專利名稱：板、換能器以及用于制造和操作換能器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及板、換能器以及制造和操作換能器的方法。
背景技術(shù)：
一般來說，換能器是將一種類型的能量轉(zhuǎn)換為另一種的器件。所述轉(zhuǎn)換可以是到/從電、機(jī)電、電磁、光、光電、或任何其他形式的能量。盡管術(shù)語換能器通常意味著用作傳感器/檢測器，但是轉(zhuǎn)換能量的任何器件都可以被認(rèn)為是換能器。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，一種板包括第一材料層和第二材料層，第一材料層包括第一應(yīng)力，第二材料層被布置在第一材料層下面，第二材料層包括第二應(yīng)力。所述板還包括布置在第一材料層和第二材料層中的開口以及形成所述開口的延伸部分，其中所述延伸 部分包括第一材料層的部分和第二材料層的部分，以及其中所述延伸部分基于第一應(yīng)力和第二應(yīng)力之間的差而遠(yuǎn)離所述板的頂面彎曲。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，一種換能器包括膜；包括開口的背板，所述開口包括凸起部分，其中所述凸起部分朝著所述膜彎曲；以及所述膜和所述背板之間的墊片(spacer)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，一種用于操作換能器的方法包括在膜處接收聲波；朝著背板移動所述膜，其中所述背板包括開口，其中延伸部分延伸到所述開口中，以及其中所述延伸部分朝著所述膜彎曲；以及響應(yīng)于移動的膜而生成信號。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，一種用于制造換能器的方法包括在襯底中形成膜，以及形成包括第一材料層和第二材料層的背板，第一材料層包括與第二材料層不同的應(yīng)力。所述方法還包括在所述背板中形成開口，所述開口包括延伸到所述開口中的延伸部分，其中形成開口包括使用第一蝕刻過程來在第一材料層中蝕刻所述開口，以及使用第二蝕刻過程來在第二材料層中蝕刻所述開口。


為了更完全地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖所作的下列描述，其中
圖I示出麥克風(fēng)的橫截面視 圖2a示出背板中的開口的一個實(shí)施例的頂視 圖2b示出背板的橫截面視 圖2c示出具有針對不同背板材料組成的曲線圖的 圖2d示出延伸部分相對于背板的偏轉(zhuǎn)；
圖3a不出背板的布局的一個實(shí)施例；
圖3b示出細(xì)長的(elongated)開口的一個實(shí)施例的頂視 圖3c不出背板的布局的一個實(shí)施例；圖3d不出背板的布局的一個實(shí)施例；
圖4a_e示出背板的布局的實(shí)施例；
圖5示出用于制造換能器的方法；
圖6示出用于操作換能器的方法；以及 圖7示出推壓背板的膜。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)討論當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明提供可以在各種各樣的特定背景中體現(xiàn)的許多適用的發(fā)明構(gòu)思。所討論的特定實(shí)施例僅僅說明制造和使用本發(fā)明的特定方式，并且不限制本發(fā)明的范圍。將相對于在特定背景(即膜)中的實(shí)施例來描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明也可以被應(yīng) 用于具有活動元件和固定元件的其他器件，其中所述活動元件相對于所述固定元件移動。換能器可以將電、機(jī)電、電磁、光、光電能量轉(zhuǎn)換為另一種類型的能量。