[实用新型]薄膜压电器件

说明书

本实用新型涉及压电元件技术领域，尤其是涉及薄膜压电器件，该器件具有硅晶圆衬底，该硅晶圆衬底设有贯通的空腔，在空腔一端头上覆盖压电薄膜叠层，并在该压电薄膜叠层的上表面附设振动板，所述压电薄膜叠层至少具有一层压电薄膜及设在压电薄膜上下表面的电极层。本实用新型将器件生长在硅晶圆基片上，硅材料仅作为生长器件的衬底，而将器件的振动板形成于压电薄膜叠层的上表面，从而解决了常规结构中由于需要硅振动板而必须采用昂贵的SOI晶圆基片作为衬底的问题。优化结构，降低制作成本，使复杂高温工序过程中的变形简单，容易控制制作，进而有益于最终的良品率。可用于制作如麦克风、扬声器、喷墨打印头、微镜、微泵等微机电系统器件。

技术领域

本实用新型涉及压电元件技术领域，尤其是涉及薄膜压电器件。

背景技术

压电功能执行器件通常具有一个振动板覆盖在一个空腔上，压电薄膜层叠在振动板上形成一个驱动器。电极层叠在每层压电材料的上下两个表面形成电极，以使得压电薄膜能够被施加在电极上的电压所驱动。现有薄膜压电器件多是生长于SOI晶圆基片上。SOI晶圆基片是衬底硅、二氧化硅以及器件硅的三层结构。现有的薄膜压电器件以SOI上表面的器件硅材料作为振动板。SOI晶圆基片成本高昂，且在SOI晶圆基片上生长电极、压电功能材料等薄膜材料层通常是个复杂的高温工序过程。在高温工序过程中由于各层材料的温度膨胀系数不同而使得整个基片及其生长在基片上的功能材料一起发生姿态变化而导致膜层内应力分布。SOI晶圆基片本身具有衬底硅、二氧化硅、器件硅三层材料，这种三层材料结构在复杂的高温环境下会产生复杂的变形并影响生长于其表面的各膜层的应力，同时在镂空蚀刻时，不同层材料需要分步蚀刻加工，但实际作业中，镂空蚀刻深度难以控制，导致成品质量不稳定，且制作成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种薄膜压电器件，优化结构，使复杂高温工序过程中的变形简单，容易控制制作，进而有益于最终的良品率。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

薄膜压电器件，该器件具有硅晶圆衬底，该硅晶圆衬底设有贯通的空腔，在空腔一端头上覆盖压电薄膜叠层，并在该压电薄膜叠层的上表面附设振动板，所述压电薄膜叠层至少具有一层压电薄膜及设在压电薄膜上下表面的电极层。

上述方案中，所述振动板是干膜，干膜为一层、两层或者多层材料。

上述方案中，所述压电薄膜叠层具有多层压电薄膜时，相邻压电薄膜之间电极被该相邻压电薄膜所共有。

上述方案中，所述压电薄膜的厚度小于5微米。

上述方案中，所述各层压电薄膜具有不同的相结构。

本实用新型将器件生长在硅晶圆基片上，硅材料仅作为生长器件的衬底，而将器件的振动板形成于压电薄膜叠层的上表面，从而解决了常规结构中由于需要硅振动板而必须采用昂贵的SOI晶圆基片作为衬底的问题。优化结构，降低制作成本，使复杂高温工序过程中的变形简单，容易控制制作，进而有益于最终的良品率。可用于制作如麦克风、扬声器、喷墨打印头、微镜、微泵等微机电系统器件。

附图说明：

附图1为本实用新型单层压电薄膜其一实施结构示意图；

附图2为本实用新型双层压电薄膜其一实施结构示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。