CN104837096A - 电声换能器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电声换能器。该电声换能器包括：导电衬底，设置有至少一个单元和至少一个电极；以及焊盘衬底，设置为相应于导电衬底并且设置有与电极相应的至少一个焊盘，其中电极和焊盘中的至少一个包括用于电连接的电性图案和设置在电性图案周围而与电性图案分离的虚设图案。

Description

电声换能器
技术领域
按照示例性实施方式的装置和方法涉及电声换能器，更具体而言，涉及微加工电容式电声换能器。
背景技术
电声换能器将电能转换成声能或将声能转换成电能，并且可以包括例如超声换能器和麦克风。微加工电声换能器使用微机电系统(MEMS)。微加工电声换能器的一示例是微加工超声换能器(MUT)，其是将电信号转换成超声波信号或将超声波信号转换成电信号的装置。MUT可以根据信号转换方法而分为压电MUT(pMUT)、电容MUT(cMUT)以及磁MUT(mMUT)。在这些超声换能器当中，cMUT被广泛用于医学图像诊断装置和/或传感器中。
发明内容
示例性实施方式可以解决至少以上问题和/或缺点以及以上没有描述的其它缺点。然而，示例性实施方式并非必需克服上述缺点，并且可以不克服上述问题中的任一个。
一个或多个示例性实施方式提供一种微加工电容式电声换能器。
根据示例性实施方式的一方面，一种电声换能器包括：导电衬底，设置有至少一个单元和至少一个电极；以及焊盘衬底，设置为相应于导电衬底并且设置有与至少一个电极相应的至少一个焊盘，其中至少一个电极和至少一个焊盘中的至少一个包括用于电连接的电性图案和设置在电性图案周围而与电性图案分离的虚设图案。
至少一个电极可以包括用于电连接的电性电极以及设置在电性电极周围而与电性电极分离的至少一个虚设电极。至少一个焊盘可以包括：电性焊盘，接合到电性电极；以及至少一个虚设焊盘，设置在至少一个电性焊盘周围而与电性焊盘分离并且接合到虚设电极。
至少一个虚设电极可以设置为与至少一个虚设焊盘一一对应。一个虚设电极可以相应于多个虚设焊盘或多个虚设电极可以相应于一个虚设焊盘。至少一个焊盘可以形成为整体式电性焊盘并且接合到电性电极和至少一个虚设电极。至少一个焊盘可以包括用于电连接的电性焊盘和设置在电性焊盘周围而与电性焊盘分离的至少一个虚设焊盘，至少一个电极可以形成为整体式电性电极并且接合到电性焊盘和至少一个虚设焊盘。
至少一个虚设图案可以设置为围绕电性图案。至少一个虚设图案可以具有连续线形状。至少一个虚设图案可以具有点线形状和短划线形状中的至少一种。至少一个电极和至少一个焊盘可以通过共晶接合彼此接合。至少一个电极和至少一个焊盘中的任一个可以包括Au、Cu和Ag中的至少一种以及Sn，至少一个电极和至少一个焊盘中的另一个可以包括Au、Cu和Ag中的至少一种。
电性图案的面积可以为大约2500μm2～40000μm2，至少一个虚设图案的宽度可以为大约3～50μm。电性图案和至少一个虚设图案之间的间距或者虚设图案之间的间距可以为大约3～50μm。
根据示例性实施方式的另一方面，一种电声换能器包括：导电衬底，在导电衬底的一个表面上设置有多个电极；以及焊盘衬底，设置为相应于导电衬底并且设置有与多个电极相应的多个焊盘，其中多个电极的至少之一可以包括用于电连接的电性电极以及设置在电性电极周围而与其分离的至少一个虚设电极。
根据示例性实施方式的另一方面，一种电声换能器包括：导电衬底，设置有至少一个单元和至少一个电极；焊盘衬底，设置为相应于导电衬底并且设置有与至少一个电极相应的至少一个焊盘；支撑体，设置在导电衬底上并且形成至少一个单元；膜，设置在支撑体上以覆盖至少一个单元；以及上电极，设置在膜上，其中至少一个电极和至少一个焊盘中的至少一个可以包括用于电连接的电性图案和设置在电性图案周围而与电性图案分离的至少一个虚设图案。
附图说明
通过参考附图详细描述某些示例性实施方式，上述和/或其它方面将变得更明显，在图中：
图1是微加工电容式电声换能器的一示例的截面图；
图2示出图1的第一和第二焊盘的平面图；
图3是显示图1的微加工电容式电声换能器的频率响应特性的曲线图；
图4是根据一示例性实施方式的微加工电容式电声换能器的截面图；
图5是图4的部分A的放大图；
图6是图4的部分B的放大图；
图7A和图7B示出了图4的第二电极(或第二焊盘)的平面图；
