SAW器件在移动通信领域中的发展

　　SAW器件是近代声学中的表面波理论、压电学研究成果和微电子技术有机结合的产物。所谓SAW,是在压电固体材料表面产生和传播、且振幅随深入固体材料的深度增加而迅速减小的弹性波。与沿固体介质内部传播的体声波（BAW）比较,SAW有两个显著特点：一是能量密度高,其中约90%的能量集中于厚度等于一个波长的表面薄层中;二是传播速度慢,约为纵波速度的45%,是横波速度的90%。在多数情况下,SAW的传播速度为3000～5000m/s。根据这两个特性,人们研制出具有不同功能的SAW器件,而且可使这些不同类型的无源器件既薄又轻。

　　SAW器件主要由具有压电特性的基底材料和在该材料的抛光面上制作的由金属薄膜组成的相互交错的叉指状换能器（IDT）组成。如果在IDT电极两端加入高频电信号,压电材料的表面就会产生机械振动并同时激发出与外加电信号频率相同的表面声波,这种表面声波会沿基板材料表面传播。如果在SAW传播途径上再制作一对IDT电极,则可将SAW检测并使其转换成电信号。IDT叉指状金属电极借助于半导体平面工艺技术可以制作。

SAW应移动通信的要求不断发展

　　早期的SAW的主要应用领域是电视机为主导的视听类电子产品。移动通信产业的发展使SAW器件的市场主体发生了重大转移。像SAW滤波器这类器件在移动通信中应用得很好,是压电陶瓷滤波器和单片晶体滤波器（MCF）望尘莫及的。

　　提高工作频率

　　对SAW器件,当压电基材选定之后,其工作频率则由IDT指条宽度决定。IDT指条愈窄,频率则愈高,二者关系曲线所示。

　　众所周知,目前0.5μm级的半导体工艺已是较普通的技术,该尺寸的IDT电极条宽能制作出约1500MHz的SAW滤波器。利用0.35μm级的光刻工艺,能制作出2GHz的器件。借助于0.2μm级的精细加工技术,2.5GHz的SAW器件早已实现大批量生产,3GHz的器件开始进入实用化。

　　微型化、片式化、组合化

　　SAW器件微型化、片式化和轻便化,是移动通信产品提出的基本要求。SAW器件的IDT电极条宽通常是按照SAW波长的1/4来进行设计的。对于工作在1GHz下的器件,若设SAW的传播速度是4000m/s,波长则仅为4μm（1/4波长是1μm）,在0.4mm的距离中能够容纳100条1μm宽的电极。故SAW器件芯片可以做得非常小,便于实现超小型化。

　　为缩小SAW器件的体积,在其封装型式上已由传统的圆形金属壳封装改为方形或长方形扁平金属或LCC表面贴装款式,并且尺寸不断缩小。图2为SAW滤波器尺寸不断缩小的实物对比。

　　1998年,日本富士通公司推出的SAW滤波器,尺寸仅为2.5mm×2.0mm×1.2mm。