换能器及其制造方法技术

一种换能器及其制造方法，换能器包括基板、设置于基板上的下电极、设置于下电极上的绝缘层、设置于绝缘层上的牺牲图案、设置于牺牲图案上的振荡膜。振荡膜具有多个贯孔。在换能器的俯视图中，振荡膜的多个贯孔分别位于牺牲图案的不同的多侧。多个上电极设置于振荡膜上。封装层包括多个封止部。多个封止部分别设置于振荡膜的多个贯孔中，且延伸至绝缘层。振荡膜、封装层的多个封止部、牺牲图案及绝缘层定义多个子空腔，且牺牲图案分隔多个子空腔。且牺牲图案分隔多个子空腔。且牺牲图案分隔多个子空腔。

【技术实现步骤摘要】
换能器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种换能器及其制造方法。

技术介绍

[0002]超音波换能器包括块材压电陶瓷换能器、电容式微机械超音波换能器及压电式微机械超音波换能器。近几年，许多厂商及研究单位纷纷投入电容式微机械超音波换能器的开发。此技术利用半导体工艺，可使超音波换能器的体积微小化，相较于传统的块材压电材料，更易整合至各种产品上。
[0003]电容式微机械超音波换能器包括下电极、位于下电极上方的振荡膜以及位于振荡膜上的上电极，其中下电极与振荡膜之间具有一空腔。下电极与上电极之间的电场可使振荡膜在空腔中摆动，因此，便可发出超音波。
[0004]目前制作空腔其中一种方式是：先在基板上形成多个牺牲区域，再形成振荡膜，以包覆多个牺牲区域；之后，令蚀刻液从振荡膜的多个贯孔进入，以接触多个牺牲区域，进而完全去除多个牺牲区域，并形成多个空腔。然而，为将牺牲区域完全去除以形成多个空腔，至少须在每一牺牲区域的两侧设置多个贯孔，且相邻两牺牲区域之间至少设有一个贯孔。多个贯孔的设置须占用不少面积，排挤了能设置空腔的总面积，造成空腔的总面积再提升。空腔总面积无法再提升时，换能器的声压及频宽也不易再提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种换能器，性能佳。
[0006]本专利技术的换能器包括基板、设置于基板上的下电极、设置于下电极上的绝缘层、设置于绝缘层上的牺牲图案、设置于牺牲图案上的振荡膜。振荡膜具有多个贯孔。在换能器的俯视图中，振荡膜的多个贯孔分别位于牺牲图案的不同的多侧。多个上电极设置于振荡膜上。封装层包括多个封止部。多个封止部分别设置于振荡膜的多个贯孔中，且延伸至绝缘层。振荡膜、封装层的多个封止部、牺牲图案及绝缘层定义多个子空腔，且牺牲图案分隔多个子空腔。
[0007]本专利技术的换能器的制造方法包括：于基板上形成第一导电层，其中第一导电层包括下电极；于第一导电层上形成绝缘层；于绝缘层上形成牺牲材料层，其中牺牲材料层包括设置于上电极上的牺牲区域；形成振荡材料膜，以包覆牺牲材料层；于振荡材料膜上形成第二导电层，其中第二导电层包括多个上电极；于振荡材料膜中形成多个贯孔，以使振荡材料膜形成振荡膜，其中多个贯孔分别暴露牺牲区域的多处；令蚀刻液进入多个贯孔，以去除对应多个贯孔的牺牲区域的多处，并残留牺牲区域的内部，其中残留的牺牲区域的内部称为牺牲图案；于振荡膜上形成封装层，其中封装层包括多个封止部，多个封止部分别设置于振荡膜的多个贯孔中且延伸至绝缘层，振荡膜、封装层的多个封止部、牺牲图案及绝缘层定义多个子空腔，且牺牲图案分隔多个子空腔。
[0008]在本专利技术的一实施例中，在上述的换能器的俯视图中，多个上电极分别位于牺牲
图案的不同的多侧。
[0009]在本专利技术的一实施例中，在上述的换能器的俯视图中，虚拟直线通过振荡膜的多个贯孔，一方向实质上平行于虚拟直线，且牺牲图案在所述方向上的宽度随着远离虚拟直线而增加。
[0010]在本专利技术的一实施例中，上述的牺牲图案具有相对的顶面及底面，且牺牲图案的顶面及底面分别直接地接触于振荡膜及绝缘层。
[0011]在本专利技术的一实施例中，上述的牺牲图案具有连接振荡膜与绝缘层的侧面，且侧面包括曲面。
[0012]在本专利技术的一实施例中，母空腔包括上述的多个子空腔及牺牲图案；在换能器的俯视图中，母空腔大致上呈菱形。
