Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Interdigitaler Wandler (IDT)

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Interdigitaler Wandler (IDT) im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Mittenfrequenz bis Einfügedämpfung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Interdigitaler Wandler (IDT) wird durch die Baugruppe aus Interdigitale Elektroden und Sammelschienen beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Ein Wandler, der elektrische Signale in Oberflächenwellen (SAWs) und umgekehrt durch ineinandergreifende Metallelektroden umwandelt.

Technische Definition

Der Interdigitalwandler (IDT) ist eine grundlegende Komponente in Oberflächenwellen-Resonator-Arrays (SAW-Resonator-Arrays) und wird häufig in elektronischen Signalverarbeitungsanwendungen eingesetzt. Er besteht aus kammförmig ineinandergreifenden Metallelektroden, die auf der Oberfläche eines piezoelektrischen Substrats wie Lithiumniobat (LiNbO₃) oder Quarz strukturiert sind. Der IDT wandelt elektrische Signale in mechanische akustische Wellen um und umgekehrt, wodurch Funktionen wie Filtern, Verzögern und Frequenzauswahl ermöglicht werden. In einem typischen SAW-Bauelement sind zwei IDTs auf dem Substrat angeordnet: Einer fungiert als Eingangswandler, der ein elektrisches Wechselsignal in eine Oberflächenwellen umwandelt, während der andere als Ausgangswandler die akustische Welle zurück in ein elektrisches Signal umwandelt. Die Designparameter eines IDT, wie Mittenfrequenz, Elektrodenabstand, Anzahl der Elektrodenpaare und Elektrodendicke, bestimmen seine Leistungsmerkmale, einschließlich Einfügedämpfung, Bandbreite und Impedanz. Diese Parameter werden basierend auf den spezifischen Anwendungsanforderungen ausgewählt, wie Betriebsfrequenzbereich, Signalintegrität und Umgebungsbedingungen. Die Leistung des IDT wird durch die Wahl des Substrats und der Elektrodenmaterialien beeinflusst, die Temperaturstabilität, Kopplungseffizienz und Korrosionsbeständigkeit beeinflussen. Beispielsweise sind Aluminiumelektroden kostengünstig, während Gold eine bessere Korrosionsbeständigkeit bietet. Der Betriebstemperaturbereich und die Feuchtigkeitsgrenzen sind entscheidend für einen zuverlässigen Betrieb in verschiedenen Umgebungen. Bei der Auswahl eines IDT für eine bestimmte Anwendung müssen Ingenieure die modellspezifischen Werte mit dem Datenblatt des Herstellers abgleichen, da das Verzeichnis Referenzbereiche angibt, die variieren können. Eine ordnungsgemäße Handhabung und Montage sind unerlässlich, um Schäden an den empfindlichen Elektrodenmustern zu vermeiden. Wartungssignale umfassen Änderungen der Einfügedämpfung oder des Frequenzgangs, die auf Verschlechterung oder Kontamination hinweisen können. Die Leistung des IDT verschlechtert sich außerhalb seiner spezifizierten Betriebsbedingungen, wie extremen Temperaturen oder hoher Luftfeuchtigkeit, was zu potenziellem Ausfall führen kann. Daher ist es entscheidend, den empfohlenen Betriebsbereich einzuhalten und alle Spezifikationen vor dem Kauf mit dem Hersteller oder Lieferanten zu bestätigen.

