压电层厚度在几微米量级,因此需要使用较高难度的薄膜沉积与微机械加工技术,制造难度与成本更高。滤波器微信公众号认为,BAW滤波器有FBAR类型以及SMR类型,两者结构略有差别。BAW滤波器可以直接在硅晶圆(6寸为主)加工设计,利用PVDCVD设备实现压电薄膜的制备是其关键工艺环节,薄膜材料主要为氮化铝和氧化锌。

BAW原理示意图:

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信息来源公众号:滤波器