CN116393348B - 一种压电微机械超声换能器封装结构及其封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水下传感器技术领域，公开了一种压电微机械超声换能器封装结构及其封装方法，本发明中的压电微机械超声换能器包括带有贯穿空腔的硅衬底层、位于贯穿空腔上方的换能器薄膜结构，本发明将压电微机械超声换能器固定在载板上，将载板固定在第二封装介质上，第二封装介质围封的空间形成第一腔室，利用第一封装介质充满第一腔室并完全包覆压电微机械超声换能器形成第一封装单元，第一封装介质为声阻匹配的液体介质，第二封装介质为透声固态介质。本发明能够提高压电微机械超声换能器在水下的耐压能力。

Description

一种压电微机械超声换能器封装结构及其封装方法

技术领域

本发明属于水下传感器技术领域，更具体地，涉及一种压电微机械超声换能器封装结构及其封装方法。

背景技术

压电微机械超声换能器与传统压电陶瓷片相比，具有体积小、重量轻、功耗低等优点，其组成的拖曳阵直径更小，水下优势更大。随着水下传感器所需要达到的水下深度日益增加，传统的微机械超声换能器在深水中受到高压的影响，使其性能不足，或导致换能器薄膜破裂。同时，传统的封装方法在深水中也难以耐高压，容易出现封装结构破损。

发明内容

本发明通过提供一种压电微机械超声换能器封装结构及其封装方法，解决现有技术中压电微机械超声换能器在深水中难以耐高压、易破损的问题。

本发明提供一种压电微机械超声换能器封装结构，包括：第一封装单元；所述第一封装单元包括压电微机械超声换能器、载板、第一封装介质和第二封装介质；所述压电微机械超声换能器包括带有贯穿空腔的硅衬底层、位于所述贯穿空腔上方的换能器薄膜结构；所述压电微机械超声换能器固定在所述载板上，所述载板固定在所述第二封装介质上，所述第二封装介质围封的空间形成第一腔室，所述第一封装介质充满所述第一腔室并完全包覆所述压电微机械超声换能器；所述第一封装介质为声阻匹配的液体介质，用于保持所述换能器薄膜结构的上下压强一致；所述第二封装介质为透声固态介质，用于保证封装结构在水下的强度。

优选的，所述载板采用孔状或网状的放大电路板；连接于所述放大电路板上的导线通过所述第二封装介质上设置的通孔引出。

优选的，所述载板采用孔状或网状的封装基板；连接于所述封装基板上的导线通过所述第二封装介质上设置的通孔引出；所述压电微机械超声换能器封装结构还包括第二封装单元，所述第二封装单元用于对放大电路板进行单独封装；所述第二封装单元形成有第二腔室，所述第二腔室内安装有所述放大电路板，连接于所述放大电路板上的导线通过所述第二封装单元上设置的通孔引出；所述第二封装单元与所述第一封装单元电性连接。

优选的，所述第二封装介质上设置有密封结构，所述密封结构用于提供灌注所述第一封装介质的通道；在所述第一封装介质充满所述第一腔室后，对所述密封结构进行密封。

优选的，多个所述第一封装单元形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳中。

优选的，一个所述第一封装单元和一个所述第二封装单元构成一个封装组合，多个所述封装组合形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳中。

另一方面，本发明提供一种压电微机械超声换能器封装方法，包括以下步骤：

将压电微机械超声换能器固定在载板上，将所述载板固定在第二封装介质上，所述第二封装介质围封的空间形成第一腔室；

将第一封装介质灌注至所述第一腔室内，使所述第一封装介质充满所述第一腔室并完全包覆所述压电微机械超声换能器，形成第一封装单元；

其中，所述压电微机械超声换能器包括带有贯穿空腔的硅衬底层、位于所述贯穿空腔上方的换能器薄膜结构；所述第一封装介质为声阻匹配的液体介质，利用所述第一封装介质保持所述换能器薄膜结构的上下压强一致；所述第二封装介质为透声固态介质，利用所述第二封装介质保证封装结构在水下的强度。

