MEMS話筒和用于制造MEMS話筒的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于制造話筒的方法，其中轉(zhuǎn)換器元件（WE）安裝在載體（TR）上；蓋板被布置在轉(zhuǎn)換器元件（WE）和載體（TR）上，使得轉(zhuǎn)換器元件（WE）被包圍在蓋板和載體（TR）之間；在載體（TR）中產(chǎn)生第一聲進入開口（SO1）；執(zhí)行話筒的功能測試；第一聲進入開口（SO1）被封閉；以及在蓋板中產(chǎn)生第二聲進入開口（SO2）。另外，本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種由該方法得出的話筒，其中第一聲進入開口（SO1）被預(yù)備，但是被封閉。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種話筒，其中轉(zhuǎn)換器元件被包圍在載體與蓋板之間。該轉(zhuǎn)換器元件可以將通過聲進入開口進入的聲信號轉(zhuǎn)變成電信號。
技術(shù)介紹
從US?2009/0001553A1已知將MEMS器件（＝微機械電子系統(tǒng)）施加在載體上并且用罩或其它蓋板覆蓋的不同可能性。構(gòu)造為傳感器的MEMS器件、例如話筒或者壓力傳感器在載體中或者在蓋板中需要開口，其中該MEMS器件為了器件的功能需要被覆蓋的內(nèi)部空間向外的流體連接（例如對于氣體或者液體來說）。廣為流傳的是具有位于下方的、也就是設(shè)置在載體中的聲開口的話筒。MEMS芯片在此可以從內(nèi)部封閉該聲開口并且因此整個殼體體積用作為聲學(xué)的參考體積或背部體積（Rückvolumen）。載體襯底上的MEMS芯片的電接觸可以在話筒的底側(cè)處進行，即在MEMS芯片的朝向載體襯底的側(cè)處進行。外部的焊接端子于是一般借助于載體襯底中的通孔接觸部引到該載體襯底的底側(cè)。如果在話筒的底側(cè)處也布置有聲進入開口，則可以簡單和有效地執(zhí)行話筒的功能測試，因為可以從同一側(cè)產(chǎn)生到測試裝置的電電接觸和聲接觸，這在根據(jù)共同的使用制造多個話筒時是特別有利的。但是經(jīng)常對MEMS話筒的聲學(xué)效果提出要求，這些要求需要另一位置處的聲進入開口。尤其是對于在不尋常的位置處具有聲進入開口的MEMS話筒存在這樣的問題，即功能測試現(xiàn)在明顯更復(fù)雜。到測試裝置的電接觸和聲接觸在這里必須從兩個不同側(cè)建立。可替換地也可以在功能測試中需要話筒的單個處理。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的任務(wù)因此是，說明一種MEMS話筒，該MEMS話筒可以具有任意位置處的聲進入開口并且在此可以簡單地測試。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的話筒解決。有利的構(gòu)型以及用于制造話筒的方法從其它權(quán)利要求獲悉。提出一種話筒，該話筒具有載體、蓋板、安裝在載體上的被包圍在載體與蓋板之間的轉(zhuǎn)換器元件、第一聲進入開口以及蓋板中的第二聲進入開口，其中所述第一聲進入開口被在載體中預(yù)備，但是被封閉。所述轉(zhuǎn)換器元件例如構(gòu)造為話筒芯片、尤其是MEMS話筒芯片。在載體中構(gòu)造的第一聲進入開口在制造期間用于對話筒的測試。由此可以實現(xiàn)簡單的和自動化的測試方法，其中優(yōu)選可以從話筒的底側(cè)進行電和聲接觸。之后，第一聲進入開口被封閉并且在任意的位置構(gòu)造第二聲進入開口。因此，本專利技術(shù)的話筒能夠?qū)崿F(xiàn)簡單和自動化的測試并且同時提供在任意位置處布置第二聲進入開口的可能性，使得達到較大的設(shè)計自由度。在一個實施中，第一聲進入開口被用含塑料的物質(zhì)封閉。所述物質(zhì)可以是聚合物，該聚合物優(yōu)選通過噴墨印刷方法被施加。在噴墨印刷方法的情況下，通過噴嘴位置精確地和無接觸地施加流體的或者粘稠的材料。