【技术领域】 【0001】 本公开涉及诸如包括压电材料的柱结构的声学换能器的设备以及制造此类设备的方法。 【背景技术】 【0002】 例如,柱结构可以有利于减少声学装置的元件之间的声学​​和/或机械相互耦合。 Chen 等人的出版物 [DOI: 10.1039/C5NR01746G] 描述了一种高性能 P(VDF-TrFE) 纳米发电机,它具有通过图案化 EHD 张力自连接和垂直集成的纤维。有 Cheng 等人的另一份出版物 [DOI: 10.1002/smll.201604245] 描述了压印 P(VDF-TrFE)/BaTiO ₃ 描述了一种使用纳米复合微柱的高性能压电纳米发电机。 Xu 等人的另一篇文章 [DOI: 10.1117/12.817028] 描述了 PVDF 声学传感器的设计和微加工。 【0003】 仍然需要进一步改进压电设备的制造和使用,例如,具有与各种制造和后处理步骤兼容的坚固结构。 【发明概要】 【0004】 本公开的方面涉及压电装置及其制造方法。 如本文所述,压电装置包括包含压电材料的柱阵列。 通常,柱子布置在基板上。 压电层可以在柱的面向基板的每一端处一体地连接到柱。 例如,压电层形成桥接结构,用作柱的每一端之间的压电材料的平台。 可以通过将具有压电柱阵列的基板压在另一基板上提供的液体压电材料层上来制造这种装置。 当压电材料凝固时,它们之间可以形成一体连接。 凝固的压电层因此可以在每个柱的端部之间形成桥接结构。 有利地,压电材料的桥结构可以用作用于容易放置另外的电子部件和结构的平台。 通过对柱层和桥接层使用相同或相似的材料,该结构可以形成具有均匀机电特性的单一结构。 【0005】 根据以下详细描述、所附权利要求和附图,将更充分地理解所公开的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点。 【图纸简要说明】 【0006】 [图1A] 图2说明压电装置及其制造步骤; [图1B] 图2说明压电装置及其制造步骤; 【图2A】 图2说明压电装置及其制造步骤; [图2B] 图2说明压电装置及其制造步骤; [图3A] 图2说明压电装置及其制造步骤; [图3B] 图2说明压电装置及其制造步骤; [图4A] 图2说明压电装置及其制造步骤; [图4B] 图2说明压电装置及其制造步骤; [图5A] 图2说明压电装置及其制造步骤; [图5B] 图2说明压电装置及其制造步骤; [图6] 图2说明压电装置及其制造步骤; 【图7A】 图2显示了各种尺寸的压电器件; [图 7B] 图2显示了通过本文描述的方法制造的压电装置的照片。 [图8A] 图10示出了具有用于提高压电材料的粘附性的锚结构的压电装置; [图8B] 图10示出了具有用于提高压电材料的粘附性的锚结构的压电装置; [图8C] 图10示出了具有用于提高压电材料的粘附性的锚结构的压电装置; [图8D] 图10示出了具有用于提高压电材料的粘附性的锚结构的压电装置; [图8E] 图10示出了具有用于提高压电材料的粘附性的锚结构的压电装置; [实施发明的方式] 【0007】 用于描述特定实施例的术语不旨在限制本发明。 如本文所用,单数形式“a”、“an”和“the”旨在也包括复数形式,除非上下文清楚地另有说明。 术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。 应当理解,术语“包含”和/或“包含”指定所列举特征的存在,但不排除一个或多个其他特征的存在或添加。 在将方法的特定步骤描述为在另一步骤之后的情况下,除非另有说明,否则该特定步骤可以直接在另一步骤之后或在执行该特定步骤之前的一个步骤之后。应当理解,一个以上的中间步骤可以是执行。 类似地,当描述结构或组件之间的连接时,应当理解,除非另有说明,否则可以直接或通过中间结构或组件建立这种连接。 【0008】 现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明,其中示出了本发明的实施例。 