例如，換能器可以是具有活動電極的電容器。活動電極可以相對于固定電極移動，從而導(dǎo)致這兩個電極之間的電容的變化。電容的變化被提供給輸出端。換能器通常由施加在膜和對電極之間的偏置電壓來操作，所述偏置電壓就是可以自由地調(diào)節(jié)到各種情況的電位。換能器可以是獨(dú)立的器件，或者可以被連接到簡單專用集成電路(ASIC)?？商鎿Q地，換能器可以被集成在集成電路(IC)中。換能器的一個實(shí)例是麥克風(fēng)。麥克風(fēng)將聲波的聲能轉(zhuǎn)換成電能?；顒幽せ螂姌O可以被機(jī)械地連接到襯底并且具有圍繞其的空氣的體積。聲波的壓力變化使所述膜變形或偏轉(zhuǎn)。背板或?qū)﹄姌O可以包括開口，使得背板和膜之間的空氣可以自由地移動并且膜的移動不被抑制。制造和/或操作麥克風(fēng)的挑戰(zhàn)是，活動膜不應(yīng)當(dāng)粘附或粘著到背板。為了防止這一點(diǎn)，常規(guī)器件可能在活動膜和/或背板上具有涂層或者將防粘凸塊(bump)布置在背板上以最小化或避免靜摩擦。本發(fā)明的實(shí)施例的一個優(yōu)點(diǎn)是，防止微結(jié)構(gòu)中的靜摩擦。實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)是，減小膜和背板之間的接觸面積。實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)是，膜不被彎曲的延伸部分刺穿或損壞。在一個實(shí)施例中，在背板的開口中形成延伸部分。該延伸部分可以朝著活動膜彎曲，從而減小活動膜和背板之間的潛在接觸面積。該延伸部分可以在不被膜觸及的情況下處于其平衡位置，并且可以在被膜觸及的情況下被移動離開其平衡位置。圖I示出布置在支撐襯底110中或支撐襯底110上的麥克風(fēng)100。麥克風(fēng)100包括背板120和膜130。由墊片140將背板120與膜130間隔開。背板120和膜130之間的空間可以充滿自由空氣，即充滿不抑制膜130的移動的空氣。該空氣是自由的，這是因?yàn)樵诒嘲?20中的開口位置126處的開口 139在膜130朝著背板120移動的情況下讓空氣排出，并且支撐襯底110中的開口 105在膜130以其他方向遠(yuǎn)離背板120移動的情況下讓空氣排出。背板120和膜130可以是電極。當(dāng)背板120可以是固定電極時，膜130可以是活動電極。背板120可以包括第一材料層122和第二材料層124。第一材料層122可以是包括摻雜多晶硅、金屬、或其他導(dǎo)電材料的導(dǎo)電層。第二材料層124可以包括諸如氮化物、氧化物等等之類的絕緣材料。可替換地，第二材料層124可以包括導(dǎo)電材料。第一材料層122可以相對較厚，而第二材料層124可以相對較薄。例如，第一材料層122可以是大約300nm到大約3000nm厚，并且第二材料層124可以是大約30nm到大約300nm厚。背板120可以包括多個開口 139。常規(guī)背板可能具有完全圓形的穿孔。本發(fā)明的實(shí)施例提供下述開口 所述開口可以不是完全圓形的，所述開口可以包括凸起部分以及/或者所述開口可以包括形成所述開口的一個或多個延伸部分。這些開口的實(shí)施例的布局在圖2a-2b、3a_3d和4a_4e中被公開和討論。在一個實(shí)施例中，背板的第一開口的特征可以在于一種類型的開口，而第二開口的特征可以在于另一種類型的開口。可以通過雙光刻/蝕刻過程來形成多個開口 139和延伸部分128。在第一步驟中，第一材料層122可以被構(gòu)造并且在開口所位于的地方的材料可以被移除，以及在第二步驟中，第二材料層124可以被構(gòu)造并且材料可以被移除以便完成開口。延伸部分128可以在開口被形成時因?yàn)榈谝缓偷诙牧蠈?22、124的組合的雙壓電晶片特性(例如第一和第二 材料層122、124中的應(yīng)力差)而自動地彎曲。