优选的，所述载板采用孔状或网状的放大电路板，将所述压电微机械超声换能器与所述放大电路板集成后封装，得到所述第一封装单元；

或者，所述载板采用孔状或网状的封装基板，将所述压电微机械超声换能器与放大电路板分别进行封装，对应得到所述第一封装单元和第二封装单元，然后将所述第一封装单元和所述第二封装单元电性连接构成一个封装组合。

优选的，所述载板采用放大电路板时，还包括利用多个所述第一封装单元形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳中；所述载板采用封装基板时，还包括利用多个所述封装组合形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳中。

优选的，所述换能器薄膜结构从下到上依次包括下氧化硅层、硅结构层、压电层、电极层和上氧化硅层；

所述贯穿空腔通过以下三种方式中的任意一种得到：

对所述硅衬底层进行背面刻蚀前，先将所述硅衬底层的背面减薄至所需厚度，然后通过背面刻蚀得到所述贯穿空腔；

利用空腔绝缘体上硅技术将存在空腔的硅衬底层和所述硅结构层进行键合，形成CSOI空腔；对所述硅衬底层进行背面刻蚀，使刻蚀出的第二空腔与所述CSOI空腔相连，得到所述贯穿空腔；

利用空腔绝缘体上硅技术将存在空腔的硅衬底层和所述硅结构层进行键合，对所述硅衬底层进行背面减薄，直至CSOI空腔暴露出来，得到所述贯穿空腔。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明中，压电微机械超声换能器包括带有贯穿空腔的硅衬底层、位于贯穿空腔上方的换能器薄膜结构；将压电微机械超声换能器固定在载板上，将载板固定在第二封装介质上，第二封装介质围封的空间形成第一腔室，利用第一封装介质充满第一腔室并完全包覆压电微机械超声换能器形成第一封装单元，本发明中的第一封装介质为声阻匹配的液体介质，第二封装介质为透声固态介质，贯穿空腔贯穿整个硅衬底层，且载板不遮盖贯穿空腔的底部，第一封装介质可以直接充满贯穿空腔内，与换能器薄膜结构的底部接触，从而能够保持换能器薄膜结构的上下压强一致，使其在深水中不会受到压强变化的影响，保持高灵敏度，利用第二封装介质能够保证封装结构在水下的强度。本发明中，载板具体采用放大电路板时，将压电微机械超声换能器与放大电路板集成后封装，得到第一封装单元，封装步骤少、易操作。此外，本发明还可在上述基础上添加第二封装单元，将压电微机械超声换能器与放大电路板分别进行封装，对应得到第一封装单元和第二封装单元，然后将第一封装单元和第二封装单元电性连接构成一个封装组合，可以使封装尺寸进一步降低。综上，本发明能够确保换能器薄膜结构的上下压强一致，能够减小封装结构内外压差，从而提高压电微机械超声换能器在水下的耐压能力。此外，本发明中声波通过声阻相匹配的封装介质传播，不经过空气，减少了声波的能量损耗，因此本发明还具有低能量损耗的优点。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种压电微机械超声换能器封装结构的结构示意图；

图2为第一种压电微机械超声换能器的结构示意图；

图3为第一种压电微机械超声换能器的制备工艺流程图；

图4为第二种压电微机械超声换能器的结构示意图；

图5为第三种压电微机械超声换能器的结构示意图；

图6为本发明实施例2提供的一种压电微机械超声换能器封装结构的结构示意图；

图7为压电微机械超声换能器固定在网状的封装基板或放大电路板的示意图；

图8为压电微机械超声换能器固定在孔状的封装基板或放大电路板的示意图；

图9为本发明实施例3提供的多个封装结构形成拖曳阵并进行二次封装的整体示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

实施例1提供了一种压电微机械超声换能器的封装结构，参见图1，包括：第一封装单元，所述第一封装单元包括压电微机械超声换能器101、载板102、第一封装介质103和第二封装介质104。

所述压电微机械超声换能器101包括带有贯穿空腔的硅衬底层和位于所述贯穿空腔上方的换能器薄膜结构；具体的，所述贯穿空腔贯穿整个所述硅衬底层，所述换能器薄膜结构在所述硅衬底层的上方与所述硅衬底层接合，形成所述压电微机械超声换能器101的完整结构。