图8A和图8B示出了第一和第二电极(或图4的第一和第二焊盘)的平面图；
图9是显示微加工电容式电声换能器根据接合面积的变化的频率响应特性的曲线图；
图10A和图10B示出了根据另一示例性实施方式的第二电极(或第二焊盘)的平面图；
图11A和图11B示出了根据另一示例性实施方式的第二电极(或第二焊盘)的平面图；
图12A和图12B示出了根据另一示例性实施方式的第二电极(或第二焊盘)的平面图；
图13是根据另一示例性实施方式的第二电极和第二焊盘的截面图；
图14示出了图13的第二焊盘的平面图；
图15是根据另一示例性实施方式的第二电极和第二焊盘的截面图；
图16是根据另一示例性实施方式的第二电极和第二焊盘的截面图；以及
图17是根据另一示例性实施方式的第二电极和第二焊盘的截面图。
具体实施方式
以下参考附图更详细地描述某些示例性实施方式。
在以下的描述中，相同的附图标记在其被示出在不同的附图中时被用于相同的元件。在本说明书中限定的内容(诸如具体构造和元件)被提供用于帮助对示例性实施方式的全面理解。因而，显然的是，可以实施示例性实施方式而不具有那些具体限定的内容。此外，现有技术中已知的功能或元件没有被详细描述，因为它们会以不必要的细节而使得示例性实施方式变模糊。
为了便于说明和清晰，在图中示出的每层的厚度或尺寸可以被夸大。在以下的描述中，当一层被描述为存在于另一层上时，该层可以直接存在于所述另一层上，或者第三层可以插置在其间。在以下的示例性实施方式中形成每层的材料仅是示例性的，因而可以使用另一材料。
在一列元件之后的表述诸如“至少之一”修饰整列元件而不修饰该列中的单个元件。
图1是微加工电容式电声换能器100的一示例的截面图。参考图1，电声换能器100包括二维布置的多个元件101，并且每个元件101包括至少一个单元118。元件101通过沟槽线116彼此分离。单元118形成在其中的支撑体113设置在导电衬底111上。覆盖单元118的膜(membrane)114设置在支撑体113上。上电极115设置在膜114上。绝缘层112可以设置在导电衬底111的表面上。通孔117穿透导电衬底111。第一电极121经通孔117电连接到上电极115。第一电极121设置为延伸到导电衬底111的下表面。多个第二电极122设置在导电衬底111的下表面上以电连接到导电衬底111。第一电极121可以是公共电极，第二电极122可以设置为相应于元件101。
导电衬底111可以联接到焊盘衬底151。详细地，与第一电极121相应的第一焊盘161和与第二电极122相应的多个第二焊盘162设置在焊盘衬底151的上表面上。第一电极121和第一焊盘161彼此接合，第二电极122和第二焊盘162彼此接合。第一电极121和第一焊盘161之间的接合以及第二电极122和第二焊盘162之间的接合可以通过共晶接合实施。与第一焊盘161连接的第一下焊盘163和与第二焊盘162连接的多个第二下焊盘164设置在焊盘衬底151的下表面上。用于电连接第一焊盘161和第一下焊盘163的第一导电填料165设置在焊盘衬底151中。用于电连接第二焊盘162和第二下焊盘164的多个第二导电填料166设置在焊盘衬底151中。
如上所述，导电衬底111的第一电极121和焊盘衬底151的第一焊盘161接合在一起。导电衬底111的第二电极122和焊盘衬底151的第二焊盘162接合在一起。图2示出了图1的第一焊盘161和第二焊盘162的平面图。参考图1和图2，腔区域180(其是相对较大的空间)形成在接合在一起的第一电极121和第二电极122(或第一焊盘161和第二焊盘162)之间。腔区域180会在驱动电声换能器100期间产生导电衬底111的不必要的振动。因此，频率响应特性可能退化。
图3是显示图1的微加工电容式电声换能器100的频率响应特性的曲线图。详细地，在图3中，在线A表示微加工电容式电声换能器的理想频率响应特性时，线B表示当在图1的微加工电容式电声换能器100中第一电极121和第二电极122与第一焊盘161和第二焊盘162之间的接合面积为大约160μm×160μm时产生的频率响应特性。参考图3，可以看到，在线A表示没有频率畸变的理想频率特性时，线B具有频率畸变现象。频率畸变现象会在导电衬底111由于腔区域180而振动时出现，腔区域180是在图1的微加工电容式电声换能器100中在接合区域之间存在的空的空间。因而，在图1的微加工电容式电声换能器100中，频率响应特性可能由于腔区域180退化，腔区域180是在接合区域之间存在的相对大的空的空间。
