專(zhuān)利名稱(chēng)：基于硅的傳感器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)包括一載體部件，一換能器元件和一電子設(shè)備。本發(fā)明具體涉及使用倒裝片技術(shù)裝配的電容式話筒系統(tǒng)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及適于表面安裝在例如印刷電路板(PCB)上的電容式話筒系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在聽(tīng)覺(jué)儀器和移動(dòng)通信系統(tǒng)工業(yè)中，基本目標(biāo)之一是使元件小型化，同時(shí)還要保持良好的電聲性能以及給予良好的用戶(hù)友好性和滿意性的可操作性。技術(shù)性能數(shù)據(jù)包括靈敏度、噪音、穩(wěn)定性、緊密度、強(qiáng)度和對(duì)電磁干擾(EMI)和其它外部和環(huán)境條件的不靈敏性。過(guò)去，已對(duì)在保持或改善它們的技術(shù)性能數(shù)據(jù)的同時(shí)制造較小的話筒系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)多次嘗試。
這些元件工業(yè)中的另一種觀點(diǎn)涉及集成在整體系統(tǒng)中的簡(jiǎn)易性。
EP 561 566公開(kāi)了一種固態(tài)電容式話筒，它具有位于同一芯片上的一場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)電路系統(tǒng)和一空腔或聲音入口。用于制造FET電路系統(tǒng)的技術(shù)和工藝與用于制造換能器元件的技術(shù)和工藝有很大不同。因此，在EP 561 566中公開(kāi)的換能器元件和FET系統(tǒng)要求兩個(gè)(或可能更多)分開(kāi)的制造階段，就其本質(zhì)而言這使得制造更為復(fù)雜并由此成本也更高。
在過(guò)去的幾年中，混合微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)取得了顯著的進(jìn)展。這基本上與用于制造這種系統(tǒng)的適當(dāng)技術(shù)的發(fā)展有關(guān)。這種混合系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)之一涉及規(guī)模，藉此規(guī)模包括機(jī)械微換能器和特別設(shè)計(jì)的電子設(shè)備的相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)可得以制造。
US 5,889,872公開(kāi)了一種混合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)硅話筒和使用用于電連接的引線接合安裝其上的集成電路芯片。該解決方案的缺點(diǎn)在于需要對(duì)接合引線的附加的保護(hù)和空間。
US5,856,914公開(kāi)了一種倒裝片式安裝的微型機(jī)械器件，諸如一電容式話筒，該微型器件安裝其上的一部分載體形成最終系統(tǒng)的一部分。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于這樣的事實(shí)，該微型機(jī)械器件在安裝在載體上之前不能被測(cè)試。該公開(kāi)的系統(tǒng)的另一缺點(diǎn)涉及所選擇的材料。該微型機(jī)械器件由Si組成，而載體由PCB或陶瓷材料制成。熱膨脹系數(shù)的不同可易于使這些不同材料的集成復(fù)雜化。
在丹麥期刊Elektronik og Data1998年，第3期，第4-8頁(yè)的文章“第一種基于硅的微型話筒”公開(kāi)了可如何設(shè)計(jì)并制造基于硅的話筒系統(tǒng)。該文章公開(kāi)了一種三層話筒系統(tǒng)，在此一換能器元件倒裝片式安裝在將該換能器元件連接到一電子設(shè)備的中間層上，諸如一專(zhuān)用集成電路(ASIC)。該換能器元件包括一可動(dòng)的膜片和一基本上剛性的背面板。在換能器元件的對(duì)面安裝形成背面室的基于硅的結(jié)構(gòu)。值得注意的是，為了使話筒系統(tǒng)與環(huán)繞物電連接，需要引線接合或直接焊接。
