CN112697262B - 水听器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种水听器及其制造方法。该水声器包括：水声感应薄膜，被配置为感应施加到水声感应薄膜的第一表面上的水声压力；压电薄膜，位于水声感应薄膜的第二表面上，第二表面与第一表面相对；声表面波谐振器，位于压电薄膜的背离水声感应薄膜的表面上；以及正面密封结构，位于压电薄膜的背离水声感应薄膜的表面上，正面密封结构形成容纳声表面波谐振器的空腔并密封声表面波谐振器。

Description

水听器及其制造方法

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别是涉及一种水听器及其制造方法。

背景技术

随着对水下探测能力的要求不断提高，对水听器的性能要求也越来越苛刻，许多应用场景都对水听器的体积重量等参数有较为严格的要求。

现有SAW水听器均为正面感应声压，为了解决声表面波在固液交界面声能损耗的问题并同时兼顾声压的传递，正面装配有悬空的压力板，这既增大了传感器体积又增加了制造难度。而且，还需要通过特殊定制的夹具或支撑件来实现感应膜的悬空，这也导致体积增大、制造难度增加。

发明内容

提供一种缓解、减轻或者甚至消除上述问题中的一个或多个的机制将是有利的。

根据本公开的一些实施例，提供了一种水听器，包括：水声感应薄膜，被配置为感应施加到水声感应薄膜的第一表面上的水声压力；压电薄膜，位于水声感应薄膜的第二表面上，第二表面与第一表面相对；声表面波谐振器，位于压电薄膜的背离水声感应薄膜的表面上；以及正面密封结构，位于压电薄膜的背离水声感应薄膜的表面上，正面密封结构形成容纳声表面波谐振器的空腔并密封声表面波谐振器。

根据本公开的一些实施例，还提供了一种水听器的制造方法，包括：提供第一衬底；在第一衬底的第一表面上形成压电薄膜；在压电薄膜的背离第一衬底的表面上形成声表面波谐振器；在第一衬底的第二表面对应于声表面波谐振器的区域形成第一凹槽，从而得到水声感应薄膜，其中，第二表面与第一表面相对；提供第二衬底；在第二衬底的第一表面对应于声表面波谐振器的区域形成第二凹槽，从而得到正面密封结构；以及将正面密封结构与水声感应薄膜进行键合，以使得声表面波谐振器被密封在第二凹槽内。

根据在下文中所描述的实施例，本公开的这些和其它方面将是清楚明白的，并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。

附图说明

在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：

图1是根据本公开示例性实施例的水听器的制造方法的流程图；

图2A至图2J是根据本公开示例性实施例的在水听器的制造方法的各个步骤中所形成的水听器的示例结构的剖面示意图；

图3是根据本公开示例性实施例的水听器的剖面示意图；以及

图4是根据本公开示例性实施例的声表面波谐振器的俯视示意图。

具体实施方式

将理解的是，尽管术语第一、第二、第三等等在本文中可以用来描述各种元件、部件、区、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分相区分。因此，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可以被称为第二元件、部件、区、层或部分而不偏离本公开的教导。

诸如“在…下面”、“在…之下”、“较下”、“在…下方”、“在…之上”、“较上”等等之类的空间相对术语在本文中可以为了便于描述而用来描述如图中所图示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。将理解的是，这些空间相对术语意图涵盖除了图中描绘的取向之外在使用或操作中的器件的不同取向。例如，如果翻转图中的器件，那么被描述为“在其他元件或特征之下”或“在其他元件或特征下面”或“在其他元件或特征下方”的元件将取向为“在其他元件或特征之上”。因此，示例性术语“在…之下”和“在…下方”可以涵盖在…之上和在…之下的取向两者。诸如“在…之前”或“在…前”和“在…之后”或“接着是”之类的术语可以类似地例如用来指示光穿过元件所依的次序。器件可以取向为其他方式(旋转90度或以其他取向)并且相应地解释本文中使用的空间相对描述符。另外，还将理解的是，当层被称为“在两个层之间”时，其可以是在该两个层之间的唯一的层，或者也可以存在一个或多个中间层。

本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的并且不意图限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定所述及特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合，并且短语“A和B中的至少一个”是指仅A、仅B、或A和B两者。

