專利名稱：薄膜體聲波共振式流體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流體傳感器，特別是涉及一種利用薄膜體聲波共振器作為感測(cè)主體的薄膜體聲波共振式流體傳感器。
背景技術(shù)：
如圖1所示，現(xiàn)有習(xí)知薄膜體聲波共振器(Film Bulk Acoustic Resonator, FBAR)主要由一硅基板S、一下電極El、一壓電層F以及一上電極E2所構(gòu)成，其利用該壓電層F所具有的機(jī)械-電氣能量轉(zhuǎn)換特性，以駐波原理形成特定頻率的機(jī)械共振，且以該壓電層F作為振動(dòng)體，利用其壓電效應(yīng)特性，經(jīng)由該下電極El及該上電極E2通以電壓訊號(hào)使其產(chǎn)生共振作用。然而，現(xiàn)有習(xí)知薄膜體聲波共振器結(jié)構(gòu)的特征共振頻率在遭遇流體介質(zhì)時(shí)， 其頻率訊號(hào)會(huì)消失，因此，無法用以檢測(cè)流體相關(guān)特性，如流體質(zhì)量、壓力及溫度等參數(shù)變化。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種薄膜體聲波共振式流體傳感器，所要解決的技術(shù)問題是使薄膜體聲波共振器可用以檢測(cè)流體特性，非常適于實(shí)用。本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種薄膜體聲波共振式流體傳感器，其包含一薄膜體聲波共振器，其包含一基板、一第一電極層、一形成于該第一電極層上的壓電層以及一形成于該壓電層上的第二電極層，該基板具有一第一表面、一相對(duì)的第二表面、一連通該第一表面與該第二表面的空腔，該第一電極層形成于該基板的第一表面，且其具有一對(duì)應(yīng)該空腔的顯露面，該壓電層具有一晶格排列方向，該晶格排列方向與垂直該第一表面的鉛垂線之間具有一夾角；一接著層，其形成于該第一電極層的顯露面；以及一流體檢測(cè)層，其形成于該接著層上。本實(shí)用新型的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的薄膜體聲波共振式流體傳感器，其中所述的夾角為一銳角。前述的薄膜體聲波共振式流體傳感器，其中所述的接著層的材質(zhì)為鉻。前述的薄膜體聲波共振式流體傳感器，其中所述的流體檢測(cè)層的材質(zhì)為金。前述的薄膜體聲波共振式流體傳感器，其中所述的流體檢測(cè)層位于該基板的空腔內(nèi)。采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型薄膜體聲波共振式流體傳感器至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果本實(shí)用新型使薄膜體聲波共振器可用以檢測(cè)流體特性及提高流體傳感器的靈敏度，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能上皆有較大改進(jìn)，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的流體傳感器具有增進(jìn)的突出功效，從而更加適于實(shí)用。上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
圖1是現(xiàn)有習(xí)知薄膜體聲波共振器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型一種薄膜體聲波共振式流體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是一待測(cè)流體滴入該薄膜體聲波共振式流體傳感器的情境示意圖。10 薄膜體聲波共振器11 基板[0016]Ila第一表面lib第二表面[0017]111空腔12 第一電極層[0018]12a顯露面13 壓電層[0019]13a晶格排列方向14 第二電極層[0020]20 接著層30 流體檢測(cè)層[0021]40 待測(cè)流體El 下電極[0022]E2 上電極F 壓電層[0023]L 鉛垂線S 娃基板θ 夾角。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的薄膜體聲波共振式流體傳感器的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。有關(guān)本實(shí)用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參閱圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過具體實(shí)施方式