图4是根据一示例性实施方式的微加工电容式电声换能器200的截面图。为了便于说明，图4示出了电声换能器200的一部分。图5是图4的部分A的放大图。图6是图4的部分B的放大图。
参考图4至图6，电声换能器200包括二维布置的多个元件201。每个元件201包括至少一个单元218。每个元件201可以被独立驱动。虽然图4示出了其中每个元件201包括多个单元218的示例，但是元件201可以仅包括一个单元218。元件201通过沟槽线216彼此分离以防止元件210之间的串扰和电连接。
电声换能器200包括导电衬底211和焊盘衬底251，导电衬底211在其上表面上具有单元218并且在其下表面上具有多个第一和第二电极221和222，焊盘衬底251联接到导电衬底211并且在其上表面上具有与第一和第二电极221和222接合的多个焊盘261和262。第一电极221和第二电极222以及焊盘261和262分别包括用于电连接的电性图案和设置在电性图案周围而与电性图案分离的至少一个虚设图案。
导电衬底211用作下电极并且可以包括例如低电阻硅衬底。然而，这仅是一示例，由各种材料形成的衬底可以用作导电衬底211。绝缘层212可以形成在导电衬底211的上表面上。虽然绝缘层212可以包括例如硅氧化物，但是示例性实施方式不限于此。单元218形成在其上的支撑体213设置在绝缘层212上。虽然支撑体213可以包括例如硅氧化物，但是示例性实施方式不限于此。膜214设置在支撑体213上以覆盖单元218。虽然膜214可以包括例如硅，但是示例性实施方式不限于此。上电极215设置在膜214上。
通孔217形成为穿透导电衬底211和绝缘层212。绝缘层212形成在通孔217的内壁上。第一电极221，更具体而言，随后将详细描述的第一电性电极221a可以设置在通孔217的内壁和上壁上。第一电极221可以延伸到导电衬底211的下表面。第一电极221电连接到上电极215。暴露第一电极221的沟槽形成在膜214和支撑体213中。上电极215经由沟槽连接到第一电极221。绝缘层212形成在导电衬底211的下表面上。绝缘层212被图案化以暴露导电衬底211的下表面的一部分。第二电极222设置在绝缘层212上以电连接到导电衬底211的暴露的下表面。图4示出了其中第一电极221设置为公共电极以及第二电极222相应于元件201的一示例。备选地，第一电极221可以设置为相应于元件201，第二电极222可以设置为公共电极。
第一电极221和第二电极222的每个包括用于电连接的电性图案和设置在电性图案周围而与电性图案分离的至少一个虚设图案。详细地，第一电极221包括第一电性电极221a和设置在第一电性电极221a周围而与其分离的至少一个第一虚设电极221b。每个第二电极222包括第二电性电极222a和设置在第二电性电极222a周围而与其分离的至少一个第二虚设电极222b。
图7A示出了图4的第二电极222的平面图。每个第二电极222包括用于电连接的第二电性电极222a和设置在第二电性电极222a周围而与其分离的第二虚设电极222b。如下所述，第二电性电极222a与第二电性焊盘262a接合，第二虚设电极222b与第二虚设焊盘262b接合。第二电性电极222a设置为接触导电衬底211的下表面以将从第二电性焊盘262a施加的电信号传送到作为下电极的导电衬底211。第二虚设电极222b与第二虚设焊盘262b接合，并且在第一电性电极221a和第二电性电极222a(或第一电性焊盘261a和第二电性焊盘262a)之间以及在第二电性电极222a(或第二电性焊盘262a)之间支撑导电衬底211和焊盘衬底251。
每个第二虚设电极222b可具有围绕第二电性电极222a的连续线形状。第二虚设电极222b可以设置为以预定间距彼此分离。例如，第二电性电极222a的尺寸可以为大约50×50～200×200μm2。因此，第二电性电极222a的面积可以为大约2500μm2至大约40000μm2。在此情形下，每个第二虚设电极222b可以形成为具有大约3～50μm的宽度。第一电极222a和第二虚设电极222b之间的间距或第二虚设电极222b之间的间距可以为大约3～50μm。然而，示例性实施方式不限于此，第二电性电极222a和第二虚设电极222b可以形成为不同尺寸。虽然图7A示出了多个第二虚设电极222b设置在第二电性电极222a周围，但是仅一个第二虚设电极222b可以设置在第二电性电极222a周围。由第二电性电极222a和第二虚设电极222b形成的第二电极222可以包括导电材料。第二电极222可以包括例如Au、Cu和Ag中的至少一种。此外，第二电极222可以包括例如Au、Cu和Ag中的至少一种以及Sn。