所述压电微机械超声换能器101固定在所述载板102上，所述载板102固定在所述第二封装介质104上，所述第二封装介质104围封的空间形成第一腔室，所述第一封装介质103充满所述第一腔室并完全包覆所述压电微机械超声换能器101，即所述第二封装介质104的内部留出有所述第一封装介质103的空间，所述第一封装介质103充满所述第二封装介质104的内部空间并完全覆盖所述压电微机械超声换能器101。例如，所述第二封装介质104上设置有密封结构105，所述密封结构105用于提供灌注所述第一封装介质103的通道；在所述第一封装介质103充满所述第一腔室后，对所述密封结构105进行密封。

所述第一封装介质103为声阻匹配的液体介质，用于保持所述换能器薄膜结构的上下压强一致；优选采用硅油，硅油具有在宽温范围内粘度变化小、优良的电绝缘性、腐蚀性弱、声阻匹配等优点。。

所述第二封装介质104为透声固态介质，用于保证封装结构在水下的强度；所述第二封装介质104不仅能保证封装产品在水下的强度，还能确保声信号不被阻隔，优选采用聚氨酯透声胶，聚氨酯透声胶不仅对声音信号的衰减小，且性质稳定，强度高。

其中，所述载板102具体可采用孔状或网状的放大电路板；连接于所述放大电路板上的导线通过所述第二封装介质104上设置的通孔引出。即实施例1将所述压电微机械超声换能器101与所述放大电路板集成后封装，得到所述第一封装单元。

与上述结构对应，实施例1还提供一种压电微机械超声换能器的封装方法，包括以下步骤：

将所述压电微机械超声换能器101固定在所述载板102上，将所述载板102固定在所述第二封装介质104上，所述第二封装介质104围封的空间形成第一腔室；

将所述第一封装介质103灌注至所述第一腔室内，使所述第一封装介质103充满所述第一腔室并完全包覆所述压电微机械超声换能器101，形成第一封装单元；

其中，所述压电微机械超声换能器101包括带有贯穿空腔的硅衬底层、位于所述贯穿空腔上方的换能器薄膜结构；所述第一封装介质103为声阻匹配的液体介质，利用所述第一封装介质103保持所述换能器薄膜结构的上下压强一致；所述第二封装介质104为透声固态介质，利用所述第二封装介质104保证封装结构在水下的强度。

具体的，所述封装方法可以将所述压电微机械超声换能器101的四周边缘固定在所述放大电路板上，通过所述第二封装介质104上设置的所述密封结构105(例如，密封孔)抽真空并灌注所述第一封装介质103，利用所述第一封装介质103充满所述压电微机械超声换能器101的所述贯穿空腔并完全覆盖所述压电微机械超声换能器101，利用所述第二封装介质104进行封装并固定所述压电微机械超声换能器101，最后对所述密封结构105进行密封，完成封装。

下面对实施例1中的压电微机械超声换能器的具体结构进行举例说明。

(1)第一种压电微机械超声换能器。

参见图2，所述压电微机械超声换能器从下到上依次为带有贯穿空腔201的硅衬底层202、下氧化硅层203、硅结构层204、压电层205、电极层206和上氧化硅层207，其制备方法包括以下步骤：

(a)获取具有所述硅衬底层202、所述下氧化硅层203和所述硅结构层204的硅片，参见图3中的(a)所示；

(b)沉积所述压电层205并图形化，露出所述硅结构层204，所述硅结构层204可作为底电极，参见图3中的(b)所示；

(c)沉积所述电极层206并图形化，形成顶电极，参见图3中的(c)所示；

(d)沉积所述上氧化硅层207并图形化，露出顶电极焊盘，参见图3中的(d)所示；

(e)将所述硅衬底层202的背面减薄至所需厚度，参见图3中的(e)所示；

(f)对所述硅衬底层202进行背面刻蚀，获得所需的贯穿空腔201，参见图3中的(f)所示。

上述方案利用背面刻蚀前先进行背面减薄的方式实现减小空腔大小和减小对准误差。

所述贯穿空腔201贯穿整个所述硅衬底层202，所述贯穿空腔201的形状可以为圆形，方形或六边形等。所述硅结构层204具有磷重掺杂，可作为换能器的底电极。所述电极层206与所述贯穿空腔201同几何中心，可以为圆形、方形或六边形等，所述电极层206可以与所述贯穿空腔201形状相同或不相同。所述硅结构层204的材料可以为单晶硅、多晶硅或非晶硅，所述压电层205的材料可以为氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅，所述电极层206的材料可以为金、铝、铂或铬。