本發(fā)明的目的在于提供一種傳感器系統(tǒng)，形成傳感器系統(tǒng)的不同元件應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的適于批量生產(chǎn)的技術(shù)倒裝片式安裝。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種全功能且密封的傳感器系統(tǒng)，該系統(tǒng)可與它在例如一PCB上的最終位置無(wú)關(guān)地工作。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種全功能且密封的傳感器系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在最終安裝前被測(cè)試。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種傳感器系統(tǒng)，該系統(tǒng)適于使用倒裝片式或表面安裝技術(shù)安裝在例如PCB上，并由此避免引線接合或復(fù)雜的裸芯片處理。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種傳感器系統(tǒng)，該系統(tǒng)中換能器元件和電子電路間的距離被減小，以減小寄生效應(yīng)和占用空間。
發(fā)明概述通過(guò)在第一種情況中提供一傳感器系統(tǒng)，上述目的得以實(shí)現(xiàn)，該傳感器系統(tǒng)包括一個(gè)具有第一表面的載體部件，所述第一表面容納第一和第二組接觸元件，一個(gè)包括一有源部件的換能器元件，所述有源部件與換能器元件的至少一個(gè)接觸元件連接，所述至少一個(gè)接觸元件與第一組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)以便獲得該有源部件和該載體部件之間的電接觸，以及一種包括具有至少一個(gè)接觸元件的集成電路的電子設(shè)備，所述至少一個(gè)接觸元件與第二組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)，以便獲得該集成電路和該載體部件之間的電接觸，其中第一組的至少一個(gè)接觸元件與第二組的至少一個(gè)接觸元件電連接，以便獲得換能器元件的該有源部件和電子設(shè)備的該集成電路之間的電接觸。
原則上換能器元件可為任何類(lèi)型的換能器，諸如壓力換能器，加速度計(jì)或溫度計(jì)。
為了使傳感器系統(tǒng)與環(huán)繞物進(jìn)行互通，載體部件可進(jìn)一步包括一第二表面，所述第二表面容納多個(gè)接觸元件。第一或第二組的至少一個(gè)接觸元件與第二表面容納的接觸元件之一電連接。該第一和第二表面可基本上是彼此平行和相對(duì)的。
載體部件和換能器元件可以是基于半導(dǎo)體材料諸如硅的。為了消除熱應(yīng)力的影響，載體部件，換能器元件和電子設(shè)備可以是基于相同半導(dǎo)體材料的。再次，該材料可以是硅。
為了形成話筒應(yīng)用的背面室，載體部件可進(jìn)一步包括與換能器元件的有源部件對(duì)準(zhǔn)的凹槽。同樣為話筒的應(yīng)用，換能器元件的有源部件可包括一個(gè)電容器，該電容器由彈性膜片和基本上剛性的背面板組合形成。此外，換能器元件進(jìn)一步包括一空腔或聲音入口。該空腔的底部可由換能器元件的有源部件限定或形成。該彈性膜片和基本上剛性的背面板可分別與換能器元件的第一和第二接觸元件電連接，以便將由換能器元件接收的信號(hào)傳遞給載體部件。
集成電路可適于信號(hào)處理。該集成電路可為一ASIC。
為了獲得方向敏感性，傳感器可進(jìn)一步包括一位于載體部件的第二表面和凹槽之間的開(kāi)口或聲音入口。
為了保護(hù)換能器元件免于例如微?；驖駳猓瑐鞲衅鞯耐獗砻嬷辽俨糠值赜梢簧w保護(hù)。換能器元件的蓋和有源部件可分別限定空腔的上下邊界。此外，傳感器系統(tǒng)的至少一個(gè)外表面可容納一導(dǎo)電層。該導(dǎo)電層可包括一金屬層或一導(dǎo)電聚合物層。
接觸元件可包括焊料材料，諸如錫、銀錫、金錫或鉛錫。此外，傳感器系統(tǒng)可包括用于氣密封接換能器元件的封接手段。
在第二種情況中，本發(fā)明涉及一種傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)包括一具有第一表面的載體部件，所述第一表面容納第一，第二和第三組接觸元件，包括一有源部件的第一換能器元件，所述有源部件與第一換能器元件的至少一個(gè)接觸元件電連接，所述至少一個(gè)接觸元件與該第一組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)，以便獲得第一換能器元件的有源部件和載體部件之間的電接觸，包括一有源部件的第二換能器元件，所述有源部件與第二換能器元件的至少一個(gè)接觸元件電連接，所述至少一個(gè)接觸元件與第二組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)，以便獲得第二換能器元件的有源部件和載體部件之間的電接觸，以及一包括具有至少一個(gè)接觸元件的集成電路的電子設(shè)備，所述至少一個(gè)接觸元件與第三組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)，以便獲得集成電路和載體部件之間的電接觸。
其中第一組的至少一個(gè)接觸元件與第三組的至少一個(gè)接觸元件電連接，并且其中第二組的至少一個(gè)接觸元件與第三組的至少一個(gè)接觸元件電連接，以便獲得第一換能器元件的有源部件和集成電路之間的電接觸，以及第二換能器元件的有源部件和集成電路之間的電接觸。