在附图中,为了清楚起见,系统、组件、层和区域的绝对和相对尺寸可能被放大。 可以参照本发明的可能理想化的实施例和中间结构的示意图和/或截面图来描述实施例。 在说明书和附图中,相同的数字始终指代相同的元件。 相关术语及其派生词应被解释为指的是当时描述的或附图中所示的方向。 这些相关术语是为了描述方便,除非另有说明,否则不要求系统在任何特定方向上构建或操作。 【0009】 图1A和1B显示了通过模具(F)形成柱11的阵列。 在一个实施例中,例如如图所示,该形成包括将具有模具开口31的模具结构30压入第一基板10上的前体层1中。 尽管开口31被示为延伸穿过模具结构30,当然可以关闭它们的顶部。 因此,可以将前体层1的压电材料“M”压入每个模具开口31以形成每个柱11。 在一些实施例中,前体层1中的压电材料“M”在模制之前和/或期间被软化,例如通过加热。 这可以促进材料变形为柱的形状。 在移除模具之前,可以例如通过主动或被动冷却来固化柱状材料。 【0010】 也可设想形成如本文所述的压电柱阵列的其他方法。 例如,在一些实施例中(未示出),前体层1的压电材料“M”根据网格线切割,在这些线之间形成柱11。 例如,可以通过物理切割工具、激光或其他曝光来切割材料,可选地随后进行蚀刻。 还可以想到通过增材制造来制造支柱。 另一种制造柱子的方法可能涉及电流体动力拉动。 【0011】 在一些实施例中,例如如图所示,第一基板10在柱体阵列11下方形成支撑结构。 通常,第一基板10由与柱不同的材料构成,例如非压电材料。 例如,第一基板10包括塑料、玻璃或硅基板。 或者,第一基板10本身可以包括基本上仅由前体层1形成的压电材料“M”。 使用柔性基板作为第一基板10可以促进模具结构30在形成之后与柱11的分离。 备选地或附加地,模具结构30可以是柔性的。 【0012】 在一个优选实施例中,例如如图所示,柱体11的长度方向垂直于第一基板10的平面,并且每一端都远离第一基板10(压电层21的方向)延伸。 备选地或附加地,一些或所有的柱可以定向成与第一基板和/或第二基板的表面法线成一定角度。 【0013】 在优选实施例中,电连接件和/或部件结合在第一衬底10中或第一衬底10上。 例如,它们可以在例如硅或其他材料的衬底上光刻形成。 在一些实施例中,一个或多个附加层形成在前体层1和第一衬底10之间。 例如,附加层可以具有电气或其他功能。 优选地,至少第一电极13形成在柱11和第一基板10之间,用于向压电材料“M”施加电势(电压)。 例如,第一电极13包括可以被图案化或可以不被图案化的导电层(例如,金属)。 在一些实施例中,第一电极13是用于向所有柱体施加相同电压的公共电极。 例如,第一电极13为贯穿所有柱体下方的连续金属层。 在其他或进一步的实施例中,第一电极13被细分以单独寻址(施加各自的电压至)一个柱或多个柱(例如,所有柱的子集)。 例如,一个电极可以覆盖相邻柱的集合或集群。 【0014】 在其他或进一步的实施例中,第一衬底10以与本文关于第二衬底20所描述的方式类似的方式移除。 例如,成型后的前体层1的剩余部分可以形成第二压电层12,如图所示。 第二压电层12也可以采用其他方式形成,例如可以作为单独的层形成或者可以像第一压电层21一样稍后添加。 若移除第一基板10,则第二压电层12可作为柱体11与相对侧的压电层21之间的另一平台。 因此,在移除第一基板10之后仍然可以进行电连接,或者可以在移除基板的同时在第二压电层12上保留具有电连接的中间层。 备选地,或者除了用作平台之外,第二压电层12可以具有其他功能,而不管第一基板10是否被移除。 例如,第二压电层12可以帮助稳定柱11的结构和/或柱11与第一基板10或中间层(例如第一电极13)的连接。 【0015】 图2A和2B示出压电层21如何设置在压电柱11的阵列上。 在优选实施例中,第一基板10包括包含压电材料“M”的柱11的阵列,并且第二基板20包括面向柱11的每一端的压电层21。