[發(fā)明專利]超聲換能器及其分割方法和分割器件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410379432.8
• 申請(qǐng)日: 2014-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN104415902B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭秉吉;洪碩佑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B06B1/06
• 分類號(hào): B06B1/06;B81B7/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張波

本發(fā)明提供了一種電容式微機(jī)械加工的超聲換能器(CMUT)及其分割方法。分割CMUT可以包括：在器件晶片的限定多個(gè)超聲換能器結(jié)構(gòu)的區(qū)域中形成第一溝槽，器件晶片包括多個(gè)超聲換能器結(jié)構(gòu)；通過接合供應(yīng)電到多個(gè)超聲換能器的電極墊晶片和器件晶片來形成具有多個(gè)超聲換能器的超聲換能器晶片；以及通過切割在第一溝槽上的多個(gè)超聲換能器結(jié)構(gòu)和在第一溝槽下面的電極墊晶片，將超聲換能器晶片切割成塊以形成多個(gè)超聲換能器。

技術(shù)領(lǐng)域

按照示例性實(shí)施方式的器件和方法涉及電容式微機(jī)械加工的超聲換能器及其分割(singulate)方法。

背景技術(shù)

微機(jī)械加工的超聲換能器(MUT)可將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成超聲波信號(hào)或反之亦然。MUT可以根據(jù)轉(zhuǎn)變的方法而分為壓電微機(jī)械加工的超聲換能器(PMUT)、電容式微機(jī)械加工的超聲換能器(CMUT)或磁性微機(jī)械加工的超聲換能器(MMUT)。

MUT在與包括驅(qū)動(dòng)電路的專用集成電路(ASIC)結(jié)合時(shí)形成微機(jī)械加工的超聲換能器模塊。其上形成有多個(gè)MUT的微機(jī)械加工的超聲換能器晶片可以利用機(jī)械方法，例如通過利用旋轉(zhuǎn)鋸條而被分成多個(gè)MUT。

當(dāng)利用機(jī)械方法分割MUT時(shí)，MUT的邊緣會(huì)被損壞。具體地，由于在每個(gè)MUT的上層中包括腔，所以當(dāng)MUT的上層被鋸開時(shí)在上層中會(huì)發(fā)生振動(dòng)，從而導(dǎo)致切割區(qū)擴(kuò)大。因此，在切割區(qū)周圍的電極墊會(huì)被損壞，由此降低MUT的分割產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施方式提供了電容式微機(jī)械加工的超聲換能器(CMUT)的分割方法，其中在切割區(qū)域中預(yù)先形成溝槽。

根據(jù)示例性實(shí)施方式的方面，提供了一種電容式微機(jī)械加工的超聲換能器，其包括：器件襯底；在器件襯底上的支撐單元，包括多個(gè)腔；在支撐單元上的膜，覆蓋多個(gè)腔；在膜上的上部電極；以及在器件襯底的下表面上的電極墊襯底，其中第一突起單元在器件襯底的側(cè)面突出，第二突起單元在與第一突起單元相同的側(cè)面從電極墊襯底突出。

第一突起單元可以在CMUT的側(cè)面方向上在大約10μm至大約30μm的范圍內(nèi)突出。

第一突起單元可以形成在與支撐單元、膜和上電極相應(yīng)的位置。

第二突起單元可以在CMUT的側(cè)面方向上在大約10μm至大約30μm的范圍內(nèi)突出。

第一和第二突起單元可以在電容式微機(jī)械加工的超聲換能器的側(cè)面方向上突出基本相同的長(zhǎng)度。

根據(jù)示例性實(shí)施方式的方面，提供了一種電容式微機(jī)械加工的超聲換能器的分割方法，該方法包括：在器件晶片的區(qū)域中形成第一溝槽，器件晶片包括在其上的多個(gè)超聲換能器結(jié)構(gòu)；通過接合電極墊晶片和器件晶片而形成具有多個(gè)超聲換能器的超聲換能器晶片；以及通過在第一溝槽處切割多個(gè)超聲換能器結(jié)構(gòu)和在第一溝槽下面的電極墊晶片，將超聲換能器晶片切割成塊以分割多個(gè)超聲換能器的每個(gè)。

形成第一溝槽可以包括使用干蝕刻方法在器件晶片中形成通孔。

使用鋸條可以執(zhí)行超聲換能器晶片的切割成塊，其中第一溝槽的寬度大于鋸條的切割寬度。

在器件晶片中可以形成限定超聲換能器結(jié)構(gòu)的多個(gè)元件的第二溝槽，其中形成第一溝槽與形成第二溝槽同時(shí)執(zhí)行。

第一溝槽的寬度可以大于第二溝槽的寬度。

該方法可以還包括：在電極墊晶片與器件晶片接合之前，在電極墊晶片中與第一溝槽相應(yīng)地形成第三溝槽。

第三溝槽可以具有大于鋸條的切割寬度的寬度。

第三溝槽可以具有與第一溝槽基本相同的寬度。

接合電極墊晶片與器件晶片可以包括將第一溝槽與第三溝槽對(duì)準(zhǔn)。