什么是SAW濾波器？特點是？與baw濾波器比較分析

1、SAW濾波器

(SAW一Surface Acoustic Wave)濾波器也稱聲表面波器件，是一種新型的模擬信號處理器件，基本結構是在具有壓電特性的基片材料拋光面上制作兩個聲電換能器-----叉指換能器(IDT—InterDigital Transducer)。它采用半導體集成電路的平面工藝，在壓電基片表面上蒸鍍一定厚度的鋁膜，再把設計好的兩個IDT的掩膜圖案，利用光刻技術沉淀在基片表面上，分別用作輸入換能器和輸出換能器。

其工作原理是輸入換能器將電信號轉換為聲信號，沿壓電晶體表面傳播，輸出換能器再將接收的聲信號轉換為電信號輸出。

2、SAW濾波器的特點

設計靈活性大、模擬/數字兼容、群延遲時間偏差和頻率選擇性優良(可選頻率范圍10MHz--3GHz)、輸入輸出阻抗誤差小、傳輸損耗小、抗電磁干擾(EMI)性能好、可靠性高、制作的器件體小量輕(其體積、重量分別是陶瓷介質濾波器的1/40和1/30左右)，而且還能實現多種復雜的功能。

3、saw濾波器與baw濾波器比較分析

(1)結構

SAW濾波器：壓電材料+兩個IDT

BAW濾波器：兩個金屬電極夾著壓電薄膜，聲波在壓電薄膜里震蕩形成駐波

(2)原理

SAW濾波器：壓電效應，聲電換能，聲波沿固體表面傳播

BAW濾波器 ：與SAW相似，區別在于聲波沿垂直方向傳播

(3)性能指標

SAW濾波器：高穩定性;較高Q值(Q>1,000);抗干擾能力強;插入損耗較低(2~4dB)

BAW濾波器 ：高穩定性;高Q值(Q>2,000);插入損耗極低(0.8~1.5dB)，耐高功率

(4)適用頻段

saw不適合2.5GHz以上高頻;baw適用范圍在1.5GHz-6GHz，最高10GHz以上

(5)材料

SAW濾波器以鉭酸鋰(LiTaO3)或鈮酸鋰(LiNbO3)單晶晶圓(4寸晶圓為主);BAW濾波器主要是硅晶圓(6寸晶圓為主)。

(6)制作工藝

saw濾波器：壓電晶體表面拋光工藝;光刻工藝制造IDT，成本較低(~0.1-0.5USD)

BAW濾波器：薄膜沉積和MEMS工藝，成本高(>1USD)

(7)優點

saw濾波器：①設計靈活性大;②成本較低;③良好頻率選擇性(可選頻率范圍10MHz~2.5GHz);④體積小于傳統陶瓷濾波器; ⑤技術成熟、可靠性高

baw濾波器：①適用于高頻;②熱穩定性好;③聲波垂直傳播方式易于小型化;④尺寸隨頻率升高而縮小

(8)缺點

saw濾波器：①高頻性能不足(不適合2.5GHz以上頻率);②溫度敏感性高，性能隨溫度升高下降; ③所需基片材料價格昂貴; ④對基片的定向、切割、研磨、拋光和制造工藝要求高

baw濾波器：①價格較高②工藝復雜③成品率較低

來源：《【精選】2021年射頻前端行業SAW和BAW濾波器空間分析報告(34頁).pdf 》

《2021年全球射頻濾波器發展趨勢及行業競爭格局分析報告.pdf 》