[發明專利]聲波換能單元及其制備方法和聲波換能器

有效

• 申請號: 202011174025.5
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112427282B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 孫拓
• 申請（專利權）人: 北京京東方技術開發有限公司;京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: B06B1/02
• 分類號: B06B1/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 吳俁;姜春咸

1.一種聲波換能單元，包括：襯底基板、第一電極、支撐圖形、振膜圖形和第二電極，所述第一電極位于所述襯底基板上，所述支撐圖形位于所述第一電極遠離所述襯底基板的一側且圍成有振動腔，振膜圖形位于所述支撐圖形遠離所述第一電極的一側且能夠在所述振動腔內振動，所述第二電極位于所述振膜圖形遠離所述第一電極的一側且與所述第一電極相對設置；

其特征在于，還包括：

第一介質圖形，位于所述振動腔的底部，且在由所述第一介質圖形的中心指向邊緣的方向上所述第一介質圖形的厚度逐漸增大；

和/或，第二介質圖形，位于所述振動腔的頂部，且在由所述第二介質圖形的中心指向邊緣的方向上所述第二介質圖形的厚度逐漸增大。

2.根據權利要求1所述的聲波換能單元，其特征在于，還包括：

刻蝕阻擋層，位于所述第一電極與所述支撐圖形之間。

3.根據權利要求2所述的聲波換能單元，其特征在于，當所述聲波換能單元包括有所述第一介質圖形時，所述第一介質圖形的材料與所述刻蝕阻擋層的材料相同。

4.根據權利要求1所述的聲波換能單元，其特征在于，當所述聲波換能單元包括有所述第二介質圖形時，所述第二介質圖形的材料與所述振膜圖形的材料相同。

5.根據權利要求4所述的聲波換能單元，其特征在于，所述第二介質圖形與振膜圖形相連且兩者一體成型。

6.根據權利要求1所述的聲波換能單元，其特征在于，當所述聲波換能單元包括有所述第一介質圖形時，所述第一介質圖形靠近所述第一電極的一側表面為與所述襯底基板所處平面相平行的平面，所述第一介質圖形遠離所述第一電極的一側表面為與所述第一介質圖形靠近所述第一電極的一側表面相交的斜坡面，且坡度角范圍包括：(0°，15°]；

當所述聲波換能單元包括有所述第二介質圖形時，所述第二介質圖形靠近所述振膜圖形的一側表面為與所述襯底基板所處平面相平行的平面，所述第二介質圖形遠離所述振膜圖形的一側表面為與所述第二介質圖形靠近所述振膜圖形的一側表面相交的斜坡面，且坡度角范圍包括：(0°，15°]。

7.一種聲波換能器，其特征在于，包括：如上述權利要求1-6中任一所述的聲波換能單元。

8.一種如權利要求1-6中任一所述聲波換能單元的制備方法，其特征在于，包括：

在襯底基板上形成第一電極；

在第一電極遠離所述襯底基板的一側形成支撐圖形和振膜圖形，所述支撐圖形位于所述第一電極遠離所述襯底基板的一側且圍成有振動腔，振膜圖形位于所述支撐圖形遠離所述第一電極的一側且能夠在所述振動腔內振動；

在所述振膜圖形遠離所述第一電極的一側形成第二電極，所述第二電極與所述第一電極相對設置；

其特征在于，在形成第一電極的步驟與形成支撐圖形和振膜圖形的步驟之間還包括：

在第一電極遠離所述襯底基板的一側形成第一介質圖形，所述第一介質圖形位于后續待形成的振膜圖形所圍成振動腔的區域，且在由所述第一介質圖形的中心指向邊緣的方向上所述第一介質圖形的厚度逐漸增大；

和/或，在形成支撐圖形和振膜圖形的步驟的同時，還包括：

形成第二介質圖形，所述第二介質圖形位于所述振動腔的頂部，且在由所述第二介質圖形的中心指向邊緣的方向上所述第二介質圖形的厚度逐漸增大。