按照第二種情況的傳感器可適于定向傳感，諸如用于對(duì)方向敏感的壓力換能器。
載體部件，諸如基于硅的載體部件，可進(jìn)一步包括容納多個(gè)接觸元件的第二表面。為了獲得與第二表面的電連接，第一、第二或第三組的至少一個(gè)接觸元件可與在第二表面容納的接觸元件之一電連接。該第一和第二表面可基本上彼此平行和相對(duì)。優(yōu)選，換能器元件和電子設(shè)備是基于硅的。
載體部件可進(jìn)一步包括第一和第二凹槽，該第一凹槽與第一換能器元件的有源部件對(duì)準(zhǔn)，該第二凹槽與第二換能器元件的有源部件對(duì)準(zhǔn)。該第一和第二凹槽用作背面室。
第一和第二換能器元件中的每一個(gè)可另外外包括一空腔，所述空腔的底部由第一和第二換能器元件的有源部件限定。
為了測(cè)量例如壓力的變化，第一和第二換能器元件的每個(gè)有源部件可包括一電容器，所述電容器由一彈性膜片和基本上剛性的背面板組合形成。該彈性膜片和基本上剛性的背面板可與相應(yīng)的換能器元件的接觸元件電連接。
第一和第二換能器元件中的每一個(gè)可另外包括一用于保護(hù)換能器元件的蓋。第一和第二換能器元件的蓋和有源部件可以這種方式定位，即它們限定了相應(yīng)空腔的上下邊界。
傳感器系統(tǒng)的至少部分外表面可容納一導(dǎo)電層。該導(dǎo)電層可為一金屬材料層或一導(dǎo)電聚合物層。該接觸元件可包括焊料材料，諸如錫、銀錫、金錫或鉛錫。
按照本發(fā)明的固態(tài)基于硅的電容式話筒系統(tǒng)適于批量生產(chǎn)。與在現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的任何其它系統(tǒng)相比，形成該話筒系統(tǒng)的不同元件的組合更為靈活。本發(fā)明例如通過(guò)位于系統(tǒng)一側(cè)的開(kāi)口使提供一與環(huán)境非常良好限定的接口成為可能。該開(kāi)口可由一薄膜或過(guò)濾器覆蓋，以防塵、濕氣和其它雜質(zhì)污染或干擾話筒的性能。話筒系統(tǒng)的不同元件之間的電連接采用倒裝片式技術(shù)經(jīng)硅載體經(jīng)濟(jì)且可靠地建立。
本發(fā)明使用一種集成的電子電路芯片，優(yōu)選一種ASIC，它可分開(kāi)地并與話筒的換能器元件的設(shè)計(jì)和制造無(wú)關(guān)地設(shè)計(jì)和制造。這是有利的，因?yàn)橛糜谥圃旒呻娮与娐沸酒募夹g(shù)和工藝與制造換能器元件的技術(shù)和工藝不同，并且每個(gè)制造階段可由此被獨(dú)立地最佳化。此外，換能器元件和ASIC的測(cè)試可在晶片級(jí)進(jìn)行。
完整的傳感器系統(tǒng)可借助表面安裝技術(shù)以朝向與上述對(duì)環(huán)境的接口不矛盾的系統(tǒng)一側(cè)的接觸與外部襯底電連接。這允許用戶(hù)將簡(jiǎn)單且有效的表面安裝技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)系統(tǒng)的裝配。
附圖簡(jiǎn)述現(xiàn)在將參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)解釋本發(fā)明，其中

圖1為基于硅的傳感器系統(tǒng)的總體應(yīng)用的說(shuō)明，圖2為帶蓋的基于硅的傳感器系統(tǒng)的總體應(yīng)用的說(shuō)明，圖3為基于硅的傳感器系統(tǒng)的話筒應(yīng)用的說(shuō)明，圖4為密封的話筒應(yīng)用的說(shuō)明，圖5為一橫向饋通和封接環(huán)的閉合，
圖6為基于硅的傳感器系統(tǒng)的定向話筒應(yīng)用的說(shuō)明，以及圖7為基于硅的傳感器系統(tǒng)的第二種定向話筒應(yīng)用的說(shuō)明。
發(fā)明詳述用于制造傳感器系統(tǒng)的不同元件的工藝主要包括微技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的已知技術(shù)。
圖1示出包含一個(gè)或多個(gè)垂直刻蝕的饋通孔20的硅載體襯底2。為本體晶體硅的該硅載體襯底2具有分別位于第一表面和第二表面上的焊料塊8、22。電信號(hào)從第一表面經(jīng)饋通線23輸送到第二表面。在第一表面上，一個(gè)或多個(gè)換能器元件1倒裝片式安裝在硅載體襯底2上，由第一組焊料塊8連接和固定。同樣在第一表面上，一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備，諸如集成電路芯片3，倒裝片式安裝在硅載體襯底2上，由第二組焊料塊8連接和固定。焊料塊8的材料通常為錫、銀錫、金錫或鉛錫，但也可以使用其它金屬。