形成在导电衬底211的下表面上的第一电极221具有与图7A的第二电极222相同的平面图，除了与通孔217相应的透孔形成在第一电极221的中间之外。第一电极221包括用于电连接的第一电性电极221a和设置在第一电性电极221a周围而与其分离的第一虚设电极221b。如下所述，第一电性电极221a与第一电性焊盘261a接合，并且第一虚设电极221b与多个第一虚设焊盘261b接合。第一电性电极221设置为接触上电极215并且将从第一电性焊盘261a施加的电信号传送到上电极215。第一虚设电极221b与第一虚设焊盘261b接合，并且在第一电性电极221a和第二电性电极222a(或第一电性焊盘261a和第二电性焊盘262a)之间以及在第二电性电极222a(或第二电性焊盘262a)之间支撑导电衬底211和焊盘衬底251。
每个第一虚设电极221b可以具有围绕第一电性电极221a的连续线形状。第一虚设电极221b可以设置为以预定间距彼此分离。例如，第一电性电极221a的尺寸可以是大约50×50～200×200μm2。因此，第一电性电极221a的面积可以为大约2500μm2至大约40000μm2。在此情形下，每个第一虚设电极221b可以形成为具有大约3～50μm的宽度。第一电性电极221a和第二虚设电极221b之间或第一虚设电极221b之间的间距可以是大约3～50μm。然而，示例性实施方式不限于此，第一电性电极221a和第一虚设电极221b可以为不同尺寸。备选地，仅一个第一虚设电极221b可以设置在第一电性电极221a周围。由第一电性电极221a和第一虚设电极221b形成的第一电极221可以包括导电材料。第一电极221可以包括例如Au、Cu和Ag中的至少一种。此外，第一电极221可以包括例如Au、Cu和Ag中的至少一种以及Sn。
图8A示出了图4的第一和第二电极221和222的平面图。第一虚设电极221b设置在第一电性电极221a和第二电性电极222a之间，第二虚设电极222b设置在第一电性电极221a和第二电性电极222a之间以及第二电性电极222a之间。
焊盘衬底251联接到导电衬底211的下部分。例如，硅衬底可以用作焊盘衬底251，但是示例性实施方式不限于此。与第一电极221接合的第一焊盘261和与第二电极222接合的第二焊盘262设置在焊盘衬底251的上表面上。
图7B示出了第二焊盘262的平面图。第二焊盘262包括用于电连接的第二电性焊盘262a和设置在第二电性焊盘262a周围而与其分离的第二虚设焊盘262b。第二虚设焊盘262b可以设置为与第二虚设电极222b一一对应。第二电性焊盘262a接合到第二电性电极222a，第二虚设焊盘262b接合到第二虚设电极222b。第二电性焊盘262a经由第二电性电极222a施加电信号到作为下电极的导电衬底211。第二虚设焊盘262b接合到第二虚设电极222b，并且在第一电性电极221a和第二电性电极222a(或第一电性焊盘261a和第二电性焊盘262a)之间以及在第二电性电极222a(或第二电性焊盘262a)之间支撑导电衬底211和焊盘衬底251。
每个第二虚设焊盘262b可具有围绕第二电性焊盘262a的连续线形状。第二虚设焊盘262b可以设置为以预定间距彼此分离。第二电性焊盘262a和第二虚设焊盘262b可具有与上述第二电性电极222a和第二虚设电极222b相应的尺寸。虽然图7B示出了多个第二虚设焊盘262b设置在第二电性焊盘262a周围，但是仅一个第二虚设焊盘262b可以设置在第二电性焊盘262a周围。由第二电性焊盘262a和第二虚设焊盘262b形成的第二焊盘262可以包括导电材料。第二焊盘262可以包括例如Au、Cu和Ag中的至少一种以及Sn。此外，第二焊盘262可以包括例如Au、Cu和Ag中的至少一种。