的說明，當(dāng)可對(duì)本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制。請(qǐng)參閱圖2所示，其是本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例，一種薄膜體聲波共振式流體傳感器，其包含有一薄膜體聲波共振器10、一接著層20以及一流體檢測(cè)層30，該薄膜體聲波共振器10包含有一基板11、一第一電極層12、一壓電層13及一形成于該壓電層13上的第二電極層14，該基板11具有一第一表面11a、一相對(duì)的第二表面lib、一連通該第一表面 Ila與該第二表面lib的空腔111，在本實(shí)施例中，該第一電極層12形成于該基板11的第一表面11a，且該第一電極層12具有一對(duì)應(yīng)該空腔111的顯露面12a，請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2所示， 該壓電層13形成于該第一電極層12上，且該壓電層13具有一晶格排列方向13a，在本實(shí)施例中，該壓電層13的材質(zhì)為氧化鋅，且該晶格排列方向13a與垂直該第一表面的鉛垂線 L之間具有一夾角θ，較佳地，該夾角θ為一銳角，且該夾角θ介于23°至36°之間，以使該薄膜體聲波共振器10產(chǎn)生一個(gè)可用以檢測(cè)流體特性的特征共振頻率訊號(hào)。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2所示，該接著層20形成于該第一電極層12的顯露面12a，而該流體檢測(cè)層30形成于該接著層20上，且該流體檢測(cè)層30位于該基板11的空腔111內(nèi)，在本實(shí)施例中，該接著層20用以接著該流體檢測(cè)層30與該第一電極層12的顯露面12a，較佳地，該接著層20的材質(zhì)為鉻，又，為使該流體檢測(cè)層30可有效地吸附流體，較佳地，該流體檢測(cè)層30的材質(zhì)為金。請(qǐng)參閱圖3所示，當(dāng)欲檢測(cè)流體特性時(shí)，可將一待測(cè)流體40滴入于該基板11的空腔111內(nèi)，以使該待測(cè)流體40接觸該流體檢測(cè)層30而進(jìn)行后續(xù)分析。本實(shí)用新型是藉由控制該壓電層13的晶格排列方向13a及導(dǎo)入該流體檢測(cè)層30， 使該薄膜體聲波共振器10具有雙頻響應(yīng)，亦即該薄膜體聲波共振器10會(huì)產(chǎn)生一個(gè)可用以檢測(cè)流體特性的特征共振頻率訊號(hào)，而該訊號(hào)在遭遇流體介質(zhì)時(shí)不會(huì)消失，因此，非常適合用以檢測(cè)流體特性，此外，利用特征共振頻率訊號(hào)變化分析流體特性亦可提高流體感測(cè)靈敏度，非常適于實(shí)用。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.薄膜體聲波共振式流體傳感器，其特征在于其包含 一薄膜體聲波共振器，其包含一基板，其具有一第一表面、一相對(duì)的第二表面、一連通該第一表面與該第二表面的空腔；一第一電極層，形成于該基板的第一表面，其具有一對(duì)應(yīng)該空腔的顯露面； 一壓電層，形成于該第一電極層上，其具有一晶格排列方向，該晶格排列方向與垂直該第一表面的鉛垂線之間具有一夾角；及一第二電極層，形成于該壓電層上； 一接著層，形成于該第一電極層的顯露面；以及一流體檢測(cè)層，形成于該接著層上。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜體聲波共振式流體傳感器，其特征在于其中所述的夾角為一銳角。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜體聲波共振式流體傳感器，其特征在于其中所述的接著層的材質(zhì)為鉻。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜體聲波共振式流體傳感器，其特征在于其中所述的流體檢測(cè)層的材質(zhì)為金。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜體聲波共振式流體傳感器，其特征在于其中所述的流體檢測(cè)層位于該基板的空腔內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型是有關(guān)于一種薄膜體聲波共振式流體傳感器,其包括有一薄膜體聲波共振器、一接著層以及一流體檢測(cè)層，該薄膜體聲波共振器包含有一基板、一第一電極層、一壓電層及一第二電極層，該基板具有一第一表面、一相對(duì)的第二表面、一連通該第一表面與該第二表面的空腔，該第一電極層形成于該基板的第一表面，且該第一電極層具有一對(duì)應(yīng)該空腔的顯露面，該壓電層形成于該第一電極層上，且該壓電層具有一晶格排列方向，該晶格排列方向與垂直該第一表面的鉛垂線之間具有一夾角，該第二電極層形成于該壓電層上，該接著層形成于該第一電極層的顯露面，而該流體檢測(cè)層形成于該接著層上，本實(shí)用新型使薄膜體聲波共振器可用以檢測(cè)流體特性及提高流體傳感器的靈敏度，非常適于實(shí)用。
文檔編號(hào)G01D5/12GK202166424SQ20112022259
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者姜嘉銘, 張瑋才, 楊畯閎, 林瑞欽, 鄭建銓, 陳英忠, 高國(guó)陞 申請(qǐng)人:陳英忠