1364225 --- 101年.03月12日修正替換頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係關於-種表面聲波元件及其製作方法，尤其係 關於-種具有較小插入損耗之表面聲波元件及其製作方 法。 [0002] 【先前技術】 表面聲波元件係利用於一蒱 搜彈性固體表面上傳播之波， 來進行電訊號處理。典型夕▲ ^ •^之表面聲波元件係利用一個換 能器，將以光速傳播之雷进 电Μ訊號波轉換成比光速慢之聲 頻訊號波。這種顯著之波1^ 久長减小可使設計人員於比傳統 之電路設計所需空間小得玄+ w夕之空間内，實施一些複雜之 訊號處理功能。採用了弁 尤進微電子加工技術製造之表面 聲波τς件具有體積小、重量輕可靠性高一致性好 以及夕功π等優點’在通訊、電視、遙控和報警等系統 中已得到廣泛應用’例如用於濾波器、諸振器、振蕩器 、延時線及其他類似之裝置巾，數以億計之行動電話和 f視機中都應用了多個表面聲波滤波器。隨著加工工藝 之飛速發展，表面聲波元件已成為現代資訊産業不可或 缺之關鍵元器件之一。 [0003] 一種習知表面聲波元件包括二換能器、反射器及一壓電 基片，該二換能器及反射器係製作於壓電基片上，採用微 電子工藝技術製作又指換能器和反射器等，利用基片材 料之壓電效應，通過輸入叉指換能器（Inter Digital Transducer, IDT)將電訊號轉換成聲訊號，並局限在 基片表面傳播，輸出叉指換能器將聲訊號恢復成電訊號 09413103#單編號 A0101 1013090155-0 第3頁/共13頁 1364225 101年03月12日梭正替換頁 ，實現電-聲-電之變換過程，完成電訊號處理過程，獲 得各種用途之電子器件。反射器之作用係將換能器終端 損失之能量反射回換能器中。壓電基片上之叉指換能器 之幾何尺寸，例如又指之條高、節距及數目，對於一個 表面聲波元件之訊號處理及頻率響應特性起重要作用。 表面聲波元件之設計者通常在表面聲波元件達到工作所 需之頻率響應時，把注意力集中於表面聲波元件之幾何 尺寸及壓電基片所使用材料之選蘀上。然，習知之具有 叉指換能器之表面聲波元件，其電極為均勻重疊電極， 此設計並不能有效地降低表面聲波元件之插入損耗。 【發明内容】 [0004] 有鑑於此，有必要提供一種具有較低插入損耗及設計自 由度較高之表面聲波元件。 [0005] 另，有必要提供一種製作具有較低插入損耗及設計自由 度較高之表面聲波元件之方法。 [0006] —種表面聲波元件，其包括一壓電基板，一第一換能器 及一第二換能器，該第一換能器與該第二換能器設於該 壓電基板上，且該第一換能器與該第二換能器聲耦合； 其中，至少一換能器包括一第一電極母條及一第二電極 母條，該第一電極母條及第二電極母條分別設有二電極 ，該第一電極母條之二電極分別與該第二電極母條之二 電極相配合圍成螺旋狀。 [0007] 一種表面聲波元件製作方法，包括以下步驟：提供一基 片；於該基片之表面濺鍍一壓電薄膜層；於該壓電薄膜 層表面塗敷一層光阻層；將一光罩罩於該光阻層表面； 1013090155-0 09413103#單编號A〇101 第4頁/共13頁 1364225 __ ιοί年.03$ 12日修正替換頁 用光照射該光罩，於該光阻表面形成一曝光區；取下該 光罩後，去除該曝光區之曝光光阻，露出部份壓電薄膜 層，該露出之部份壓電薄膜層為螺旋狀；於剩餘光阻及 路出之。卩伤壓電薄膜層表面錄一層導電金屬膜；及洗去 該剩餘光阻及附著於其上之導電金屬膜層。 _相較習知技術，所述表面聲波it件之電極交互圍繞成一 螺旋狀’因而其重疊長度長，可有效降低插入損耗。另 ，所述螺旋狀之電極之長短、寬度及間距等參數，可在 設計上不斷變化，從而控制表面聲波元件之插入損耗、 頻寬及表面聲波速度等參數，從而提高表面聲波元件及 其應用糸統之設計自由度。 【實施方式】 ]本發明較佳實施例公開了一種表面聲波元件卜請參閱第 一圖所不，該表面聲波元件1包括基片10、壓電薄膜層20 第換胃匕器30及第二換能器40.。該壓電薄膜層2〇、第 —換能器30及第二換能器4〇設於基片1〇上，且第一換能 器30與第二換能器4〇聲賴合。 [0010] 基片1G為一長方形薄板係由梦材料製成。壓電薄膜層 2〇形成於基片1〇之上表面，壓電薄膜層2〇係由氧化鋅 (ΖηΟχ)、鈮酸鋰（LiNb〇x)、鈦酸鋰（UTi〇x)或鈕酸鋰 (LiTaOx)等材料製成。 [0011] 第一換能器30及第二換能器4〇並排設於壓電薄膜層2〇之 上表面。第一換能器3〇具有一第一電極母條32及一第二 電極母條34，第一電極母條32及第二電極母條34平行設 m 置。第一電極母條32上連接有一第一電極321、一第二電 09413103#單編號A01〇l 第5頁/共13頁 ' 1013090155-0 1364225 _ 101年.03月12日接正替換頁 極323及-電訊號輸入端36，第二電極母條34上連接有一 第三電極34卜-第四電極343及一接地端^。