焊料封接環(huán)9提供換能器元件1的封接。在這種情況下，饋通線23用于將電信號(hào)在封接環(huán)9中從換能器元件1輸送到電子設(shè)備3。這在圖5中非常詳細(xì)地示出。該信號(hào)同樣可由其它導(dǎo)電路徑輸送到電子電路。
導(dǎo)電路徑23也可例如借助刻蝕孔20和隨后的金屬化貫通載體形成。該刻蝕可借助濕化學(xué)刻蝕或干等離子刻蝕技術(shù)實(shí)現(xiàn)。該路徑23被稱(chēng)為垂直饋通并可用于將電信號(hào)從或者換能器1或電子電路3輸送到載體的第二表面。
第二表面被提供以焊料塊22用于在例如PCB或另一載體上的表面安裝。
圖2示出類(lèi)似圖1所示組件的組件，但在此實(shí)施例中，電子設(shè)備3已由一組焊料塊8以及其它諸如未充滿或粘合劑21的手段連接和固定。此外，該組件由蓋5保護(hù)，該蓋被固定于倒裝片式安裝的換能器元件1或電子設(shè)備3或二者。蓋5具有提供良好確定對(duì)環(huán)境接入的開(kāi)口4，例如傳輸聲音的格柵或過(guò)濾器，保護(hù)話筒免于微?；驖駳?。該蓋可例如分別借助打孔或注射成型由金屬或聚合物分別制成。
在圖3和4中示出用于話筒應(yīng)用的系統(tǒng)。在這些實(shí)施例中換能器元件1是一話筒，并且背面室11已刻蝕在硅襯底2中。借助用KOH、TMAH或EDP為反應(yīng)物的濕法刻蝕工藝或借助諸如反應(yīng)離子刻蝕的干法刻蝕工藝將該背面室刻蝕在硅載體中。該空腔11可在與饋通孔20相同的步驟中被刻蝕。
圖3和4之間的不同之處在于，圖4中的系統(tǒng)已用過(guò)濾器5密封以提供EMI屏蔽。該EMI屏蔽16是一諸如銀環(huán)氧化物的導(dǎo)電聚合物層或諸如電鍍的或蒸發(fā)的Cu或Au的金屬層。此外，圖4中的集成電路芯片3和過(guò)濾器5已借助諸如未充滿或粘合劑21的附加手段連接和固定。
下述是話筒的功能。開(kāi)4用作聲音入口，周?chē)晧航?jīng)覆蓋開(kāi)口4的過(guò)濾器5進(jìn)入用作話筒前室的空腔10。聲壓彎曲膜片12，這使膜片12和背面板13之間的空氣經(jīng)孔眼19排出。
該膜片可以不同的方式設(shè)計(jì)和制造。作為實(shí)例膜片可被設(shè)計(jì)為三層的結(jié)構(gòu)，該三層結(jié)構(gòu)可具有包括氮化硅的兩個(gè)外層，而中間層包括包括多晶硅。包括在中間層中的多晶硅或者用硼(B)或者用磷(P)摻雜。背面板同樣包括B或P摻雜的多晶硅和氮化硅?？涨?1用作話筒的背面室。
當(dāng)膜片12響應(yīng)入射聲壓被彎曲時(shí)，由膜片12和背面板13形成的電容器的電容量將隨入射聲壓而變化。集成電路芯片3上的電路經(jīng)焊料塊8與膜片12和背面板13電連接。該電路被設(shè)計(jì)為檢測(cè)由膜片12和背面板13形成的電容器的電容量的變化。該電路經(jīng)焊料塊8和垂直饋通線23與焊料塊22電連接，用于將其與電源和例如聽(tīng)覺(jué)儀器中的其它電子電路系統(tǒng)電連接。
當(dāng)由膜片12和背面板13形成的電容器工作時(shí)，背面板13與DC電源連接以便給背面板13充電。當(dāng)由于響應(yīng)變化的聲壓，膜片12和背面板13之間的距離變化使電容變化時(shí)，一AC電壓被疊加所施加的DC電平的頂端。該AC電壓的幅度是對(duì)電容變化的一種度量并由此也是對(duì)膜片受到的聲壓的一種度量。
圖5中示出橫向饋通線24和封接環(huán)9的閉合。饋通24由絕緣層25與封接環(huán)9和襯底2電絕緣。絕緣層25類(lèi)似地將換能器1的焊料塊8與襯底2絕緣。換能器1的焊料塊8和電路芯片3的焊料塊8經(jīng)饋通線24電連接。
圖6中示出與圖3的話筒類(lèi)似的話筒。但是，在背面室11中引入開(kāi)口24。開(kāi)口24使膜產(chǎn)生彎曲，該彎曲反射膜上的壓力梯度導(dǎo)致話筒的方向敏感性。
圖7中示出與圖3中話筒類(lèi)似的話筒。但是，添加一附加的換能器元件，使得話筒現(xiàn)在使用兩個(gè)換能器元件1，兩個(gè)換能器元件都包含膜12和背面板13。兩個(gè)換能器元件均由每個(gè)換能器元件的焊料塊8和帶有凹槽11的封接環(huán)9與載體部件3連接。兩個(gè)換能器元件能夠測(cè)量導(dǎo)致話筒的方向敏感性的撞擊聲波的相差。
將傳感元件的數(shù)量從兩個(gè)(如圖7所示)增加至例如以行列陣列排列的任意數(shù)量的傳感元件，對(duì)于普通技術(shù)人員將是顯然的。
權(quán)利要求
