近年來，隨著無線通信技術朝著高頻率和高速度方向迅猛發展，以及電子元器件朝著微型化和低功耗的方向發展，基于薄膜體聲波諧振器（Film Bulk Acoustic Resonator，FBAR）的濾波器的研究與開發越來越受到人們的關注。

傳統的無線通信系統常常用到介質濾波器和SAW（Surface Acoustic Wave，聲表面波）濾波器。介質濾波器雖然有較好的性能，但體積大，不便于用到便攜式設備中；SAW濾波器體積小，目前雖得到廣泛運用，但仍存在工作頻率不高、插入損耗較大、功率容量較低等缺點；而FBAR濾波器既綜合了介質陶瓷性能優越和SAW體積較小的優勢，又克服兩者的缺點，其體積小、高Q值、工作頻率高、功率容量大、損耗低，是替代SAW濾波器的下一代濾波器，也是被業界認為最有可能實現射頻模塊全集成化的濾波器。

FBAR濾波器歷史背景

FBAR這一名稱源于體聲波（BAW，Bulk Acoustic Wave）。BAW的概念是20世紀60年代提出的，但直到1980年Lakin和Wang首次在Si芯片上制成基波頻率435Mhz的薄膜諧振器，才引起人們的注意。1990年，Krishnaswamy和Rosenbaum等人首次將FBAR結構濾波器擴展到Ghz頻段。

隨后，安捷倫公司（Agilent）經過長達10年的研究，終于成功在1999年研發出應用于美國PCS1900MHz頻段的薄膜腔聲諧振濾波器（size 5.8*11.8*1.8），同時正式提出FBAR的稱謂。并在2001年將其大規模量產。隨后美國的TFR公司、德國的英飛凌（Infineon）公司以及韓國的ANT公司也相繼推出了自己的FBAR產品。2002年，AgilentFBAR銷量即突破2000萬。Agilent在FBAR市場上的成功，帶動了FBAR技術的迅速發展。在2005年，安捷倫公司因戰略調整，將半導體事業部正式更名為Avago，并于次年突破了2億只的出貨量，這對于Avago而言，無疑是個值得紀念的里程碑。

安捷倫和Avago在FBAR濾波器市場上的巨大成功，迅速推動了FBAR技術的發展。之后的英飛凌、飛利浦、富士通Media Device公司和宇部興產公司也相繼推出自己的FBAR濾波器產品。德國市場調研機構Wicht Technologie Consulting（WTC）對未來幾年FBAR的市場前景做出了非常樂觀的估計。

FBAR濾波器工作原理

FBAR是一種基于體聲波（BAW）的諧振技術，它是利用壓電薄膜的逆壓電效應將電能量（信號）轉換成聲波，從而形成諧振。

如圖所示，當一直流電場加于材料的兩端時，材料的形變會隨著電場的大小來改變，而當此電場的方向相反時，材料的形變方向也隨之改變。“當有一交流電場加入時，材料的形變方向會隨著電場的正及負半周期作收縮或膨脹的交互變化”這種稱之為逆壓電效應。

FBAR諧振器的典型結構圖

與SAW不同，這種振動發生于壓電材料的體腔內，因此能承受更大的功率。這也是FBAR技術優于SAW的一個原因。

壓電薄膜層在交變電場下產生的振動

這樣的振動會激勵出沿薄膜厚度方向（C軸）傳播的體聲波，此聲波傳至上下電極與空氣交界面反射回來，進而在薄膜內部來回反射，形成震蕩。當聲波在壓電薄膜中傳播正好是半波長的奇數倍時形成駐波震蕩。