将理解的是，当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“连接到另一个元件或层”、“耦合到另一个元件或层”或“邻近另一个元件或层”时，其可以直接在另一个元件或层上、直接连接到另一个元件或层、直接耦合到另一个元件或层或者直接邻近另一个元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一个元件或层上”、“直接连接到另一个元件或层”、“直接耦合到另一个元件或层”、“直接邻近另一个元件或层”时，没有中间元件或层存在。然而，在任何情况下“在…上”或“直接在…上”都不应当被解释为要求一个层完全覆盖下面的层。

本文中参考本公开的理想化实施例的示意性图示(以及中间结构)描述本公开的实施例。正因为如此，应预期例如作为制造技术和/或公差的结果而对于图示形状的变化。因此，本公开的实施例不应当被解释为限于本文中图示的区的特定形状，而应包括例如由于制造导致的形状偏差。因此，图中图示的区本质上是示意性的，并且其形状不意图图示器件的区的实际形状并且不意图限制本公开的范围。

除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文中明确地如此定义。

如本文使用的，术语“衬底”可以表示经切割的晶圆的衬底，或者可以指示未经切割的晶圆的衬底。类似地，术语芯片和裸片可以互换使用，除非这种互换会引起冲突。应当理解，术语“薄膜”包括层，除非另有说明，否则不应当解释为指示垂直或水平厚度。需要说明的是，图中所示水听器的各材料层的厚度仅仅只是示意，并不代表实际厚度。

目前的水听器均为正面感应声压，因此必须通过特殊定制的夹具或支撑件来实现感应薄膜的悬空，这将导致水听器的体积重量不期望地增大，同时也增大了制造难度。

本公开的实施例提供一种水听器及其制造方法，其采用主流MEMS工艺就可实现水听器的制造，且制造的水听器从其背面感应水声声压，减小了水听器的尺寸、降低了制造难度及成本。

图1是根据本公开示例性实施例的水听器的制造方法100的流程图，并且图2A至2J是通过方法100的各个步骤形成的示例结构的示意图。下面参照图1和图2A至2J描述方法100。

在步骤110，提供第一衬底210。如图2A所示。第一衬底210可以是任何类型的半导体衬底，包括绝缘体上半导体衬底等。在这样的实施例中，第一衬底211可以由任何适当的材料(例如，硅、锗)制成。在本上下文中，参考图2A所示的取向，第一衬底210的上表面被称为第一表面，并且第一衬底210的下表面被称为第二表面。第二表面与第一表面相对。

在步骤120，在第一衬底210的第一表面上形成压电薄膜212。如图2B所示。根据一些实施例，压电薄膜212可以具有0.5μm至5μm的厚度。但是应当理解，其他厚度也是可能的，在此不作限制。

根据一些实施例，压电薄膜212包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：氮化铝、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂、氧化锌等，在此不作限制。在一些示例中，压电薄膜可以通过任何适当的工艺形成在第一衬底上，例如溅射等，在此不作限制。

在步骤130，在压电薄膜212的背离第一衬底210的表面上形成声表面波谐振器218。

根据一些实施例，如图2C和2D所示，在压电薄膜212的背离第一衬底210的表面上形成声表面波谐振器218，包括：在压电薄膜212的背离第一衬底210的表面上形成第一金属层214；以及对第一金属层214进行图案化以形成声表面波谐振器218。

在一些实施例中，方法100还包括：在压电薄膜212上形成电连接到声表面波谐振器218的一个或多个连接焊盘216，如图2D所示。在一些示例中，可以在对第一金属层214进行图案化的过程中，形成与声表面波谐振器218电连接的连接焊盘216。虽然图中示出了两个连接焊盘216的示例，但是应当理解，任何合适的个数均是可能的，在此不作限制。可以通过连接焊盘216接收交流电信号，以使得声表面波谐振器218以一定的频率(中心频率)振动。

在一些示例中，第一金属层214可以通过任何适当的工艺形成在压电薄膜212上，例如，蒸发、溅射、化学气相沉积(CVD)或电镀等，在此不作限制。

在一些示例中，可以通过刻蚀工艺或者剥离(Lift-off)工艺，对第一金属层进行图案化，但本公开不限于此。根据具体的应用和/或需求，可以选择能够使第一金属层图案化的任何适当的工艺。

根据一些实施例，第一金属层的材料例如可以为钼、金等，在此不作限制。例如，在第一金属层的材料为钼的实施例中，压电薄膜可以为氮化铝；在第一金属层的材料为金的实施例中，压电薄膜可以为锆钛酸铅(PZT)。