Funktionsprinzip

Wenn ein elektrisches Wechselsignal an die kammartigen Elektroden angelegt wird, erzeugt es ein periodisches elektrisches Feld, das über den inversen piezoelektrischen Effekt mechanische Spannung im piezoelektrischen Substrat induziert und so akustische Oberflächenwellen erzeugt. Umgekehrt erzeugen einfallende akustische Wellen über den direkten piezoelektrischen Effekt elektrische Signale. Der Elektrodenabstand bestimmt die Wellenlänge der erzeugten Wellen, die umgekehrt proportional zur Frequenz ist. Die Anzahl der Elektrodenpaare beeinflusst Bandbreite und Impedanz des Wandlers. Die piezoelektrischen Eigenschaften des Substratmaterials beeinflussen die Effizienz der elektromechanischen Umwandlung und die Temperaturstabilität.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Mittenfrequenz10–3000 MHzDetermines operating band; higher frequencies require finer lithography.
Einfügedämpfung5–20 dBLower is better for signal integrity.
Elektrodenabstand0.5–100 µmSets wavelength; inversely related to frequency.
Anzahl der Elektrodenpaare10–500 PaareAffects bandwidth and impedance.
Betriebstemperaturbereich-40–85 °COutside this range, performance degrades.
SubstratmaterialLiNbO3, LiTaO3, QuartzAffects temperature stability and coupling.
ElektrodenmaterialAl, Au, CuAl for cost, Au for corrosion resistance.
Elektrodendicke50–500 nmAffects acoustic impedance and resistivity.
Impedanz50 ±10% ΩMatching to system impedance reduces reflections.
Bandbreite1–20 %Relative to center frequency; wider for higher data rates.
Gehäusegröße3.0 × 3.0 × 1.1 mmCommon SMD package; footprint affects board space.
Betriebsfeuchtigkeit5–95 % RHNon-condensing; high humidity may cause corrosion.

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Aluminium Gold Lithiumniobat (LiNbO₃) Quarz

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Interdigitale Elektroden
    Erzeugung eines periodischen elektrischen Feldes zur Akustikwellen-Erzeugung/Erfassung
    Material: Aluminium oder Gold
  • Sammelschienen
    Verbinden Elektrodenfinger mit externen elektrischen Kontakten
    Material: Aluminium oder Gold
  • Piezoelektrisches Substrat
    Dient als Medium für die Ausbreitung akustischer Wellen und die elektromechanische Umwandlung
    Material: Lithiumniobat oder Quarz

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Elektrodenkorrosion durch Chloridionenkontamination bei 50 ppm Konzentration Erhöhter Einfügungsverlust über 3 dB Spezifikation, Frequenzgangverzerrung >5% Hermetische Dichtung mit Au/Ni Under-Bump-Metallisierung, feuchtigkeitsbeständige Polyimid-Passivierungsschicht
Substratmikrorissausbreitung durch 100 MPa zyklische thermische Spannung während 10⁶ Leistungszyklen Akustische Wellenstreuung verursacht 15% Geschwindigkeitsvariation, parasitäre Resonanzmoden bei ±2% Frequenzversatz Spannungsentlastetes Elektrodendesign mit verjüngten Fingerenden, Substratpolitur auf <5 nm RMS Oberflächenrauheit

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
10-1000 MHz Frequenzbereich, 1-50 Vpp Eingangsspannung, -40°C bis +85°C Temperaturbereich
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Elektrodendelamination bei 150°C Substrattemperatur, Bruch des piezoelektrischen Substrats bei 1,5 GPa mechanischer Spannung, Elektromigration der Elektrode bei 2×10⁶ A/cm² Stromdichte
Thermischer Ausdehnungskoeffizienten-Mismatch (Al-Elektrode: 23×10⁻⁶/K vs. LiNbO₃-Substrat: 15×10⁻⁶/K) verursacht Grenzflächenspannung; akustische Wellenreflexion an Elektrodenkanten erzeugt stehende Wellen-Spannungskonzentrationen; Elektronenwindkraft übersteigt atomare Bindungsenergie bei hohen Stromdichten
Fertigungskontext
Interdigitaler Wandler (IDT) wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Weitere Produktbezeichnungen

interdigital transducer

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Betriebsdruck:Atmosphärisch bis 10 bar (abhängig vom Gehäuse)
Durchflussrate:Nicht spezifiziert für IDT (kein Fluidfluss)
Betriebstemperatur:-40°C bis +125°C (typisch), bis +300°C mit speziellen Materialien
Montage- und Anwendungskompatibilität
Piezoelektrische Substrate (LiNbO3, Quarz, GaAs)Reine Gase (Luft, Stickstoff)Nicht korrosive Flüssigkeiten (deionisiertes Wasser, Öle)
Nicht geeignet: Abrasive Suspensionen oder korrosive chemische Umgebungen
Auslegungsdaten
  • Betriebsfrequenz (MHz/GHz)
  • Bandbreitenanforderungen (%)
  • Substratmaterial und -dicke