1.一種傳感器系統(tǒng)，包括-一個(gè)具有第一表面的載體部件，所述第一表面容納第一和第二組接觸元件，-一個(gè)包括一有源部件的換能器元件，所述有源部件與換能器元件的至少一個(gè)接觸元件連接，所述至少一個(gè)接觸元件與第一組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)，以便獲得該有源部件和該載體部件之間的電接觸，以及-一種包括具有至少一個(gè)接觸元件的集成電路的電子設(shè)備，所述至少一個(gè)接觸元件與第二組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)，以便獲得該集成電路和該載體部件之間的電接觸。其中第一組的至少一個(gè)接觸元件與第二組的至少一個(gè)接觸元件電連接，以便獲得換能器元件的有源部件和電子設(shè)備的集成電路之間的電接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器系統(tǒng)，其中該載體部件進(jìn)一步包括第二表面，所述第二表面容納多個(gè)接觸元件，其中第一或第二組的至少一個(gè)接觸元件與由第二表面容納的接觸元件之一電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2傳感器系統(tǒng)，其中該第一和第二表面基本上彼此平行和相對(duì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該載體部件是基于硅的載體部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該載體部件進(jìn)一步包括一凹槽，所述凹槽與該換能器元件的有源部件對(duì)準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該換能器元件進(jìn)一步包括一空腔，該有源部件限定所述空腔的底部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的傳感器系統(tǒng)，進(jìn)一步包括載體部件的第二表面和凹槽之間的開(kāi)口。
8.按照前述權(quán)利要求任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該換能器元件是基于硅的。
9.按照前述權(quán)利要求任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該載體部件、換能器元件和電子設(shè)備是基于硅的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器系統(tǒng)，其中該換能器元件的有源部件包括一電容器，所述電容器由一彈性膜片和一基本上剛性的背面板組合形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的傳感器系統(tǒng)，其中該換能器元件進(jìn)一步包括一蓋，換能器元件的蓋和有源部件限定該空腔的上下邊界。
12.按照前述權(quán)利要求任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該傳感器系統(tǒng)的至少部分外表面容納一導(dǎo)電層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的傳感器系統(tǒng)，其中該導(dǎo)電層包括一金屬層。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的傳感器系統(tǒng)，其中該導(dǎo)電層包括一導(dǎo)電聚合物層。
15.按照前述權(quán)利要求任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該接觸元件包括一焊料材料，諸如錫、銀錫、金錫或鉛錫。
16.根據(jù)權(quán)利要求6的傳感器系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于氣密封接換能器元件的封接手段。
17.一種傳感器系統(tǒng)，包括-一具有第一表面的載體部件，所述第一表面容納第一，第二和第三組接觸元件，-包括一有源部件的第一換能器元件，所述有源部件與第一換能器元件的至少一個(gè)接觸元件電連接，所述至少一個(gè)接觸元件與該第一組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)，以便獲得第一換能器元件的有源部件和載體部件之間的電接觸，-包括一有源部件的第二換能器元件，所述有源部件與第二換能器元件的至少一個(gè)接觸元件電連接，所述至少一個(gè)接觸元件與第二組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)，以便獲得第二換能器元件的有源部件和載體部件之間的電接觸，以及-包括具有至少一個(gè)接觸元件的集成電路的電子設(shè)備，所述至少一個(gè)接觸元件與第三組載體部件的接觸元件之一對(duì)準(zhǔn)，以便獲得該集成電路和該載體部件之間的電接觸。其中第一組的至少一個(gè)接觸元件與第三組的至少一個(gè)接觸元件電連接，并且其中第二組的至少一個(gè)接觸元件與第三組的至少一個(gè)接觸元件電連接，以便獲得第一換能器元件的有源部件和該集成電路之間的電接觸，以及第二換能器元件的有源部件和該集成電路之間的電接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的傳感器系統(tǒng)，其中該載體部件進(jìn)一步包括第二表面，所述第二表面容納多個(gè)接觸元件，其中第一、第二或第三組的至少一個(gè)接觸元件與由第二表面容納的接觸元件之一電連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求18傳感器系統(tǒng)，其中該第一和第二表面基本上彼此平行和相對(duì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17-19任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該載體部件是基于硅的載體部件。