第二焊盘262和第二电极222，也就是说，第二电性焊盘262a和第二电性电极222a以及第二虚设焊盘262b和第二电性电极222b可以通过共晶接合而彼此接合。例如，在第二焊盘262由Au/Sn层形成并且第二电极222由Au层形成时，或者在第二焊盘262由Au层形成并且第二电极222由Au/Sn层形成时，如果第二焊盘262和第二电极222共晶接合，则Au-Sn合金可以形成在第二焊盘262和第二电极222之间的界面上。备选地，除了上述共晶接合方法之外，第二焊盘262和第二电极222还可以以各种接合方法接合。
第一焊盘261具有与图7B的第二焊盘262相同的平面图。第一焊盘261包括用于电连接的第一电性焊盘261a以及设置在第一电性焊盘261a周围而与其分离的第一虚设焊盘261b。第一虚设焊盘261b可以与第一虚设电极221b一一对应。第一电性焊盘261a与第一电性电极221a接合，第一虚设焊盘261b与第一虚设电极221b接合。第一电性焊盘261a经由第一电性电极221a向上电极215施加电信号。第一虚设焊盘261b与第一虚设电极221b接合，并且在第一电性电极221a和第二电性电极221b(或第一电性焊盘261a和第二电性焊盘262a)之间支撑导电衬底211和焊盘衬底251。每个第一虚设焊盘261b可具有围绕第一电性焊盘261a的连续线形状。第一虚设焊盘261b可以设置为以预定间距彼此分离。第一电性焊盘261a和第一虚设焊盘261b可具有与上述第一电性电极221a和第一虚设电极221b相应的尺寸。备选地，仅一个第一虚设焊盘261b可以设置在第一电性焊盘261a周围。
由第一电性焊盘261a和第一虚设焊盘261b形成的第一焊盘261可以包括导电材料。第一焊盘261可以包括例如Au、Cu和Ag中的至少一种。此外，第一焊盘261可以包括例如Au、Cu和Ag中的至少一种以及Sn。类似于第二焊盘262和第二电极222的接合，第一焊盘261和第一电极221，也就是说，第一电性焊盘261a和第一电性电极221a以及第一虚设焊盘261b和第一虚设电极221a可以通过共晶接合而接合。然而，示例性实施方式不限于此。
图8B示出了图4的第一焊盘261和第二焊盘262的平面图。第一虚设焊盘261b和第二虚设焊盘262b设置在第一电性焊盘261a和第二电性焊盘262a周围。
第一下焊盘263和多个第二下焊盘264可以设置在焊盘衬底251的下表面上。第一下焊盘263电连接到第一焊盘261的第一电性焊盘261a。第二下焊盘264电连接到第二焊盘262的第二电性焊盘262a。为此，多个透孔形成在焊盘衬底251中。透孔可以被设置有用于连接第一电性焊盘261a和第一下焊盘263的第一导电填料265以及用于连接第二电性焊盘262a和第二下焊盘264的第二导电填料266。同时，虽然在图中未示出，但是用于向第一和第二下焊盘263和264施加电信号的驱动电路衬底，例如专用集成电路(ASIC)衬底，可以设置在焊盘衬底251下面。
如上所述，第一虚设图案(也就是说，彼此接合的第一虚设电极221b和第一虚设焊盘261b)以及第二虚设图案(也就是说，彼此接合的第二虚设电极222b和第二虚设焊盘262b)在第一电性电极221a和第二电性电极222a(或第一电性焊盘261a和第二电性焊盘262a)之间的空的空间中支撑导电衬底211和焊盘衬底251。第二虚设图案(也就是说，彼此接合的第二虚设电极222b和第二虚设焊盘262b)在第二电性电极222a(或第二电性焊盘262a)之间的空的空间中支撑导电衬底211和焊盘衬底251。因而，可以通过第一和第二虚设图案的支撑而防止由于在导电衬底211和焊盘衬底251之间形成的空的空间而可能发生的导电衬底211的不必要的振动。因此，即使在宽频范围内，也可以获得优异的频率响应特性。此外，因为可以减少接合面积，所以可以减小在接合期间施加到单位面积的压力，并且还可以防止可能在相邻电极之间可能出现的短路。备选地，虽然以上说明描述了焊盘衬底251用作电连接导电衬底211和驱动电路衬底的衬底，但是焊盘衬底251可以用作驱动电路衬底从而直接联接到导电衬底211。