有 在其他或进一步的实施例中,支柱11的每一端被压入压电层21,同时压电层21至少部分地是液体(P)。 在一些实施例中,压电层21固化以在压电层21和柱11之间形成整体连接。 这允许压电层21在柱11的每一端之间形成桥结构。 【0016】 可以想到各种方法来形成桥梁结构或平台。 在优选实施例中,将柱轻轻压到包含“湿”的薄膜桥(例如,具有相对低粘度的液体)的基板上。 例如,至少部分液态的压电层21的粘度为10 ⁶ 小于 mPa·s(相当于花生酱)或 10 ⁴ 小于 mPa·s(相当于蜂蜜)或 10 ² 小于 mPa·s(例如,橄榄油状),小于 1 mPa·s(水)或更少。 例如,压电层21可以是“湿的”或液态的,因为桥接层处于溶液中,未交联(未固化),或由于接近其熔化(或玻璃化转变)温度而变软。 这可能取决于压电材料“M”的类型。 【0017】 一旦柱被推入,压电层21可被干燥、固化或冷却以形成永久桥结构。 例如,这可以将粘度急剧增加100、1000或更多倍,并且最优选地增加到压电层21表现为固体的粘度。 通过在将柱11压入压电层21中的同时固化至少部分液态的压电层21,可以在它们之间建立永久的(或至少足够持久的)连接。 然后柱11和压电层21可以形成基本上单片或整体的压电材料“M”。 【0018】 根据“湿”压电层21的粘度和厚度,可以用一定的力将柱压入压电层21中。 通常,大量的湿膜会迁移到柱子之间的空间中。 结果,可以降低支柱的高度。 这种效果在某种程度上可能是理想的,因为它促进了柱和桥接层之间的粘附。 在一些实施例中,例如,如果膜与柱的高度相比相对薄,则甚至可以将柱一直向下推,直到它们接触在其上形成湿薄膜的基板。 例如,此时可能不会发生进一步的移动,湿膜将不再进入柱子之间的空间。 在其他或进一步的实施例中,可以根据湿膜的粘度施加有限的压力,例如,如果不想降低有效柱高度。 在一些情况下,包括柱体的第一基板10(例如,玻璃板)的重量就足够了。 【0019】 在优选实施例中,压电层21包括与柱11基本相同的压电材料“M”。 通过使用相同的材​​料,压电层21和柱体11可以具有相似的特性和/或改善它们之间的连接。 例如,当通过施加电场来操作复合结构时,在压电材料“M”中发生的变形在压电层21和柱11的每个部分中可以相同或相似。 此外,连接可以完全集成。 【0020】 在优选实施例中,柱11和压电层21的压电材料“M”均包括(或基本上由)压电聚合物。 最优选地,压电材料包括聚合物材料或聚合物/陶瓷复合材料或基本上由聚合物材料或聚合物/陶瓷复合材料组成。 聚合物压电材料的例子包括PVDF及其共聚物、聚酰胺、液晶聚合物、聚酰亚胺和聚偏二氯乙烯PVDC。 聚合物/陶瓷复合材料的示例包括聚合物介质(例如 PVDF、环氧树脂、SU8 和 PDMS)中的 BaTiO。 ₃ 、PZT、ZnO 或 PMN-PT。 【0021】 在优选实施例中,压电层21通过施加热(H)熔化直到它至少部分液化。 最优选地,热量H被施加到压电层21而不是柱11。 由此,可以更好地保持压电层21的结构完整性。 最优选地,在将柱11压入(P)到压电层21中的步骤之前,而不是在压入步骤期间,将热H施加到压电层21。 【0022】 在一些实施例中,内部热源(例如,作为第二基板的一部分,未示出)可用于加热压电层21。 在其他或进一步的实施例中,热量H由外部热源(也未示出)施加。 例如,具有压电层21的第二基板20(仅)被放置在烘箱中以施加热量H(而例如第一基板10保持未加热)。 备选地或附加地,热量H由(定向的)辐射源施加,例如通过用红外线或其他辐射照射压电层21。 在一个实施例中,热量H仅或主要施加到压电层21。 【0023】 在一个实施例中,熔融的压电层21在与柱11连接后通过冷却(C)固化以与柱11形成一体连接,例如如图2B所示。 例如,压电层21的材料可以通过主动或被动冷却来固化。 