21.根據(jù)權(quán)利要求17-20任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該載體部件進(jìn)一步包括第一和第二凹槽，該第一凹槽與第一換能器元件的有源部件對(duì)準(zhǔn)，該第二凹槽與第二換能器元件的有源部件對(duì)準(zhǔn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求17-21任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中第一和第二換能器元件中的每個(gè)進(jìn)一步包括一空腔，所述空腔的底部由第一和第二換能器元件的有源部件限定。
23.根據(jù)權(quán)利要求17-22任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該第一和第二換能器元件是基于硅的。
24.根據(jù)權(quán)利要求17-23任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該載體部件、第一和第二換能器元件以及電子設(shè)備是基于硅的。
25.根據(jù)權(quán)利要求17-24任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中第一和第二換能器元件的有源部件中的每個(gè)包括一電容器，所述電容器由一彈性膜片和一基本上剛性的背面板組合形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求17-25任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中第一和第二換能器元件中的每個(gè)進(jìn)一步包括一蓋，其中第一和第二換能器元件的蓋和有源部件限定相應(yīng)空腔的上下邊界。
27.根據(jù)權(quán)利要求17-26任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該傳感器系統(tǒng)的至少部分外表面容納一導(dǎo)電層。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的傳感器系統(tǒng)，其中該導(dǎo)電層包括一金屬層。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的傳感器系統(tǒng)，其中該導(dǎo)電層包括一導(dǎo)電聚合物層。
30.根據(jù)權(quán)利要求任何17-29任何之一的傳感器系統(tǒng)，其中該接觸元件包括一焊料材料，諸如錫、銀錫、金錫或鉛錫。
全文摘要
本發(fā)明涉及固態(tài)基于硅的電容式話筒系統(tǒng),該系統(tǒng)適于批量生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的任何其它系統(tǒng)相比,形成該話筒系統(tǒng)的不同元件的組合更靈活。話筒系統(tǒng)不同元件之間的電連接采用倒裝片式技術(shù)經(jīng)硅載體經(jīng)濟(jì)且可靠地建立。本發(fā)明使用一種集成的電子電路芯片,優(yōu)選一種專(zhuān)用集成電路(ASIC),它可分開(kāi)地并與該話筒的換能器元件的設(shè)計(jì)和制造無(wú)關(guān)地設(shè)計(jì)和制造。完整的傳感器系統(tǒng)可借助表面安裝技術(shù)以朝向與上述對(duì)環(huán)境的接口不矛盾的系統(tǒng)一側(cè)的接觸與外部襯底電連接。這允許用戶(hù)將簡(jiǎn)單且有效的表面安裝技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)系統(tǒng)的裝配。
文檔編號(hào)H04R19/00GK1387741SQ00815380
公開(kāi)日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2000年9月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月6日
發(fā)明者M·米倫博恩, J·F·庫(kù)曼, P·U·舍爾 申請(qǐng)人:微電子有限公司