(2)第二种压电微机械超声换能器。

参见图4，所述压电微机械超声换能器从下到上依次为带有第二空腔401a和CSOI空腔401b的硅衬底层402、下氧化硅层403、硅结构层404、压电层405、电极层406和上氧化硅层407，其制备方法包括以下步骤：

(a)获取具有所述硅衬底层402、所述CSOI空腔401b、所述下氧化硅层403和所述硅结构层404的硅片；

(b)沉积所述压电层405并图形化，露出所述硅结构层404，所述硅结构层404可作为底电极；

(c)沉积所述电极层406并图形化，形成顶电极；

(d)沉积所述上氧化硅层407并图形化，露出顶电极焊盘；

(e)对所述硅衬底层402进行背面刻蚀，使刻蚀出的所述第二空腔401a与所述CSOI空腔401b连接，获得所需的贯穿空腔。

上述方案利用CSOI(空腔绝缘体上硅)技术将存在空腔的硅衬底层和硅结构层进行键合，形成CSOI空腔，对衬底进行背面刻蚀，使刻蚀的第二空腔与CSOI空腔相连，得到需要的贯穿空腔，实现减小空腔大小和减小对准误差。

(3)第三种压电微机械超声换能器。

参见图5，所述压电微机械超声换能器从下到上依次为带有CSOI空腔501的硅衬底层502、下氧化硅层503、硅结构层504、压电层505、电极层506和上氧化硅层507，其制备方法包括以下步骤：

(a)获取具有所述硅衬底层502、所述CSOI空腔501、所述下氧化硅层503和所述硅结构层504的硅片；

(b)沉积所述压电层505并图形化，露出所述硅结构层504，所述硅结构层504可作为底电极；

(c)沉积所述电极层506并图形化，形成顶电极；

(d)沉积所述上氧化硅层507并图形化，露出顶电极焊盘；

(e)对所述硅衬底层502进行背面减薄，直到所述CSOI空腔501暴露出来，获得所需的贯穿空腔。

上述方案利用CSOI技术将存在空腔的硅衬底层和硅结构层进行键合，对衬底进行背面减薄，直至CSOI空腔暴露出来，得到需要的贯穿空腔，实现减小空腔大小和减小对准误差。

贯穿空腔的大小以及贯穿空腔与电极的对准精度是换能器性能的关键参数，本发明可以采用上述三种方式实现减小空腔大小和减小对准误差。

实施例1将压电微机械超声换能器与放大电路集成后封装，具有步骤少、易操作的优点。

实施例2：

实施例2与实施例1的不同之处在于，实施例2中的所述载板采用孔状或网状的封装基板，实施例2将所述压电微机械超声换能器与放大电路板分别进行封装，对应得到所述第一封装单元和第二封装单元，然后将所述第一封装单元和所述第二封装单元电性连接构成一个封装组合。

具体的，参见图6，实施例2中压电微机械超声换能器601包括带有贯穿空腔的硅衬底层、位于所述贯穿空腔上方的换能器薄膜结构；所述压电微机械超声换能器601固定在封装基板602(即实施例2中的载板)上，所述封装基板602固定在所述第二封装介质604上，所述第二封装介质604围封的空间形成第一腔室，所述第一封装介质603充满所述第一腔室并完全包覆所述压电微机械超声换能器601；所述第一封装介质603为声阻匹配的液体介质，用于保持所述换能器薄膜结构的上下压强一致；所述第二封装介质604为透声固态介质，用于保证封装结构在水下的强度。