膜130可以盡可能地薄，使得它將由于壓力的輕微變化(例如小的聲壓級)而顯著地變形。然而，膜130的厚度減小可能被限制，這是因?yàn)榉€(wěn)定性要求(由于聲壓太高或者電壓太高而引起的破壞)和應(yīng)當(dāng)防止對背板120的靜摩擦的要求。在一個實(shí)例中，膜130可以具有大約Imm的直徑和大約3 μ m的厚度。膜130可以包括導(dǎo)電材料，例如摻雜或非摻雜多晶硅等等。膜130可以被布置成相對于背板120是活動的。膜130可以沿著其周界被機(jī)械地連接到襯底110，并且可以與接觸墊電接觸。接觸墊可以被布置在襯底110上。墊片140可以包括絕緣材料，例如氧化物或氮化物。墊片140可以包括例如大約2μπι或更小的厚度。襯底110可以是半導(dǎo)體襯底，例如體硅、SiGe等等。圖2a示出背板120中的開口位置126的一個實(shí)施例的布局。延伸部分128延伸到開口 139中，從而形成開口 139。延伸部分128具有懸臂或梁(beam)的形式。圖2b示出沿著線A-A的橫截面視圖。如從圖2b中可見，延伸部分128遠(yuǎn)離垂直于背板120的頂面121的方向彎曲。在一個實(shí)施例中，第一材料層122的材料可以包括與第二材料層124的材料不同的應(yīng)力。例如，第一材料層122可以具有比第二材料層124低的拉應(yīng)力?？商鎿Q地，第一材料層122可以具有比第二材料層124高的壓應(yīng)力。不同的應(yīng)力材料層可以引起延伸部分128彎曲。延伸部分128可以朝著活動膜130彎曲。圖2c示出對于兩個材料層122、124的兩種不同材料組成150/160的兩個不同曲線圖155/165。這兩個曲線圖155/165示出相對于延伸部分128的長度的彎曲。在第一材料組成150中，第一材料層122是330nm厚，具有43MPa的應(yīng)力，并且包括多晶硅，以及第二材料層124是280nm厚，具有IGPa的應(yīng)力，并且包括氮化硅。第一材料組成150產(chǎn)生曲線圖155。如從該曲線圖155中可見，對于20 μ m長的梁，圖2d中示出的延伸部分128的偏轉(zhuǎn)h是-1130nm。在第二材料組成160中，第一材料層122是1400nm厚，具有IOOMPa的應(yīng)力，并且包括多晶硅，以及第二材料層124是140nm厚，具有IGPa的應(yīng)力，并且包括氮化硅。第一材料組成150產(chǎn)生曲線圖165。如從該曲線圖165中可見，對于20μπι長的梁，延伸部分128的偏轉(zhuǎn)h是-194nm。
如從圖2d中可見，偏轉(zhuǎn)或彎曲高度h是延伸部分128的尖端129和背板120的上表面之間的差。彎曲高度h由第一和第二材料層122、124的材料，這些材料的應(yīng)力和/或延伸部分128的長度來控制。如從圖2c中可見，可以通過選擇正確的材料組成、應(yīng)力關(guān)系和延伸部分長度來設(shè)計任何偏轉(zhuǎn)h。圖3a示出背板120的布局的一個實(shí)施例。背板120包括在x方向上和在y方向上交替地布置的細(xì)長的開口位置126。每個細(xì)長的開口位置126包括延伸到細(xì)長的開口 139
中的梁或懸臂128。在y方向上從第一細(xì)長的開口位置126的第一中心線136到第二細(xì)長的開口位置126的第二中心線137的距離是6 μ m。在x方向上從第一細(xì)長的開口位置126的第一端部138a到第二細(xì)長的開口位置126的第一端部138b的距離是17. 5μπι。圖3a的實(shí)施例可以允許細(xì)長的開口位置126和懸臂128的容易縮放。期望的偏轉(zhuǎn)h可以由懸臂128的長度限定。懸臂128越長，偏轉(zhuǎn)h可能就越高。例如，當(dāng)懸臂128的偏轉(zhuǎn)h比背板120的厚度寬時，可以實(shí)現(xiàn)低空氣阻尼。