根据一些实施例，方法100还可以包括：对压电薄膜212进行图案化，以暴露第一衬底210的第一表面的待键合区域213。待键合区域213用于与正面密封结构相键合(稍后描述)。在一个示例中，对压电薄膜212进行图案化可以在形成第一凹槽220之前进行，如图2E所示。

在步骤140，在第一衬底210的第二表面对应于声表面波谐振器218的区域形成第一凹槽220，从而得到水声感应薄膜217，如图2F所示。

在一些示例中，可以通过刻蚀工艺在第一衬底210的第二表面对应于声表面波谐振器218的区域形成第一凹槽220，但本公开不限于此。

在一些示例中，第一凹槽220区域所对应的第一衬底210的厚度可以为0μm至50μm，例如0.1μm。但是应当理解，其他厚度也是可能的，在此不作限制。

参考图2F所示出的取向，水声感应薄膜217用来感应施加到其下表面上的水声压力。根据这样的取向，水声感应薄膜217的下表面所朝向的方向对应于水听器的背面，并且水声感应薄膜217的上表面所朝向的方向对应于水听器的正面。外界静态水压以及动态水声信号从水听器的背面传递到水声感应薄膜217，使得水声感应薄膜217在压力载荷下发生弯曲，弯曲应变导致声表面波波速发生改变，从而导致声表面波谐振器218中心频率发生偏移，声表面波谐振器218的输出端产生一个FM调频信号，该信号可以通过连接焊盘216传递到检测电路(未示出)以用来测量声压。

在步骤150，提供第二衬底222。如图2G所示。第二衬底222可以是任何类型的半导体衬底或其他非导电的作支撑用的衬底。在这样的实施例中，第二衬底222可以由任何适当的材料制成，包括但不限于硅、锗、玻璃、陶瓷等，在此不作限制。在本上下文中，参考图2F所示的取向，第二衬底222的上表面被称为第一表面，并且第二衬底222的下表面被称为第二表面。

在步骤160，在第二衬底222的第一表面对应于声表面波谐振器218的区域形成第二凹槽224，从而得到正面密封结构223，如图2H所示。

在一些示例中，可以通过刻蚀形成在第二衬底222的第一表面对应于声表面波谐振器218的区域形成第二凹槽224，但本公开不限于此。

在一些示例中，形成的第二凹槽的高度可以高于或略高于声表面波谐振器218的高度或厚度，以容纳声表面波谐振器218。

根据一些实施例，方法100还包括：形成一个或多个通孔226，该一个或多个通孔226贯穿正面密封结构223以用于暴露一个或多个连接焊盘216中的相应的连接焊盘216，如图2I所示。

在一些示例中，可以通过喷砂工艺或者刻蚀工艺形成贯穿正面密封结构223的一个或多个通孔226，但本公开不限于此。

在步骤170，将正面密封结构223与水声感应薄膜217进行键合，以使得声表面波谐振器218被密封在第二凹槽224内，如图2J所示。

步骤170可以通过键合工艺来实现。在图2J所示的示例中，图2H中示出的正面密封结构223现在被翻转，将第二衬底的第一表面与第一衬底的第一表面进行键合，以使得图2H中的正面密封结构223与水声感应薄膜217键合。

在第一衬底和第二衬底均由硅材料制成的示例中，例如可以通过熔融键合将正面密封结构223键合至水声感应薄膜217。在第一衬底由硅材料制成、第二衬底由玻璃制成的示例中，例如可以通过阳极键合将正面密封结构223键合至水声感应薄膜217。应当理解，其他合适的键合工艺也是可能的，在此不作限制。图2J示出了将正面密封结构223与水声感应薄膜217进行键合后的示意图。

考虑到声表面波谐振器的加工精度和水听器的耐静水压能力，声表面波多激发在瑞利波模式或高速兰姆波模式，这两种波均包含一个横向分量和一个纵向分量。若该声表面波谐振器所在面覆盖有液体，只要液体的波速小于声表面波波速，将导致瑞利波沿瑞利角方向向液体中“泄漏”一束较尖锐的压缩波，这将声波能量从固体中持续泄漏到液体中，从而表现出较强的衰减。因此，在键合后，正面密封结构223在水声感应薄膜217上方形成空腔，以容纳并密封声表面波谐振器218。该空腔可以为真空或者也可以有其他空气。由此，正面密封结构223防止声表面波谐振器218被液体覆盖，从而避免声表面波在固液交界面上的声能衰减。

