声表面波器件对温度十分敏感。衬底材料的硬度在较高温度下降低,声波速率也因而降低。消费设备的特定工作温度范畴较大(一般为-20℃至85℃),因而这类局限性的危害愈来愈严重。
温度补偿(TC-SAW)滤波器,是在IDT的结构上另涂覆一层镀层,在温度升高时镀层的刚度会增强。温度未补偿SAW器件的频率温度系数(TCF)一般约为-45ppm/℃,而TC-SAW滤波器则降到-15到-25ppm/℃。但因为温度补偿工艺须要加倍的掩模层,因而TC-SAW滤波器工艺更繁杂、生产制造成本费也相对更高。现阶段TC-SAW技术愈来愈成熟,外国大厂基本都有发布相应产品,在手机射频前端获得不少运用,而国内的工艺技术仍在探求。
I.H.P.SAW(Incredible High Performance-SAW),由村田企业研发,意将SAW技术充分发挥到极致(4GHz以下),现在量产的频率可达3.5GHz。II.H.P.SAW可以实现与BAW相同或高于BAW的特性,并兼顾了BAW的温度特性、高散热性的优势,主要如下:
(1)高Q值:在1.9GHz频带上的谐振器试制显示,其Q值特性的峰值超出了3000,比已往Qmax为1000上下的SAW取得了大幅的改进。
(2)低TCF:它通过同时控制线膨胀系数和声速来建立优良的温度特性。已往SAW的TCF转换量十分大(约为-40ppm/℃),而I.H.P.SAW可将其改进至±8ppm/℃以下。
(3)高散热性:向RF滤波器输入大功率信号后IDT会产生热量,输入更大功率则或者因IDT发热而毁坏电极,进而造成机械故障。I.H.P.SAW可将电极产生的热量高效率地从基板一侧释放出来,可将通电时的温度上升幅度降到已往SAW的一半以下。低TCF和高散热性二种效果,使其在高温下也可以平稳工作。
市面的体声波滤波器大部分基于多晶薄膜工艺。而初创公司AkoustisTechnologies, Inc.发明的Bulk ONEBAW技术是采用单晶AlN-on-SiC谐振器,据称性能可以提高30%。
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