該方法使得能夠?qū)⒑芰系牟牧系男〉斡嗅槍π缘亍皣姟钡降谝宦曔M入開口上并且因此封閉該第一聲進入開口。可替換地，第一聲進入開口還可以通過選擇性的施加（分發(fā)）來封閉。在此情況下，熱塑性塑料和反應(yīng)樹脂物質(zhì)、必要時以與如填料的其它材料相混合的形式是合適的。如果在第一聲進入開口的區(qū)域中設(shè)置合適的可焊接的金屬化部，例如孔壁外罩或者圍繞該聲進入開口的環(huán)，則也可以通過施加和熔化焊膏或者通過噴墨印刷熔融的焊劑來進行封閉。第一聲進入開口因此也可以通過可焊接材料、諸如焊膏或者熔融焊劑來封閉。另外還可能的是，用塞子或者標(biāo)簽形式的模制件來封閉第一聲進入開口。在一個實施中，在轉(zhuǎn)換器元件的朝向載體的側(cè)上設(shè)置用于電接觸轉(zhuǎn)換器元件的裝置。為此，載體可以在其朝向轉(zhuǎn)換器元件的側(cè)上具有用于與該轉(zhuǎn)換器元件連接的連接面，并且在其背向轉(zhuǎn)換器元件的側(cè)上具有用于與外部的電路環(huán)境連接的接觸墊。另外，轉(zhuǎn)換器元件的連接面和載體的接觸墊可以經(jīng)由通孔接觸部穿過載體和/或轉(zhuǎn)換器元件電連接。轉(zhuǎn)換器元件可以以倒裝芯片技術(shù)安裝在載體上并且經(jīng)由凸塊與載體的連接面接觸。但是還可能的是，按傳統(tǒng)用芯片粘合劑固定轉(zhuǎn)換器元件并且制造與接合線的電連接。蓋板于是可以例如由罩或蓋子構(gòu)成。在一個實施中，話筒具有至少一個另外的器件，其中該另外的器件同樣被蓋板覆蓋。所述另外的器件可以是另外的芯片，尤其是ASIC芯片。可替換地，所述轉(zhuǎn)換器元件和ASIC芯片可以組合成在唯一的芯片上的共同的器件。在一個實施中，在轉(zhuǎn)換器元件中和在另外的器件中分別構(gòu)造一個空腔。這兩個空腔可以經(jīng)由通道或者通過其它方式彼此連接。轉(zhuǎn)換器元件中的空腔優(yōu)選是轉(zhuǎn)換器元件的背部體積。通過將該背部體積與在ASIC芯片中構(gòu)造的另外的空腔相連接，轉(zhuǎn)換器元件的背部體積被擴大并且話筒的靈敏性因此被改善。在一個實施中，轉(zhuǎn)換器元件和另外的器件由兩個晶片構(gòu)成，所述晶片分別在其平面?zhèn)染哂邪疾鄄⑶宜鼈兊钠矫鎮(zhèn)缺唤M合在一起使得這些凹槽在晶片被組合在一起的情況下共同構(gòu)成一個空腔。兩個晶片之一可以在此作為壓制玻璃晶片或者噴鑄晶片以熱印方法或噴鑄方法來制造。兩個晶片的凹槽可以精確地彼此匹配。兩個晶片的組合允許減少用于引入腔體的處理時間并且還使壁厚最小化。在一個實施中，話筒的蓋板包括蓋板箔和至少一個金屬化層。在用于制造話筒的方法中，在載體上安裝轉(zhuǎn)換器元件。接著，蓋板被布置在轉(zhuǎn)換器元件和載體上，使得轉(zhuǎn)換器元件被包圍在蓋板和載體之間。第一聲進入開口被事先設(shè)置在載體中或者事后在施加蓋板之后產(chǎn)生。現(xiàn)在執(zhí)行話筒的功能測試。接著，第一聲進入開口被封閉并且在蓋板中產(chǎn)生第二聲進入開口。在此情況下，可以以任何順序進行第一聲進入開口的封閉和第二聲進入開口的產(chǎn)生。第一聲進入開口通過含塑料的物質(zhì)被封閉。在此可以尤其是涉及聚合物或含聚合物的材料，其通過噴墨印刷方法被施加到第一聲進入開口上并且還可以在需要時通過曝光和/或以熱的方式被硬化。還可以將熔融的熱塑性塑料噴入到第一聲進入開口中，該熱塑性塑料在冷卻時凝固或硬化。噴墨印刷方法是用于有針對性地?zé)o接觸地施加流體的或粘稠的材料的方法。該噴墨印刷方法使得能夠?qū)⒑芰系牟牧系男〉斡嗅槍π缘亍皣姟钡降谝宦曔M入開口上。另外可以將圍繞第二聲進入開口的密封結(jié)構(gòu)施加到蓋板上。該密封結(jié)構(gòu)與蓋板固定連接并且因此與話筒連接。該密封結(jié)構(gòu)可以通過聚合物層、例如光致抗蝕劑層的結(jié)構(gòu)化、通過壓印或者可替換地通過粘接或者以其它方式固定預(yù)先制成的密封結(jié)構(gòu)來產(chǎn)生。