根据上述方法100，采用主流MEMS工艺即可实现水听器的制造，其工艺成熟，制作简单，能够实现较小的尺寸。

根据一些实施例，方法100还包括：经由通孔226将连接焊盘216电连接到封装基板228；以及将水声感应薄膜217、压电薄膜212、声表面波谐振器218和正面密封结构223密封在由封装基板228和背面透声结构230形成的密封腔232内，其中密封腔232内充满液体。其形成的水听器的示例性结构如图3所示。

在一些示例中，密封腔232内的液体可以为硅油。但应当理解，其他合适的液体也是可能的，在此不作限制。

应当理解，图3中所示的背面透声结构230仅仅为示例性形状，本公开并不限制于此。在一些实施例中，背面透声结构230的材料包括聚氨酯，但可以理解，其他合适的材料也是可能的，在此不作限制。

在一些示例中，经由通孔226将连接焊盘216电连接到封装基板228，以从封装基板228向声表面波谐振器218传输激励信号以及获得声表面波谐振器218产生的FM调频信号，以此来测量声压。

根据一些实施例，经由通孔226将连接焊盘216电连接到封装基板228，包括：在通孔226中填充第二金属，以在通孔226内形成相应的电极引线234；以及将正面密封结构223的与第二凹槽224相对的一面粘贴到封装基板228，以将电极引线234电连接到封装基板228。例如，如图3所示，经由粘贴层225将正面密封结构223的与第二凹槽224相对的一面粘贴到封装基板228。但是应当理解，其他将正面密封结构223固定到封装基板228的方式也是可能的，在此不作限制。

在一些示例中，第二金属的材料包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：银、铜、金、铝。但应当理解，第二金属的其他合适的材料也是可能的，只要能实现导电以实现信号传输即可，在此不作限制。

应当理解，其他能够将连接焊盘216电连接到封装基板228的方式也是可能的。例如，也可以直接经由通孔226、通过导线将连接焊盘216电连接到封装基板228，在此不作限制。

根据本公开的实施例制造的水听器采用主流MEMS工艺就可实现水听器的制造。该制造的水听器从其背面感应水声声压，不仅解决了声表面波在固液交界面上的声能衰减的问题，还减小了水听器的尺寸、降低了制造难度及成本。

上面关于图1、图2A-2J和图3描述了方法100及其各种变型。将理解的是，不要求这些操作必须以所描述的特定顺序执行，也不要求必须执行所有描述的操作以获得期望的结果。例如，在第一衬底210上形成第一凹槽220的步骤可以在第一衬底210上形成压电薄膜212和声表面波谐振器218的步骤之前被执行。又例如，将其封装在背面透声结构中的步骤可以被省略。

已经描述了水听器的制造方法实施例，结果得到的水听器的结构将是清楚明白的。

根据本公开的示例性实施例，还提供了一种水听器。如图3所示，该水听器包括：水声感应薄膜217、压电薄膜212、声表面波谐振器218以及正面密封结构223。水声感应薄膜217被配置为感应施加到其第一表面上的水声压力。压电薄膜212位于水声感应薄膜217的第二表面上，第二表面与第一表面相对。声表面波谐振器218位于压电薄膜212的背离水声感应薄膜217的表面上。正面密封结构223位于压电薄膜212的背离水声感应薄膜217的表面上，正面密封结构223形成容纳声表面波谐振器218的空腔224并密封声表面波谐振器218。

根据本公开的示例性实施例的水听器从其背面感应水声压力，解决了声表面波在固液交界面上的声能衰减的问题，具有较小的尺寸。

根据一些实施例，水声感应薄膜217包括具有第一厚度的第一区域236和具有第二厚度的第二区域238，第一厚度小于第二厚度，并且声表面波谐振器218在水声感应薄膜217上的正投影至少部分地落入第一区域236内。在一些实施例中，声表面波谐振器218在水声感应薄膜217上的正投影可以全部落入第一区域236内。