作为熔化的替代方案或除了熔化之外,在一些实施例中,至少部分液态或湿润的压电层21包括未固化(非交联)的压电材料“M”。 例如,将柱体11压入未固化的压电层21中,然后通过固化将其固化。 例如,压电层21可以通过热和/或诸如紫外光的电磁辐射来固化以促进压电材料“M”中的交联。 在其他或进一步的实施例中,至少部分液态或湿润的压电层21包含或由包含压电材料“M”的溶液形成。 例如,将柱11压入压电层21的溶液中,然后通过干燥使溶液固化。 例如,当去除溶剂时,压电层21可以被主动或被动地干燥而留下固体结构。 还考虑了干燥和固化的组合,例如,其中溶液包含未固化的压电材料“M”并且未固化的压电材料“M”在除去溶剂之后被固化。 还可以设想从溶液中施加压电材料“M”并在干燥后熔化该材料。 【0024】 在优选实施例中,当柱11被推入至少部分熔化的压电层21中时,柱11的每一端定位在向下的方向上。 通过允许柱11(在重力方向上)悬挂在第一基板10上,即使柱11由于例*自压电层21的间接热而开始熔化,柱11也将具有更好的形状。可以维持到 在其他或进一步的实施例中,压电层21设置在第二衬底20之上,优选地以向上的方向或定向。 有利地,在该取向中,压电层21的熔融材料可以保留在第二基板20上而不会滴落在柱11之间。 在压电层21充分凝固后,例如可以将连接结构倒置用于后续处理。 【0025】 图3A和3B示出了第二基板20被移除的实施例。 在一个实施例中,移除第二基板20(R),留下固化的压电层21作为桥接柱11的每一端的平台。 例如,这可能会在平台顶部呈现出均匀且平坦的表面。 在一些实施例中,电连接随后可以直接放置在压电层21上,然后压电层21形成支柱11的组成部分。 使用柔性(例如,可弯曲)基板作为第二基板可以促进第二基板的移除。 例如,使用诸如塑料的柔性材料。 可以想到使第二基板附接到压电层21而不是将其移除。 例如,第二基板20可能已经包括第二基板20和压电层21之间的电连接和/或层(未示出)。 例如,第二基板20上的这些集成电连接然后可用于将相应的电压施加到柱11。 例如,第二基板20可以具有集成的第二电极,第二电极在第一基板10上的第一电极13之间施加电场。 【0026】 图4A和4B示出了在由压电层21形成的平台上提供的电路。 在一些实施例中,电触点23和/或互连25被放置在桥接柱11的压电层21上。 例如,它们可用于向压电材料“M”施加各自的电压或从压电材料“M”接收各自的电压。 应当理解,由与柱11集成的压电层21形成的平台可以极大地促进触点23和/或互连25的沉积。 【0027】 在一些实施例中,在第二基板20上的压电层21固化后,翻转第一基板10(例如,将第一基板10放回底部)。 以这种方式,压电层21可以在面向上的柱11的顶部形成平台,随后的连接或组件可以沉积在该平台上。 通过在柱11的顶部提供水平平台,可以促进各种后续沉积方法。 在优选实施例中,电触点23(或其他部件和结构)通过光刻沉积在压电层21上。 例如,这可以包括在压电层21上沉积另一层材料并暴露于用于选择性形成或去除结构的光图案,例如通过湿法或干法蚀刻技术。 或者,其他或进一步的沉积技术,例如印刷或其他转移,例*自供体衬底(未显示)的结构或组件的光诱导正向转移(LIFT)。也可以使用 【0028】 如本文所述的压电装置可用于传输和/或接收声学信号(例如,超声波)。 例如,可以施加电压以通过柱11的压电材料“M”产生电场,激活柱内的振动。 备选地或附加地,例如,可以响应于由外部因素引起的支柱11中的振动来测量电压。 在一些实施例中,例如如图所示,每个支柱 11 中的一个或多个是电气设备 50,该电气设备被配置为经由各自的电极 13、23 在其间传输和接收电信号,连接至 例如,电气设备50包括信号发生器和/或传感器设备。 也可以连接其他或额外的组件,例如用于确定要寻址哪一个或多个支柱11的控制器。 【0029】 图5A和5B示出了柱11中的压电材料的极化、由压电层21和下方可选的第二压电层12形成的桥结构。 