CN1829082B - 声表面波器件及多频移动电话 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种声表面波器件，包括基片、压电薄膜及叉指电极，该压电薄膜通过在该基片表面溅镀晶粒形成，该压电薄膜的厚度为0.02-5μm，该晶粒的大小为1-50纳米，该叉指电极形成于压电薄膜表面，且该叉指电极具有叉指状结构。一种多频移动电话，包括至少一个上述声表面波器件。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种声表面波器件，尤其是关于一种可产生高频的声表面波器件及使用该声表面波器件的多频移动电话。
【背景技术】
随着移动通讯技术的发展，移动电话越来越为广大消费者青睐。由于不同国家采用不同的移动通讯频率，故现有的移动电话具有单频、双频或三频功能。单频移动电话一般为旧机型，如诺基亚于1998年上市的5110即具有900MHz的单频功能。双频及三频移动电话是出现于近几年内，如诺基亚于1999后上市的移动电话，一般均具有900MHz及1800MHz的双频功能，此外诺基亚还有部分三频移动电话，如7210等型号具有900MHz、1800MHz及1900MHz的三频功能。
移动电话是通过声表面波器件(SAW device)将声音信号转化为电信号，或将电信号转化为声音信号。声表面波(surface acoustic wave，SAW)是传播于压晶体管表面的机械波，其声速仅为电磁波速的十万分之一，传播衰耗很小。声表面波器件是在压电基片上采用微电子工艺技术制作叉指形电声换能器和反射器耦合器等，利用基片材料的压电效应，通过输入叉指换能器(InterDigital Transducer，IDT)将电信号转换成声信号，并局限在基片表面传播，输出叉指换能器将声信号恢复成电信号，实现电-声-电的变换过程，完成电信号处理过程，获得各种用途的电子器件。采用了先进微电子加工技术制造的声表面波器件，具有体积小、重量轻、可靠性高、一致性好、多功能以及设计灵活等优点，在通讯、电视、遥控和报警是统中已得到广泛应用，数以亿计的移动电话和电视机中都应用了多个声表面波滤波器。随着加工工艺的飞速发展，声表面波器件已成为现代信息产业不可或缺的关键元器件。
然，现有的移动电话用声表面波器件的频率一般在2GHz以下，不能满足部分国家所要求的较高移动通讯频率。
针对于此，有必要提供一种可产生高频的声表面波器件及使用该声表面波器件的多频移动电话。
【发明内容】
鉴于以上内容，有必要提供一种可产生高频的声表面波器件。
另，鉴于以上内容有必要提供一种使用上述声表面波器件的多频移动电话。
为了实现上述目的，提供一种声表面波器件，包括基片、压电薄膜及叉指电极，该压电薄膜通过在该基片表面溅镀晶粒形成，该压电薄膜的厚度为0.02-5μm，该晶粒的大小为1-50纳米，该叉指电极形成于压电薄膜表面，且该叉指电极具有叉指状结构。
另提供一种多频移动电话，该多频移动电话内至少包括一个声表面波器件，所述声表面波器件包括基片、压电薄膜及叉指电极，该压电薄膜形成于该基片表面，且该压电薄膜的厚度为0.02-5μm，该叉指电极形成于压电薄膜表面，且该叉指电极具有叉指状结构。
相较现有技术，所述声表面波器件可对高频信号进行处理，其工作频率最高可达18GHz，而采用本发明的声表面波器件的多频移动电话亦可对多种频滤进行处理，可满足不同国家的移动通讯频率要求。
【附图说明】
图1是本发明较佳实施例的立体结构示意图；
图2是本发明较佳实施例的剖面结构示意图；
图3是本发明较佳实施例的制作流程示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1及图2所示，本发明较佳实施例的声表面波器件1包括基片10、压电薄膜层20及叉指电极30。基片10是由硅材料制成，压电薄膜层20形成于该基片10的上表面，该压电薄膜层20是由氧化锌(ZnOx)、铌酸锂(LiNbOx)、钛酸锂(LiTiOx)或钽酸锂(LiTaOx)等材料制成，其厚度为0.02-5μm，该叉指电极30形成于压电薄膜20的表面，且该叉指电极30具有叉指状结构。