這樣的布置可以被用于高靈敏度應(yīng)用或高信噪比應(yīng)用中的麥克風(fēng)100。圖3b示出具有形成開口 139的梁128的細(xì)長的開口位置126的頂視圖。在該實(shí)例中，梁128是IOym長和5μπι寬。細(xì)長的開口位置126可以是15μπι長和6μπι寬。如從圖3b中可見，細(xì)長的開口位置126具有開口 139。延伸部分128的面積和開口 139的面積一起形成開口位置126的面積。多個開口 139在如圖3a所示被放置在背板120中時生成26%的有效開口面積。該有效開口面積是在計算流過這些開口 139的空氣的阻尼時的參數(shù)。開口 139包括具有2. 5μπι的半徑的凹入部分139a以及凸起部分139d。開口 139還包括直徑為I μ m的兩個孔139b。這兩個孔139b經(jīng)由細(xì)長的間隙139c被連接到凹入部分139a，所述間隙是O. 5μπι寬。在O. 5μπι的槽的端部處的孔139b可以降低圍繞孔139b的相鄰區(qū)域中的應(yīng)力集中。在沒有孔139b的情況下，將存在增加的切口效應(yīng)。圖3c示出背板120的布局的另一實(shí)施例。背板120包括第一區(qū)域120a和第二區(qū)域120b，在第一區(qū)域120a中多個第一細(xì)長的開口位置126沿著x方向?qū)?zhǔn)，在第二區(qū)域120b中多個細(xì)長的開口位置126沿著y方向?qū)?zhǔn)。第一區(qū)域120a可以包括至少兩個細(xì)長的開口位置126，以及第二區(qū)域120b可以包括至少兩個細(xì)長的開口位置126。延伸部分128沿著不同方向的對準(zhǔn)在旋轉(zhuǎn)對稱麥克風(fēng)應(yīng)用中會是有利的，其中膜130例如是圓的。膜130在被大范圍地移動時通常顯示出氣球類型的弓形。在膜130觸及背板120的情況下，在背板120的中間的彎曲懸臂128被首先觸及，并且在圓形邊緣附近的彎曲懸臂128稍后被觸及。彎曲梁128被布置在徑向方向上，使得在膜130和彎曲梁128之間接觸的情況下，梁128可以不經(jīng)歷或幾乎不經(jīng)歷垂直于其伸長的移動。圖3d示出背板120的布局的另一實(shí)施例。背板120包括細(xì)長的開口位置126的對稱布置。細(xì)長的開口位置126都面向中心點(diǎn)P。在該特定實(shí)例中，三個相鄰細(xì)長的開口126的組合距離(例如被測量為圖3a的y方向上的距離)與一個細(xì)長的開口 126的長度相同。圖3a_3d示出可以如何將細(xì)長的開口位置126布置在背板120中的特定實(shí)例。然而，存在許多其他可能的布置。例如，細(xì)長的開口位置126可以都被布置成面向相同的方向，例如開口 139的凹入部分139a被布置在細(xì)長的開口位置126的左側(cè)。兩行的細(xì)長的開口位置126可以相對于彼此被平行地移位或交錯。在另一實(shí)例中，細(xì)長的開口位置126可以不被布置在優(yōu)選方向(X或y方向)上，而是可以被隨機(jī)地定向。圖4a示出背板120中的開口位置126的布局的另一實(shí)施例。開口位置126幾乎完全被延伸部分128覆蓋。僅存在形成U的小開口 149。具有這樣的小開口 149的布局仍然可以提供極好的通風(fēng)，這是因?yàn)檠由觳糠?28被彎曲并且空氣仍然可以通過開口 149容易地循環(huán)。圖4a的布局可以被用于需要最小通風(fēng)或高空氣阻尼的應(yīng)用。例如，該布局可以被用于高聲壓級的麥克風(fēng)。在一個實(shí)施例中，延伸部分128可以相對較短并且可以彎曲小于背板120的厚度。圖4b示出背板120中的開口位置126的布局的另一實(shí)施例。開口位置126的頂視圖可以包括星形的開口 159。延伸部分128的面積和開口 159的面積形成開口位置126的面積。