在一实施例中,第二压电层12也与柱体11一体连接。 从而,第一压电层21、柱体11和第二压电层12都可以一体连接。 在优选实施例中,柱11阵列中的压电材料'M'通过施加(高)电压'HV'被极化,而电绝缘材料'I'位于柱11之间。差距。 有利地,电绝缘材料“I”可以在极化过程中使用以防止可能损坏设备的短路火花。 在一些实施例中,电绝缘材料“I”包括流体(例如,液体)。 也可以使用固体绝缘材料。 在一些实施例中,在柱连接到压电层21之后,在柱11之间的间隙中提供电绝缘材料“I”。 例如,可以将液体或气体泵入柱之间的间隙中。 最优选地,电绝缘材料“I”在极化之后被去除。 因此,绝缘材料不需要影响柱阵列的机械特性。 【0030】 在优选实施例中,在压电层21连接到柱11之后,柱11通过电晕极化被极化,例如如图5A所示。 不受理论的束缚,电荷可以分布在压电层 21 上,导致沿着柱的长度产生更均匀的电场(与电荷也可以到达柱的侧面的开放结构相反)。) . 也可以想到优选沿柱的长度极化压电材料的其他方法,例如应用HV”。 因此,应当理解,可以在制造的各个阶段执行极化,例如,在提供电极之前或之后。 【0031】 图6示出制造本文所述的压电装置100的优选步骤顺序。 当然,可以想到其他顺序,例如添加更多步骤、删除任何步骤、排列步骤等。 例如,阵列柱11可以通过模具(F)以外的方法制造。 例如,在模制期间柱可能已经面朝下,或者它们可能在连接到湿压电层21时保持面朝上(从第二基板20倒置突出)。 例如,代替加热H,可以使用溶液或未固化的材料来润湿或液化压电层21。 例如,可以仅通过重力或通过主动推动将柱体11主动推入压电层21或将压电层21推入柱体11。 例如,第二基板20可以留在固化的压电层21上。 例如,压电材料可以在结合结构之前、期间或之后被极化。 例如,电连接可以集成到相应的基板中和/或事后提供。 【0032】 图7A示出了具有各种尺寸的压电装置100。 图7B示出了通过本文所述的方法制造的压电装置的照片。 左边的图像代表横截面视图。 右图代表顶视图,重点放在右上角的压电桥层和右下角的柱子/口袋上。 【0033】 不管制造方法如何,本公开可以提供有利的结构和装置。 在一个实施例中,压电装置100包括具有柱11阵列的第一基板10,柱11包括压电材料“M”并且在柱面向第一基板10的每一端与柱11集成。和压电层21连接到. 优选地,压电层21在充当压电材料“M”的平台的支柱11的每一端之间形成桥结构。 【0034】 在一些实施例中,压电装置100包括位于由压电层21形成的平台顶部的电触点(此处未示出)。 在其他或进一步的实施例中,压电装置100包括在柱11和第一基板10之间的第二压电层12。 在优选实施例中,压电装置100包括位于第二压电层12和第一基板10之间的第一电极(此处未示出)。 在一些实施例中,压电装置100包括或耦合到被配置为传输和接收电信号的电气装置(此处未示出)。 例如,信号经由一个或多个压电层12,22被发送到柱11的任一端处的每个电极和/或从每个电极接收信号。 如本文所述制造和/或构造的压电装置100可用于许多目的,最优选地用于产生或检测超声波频率范围内的声波,例如,可用于 例如,压电装置100可以用作医学诊断装置和/或医学成像装置的一部分。 其他用途也是可以想到的。 【0035】 在优选实施例中,支柱11具有支柱高度“Z1”,其是支柱处的(纵向)声波的半波长的整数倍。 优选地选择柱子高度使得沿着柱子的长度(高度)的固有共振频率与发出或接收的声音的频率相匹配。 结果,声波在柱子内产生共振并被放大。 例如,谐振频率可能由材料刚度、柱形、基板等条件决定(这可以给出 λ/2 或 λ/4 谐振器)。 例如,当使用 100 微米 PVDF-TrFE 柱时,与基板结合可实现约 10 MHz 的谐振频率。 当然,可以使用其他尺寸、材料和频率。 