根据一些实施例，上述第一厚度可以为0μm至50μm，例如0.1μm。

在一些示例中，具有第二厚度的第二区域238与223键合后可以提供更好的机械强度，形成第一区域236的固支边界条件。

根据一些实施例，该水听器还包括：一个或多个连接焊盘216以及一个或多个通孔226。该一个或多个连接焊盘216位于压电薄膜212上并电连接到声表面波谐振器218；一个或多个通孔226贯穿正面密封结构以用于暴露一个或多个连接焊盘216中的相应连接焊盘216。连接焊盘216在水声感应薄膜217上的正投影落入第二区域238内。

根据一些实施例，该水听器还包括：封装基板228、背面透声结构230和电极引线234。封装基板228和背面透声结构230形成密封腔232，水声感应薄膜217、压电薄膜212、声表面波谐振器218和正面密封结构223均位于该密封腔232内。密封腔232内充满液体。并且，一条或多条电极引线234延伸穿过一个或多个通孔226中以提供封装基板228与电连接到声表面波谐振器218的连接焊盘216之间的电连接。

根据一些实施例，背面透声结构230与水声阻抗相匹配，能够提高水听器的灵敏度，提高其声电转换效率，以实现更好的水声感应性能。在一些实施例中，背面透声结构230的材料可以包括聚氨酯，在此不作限制。背面透声结构230与水声阻抗的匹配可以通过各种方式实现。例如，背面透声结构230可以包括匹配层(未示出)，以通过该匹配层实现与水声阻抗匹配。或者，可以在背面透声结构230上或内配置其他声阻抗匹配装置(未示出)，以实现与水声阻抗匹配。在此不作限制。

图4示出了图3中容纳声表面波谐振器218的空腔224区域的俯视图。如图4所示，声表面波谐振器218可以包括：叉指电极412和两个反射栅410，其中，两个反射栅410分别位于叉指电极412的两侧。

在一些实施例中，声表面波谐振器218的其他结构也是可能的，例如只包括叉指电极412和一个反射栅410，在此不作限制。

在一些实施例中，叉指电极412和反射栅410的指宽可以为3μm至20μm。

在现有的水听器中心频率为62.2MHz的设计中，其水声感应薄膜的尺寸约为1.25×0.75英尺。而根据本公开的实施例，叉指电极412指宽为20μm即可实现60MHz左右的声表面波频率，以使得整个水听器芯片的尺寸可控制在几个毫米(例如2毫米)内。

根据本公开实施例的水听器能够实现低频性能，并大大减小了尺寸，使得水听器系统更加小型化。

在一些示例中，在压电薄膜上形成有将叉指电极412电连接到连接焊盘216的连接引线(未示出)，以将叉指电极412上的FM调频信号经由连接焊盘216传递到封装基板228，并且可以经由连接焊盘216将来自封装基板228的激励信号传递到叉指电极412。

根据一些实施例，声表面波谐振器218的材料包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：钼、金。

根据一些实施例，正面密封结构223的材料包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：硅、锗、玻璃、陶瓷。

虽然在附图和和前面的描述中已经详细地说明和描述了本公开，但是这样的说明和描述应当被认为是说明性的和示意性的，而非限制性的；本公开不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附的权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的主题时，能够理解和实现对于所公开的实施例的变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除未列出的其他元件或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个，并且术语“多个”是指两个或两个以上。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施的仅有事实并不表明这些措施的组合不能用来获益。