四電極之 材料可為金、銀、銅紐。第_電極321與第三電極Μ 相對設置，並相互配合圍成螺旋狀，第二電極323與第四 電極343相對設置，並相互配合圍成螺旋狀，其中，每一 組螺旋狀電極之相鄰兩同性電極之間距較佳為 一個表面 聲波波長，相鄰兩異性電極之間距較佳為半個表面聲波 波長。電訊號輸人端36用於接收第—換能㈣外部之電 訊號’接地端38用於將第-換能㈣接地。 [0012] 第二換能器40具有一第二雷柘再政 负乐一冤極母條42及一第四電極母條 44，第三電極母條42及第四電極母條44平行設置。第三 電極母條42上連接有-第五電極421、—第六電極⑵及 -電訊號輸出端46,第四電極母條44上連接有一第七電 極441、一第八電極443及—接地端48。四電極之材料可 為金 '銀、銅或鋁。第五電極421與第七電極441相對設 置，並相互配合圍成螺旋狀’第六電極423與第八電極 443相對设置，並相互配合圍成螺旋狀，其中，每一組螺 旋狀電極之相鄰兩同性電極之間距較佳為一個表面聲波 波長，相鄰兩異性電極之間距較佳為半個表面聲波波長 。電訊號輪出端46用於將第二換能器4〇之電訊號輸出， 接地端48用於將第二換能器4〇接地。 [0013]表面聲波元件1工作時，第一換能器30之電訊號輸入端36 接收外部之電訊號，由於壓電薄膜層2〇具有壓電特性， 第一換能器30之螺旋狀電極將接收之電訊號轉換成表面 聲波，該表面聲波沿著壓電薄膜層2〇傳播至第二換能器 1013090155-0 09413103#單编號A01〇l 第δ頁/共13頁 1.364225 101年.03月12日梭正替換頁 40，第二換能器40之螺旋狀電極將表面聲波轉換成電訊 號，由第二換能器40之電訊號輸出端46輸出。 [0014] 本發明較佳實施例公開之表面聲波元件之電極交互圍繞 成一螺旋狀，因而其重疊長度長，可有效降低插入損耗 。另，本表面聲波元件螺旋狀之電極之長短、寬度及間 距等參數，可在設計上不斷變化，從而控制表面聲波元 件之插入損耗、頻寬及表面聲波速度等參數，從而提高 表面聲波元件及其應用系統之設計自由度。 [0015] ,請參閱第二圖，該表面聲波元件1之製作方法包括以下步 驟： [0016] 首先提供一矽基片10 ;然後將該矽基片10置於真空腔内 ，以氧化鋅'（ZnOx)、銳酸裡（LiNbOx)、鈦酸裡 (LiTiOx)或组酸链（LiTaOx)為滅鐘乾材，以氬氣（Ar) 與氧氣為濺鍍氣體，於該矽基片10之表面濺鍍一壓電薄 膜層20，滅鐘方法可為反應性直流滅鑛（DC reactive sputtering)或反應性射頻減:鍍（RF reactive sputtering);於Μ電薄膜層20表面塗敷一層光阻層50 ;然後將一光罩（圖未示）箪於該光阻層50表面；用雷射 光或紫外光照射該光罩，於光阻表面形成一曝光區；取 下光罩後，將曝光之光阻層50置於顯影液内，去除曝光 區之曝光光阻501，露出部份壓電薄膜層201 ;接著利用 濺鍍法於剩餘光阻及露出之部份壓電薄膜層201表面鍍一 層導電金屬膜60，該金屬可為金、銀、銅或鋁；洗去剩 餘光阻及附著於其上之金屬膜層601，則剩餘之金屬膜層 即為第一換能器30及第二換能器40之電極，該第一換能 Q94131Q3产單編號Α0101 第7頁/共13頁 1013090155-0 1364225 __ 101年.03月12日核正替换頁 器30之四個電極兩兩相互並列圍成螺旋狀，該第二換能 器40之四個電極兩兩相互並列圍成螺旋狀，此時便已製 得所述之表面聲波元件1。 [0017] 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡 熟悉本案技藝之人士，在援依本案發明精神所作之等效 · 修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0018] 第一圖係本發明較佳實施例之表面聲波元件之立體結構 不意圖， [0019] 第二圖係本發明較佳實施例之表面聲波元件之製作流程 示意圖。 【主要元件符號說明】 [0020] 表面聲波元件：1 [0021] 壓電薄膜層：20 [0022] 第一電極母條：32 [0023] 電訊號輸入端：36 [0024] 第二換能器：40 [0025] 第四電極母條：44 [0026] 接地端：48 [0027] 金屬膜：60 [0028] 基片：10 09413103#單编號 A〇101 第8頁/共13頁 1013090155-0 1364225 [0029] 第一換能器： 30 [0030] 第二電極母條 ：34 [0031] 接地端：38 [0032] 第三電極母條 ：42 [0033] 電訊號輸出端 ：46 [0034] 光阻層：50 09413103^^^ A〇101 第9頁/共13頁 101年.03月12日修正替換頁 1013090155-0