例如,柱高度“Z1”的尺寸通常可以在5微米和300微米之间变化,优选地在10微米和200微米之间变化。 例如,压电设备用于超声应用。 【0036】 在优选实施例中,支柱11具有支柱高度“Z1”和支柱宽度“X1”,其中支柱高度“Z1”至少是支柱宽度“X1”的两倍。 纵横比越高,柱子越能发挥一维结构的作用。 例如,这可以改善横向和轴向谐振模式之间的隔离。 另一方面,柱的长度可以优选地选择为等于波长的一半,但是柱的厚度或宽度应当优选地不要小到损害结构完整性。 此外,根据制造方法,最小宽度可能受到限制。 例如,比率“Z1”/“X1”通常为1/2至10,优选大于3或大于4。 【0037】 在优选实施例中,柱子11以它们之间的间隙11g间隔开。 原则上,间隙大于几微米,例如5微米就足以提供柱之间的耦合的充分衰减。 通常,柱子之间的距离“X2”与柱子宽度“X1”相当,例如相差小于 例如,柱体宽度“X1”和距离“X2”都在 5 微米到 100 微米之间的典型范围内。 在一些实施例中,距离“X2”被选择为使得穿过压电层21的兰姆波(例如,A0表面波)在结构上不干扰相邻的柱,从而它们是独立的。 在一些实施例中,例如,为了成像,柱之间的间距(X1+X2)优选地小于超声波波长的一半。 间距也可以更大,例如用于其他应用。 【0038】 压电层21的总表面尺寸“X3”通常远大于柱跨越的间距(“X1”+“X2”)。 例如,“X3”可以至少比“X1”+“X2”大 5 倍,也可以大 10 倍。 在一些实施例中,阵列包括至少10个柱,优选地20个或更多、50个或更多、100个或更多、1000个或更多、10,000个或更多,例如多达100万个或更多。 例如,一个压电器件包括一个 200×200 的柱子阵列,间距为 50 微米,分布在 1 平方厘米的面积上。 【0039】 优选地,压电层21的厚度“Z2”一方面允许柱11沉入压电层21至少一定距离用于连接和/或足够用于后续处理。足够厚以提供稳定的平台结构, 而不会太厚以至于干扰柱子的运动或复合结构所需的一维行为。 通常,柱11的长度“Z1”是压电层的厚度“Z2”的至少2倍或更多,或3倍或更多,优选至少5倍或更多,更优选至少5倍。 21.最多10次以上,20次以上,以上。 【0040】 通常,压电层21的厚度“Z2”大约为柱高度“Z1”的百分之十。 在一些实施例中,与柱高度“Z1”相比更薄的压电层21可预期导致柱之间的串扰更小。 在其他或进一步的实施例中,厚压电层21可允许表面波沿着由压电层21形成的桥或平台通过,这可用于例如干涉。 此外,如果压电层21较厚,桥的机械稳定性会更好。 例如,压电层21的厚度“Z2”为1-30微米,优选为5-20微米。 【0041】 在一些实施例中,柱结构可以在另一端由第二压电层12支撑。 该第二压电层12的厚度Z3通常可以与第一压电层21的厚度“Z2”相似或相同,例如,厚度“Z2”为3。其可以在差异因数以内,或者在两个差异的因数,并且最优选地尽可能对称。 【0042】 通常,第一基板10具有厚度“Z4”,第一基板10的厚度“Z4”大于压电层21的厚度并且柱体的长度“Z1”或大于复合结构的厚度. 例如,第一基板10的厚度大于或等于0.5毫米且大于1毫米,例如至多0.5厘米或更大。 第二基板(此处未示出)可具有与第一基板10相似的厚度,或与第一基板10不同的厚度(例如,第一基板10的厚度)。 【0043】 图8A-8E图示了用于制造本文所述的压电装置100的另一个实施例。 【0044】 在一些实施例中,例如,如图8B所示,第一基板10包括锚固结构10a。 例如,锚结构10a可用于促进或改善沉积在第一基板10上的后续层的粘附。 在一个实施例中,锚固结构10a通过在第一基板10中蚀刻一组空腔而形成。如图所示。 例如,第一基板10包括可蚀刻去除的聚合物材料或基本上由聚合物材料形成。 也可以使用其他材料。 蚀刻工艺通常由蚀刻掩模引导。 例如,如图8A所示,蚀刻掩模可以有利地至少部分地由底部电极13的图案形成。 