实施例2具体可通过设置于所述第二封装介质604上的密封结构605灌注所述第一封装介质603，利用所述第一封装介质603充满所述压电微机械超声换能器601的贯穿空腔并完全覆盖所述压电微机械超声换能器601，利用所述第二封装介质604封装并固定所述压电微机械超声换能器601，最后对所述密封结构605进行密封。

此外，实施例2还对放大电路板606进行单独封装，所述放大电路板606上安装有实现相关功能的电子元件607。即实施例2提供的所述压电微机械超声换能器封装结构还包括第二封装单元，所述第二封装单元用于对所述放大电路板606进行单独封装；所述第二封装单元形成有第二腔室，所述第二腔室内安装有所述放大电路板606，连接于所述放大电路板606上的导线通过所述第二封装单元上设置的通孔引出；连接于所述封装基板602上的导线通过所述第二封装介质上设置的通孔引出；所述第二封装单元与所述第一封装单元电性连接。即实施例2将上述两个封装结构(即第一封装单元和第二封装单元)连接在一起，组成一个完整的封装。

实施例2提供的封装方法相较于实施例1，虽然封装数量加倍，但是能够进一步降低封装尺寸。

与上述结构对应，实施例2还提供一种压电微机械超声换能器的封装方法，包括：将压电微机械超声换能器固定在封装基板上，将所述封装基板固定在第二封装介质上，所述第二封装介质围封的空间形成第一腔室；将第一封装介质灌注至所述第一腔室内，使所述第一封装介质充满所述第一腔室并完全包覆所述压电微机械超声换能器，形成第一封装单元；将连接于所述封装基板上的导线通过所述第二封装介质上设置的通孔引出；将放大电路板固定在另一个第二封装介质上，形成第二封装单元；该第二封装介质围封的空间形成第二腔室；将连接于所述放大电路板上的导线通过所述第二封装单元上设置的通孔引出；将所述第二封装单元与所述第一封装单元电性连接。

上述封装方法是将所述压电微机械超声换能器与放大电路板分别进行封装，对应得到所述第一封装单元和所述第二封装单元，然后将所述第一封装单元和所述第二封装单元电性连接构成一个封装组合。

实施例1或实施例2进行封装时，可以如图7所示，将压电微机械超声换能器701固定在具有网状结构的封装基板或放大电路板上702；也可以如图8所示，将压电微机械超声换能器801固定在具有孔状结构的封装基板或放大电路板802上。利用孔状或网状的封装基板或放大电路板能够使压电微机械超声换能器背面的贯穿空腔不被掩盖。此外，网状的封装基板或放大电路可以在不完全遮盖空腔的情况下，提供更多的支撑，并且对换能器的对准要求较低。

实施例3：

实施例3在实施例1和实施例2的基础上，将多个压电微机械超声换能器的封装组合在一起进行二次封装，形成拖曳阵。拖曳阵具有离体布置工作环境好、深水环境适应性强的优势。一般认为舰艇自噪音降低20分贝，被动声呐工作距离可增加一倍，拖曳阵因为离舰布置，在改善工作环境提高探测性能上具备先天优势。

例如，如图9中的(a)所示，在实施例1的基础上，所述载板采用放大电路板时，利用多个所述第一封装单元901形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳904中。即将多个压电微机械超声换能器和放大电路板的集成封装组合在一起，并封装在二次封装外壳904中。

例如，如图9中的(b)所示，在实施例2的基础上，所述载板采用封装基板时，一个所述第一封装单元902和一个所述第二封装单元903构成一个封装组合，利用多个所述封装组合形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳904中。即将多个由压电微机械超声换能器的单独封装和放大电路板的单独封装组成的封装进一步组合在一起，并封装在二次封装外壳904中。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种压电微机械超声换能器封装结构，其特征在于，包括：第一封装单元；所述第一封装单元包括压电微机械超声换能器、载板、第一封装介质和第二封装介质；所述压电微机械超声换能器包括带有贯穿空腔的硅衬底层、位于所述贯穿空腔上方的换能器薄膜结构；所述压电微机械超声换能器固定在所述载板上，所述载板固定在所述第二封装介质上，所述第二封装介质围封的空间形成第一腔室，所述第一封装介质充满所述第一腔室并完全包覆所述压电微机械超声换能器；所述第一封装介质为声阻匹配的液体介质，用于保持所述换能器薄膜结构的上下压强一致，所述液体介质采用硅油；所述第二封装介质为透声固态介质，用于保证封装结构在水下的强度。

