详解I.H.P.SAW技术的3大特长

I.H.P.SAW作为声表面波元件,有着三种特长:
(1)高Q值
(2)低TCF
(3) 高散热性

(1)高Q值
I.H.P.SAW可实现较高的Q值特性。它采用了能将声表面波的能量集中在基板表面的构造,使得在基板上无损耗地传播声表面波成为可能。在1.9GHz频带上的谐振器试制结果显示,其Q值特性的峰值超过了3000,比以往Qmax为1000左右的SAW得到了大幅度的改善。

图3显示了将 I.H.P.SAW应用于RF滤波器的事例。对象Band是目前被认为难度最高的Band25。插入损耗的TYP值为Tx:1.5dB、Rx:2.1dB,绝缘的TYP值为TxIso:57dB、RxIso:59dB──实测得到了良好的特性,证明 I.H.P.SAW连高难度的Band25也可以应对。

图3.I.H.P.SAW Band25DPX(左图:传导特性,右图:绝缘特性)

图3.I.H.P.SAW Band25DPX(左图:传导特性,右图:绝缘特性)

(2)低TCF

用 I.H.P.SAW还可改善频率的温度特性,它通过同时控制线膨胀系数和音速来实现良好的温度特性。将温度从-35℃变化至+85℃时的滤波器特性如图4所示。以往SAW的TCF转换量非常大(约为-40ppm/℃),而 I.H.P.SAW可将其改善至±8ppm/℃以下。有了这一约30ppm/℃的改善,通过对基板结构的设计甚至可使TCF达到0ppm/℃。

图4. 温度变化时的滤波器波形(蓝色:-35℃,黑色:+25℃,红色:+85℃)

图4. 温度变化时的滤波器波形(蓝色:-35℃,黑色:+25℃,红色:+85℃)

I.H.P.SAW的TCF和BAW相比较也可说良好。通常BAW滤波器的TCF为-20至30ppm/℃,从TCF的角度看来, I.H.P.SAW实现了比BAW更好的温度特性。在近年对温度特性的要求越发严格的形势下, I.H.P.SAW的低TCF特长将是滤波器设计上的一大优势。

(3)高散热性

I.H.P.SAW散热性良好。向RF滤波器输入大功率信号后IDT会产生热量,输入更大功率则可能因IDT发热而破坏电极,从而导致故障。 I.H.P.SAW可将电极产生的热量高效地从基板一侧散发出去,可将通电时的温度上升幅度降至以往SAW的一半以下。低TCF和高散热性两种效果,使其在高温下也能稳定工作。

发展潜力
I.H.P.SAW可在从低频(800MHz频带)至高频(2500MHz频带)的广大频率范围内实现良好的特性。最近的开发中,在以往SAW被认为很难做到的3.5GHz频带上也得到了良好的特性(图5的3.5GHz)。在今后移动终端不断高速化的形势下, I.H.P.SAW可说是一种连下一代移动终端也能覆盖的商品。

图5.I.H.P.SAW与以往SAW的Q值特性比较

图5.I.H.P.SAW与以往SAW的Q值特性比较

还有,相对带宽调整的自由度也是 I.H.P.SAW的特长之一。 使用 I.H.P.SAW时可自由地选择相对带宽。根据Band不同,带宽也由狭至宽各不相同,通过用 I.H.P.SAW选择希望的带宽,可以设计出各Band 最适合的滤波器。

此外, I.H.P.SAW还可满足滤波器小型化的要求。运用上述三项特长,可使元件体积比以往的SAW大幅度缩小。在今后通信终端日益小型化、对滤波器小型化的要求越发严格的形势下, I.H.P.SAW是可以发挥尺寸优势的商品。

结语

I.H.P.SAW是在使用声表面波技术的同时能实现高于BAW的特性的高附加值元件。在频率范围扩大、小型化、多频带化等对RF滤波器的要求一年比一年严格的形势下,估计非 I.H.P.SAW无法应对的情况今后会越来越多。我们今后也将努力把 I.H.P.SAW打造成村田RF部件的支柱产品并向客户进行稳定的供应。

用语解释

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