借助于在蓋板上存在的密封結(jié)構(gòu)，可以以簡單的方式將話筒安置到具有另外的聲進入開口的任意設(shè)備中，使得借助于位于另外的聲進入開口上的話筒借助于該密封結(jié)構(gòu)密封地封閉殼體內(nèi)部，但是聲可以無阻礙地穿過居中布置的第二和另外的聲進入開口滲透到直至轉(zhuǎn)換器元件。尤其可能的是，密封結(jié)構(gòu)的制造被集成到話筒的制造過程中。密封結(jié)構(gòu)可以通過這種方式以最小的尺寸和精確地在話筒的期望位置處制成。盡管如此，話筒可以可靠地安裝在殼體中并且精確匹配地相對于第二聲進入開口安裝在電氣設(shè)備的殼體中。根據(jù)一個實施方式，密封結(jié)構(gòu)包括彈性體。這對于密封結(jié)構(gòu)的密封功能、也就是用于話筒和電氣設(shè)備的殼體之間的密封是有利的，因為該彈性體也可以補償殼體內(nèi)部圍繞第二聲進入開口的不平坦性。彈性體也使得能夠在非100%平面平行地布置話筒和設(shè)備殼體的情況下仍然制造出所需要的密封性。根據(jù)另一實施方式，密封結(jié)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.07.08 DE 102010026519.5;2011.02.24 DE 1020110話筒
-?具有載體（TR），
-?具有安裝在載體（TR）上的轉(zhuǎn)換器元件（WE），
-?具有蓋板，其中轉(zhuǎn)換器元件（WE）被包圍在載體（TR）與蓋板之間，
-?具有第一聲進入開口（SO1），該第一聲進入開口在載體（TR）中被預(yù)備，但是被封閉，以及
-?具有蓋板中的第二聲進入開口（SO2）。
?根據(jù)權(quán)利要求1的話筒，
其中第一聲進入開口（SO1）用含塑料的物質(zhì)被封閉。
?根據(jù)權(quán)利要求1的話筒，
其中第一聲進入開口（SO1）用焊劑被封閉。
?根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的話筒，
其中密封結(jié)構(gòu)（DS）圍繞第二聲進入開口被施加到蓋板上。
?根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的話筒，
其中載體（TR）在其朝向轉(zhuǎn)換器元件（WE）的側(cè)上具有連接面（ANF），
其中載體（TR）在其背向轉(zhuǎn)換器元件（WE）的側(cè)上具有接觸墊（KP），
其中載體（TR）具有通孔接觸部（DK），該通孔接觸部使連接面（ANF）與接觸墊（KP）電接觸，
其中轉(zhuǎn)換器元件（WE）以倒裝芯片技術(shù)安裝在載體（TR）上，以及
其中轉(zhuǎn)換器元件（WE）經(jīng)由凸塊（BU）與安裝面（ANF）接觸。
?根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的話筒，
其中轉(zhuǎn)換器元件（WA）經(jīng)由接合線與載體（TR）電接觸。
?根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的話筒，
其中至少一個另外的器件（BE）施加在載體或者轉(zhuǎn)換器元件上，其中所述器件（BE）布置在蓋板下面或者被所述蓋板覆蓋。
?根據(jù)權(quán)利要求7的話筒，
其中在轉(zhuǎn)換器元件（WE）中和在另外的器件（BE）中各構(gòu)造一個空腔（RV，HO），和
其中這兩個空腔（RV，HO）經(jīng)由通道（KA）彼此連接。
?根據(jù)權(quán)利要求7或8的話筒，
其中轉(zhuǎn)換器元件（WE）和另外的器件（BE）構(gòu)造在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：W帕爾，H克呂格，G法伊爾塔格，A施特爾茲爾，A萊德爾，S賽茨，
申請(專利權(quán))人：埃普科斯股份有限公司，
類型：
國別省市：