压电薄膜厚度越小则声表面波器件1可处理的声表面波频率越高，为得到最佳的处理效果，声表面波器件1的压电薄膜层20的厚度最佳应为0.05-2μm。以氧化锌(ZnOx)作为压电材料为例，欲得到900Mhz的声表面波器件时，压电薄膜层20的厚度应为1.5-2μm；欲得到1.8GHz的声表面波器件时，压电薄膜层20的厚度应为0.7-1μm；欲得到2.4Ghz的声表面波器件时，压电薄膜层20的厚度应为0.4-0.6μm；欲得到5Ghz的声表面波器件时，压电薄膜层20的厚度应为0.2-0.3μm；欲得到9Ghz的声表面波器件时，压电薄膜层20的厚度应为0.1-0.2μm；欲得到18Ghz的声表面波器件时，压电薄膜层20的厚度应为0.05-0.08μm。
请参阅图3，该声表面波器件1的制作方法包括以下步骤：
首先提供一硅基片10；然后将该硅基片10置于真空腔内，以氧化锌(ZnOx)、铌酸锂(LiNbOx)、钛酸锂(LiTiOx)或钽酸锂(LiTaOx)为溅镀靶材，以氩气(Ar)与氧气为溅镀气体，于该硅基片10的表面溅镀一压电薄膜层20，溅镀方法可为反应性直流溅镀(DC reactive sputtering)或反应性射频溅镀(RFreactive sputtering)，控制反应参数使得该压电薄膜层20的厚度为0.02-5μm；于压电薄膜层20表面涂敷一层光阻层40；然后将一叉指状光罩(图未示)罩于该光阻层40表面；用雷射光或紫外光照射该光罩，于光阻表面形成一叉指状曝光区；取下光罩后，将曝光的光阻层40置于显影液内，去除叉指状曝光区的曝光光阻401，露出部分压电薄膜层201；接着利用溅镀法于剩余光阻402及露出的部分压电薄膜层201表面镀一层导电金属膜60，该金属可为金、银、铜或铝；洗去剩余光阻402及附着于其上的金属膜层601，则剩余的叉指状金属膜层即为叉指电极30，此时便已制得本发明的声表面波器件1。
为得到最佳的处理效果，溅镀压电薄膜20时，应控制溅镀参数，使得构成压电薄膜层20的晶粒大小处于一定范围。仍以氧化锌(ZnOx)作为压电材料为例，欲得到900MHz的声表面波器件时，压电薄膜层20的晶粒大小应为20-50nm；欲得到1.8GHz的声表面波器件时，压电薄膜层20的晶粒大小应为10-20nm；欲得到2.4GHz的声表面波器件时，压电薄膜层20的晶粒大小应为5-10nm；欲得到5GHz的声表面波器件时，压电薄膜层20的晶粒大小应为3-5nm；欲得到9GHz的声表面波器件时，压电薄膜层20的晶粒大小应为2-3nm；欲得到18GHz的声表面波器件时，压电薄膜层20的晶粒大小应为1-2nm。
当采用通过上述方法制得的声表面波器件1时，即可得到最高频率可达18GHz的多频移动电话，该移动电话可满足不同国家的移动通讯频率要求。
Claims (10)
1.一种声表面波器件，其特征在于：其包括基片、压电薄膜及叉指电极，该压电薄膜通过在该基片表面溅镀晶粒形成，该压电薄膜的厚度为0.02-5微米，该晶粒的大小为1-50纳米，该叉指电极形成于压电薄膜表面，且该叉指电极具有叉指状结构。
2.如权利要求1所述的声表面波器件，其中所述基片是由硅材料制得。
3.如权利要求1所述的声表面波器件，其中所述压电薄膜是由氧化锌材料的晶粒构成。
4.如权利要求3所述的声表面波器件，其特征在于：所述压电薄膜的厚度为1.5-2微米，晶粒大小为20-50纳米。
5.如权利要求3所述的声表面波器件，其特征在于：所述压电薄膜的厚度为0.7-1微米，晶粒大小为10-20纳米。
6.如权利要求3所述的声表面波器件，其特征在于：所述压电薄膜的厚度为0.4-0.6微米，晶粒大小为5-10纳米。
7.如权利要求3所述的声表面波器件，其特征在于：所述压电薄膜的厚度为0.2-0.3微米，晶粒大小为3-5纳米。
8.如权利要求3所述的声表面波器件，其特征在于：所述压电薄膜的厚度为0.1-0.2微米，晶粒大小为2-3纳米。
9.如权利要求3所述的声表面波器件，其特征在于：所述压电薄膜的厚度为0.05-0.08微米，晶粒大小为1-2纳米。
10.一种多频移动电话，其特征在于：其包括至少一声表面波器件，该声表面波器件包括一基片、压电薄膜及叉指电极，该压电薄膜通过在该基片表面溅镀晶粒形成，该压电薄膜的厚度为0.02-5μm，该晶粒的大小为1-50纳米，该叉指电极形成于压电薄膜表面，且该叉指电极具有叉指状结构。
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