方面1.一种水听器，包括：

水声感应薄膜，被配置为感应施加到所述水声感应薄膜的第一表面上的水声压力；

压电薄膜，位于所述水声感应薄膜的第二表面上，所述第二表面与所述第一表面相对；

声表面波谐振器，位于所述压电薄膜的背离所述水声感应薄膜的表面上；以及

正面密封结构，位于所述压电薄膜的背离所述水声感应薄膜的所述表面上，所述正面密封结构形成容纳所述声表面波谐振器的空腔并密封所述声表面波谐振器。

方面2.如方面1所述的水听器，

其中，所述水声感应薄膜包括具有第一厚度的第一区域和具有第二厚度的第二区域，所述第一厚度小于所述第二厚度，并且

其中，所述声表面波谐振器在所述水声感应薄膜上的正投影至少部分地落入所述第一区域内。

方面3.如方面2所述的水听器，还包括：

一个或多个连接焊盘，位于所述压电薄膜上并电连接到所述声表面波谐振器，其中，所述连接焊盘在所述水声感应薄膜上的正投影落入所述第二区域内；以及

一个或多个通孔，贯穿正面密封结构以用于暴露所述一个或多个连接焊盘中的相应连接焊盘。

方面4.如方面3所述的水听器，还包括：封装基板、背面透声结构和一条或多条电极引线，

其中，所述封装基板和所述背面透声结构形成密封腔，所述水声感应薄膜、压电薄膜、声表面波谐振器和正面密封结构均位于所述密封腔内，其中，所述密封腔内充满液体，并且

其中，所述一条或多条电极引线延伸穿过所述一个或多个通孔中的相应通孔以提供所述封装基板与所述连接焊盘之间的电连接。

方面5.如方面4所述的水听器，其中，所述背面透声结构与水声阻抗相匹配。

方面6.如方面1所述的水听器，其中，所述声表面波谐振器包括：叉指电极和两个反射栅，其中，所述两个反射栅分别位于所述叉指电极的两侧。

方面7.如方面2所述的水听器，其中，所述第一厚度为0μm至50μm。

方面8.如方面1至7中任一项所述的水听器，其中，所述压电薄膜具有0.5μm至5μm的厚度。

方面9.如方面1至7中任一项所述的水听器，其中，所述声表面波谐振器的材料包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：钼、金。

方面10.如方面1至7中任一项所述的水听器，其中，所述压电薄膜包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：氮化铝、锆钛酸铅、铌酸锂、氧化锌。

方面11.如方面1至7中任一项所述的水听器，其中，所述正面密封结构的材料包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：硅、锗、玻璃、陶瓷。

方面12.如方面1至7中任一项所述的水听器，其中，所述背面透声结构的材料包括聚氨酯。

方面13.一种水听器的制造方法，包括：

提供第一衬底；

在所述第一衬底的第一表面上形成压电薄膜；

在所述压电薄膜的背离所述第一衬底的表面上形成声表面波谐振器；

在所述第一衬底的第二表面对应于所述声表面波谐振器的区域形成第一凹槽，从而得到水声感应薄膜，其中，所述第二表面与所述第一表面相对；

提供第二衬底；

在所述第二衬底的第一表面对应于所述声表面波谐振器的区域形成第二凹槽，从而得到正面密封结构；以及

将所述正面密封结构与所述水声感应薄膜进行键合，以使得所述声表面波谐振器被密封在所述第二凹槽内。

方面14.如方面13所述的方法，还包括：

在所述压电薄膜上形成电连接到所述声表面波谐振器的一个或多个连接焊盘；以及

形成一个或多个通孔，所述一个或多个通孔贯穿所述正面密封结构以用于暴露所述一个或多个连接焊盘中的相应连接焊盘。

方面15.如方面14所述的方法，还包括：

经由所述通孔将所述连接焊盘电连接到封装基板；以及

将所述水声感应薄膜、压电薄膜、声表面波谐振器和正面密封结构密封在由所述封装基板和背面透声结构形成的密封腔内，其中所述密封腔内充满液体。

方面16.如方面13所述的方法，其中，在所述压电薄膜的背离所述第一衬底的表面上形成声表面波谐振器，包括：

在所述压电薄膜的背离所述第一衬底的所述表面上形成第一金属层；以及

对所述第一金属层进行图案化以形成所述声表面波谐振器。

方面17.如方面13所述的方法，在将所述正面密封结构与所述水声感应薄膜进行键合之前，还包括：

对所述压电薄膜进行图案化以暴露所述第一衬底的第一表面的待键合区域，其中，所述待键合区域用于与所述正面密封结构键合。

方面18.如方面15所述的方法，其中，经由所述通孔将所述连接焊盘电连接到封装基板，包括：

在所述通孔中填充第二金属，以在所述通孔内形成相应的电极引线；以及

将所述正面密封结构的与所述第二凹槽相对的一面粘贴到所述封装基板，以将所述电极引线电连接到所述封装基板。

Claims (15)

1.一种水听器，包括：

水声感应薄膜，被配置为感应施加到所述水声感应薄膜的第一表面上的水声压力；

压电薄膜，位于所述水声感应薄膜的第二表面上，所述第二表面与所述第一表面相对；

声表面波谐振器，位于所述压电薄膜的背离所述水声感应薄膜的表面上；

正面密封结构，位于所述压电薄膜的背离所述水声感应薄膜的所述表面上，所述正面密封结构形成容纳所述声表面波谐振器的空腔并密封所述声表面波谐振器，其中，所述空腔的高度高于所述声表面波谐振器的高度；