图9是显示微加工电容式电声换能器根据接合面积的变化的频率响应特性的曲线图。详细地，在图9中，线A表示微加工电容式电声换能器的理想频率响应特性，线B、C和D分别表示在图1的微加工电容式电声换能器100的第一和第二电极121和122以及第一和第二焊盘161和162之间的接合面积为大约160μm×160μm、190μm×190μm以及210μm×210μm时产生的频率响应特性。参考图9，如由线B、C和D指示的，可以看到，当接合面积小时，频率畸变现象发生在低频范围内，当接合面积增加时，频率畸变现象发生在高频范围内。这是因为随着接合面积增加，在接合区域之间存在的空的空间逐渐减小。同时，虽然随着接合面积增加，频率畸变现象可以减小，但是在相邻电极之间出现短路的可能性增加。在一示例性实施方式中，因为虚设图案设置在电极图案周围，所以可以大大减小在导电衬底211与焊盘衬底251之间形成的空的空间。因此，可以防止由于导电衬底211的不必要振动而出现的频率畸变现象，因而可以在宽频率范围内获得优异的频率响应特性。此外，因为可以减小接合面积，所以可以防止在相邻电极之间出现的短路。
图10A和图10B示出了根据另一示例性实施方式的第二电极322(或第二焊盘362)的平面图。第二电极322包括用于电连接的第二电性电极322a和设置在第二电性电极322a周围而与其分离的多个第二虚设电极322b。每个第二虚设电极322b可具有围绕第二电性电极322a的短划线形状。备选地，仅一个第二虚设电极322b可以设置在第二电性电极322a周围。第二焊盘362包括用于电连接的第二电性焊盘362a以及设置在第二电性焊盘362a周围而与其分离的多个第二虚设焊盘362b。每个第二虚设焊盘362b可具有短划线形状。备选地，仅一个第二虚设焊盘362b可以设置在第二电性焊盘362a周围。第二电性电极322a与第二电性焊盘362a接合。第二虚设电极322b与第二虚设焊盘362b接合。第二虚设电极362b与第二虚设焊盘322b接合并支撑导电衬底211和焊盘衬底251。备选地，连接到上电极的第一电极(未示出)以及连接到第一电极的第一焊盘(未示出)可具有与以上描述的第二电极322和第二焊盘362相同的形状。
图11A和图11B示出了根据另一示例性实施方式的第二电极422(或第二焊盘462)的平面图。第二电极422包括用于电连接的第二电性电极422a和设置在第二电性电极422a周围而与其分离的多个第二虚设电极422b。每个第二虚设电极422b可具有围绕第二电性电极422a的点线形状。备选地，仅一个第二虚设电极422b可以设置在第二电性电极422a周围。第二焊盘462包括用于电连接的第二电性焊盘462a以及设置在第二电性焊盘462a周围而与其分离的多个第二虚设焊盘462b。每个第二虚设焊盘462b可具有点线形状。备选地，仅一个第二虚设焊盘462b可以设置在第二电性焊盘462a周围。第二电性电极422a与第二电性焊盘462a接合。第二虚设电极422b与第二虚设焊盘462b接合。第二虚设电极422b与第二虚设焊盘462b接合并且支撑导电衬底211和焊盘衬底251。连接到上电极215的第一电极(未示出)和接合到第一电极的第一焊盘(未示出)可具有与以上描述的第二电极422和第二焊盘462相同的形状。备选地，第二虚设电极422b和第二虚设焊盘462b可分别具有点线形状和短划线形状。
图12A和图12B示出了根据另一示例性实施方式的第二电极522(或第二焊盘562)的平面图。第二电极522包括用于电连接的第二电性电极522a和设置在第二电性电极522a周围而与其分离的第二虚设电极522b。第二虚设电极522b可具有围绕第二电性电极522a的螺旋连续线形状。第二焊盘562包括用于电连接的第二电性焊盘562a以及设置在第二电性焊盘562a周围而与其分离的第二虚设焊盘562b。第二虚设焊盘562b可具有围绕第二电性焊盘562a的螺旋连续线形状。连接到上电极215的第一电极(未示出)和接合到第一电极的第一焊盘(未示出)可具有与以上描述的第二电极522和第二焊盘562相同的形状。此外，第二电极522和第二焊盘562可具有各种形状。
图13是根据另一示例性实施方式的第二电极622和第二焊盘662的截面图。图14示出了图13的第二焊盘662的平面图。参考图13和图14，第二电极622包括用于电连接的第二电性电极622a和设置在第二电性电极622a周围而与其分离的多个第二虚设电极622b。每个第二虚设电极622b可具有各种形状诸如连续线形状、点线形状或短划线形状。第二焊盘662包括用于电连接的第二电性焊盘662a以及设置在第二电性焊盘662a周围而与其分离的第二虚设焊盘662b。第二虚设焊盘662b设置为相应于第二虚设电极622b。第二电性电极622a接合到第二电性焊盘662a。第二虚设电极622b接合到第二虚设焊盘662b。第二虚设电极622b接合到第二虚设焊盘662b并且支撑导电衬底211和焊盘衬底251。同时，连接到上电极215的第一电极可具有与第二电极622相同的形状，接合到第一电极的第一焊盘(未示出)可具有与第二焊盘662相同的形状。