此外,可以在电极位置和/或第一衬底10上的其他位置(例如,与底部电极13相邻)处使用其他或额外的蚀刻掩模结构。 在优选实施例中,空腔组至少部分地底切蚀刻掩模,例如部分地在电极下方延伸。 这允许进一步改进粘附并且特别地允许后续层即使在基本上弯曲时也保持附接到第一衬底10。 代替蚀刻或者除了蚀刻之外,锚结构10a还可以通过其他方式形成,例如由底部电极本身的结构形成,或者设置在第一基板10上,第一也可以由其他结构形成连接到基板的基板,以帮助保持后续层的粘附。 【0045】 在一些实施例中,在形成锚固结构10a之后,在第一基板10上设置后续层,例如,如图8C所示。 优选地,后续层最初以(部分)液体形式提供。 以这种方式,后续层可以流入或更容易地被推入锚结构10a中。 当后续层的材料流入和/或被迫进入空腔时,该材料可至少部分凝固,例如硬化。 最优选地,后续层包括能够形成前体层1的压电材料M,例如如上文参考图1A所述。 例如,前体层1包括或基本上由诸如P(PVDF-TrFE)的聚合物压电材料形成,其最初以液体形式施加。 在一个实施例中,前体层1被模制以形成压电材料M的柱11,例如如图8D所示。 例如,模制工艺可包括将模具结构30压入前体层1中。 这也可以帮助将压电材料M(进一步)推入锚固结构10a中。 也可以想到形成支柱11的其他方法。 在其他或进一步的实施例中,压电层21一体地连接到柱11,例如,在柱的每一端之间形成桥结构,例如,如图8E中所示。 例如,压电层21可以如参照图2A至3B所描述的那样设置。 【0046】 尽管为了描述的清楚和简洁的目的,特征在本文中被描述为相同或单独的实施例的一部分,但是本发明的范围扩展到所有或部分描述的特征的任何组合。应当理解,它可以包括实施例有 例如,虽然已经提出了用于形成压电装置的各个层和组件的实施例,但是受益于本公开的本领域技术人员可以设想替代方法来实现类似的功能和结果。 例如,层和结构可以组合或拆分成一个或多个替代组件。 所描述和图示的实施例的各种元件提供某些优点,例如制造和使用具有与各种制造和后处理步骤兼容的坚固结构的压电装置。 【0047】 在一些实施例中,本文所述的压电装置用于液体的非接触式混合,例如通过声流实现低剪切高质量流。 在一个实施例中,一种压电装置包括柔性基板。 例如,柔性基材可以形成包含待混合液体的柔性袋的一部分或应用于柔性袋。 例如,袋子包括柔性(生物)反应器和/或液体包括可受益于(连续或间歇)混合的生物流体,例如药物溶液,尤其是疫苗。 有利地,大面积柔性超声换能器或基底可以被集成或修补(可重复使用),例如可以适应袋子以固定。 而且,具有集成声学装置的袋子可以容易地包装而袋子中没有锋利/刚性物体,例如,基本上平坦的(当空的时候)。 或者,为了在柔性容器中使用,刚性或柔性压电装置可以形成刚性容器的一部分或附着到刚性容器的壁上以用于混合或其他目的(例如,传感)。 还设想了柔性和/或刚性压电设备/基板的其他用途。 当然,以上实施例或过程中的任何一个可以与一个或多个其他实施例或过程组合以提供设计和优势发现和适应的进一步改进。 本公开为用于感测或致动相对较大和/或柔性表面的压电换能器提供了特定优势,并且通常适用于使用压电装置的任何应用。应当理解获得 【0048】 在解释所附权利要求时,“包括”一词不排除给定权利要求中所列元素或行为以外的元素或行为的存在,前面带有“a”或“an”的元素不排除多个元素或行为的存在此类元素;权利要求中的任何参考符号不限制其范围;任何公开的设备或其部分可以由不同的项目或实现的结构或功能表示,组合在一起或分成更多部分,除非明确说明否则,应该理解为是可能的。 如果一项权利要求涉及另一项权利要求,这可能表明通过每个特征组合获得的协同优势。 然而,仅仅在相互不同的权利要求中列举了某些措施这一事实并不表明这些措施的组合不能发挥优势。 因此,本实施例包括权利要求的所有工作组合,其中每个权利要求原则上可以参考任何在前的权利要求,除非上下文明确排除它。