一个或多个连接焊盘，位于所述压电薄膜上并电连接到所述声表面波谐振器；

一个或多个通孔，贯穿所述正面密封结构以用于暴露所述一个或多个连接焊盘中的相应连接焊盘；

封装基板和背面透声结构，所述封装基板和所述背面透声结构形成密封腔，所述水声感应薄膜、所述压电薄膜、所述声表面波谐振器和所述正面密封结构均位于所述密封腔内，其中，所述密封腔内充满液体；以及

一条或多条电极引线，所述一条或多条电极引线延伸穿过所述一个或多个通孔中的相应通孔以提供所述封装基板与所述连接焊盘之间的电连接。

2.如权利要求1所述的水听器，

其中，所述水声感应薄膜包括具有第一厚度的第一区域和具有第二厚度的第二区域，所述第一厚度小于所述第二厚度，并且

其中，所述声表面波谐振器在所述水声感应薄膜上的正投影至少部分地落入所述第一区域内。

3.如权利要求2所述的水听器，其中，所述连接焊盘在所述水声感应薄膜上的正投影落入所述第二区域内。

4.如权利要求1所述的水听器，其中，所述背面透声结构与水声阻抗相匹配。

5.如权利要求1所述的水听器，其中，所述声表面波谐振器包括：叉指电极和两个反射栅，其中，所述两个反射栅分别位于所述叉指电极的两侧。

6.如权利要求2所述的水听器，其中，所述第一厚度为0μm至50μm。

7.如权利要求1至6中任一项所述的水听器，其中，所述压电薄膜具有0.5μm至5μm的厚度。

8.如权利要求1至6中任一项所述的水听器，其中，所述声表面波谐振器的材料包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：钼、金。

9.如权利要求1至6中任一项所述的水听器，其中，所述压电薄膜包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：氮化铝、锆钛酸铅、铌酸锂、氧化锌。

10.如权利要求1至6中任一项所述的水听器，其中，所述正面密封结构的材料包括从以下各项构成的组中选择的至少一种：硅、锗、玻璃、陶瓷。

11.如权利要求1至6中任一项所述的水听器，其中，所述背面透声结构的材料包括聚氨酯。

12.一种水听器的制造方法，包括：

提供第一衬底；

在所述第一衬底的第一表面上形成压电薄膜；

在所述压电薄膜的背离所述第一衬底的表面上形成声表面波谐振器；

在所述第一衬底的第二表面对应于所述声表面波谐振器的区域形成第一凹槽，从而得到水声感应薄膜，其中，所述第二表面与所述第一表面相对；

提供第二衬底；

在所述第二衬底的第一表面对应于所述声表面波谐振器的区域形成第二凹槽，从而得到正面密封结构，其中，所述第二凹槽的高度高于所述声表面波谐振器的高度；

将所述正面密封结构与所述水声感应薄膜进行键合，以使得所述声表面波谐振器被密封在所述第二凹槽内；

在所述压电薄膜上形成电连接到所述声表面波谐振器的一个或多个连接焊盘；

形成一个或多个通孔，所述一个或多个通孔贯穿所述正面密封结构以用于暴露所述一个或多个连接焊盘中的相应连接焊盘；

经由所述通孔将所述连接焊盘电连接到封装基板；以及

将所述水声感应薄膜、所述压电薄膜、所述声表面波谐振器和所述正面密封结构密封在由所述封装基板和背面透声结构形成的密封腔内，其中所述密封腔内充满液体。

13.如权利要求12所述的方法，其中，在所述压电薄膜的背离所述第一衬底的表面上形成声表面波谐振器，包括：

在所述压电薄膜的背离所述第一衬底的所述表面上形成第一金属层；以及

对所述第一金属层进行图案化以形成所述声表面波谐振器。

14.如权利要求12所述的方法，在将所述正面密封结构与所述水声感应薄膜进行键合之前，还包括：

对所述压电薄膜进行图案化以暴露所述第一衬底的第一表面的待键合区域，其中，所述待键合区域用于与所述正面密封结构键合。

15.如权利要求12所述的方法，其中，经由所述通孔将所述连接焊盘电连接到封装基板，包括：

在所述通孔中填充第二金属，以在所述通孔内形成相应的电极引线；以及

将所述正面密封结构的与所述第二凹槽相对的一面粘贴到所述封装基板，以将所述电极引线电连接到所述封装基板。

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