2.根据权利要求1所述的压电微机械超声换能器封装结构，其特征在于，所述载板采用孔状或网状的放大电路板；连接于所述放大电路板上的导线通过所述第二封装介质上设置的通孔引出。

3.根据权利要求1所述的压电微机械超声换能器封装结构，其特征在于，所述载板采用孔状或网状的封装基板；连接于所述封装基板上的导线通过所述第二封装介质上设置的通孔引出；所述压电微机械超声换能器封装结构还包括第二封装单元，所述第二封装单元用于对放大电路板进行单独封装；所述第二封装单元形成有第二腔室，所述第二腔室内安装有所述放大电路板，连接于所述放大电路板上的导线通过所述第二封装单元上设置的通孔引出；所述第二封装单元与所述第一封装单元电性连接。

4.根据权利要求1所述的压电微机械超声换能器封装结构，其特征在于，所述第二封装介质上设置有密封结构，所述密封结构用于提供灌注所述第一封装介质的通道；在所述第一封装介质充满所述第一腔室后，对所述密封结构进行密封。

5.根据权利要求1所述的压电微机械超声换能器封装结构，其特征在于，多个所述第一封装单元形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳中。

6.根据权利要求3所述的压电微机械超声换能器封装结构，其特征在于，一个所述第一封装单元和一个所述第二封装单元构成一个封装组合，多个所述封装组合形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳中。

7.一种如权利要求1所述的压电微机械超声换能器封装结构的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

将压电微机械超声换能器固定在载板上，将所述载板固定在第二封装介质上，所述第二封装介质围封的空间形成第一腔室；

将第一封装介质灌注至所述第一腔室内，使所述第一封装介质充满所述第一腔室并完全包覆所述压电微机械超声换能器，形成第一封装单元；

其中，所述压电微机械超声换能器包括带有贯穿空腔的硅衬底层、位于所述贯穿空腔上方的换能器薄膜结构；所述第一封装介质为声阻匹配的液体介质，利用所述第一封装介质保持所述换能器薄膜结构的上下压强一致；所述第二封装介质为透声固态介质，利用所述第二封装介质保证封装结构在水下的强度。

8.根据权利要求7所述的压电微机械超声换能器封装结构的封装方法，其特征在于，所述载板采用孔状或网状的放大电路板，将所述压电微机械超声换能器与所述放大电路板集成后封装，得到所述第一封装单元；

或者，所述载板采用孔状或网状的封装基板，将所述压电微机械超声换能器与放大电路板分别进行封装，对应得到所述第一封装单元和第二封装单元，然后将所述第一封装单元和所述第二封装单元电性连接构成一个封装组合。

9.根据权利要求8所述的压电微机械超声换能器封装结构的封装方法，其特征在于，所述载板采用放大电路板时，还包括利用多个所述第一封装单元形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳中；所述载板采用封装基板时，还包括利用多个所述封装组合形成拖曳阵，并封装在二次封装外壳中。

10.根据权利要求7所述的压电微机械超声换能器封装结构的封装方法，其特征在于，所述换能器薄膜结构从下到上依次包括下氧化硅层、硅结构层、压电层、电极层和上氧化硅层；

所述贯穿空腔通过以下三种方式中的任意一种得到：

对所述硅衬底层进行背面刻蚀前，先将所述硅衬底层的背面减薄至所需厚度，然后通过背面刻蚀得到所述贯穿空腔；

利用空腔绝缘体上硅技术将存在空腔的硅衬底层和所述硅结构层进行键合，形成CSOI空腔；对所述硅衬底层进行背面刻蚀，使刻蚀出的第二空腔与所述CSOI空腔相连，得到所述贯穿空腔；

利用空腔绝缘体上硅技术将存在空腔的硅衬底层和所述硅结构层进行键合，对所述硅衬底层进行背面减薄，直至CSOI空腔暴露出来，得到所述贯穿空腔。