[0013]在本专利技术的一实施例中，上述的牺牲图案的不同的多侧包括互不相同的第一侧、第二侧、第三侧及第四侧，第一侧与第二侧相对，且第三侧与第四侧相对。上述的多个子空腔包括分别位于牺牲图案的第一侧、第二侧、第三侧及第四侧的第一子空腔、第二子空腔、第三子空腔及第四子空腔。
附图说明
[0014]图1A至图1H为本专利技术一实施例的换能器的制造流程的剖面示意图。
[0015]图2为本专利技术一实施例的换能器的俯视暨透视示意图。
[0016]图3为本专利技术另一实施例的换能器的俯视暨透视示意图。
[0017]图4为本专利技术另一实施例的换能器的剖面示意图。
[0018]图5为本专利技术又一实施例的换能器的俯视暨透视示意图。
[0019]图6为本专利技术又一实施例的换能器的剖面示意图。
[0020]图7为本专利技术又一实施例的换能器的剖面示意图。
[0021]附图标记说明：
[0022]10、10A、10B：换能器
[0023]110：基板
[0024]120：第一导电层
[0025]122：下电极
[0026]130：绝缘层
[0027]140
’
：牺牲材料层
[0028]142
’
：牺牲区域
[0029]142
’‑
1：多处
[0030]142
’‑
2：内部
[0031]142：牺牲图案
[0032]142a：顶面
[0033]142b：底面
[0034]142c：侧面
[0035]150
’
：振荡材料膜
[0036]150：振荡膜
[0037]152：贯孔
[0038]160：第二导电层
[0039]162：上电极
[0040]170：封装层
[0041]172：封止部
[0042]C：母空腔
[0043]c：子空腔
[0044]c1：第一子空腔
[0045]c2：第二子空腔
[0046]c3：第三子空腔
[0047]c4：第四子空腔
[0048]E：工作元件
[0049]EL：蚀刻液
[0050]L：虚拟直线
[0051]W：宽度
[0052]x：方向
[0053]I
‑
I
’
、II
‑
II
’
、III
‑
III
’
、IV
‑
IV
’
：剖线
具体实施方式
[0054]现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
[0055]应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”或“耦合”可以是二元件间存在其它元件。
[0056]本文使用的“约”、“近似”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换能器，包括：一基板；一下电极，设置于该基板上；一绝缘层，设置于该下电极上；一牺牲图案，设置于该绝缘层上；一振荡膜，设置于该牺牲图案上，且具有多个贯孔，其中在该换能器的俯视图中，该振荡膜的该些贯孔分别位于该牺牲图案的不同的多侧；多个上电极，设置于该振荡膜上；以及一封装层，包括多个封止部，其中该些封止部分别设置于该振荡膜的该些贯孔中，且延伸至该绝缘层；该振荡膜、该封装层的该些封止部、该牺牲图案及该绝缘层定义多个子空腔，且该牺牲图案分隔该些子空腔。2.如权利要求1所述的换能器，其中在该换能器的俯视图中，该些上电极分别位于该牺牲图案的不同的该些侧。3.如权利要求1所述的换能器，其中在该换能器的一俯视图中，一虚拟直线通过该振荡膜的该些贯孔，一方向实质上平行于该虚拟直线，且该牺牲图案在该方向上的一宽度随着远离该虚拟直线而增加。4.如权利要求1所述的换能器，其中该牺牲图案具有相对的一顶面及一底面，且该牺牲图案的该顶面及该底面分别直接地接触于该振荡膜及该绝缘层。5.如权利要求1所述的换能器，其中该牺牲图案具有连接该振荡膜与该绝缘层的一侧面，且该侧面包括一曲面。6.如权利要求1所述的换能器，其中一母空腔包括该些子空腔及该牺牲图案；在该换能器的俯视图中，该母空腔大致上呈一菱形。7.如权利要求1所述的换能器，其中该牺牲图案的不同的该些侧包括互不相同的一第一侧、一第二侧、一第三侧及一第四侧，该第一侧与该第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱品翔，黄泰翔，丘炜茹，陈政翰，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：