图15是根据另一示例性实施方式的第二电极722和第二焊盘762的截面图。参考图15，第二电极722包括用于电连接的第二电性电极722a和设置在第二电性电极722a周围而与其分离的第二虚设电极722b。第二电极722具有与图14的第二焊盘662相同的平面形状。第二焊盘762包括用于电连接的第二电性焊盘762a和设置在第二电性焊盘762a周围而与其分离的多个第二虚设焊盘762b。第二虚设焊盘762b设置为相应于一个第二虚设电极722b。每个第二虚设焊盘762b可具有各种形状诸如连续线形状、点线形状或短划线形状。第二电性电极722a接合到第二电性焊盘762a。第二虚设电极722b接合到第二虚设焊盘762b。第二虚设电极722b接合到第二虚设焊盘762b并且支撑导电衬底211和焊盘衬底251。同时，连接到上电极215的第一电极(未示出)可具有与第二电极722相同的形状。接合到第一电极的第一焊盘可具有与第二焊盘762相同的形状。
图16是根据另一示例性实施方式的第二电极822和第二焊盘862的截面图。参考图16，第二电极822包括用于电连接的第二电性电极822a以及设置在第二电性电极822a周围而与其分离的多个第二虚设电极822b。备选地，仅一个第二虚设电极822b可以设置在第二电性电极822a周围。每个第二虚设电极822b可具有各种形状诸如连续线形状、点线形状或短划线形状。第二焊盘862可以形成为整体式的电性焊盘。第二焊盘862设置为相应于第二电性电极822a和第二虚设电极822b。因此，第二焊盘862可以接合到第二电性电极822a和第二虚设电极822b。第二焊盘862经由第二电性电极822a向作为下电极的导电衬底211施加电信号。第二焊盘862接合到第二虚设电极822b并且支撑导电衬底211和焊盘衬底251。同时，连接到上电极215的第一电极(未示出)可具有与第二电极822相同的形状。接合到第一电极的第一焊盘(未示出)可具有与第二焊盘862相同的形状。
图17是根据另一示例性实施方式的第二电极922和第二焊盘962的截面图。参考图17，第二电极922可以形成为整体式的电性电极。第二焊盘962包括用于电连接的第二电性焊盘962a和设置在第二电性焊盘962a周围而与其分离的多个第二虚设焊盘962b。备选地，仅一个第二虚设焊盘962b可以设置在第二电性焊盘962a周围。每个第二虚设焊盘962b可具有各种形状诸如连续线形状、点线形状或短划线形状。第二电性焊盘962a和第二虚设焊盘962b设置为相应于第二电极922。因此，第二电极922可以接合到第二电性焊盘962a和第二虚设焊盘962b。第二电极922经由第二电性焊盘962a向作为下电极的导电衬底211施加电信号。第二电极922接合到第二虚设焊盘962b并且支撑导电衬底211和焊盘衬底251。同时，连接到上电极215的第一电极(未示出)可具有与第二电极922相同的形状。接合到第一电极的第一焊盘(未示出)可具有与第二焊盘962相同的形状。
如上所述，按照根据本发明的一个或多个上述实施方式的电声换能器，因为支撑导电衬底和焊盘衬底的虚设图案设置在用于电连接的电性图案周围，所以可以防止由于在导电衬底和焊盘衬底之间形成的空的空间而出现的不必要的振动。因此，可以改善在宽频范围内的频率响应特性。此外，因为可以减小接合面积，所以可以减小在接合期间对于每单位面积施加的压力。此外，可以防止相邻电极之间可能出现的短路。
前述示例性实施方式和优点仅是示例性的，并且将不被理解为限制性的。示例性实施方式可以容易地应用到其它类型的装置。此外，示例性实施方式的描述旨在是说明性的，而不旨在限制权利要求的范围，对于本领域的技术人员来说，许多替换、变型和变化将是显而易见的。
本申请要求享有2014年2月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0016281的优先权，其公开通过引用整体结合于此。