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Elektrodendegradation
Ursache: Elektrochemische Korrosion oder Elektromigration aufgrund hochfrequenter elektrischer Ströme, Feuchtigkeitseintritt oder Materialinkompatibilität, die zu erhöhtem elektrischem Widerstand und Signalverlust führen.
Akustische Fehlanpassung/Entkopplung
Ursache: Delamination oder Degradation des piezoelektrischen Substrats oder der Bondschicht durch thermische Zyklen, mechanische Spannung oder Versagen des Klebers, was zu einer reduzierten Effizienz der akustischen Wellenübertragung führt.
Wartungsindikatoren
  • Signifikanter Abfall der Signalamplitude oder erhöhter Einfügungsverlust während des Betriebs, was auf potenzielle Elektrodenschäden oder Substratprobleme hinweist.
  • Hörbares Summen oder Knackgeräusche vom Wandler während der Anregung, was auf Lichtbogenbildung, lockere Verbindungen oder interne Risse hindeutet.
Technische Hinweise
  • Strikte Umgebungskontrollen implementieren (z.B. hermetische Dichtung, Trockenmittel), um Feuchtigkeitseintritt und Korrosion zu verhindern, und kompatible, hochreine Elektrodenmaterialien verwenden, um Elektromigration zu minimieren.
  • Gesteuertes thermisches Management während des Betriebs und der Installation anwenden, um thermische Spannung zu reduzieren, und Präzisionsausrichtungsvorrichtungen verwenden, um mechanische Spannung auf dem piezoelektrischen Substrat zu vermeiden.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
ANSI/IEEE 176-1987 Standard zur PiezoelektrizitätDIN EN 50178 Elektrische Betriebsmittel für den Einsatz in Starkstromanlagen
Fertigungsgenauigkeit
  • Elektrodenbreite: +/-0,5 µm
  • Mittenfrequenz: +/-0,1 %
Qualitätsprüfung
  • Oberflächenwellen (SAW) Leistungstest
  • Mikroskopische Dimensionsprüfung

Hersteller von Interdigitaler Wandler (IDT)

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist der typische Mittenfrequenzbereich eines IDT?

Die Mittenfrequenz liegt typischerweise zwischen 10 und 3000 MHz, abhängig von Design und Anwendung. Höhere Frequenzen erfordern feinere Lithografie. Bestätigen Sie immer die genaue Frequenz für Ihr spezifisches Modell mit dem Hersteller.

Wie beeinflusst der Elektrodenabstand die Leistung des IDT?

Der Elektrodenabstand bestimmt die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle und ist umgekehrt proportional zur Frequenz. Ein kleinerer Abstand ermöglicht höhere Frequenzen, erfordert aber präzisere Fertigung. Der typische Abstandsbereich liegt zwischen 0,5 und 100 µm.

Welche Materialien werden üblicherweise für IDT-Elektroden und Substrate verwendet?

Häufige Elektrodenmaterialien sind Aluminium, Gold und Kupfer. Substrate sind oft Lithiumniobat (LiNbO₃), Lithiumtantalat (LiTaO₃) oder Quarz. Die Wahl beeinflusst Temperaturstabilität, Kopplung und Korrosionsbeständigkeit.

Was sind die typischen Betriebstemperatur- und Feuchtigkeitsgrenzen?

Der Betriebstemperaturbereich liegt typischerweise bei -40 bis 85°C, und die Betriebsfeuchtigkeit bei 5 bis 95% RH (nicht kondensierend). Das Überschreiten dieser Grenzen kann die Leistung beeinträchtigen oder zum Ausfall führen. Überprüfen Sie die genauen Werte für Ihr Modell.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
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