Claims (21)

1.一种电声换能器，包括：
导电衬底，设置有单元和电极；以及
焊盘衬底，设置为相应于所述导电衬底并且设置有与所述电极相应的焊盘，
其中所述电极和所述焊盘中的至少一个包括用于电连接的电性图案和设置在所述电性图案周围而与所述电性图案分离的虚设图案。
2.根据权利要求1所述的电声换能器，其中所述电极包括：
用于电连接的电性电极；以及
虚设电极，设置在所述电性电极周围而与所述电性电极分离。
3.根据权利要求2所述的电声换能器，其中所述焊盘包括：
电性焊盘，接合到所述电性电极；以及
虚设焊盘，接合到所述虚设电极并且设置在所述电性焊盘周围而与所述电性焊盘分离。
4.根据权利要求3所述的电声换能器，其中所述电极包括多个虚设电极，所述焊盘包括多个虚设焊盘，以及
所述多个虚设电极中的每个设置为与所述多个虚设焊盘的每个一一对应。
5.根据权利要求3所述的电声换能器，其中一个虚设电极相应于多个虚设焊盘或多个虚设电极相应于一个虚设焊盘。
6.根据权利要求2所述的电声换能器，其中所述焊盘形成为整体式电性焊盘并且接合到所述电性电极和所述虚设电极。
7.根据权利要求1所述的电声换能器，其中所述焊盘包括：
用于电连接的电性焊盘和设置在所述电性焊盘周围而与所述电性焊盘分离的虚设焊盘，以及
其中所述电极形成为整体式电性电极并且接合到所述电性焊盘和所述虚设焊盘。
8.根据权利要求1所述的电声换能器，其中所述虚设图案设置为围绕所述电性图案。
9.根据权利要求8所述的电声换能器，其中所述虚设图案具有连续线形状。
10.根据权利要求8所述的电声换能器，其中所述虚设图案具有不连续点线形状和不连续短划线形状中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的电声换能器，其中所述电极和所述焊盘通过共晶接合而彼此接合。
12.根据权利要求1所述的电声换能器，其中所述电极和所述焊盘中的一个包括金(Au)、铜(Cu)和银(Ag)中的至少一种和锡(Sn)，所述电极和所述焊盘中的另一个包括Au、Cu和Ag中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的电声换能器，其中所述电性图案的面积为2500μm2至40000μm2，以及
所述虚设图案的宽度为3μm至50μm。
14.根据权利要求1所述的电声换能器，其中所述电性图案和所述虚设图案之间的距离为3μm至50μm，当多个虚设图案设置在所述电性图案周围时，至少两个相邻虚设图案之间的距离为3μm至50μm。
15.一种电声换能器，包括：
导电衬底，在所述导电衬底的一个表面上设置有电极；以及
焊盘衬底，设置为相应于所述导电衬底并且设置有与所述电极相应的焊盘，
其中所述电极中的至少一个包括用于电连接的电性电极以及设置在所述电性电极周围而与所述电性电极分离的虚设电极。
16.根据权利要求15所述的电声换能器，其中所述焊盘中的至少一个包括接合到所述电性电极的电性焊盘以及接合到所述虚设电极并且设置在所述电性焊盘周围而与所述电性焊盘分离的虚设焊盘。
17.根据权利要求15所述的电声换能器，其中所述虚设电极设置为围绕所述电性电极，并且包括连续线形状、不连续点线形状、以及不连续短划线形状中的至少一种。
18.根据权利要求15所述的电声换能器，其中所述电极和所述焊盘中中的一个包括Au、Cu和Ag中的至少一种以及Sn，所述电极和所述焊盘中的另一个包括Au、Cu和Ag中的至少一种。
19.根据权利要求15所述的电声换能器，其中所述电性电极的面积为2500μm2至40000μm2，以及
所述虚设电极的宽度为3μm至50μm。
20.根据权利要求15所述的电声换能器，其中所述电性电极和所述虚设电极之间的间距为3μm至50μm。
21.一种电声换能器，包括：
导电衬底，设置有单元和电极；
焊盘衬底，设置为相应于所述导电衬底并且设置有与所述电极相应的焊盘；
支撑体，设置在所述导电衬底上并且形成所述单元；
膜，设置在所述支撑体上以覆盖所述单元；以及
上电极，设置在所述膜上，
其中所述电极和所述焊盘中的至少一个包括用于电连接的电性图案和设置在所述电性图案周围而与所述电性图案分离的虚设图案。
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