在該實(shí)例中，八個延伸部分128形成開口 159，從而形成星形。每個延伸部分128可以是具有圓形尖端的三角形懸臂。兩個相鄰的延伸部分128的兩個側(cè)邊之間的間隙是 O. 5 μ m，并且該間隙的長度是10 μ m。當(dāng)開口位置126被放置在30 μ m的三角形柵格中時，形成背板120的近似13%的有效開口面積。這八個延伸部分128中的每個可以遠(yuǎn)離背板120而彎曲。在一個實(shí)施例中，圖4b的布局被用在其中期望大阻尼的應(yīng)用中。圖4c示出背板120中的開口位置126的布置的布局的另一實(shí)施例。開口位置126的頂視圖可以包括星形的開口 169。延伸部分128的面積和開口 169的面積形成開口位置126的面積。三個延伸部分128形成開口位置126，從而形成星形開口 169。每個延伸部分128可以近似是具有角狀尖端的三角形。從三角形的尖端到周界線的長度是10 μ m。當(dāng)開口位置126被放置在30 μ m的三角形柵格中時，開口 169的有效開口面積是整個背板120面積的近似37%。與在圖4b中示出的情況相比，這給出了低得多的空氣阻尼，這是因?yàn)殚_口 169寬得多。開口位置126之間的附加孔169a可以減小在膜130和背板120被形成時被蝕刻掉的犧牲層的釋放蝕刻時間。圖4d示出背板120中的開口位置126的布局的另一實(shí)施例。開口位置126的開口 179具有苜蓿葉形的形狀。開口位置126包括所有都具有相同尺寸的四個延伸部分128。這些延伸部分128形成具有圓形尖端的梁。圖4e示出背板120中的開口位置126的布局的又一實(shí)施例。中心孔徑189形成圓。通過將細(xì)長的孔徑延伸部分190切成背板材料來產(chǎn)生延伸部分128，使得這些延伸部分128形成魚的鰭。圖4e的布局對于其中存在較小橫向空間以使得螺旋狀的設(shè)計可以幫助圍繞中心孔徑189來纏繞一個或幾個延伸部分128的布局會是有利的。對于具有多于一個延伸部分128的開口位置126的實(shí)施例，這些延伸部分128可以都被彎曲，或者可替換地，僅一些延伸部分128可以被彎曲。此外，對于在圖4a_4e中示出的開口位置的每個實(shí)施例，延伸部分128的數(shù)目可以例如在I和8之間改變。在圖3a_3d和圖4a_4e中的背板120中的開口的有效開口面積取決于這些開口位置相對于彼此的放置的密度。圖5示出用于制造換能器的方法。在第一步驟210中，在支撐襯底中形成膜。在第二步驟220中，形成背板。在一個實(shí)施例中，可以在支撐襯底和膜上形成背板。背板可以包括第一材料層和第二材料層。背板可以被形成為離膜一定距離。在一個實(shí)施例中，背板和膜之間的區(qū)域可以填充有犧牲層和墊片。
在第三步驟230中，在背板中形成開口。延伸部分可以延伸到開口中。延伸部分和開口可以包括在圖3a_3d和圖4a_4e中示出的布局的一個實(shí)施例?？梢酝ㄟ^首先蝕刻第一材料層并且然后蝕刻第二材料層來形成開口。在一個實(shí)施例中，可以通過使用不同的蝕刻化學(xué)物質(zhì)的兩個不同蝕刻步驟來形成開口?？梢酝ㄟ^光致抗蝕劑來限定開口的形狀。在蝕刻開口完成之后，可以移除膜和背板之間的犧牲層。這在步驟240中被示出?？梢詰?yīng)用濕蝕刻化學(xué)物質(zhì)或干蝕刻化學(xué)物質(zhì)來移除犧牲層?？梢酝ㄟ^開口并且通過也形成在背板中的附加孔來移除犧牲層。開口一被形成，開口的延伸部分就會由于第一材料層和第二材料層的不同應(yīng)力特性而彎曲。圖5中的步驟210-240可以以與先前段落中描述的不同的順序來執(zhí)行。例如，可以在形成開口之前移除犧牲層。圖6示出用于操作換能器的方法。在第一步驟310中，所述方法包括在膜處接收聲波。在第二步驟320中，該膜朝著背板移動。背板可以包括開口，并且延伸部分可以形成開口。該延伸部分可以朝著膜彎曲。該延伸部分和開口可以包括在圖3a_3d和4a_4e中示·出的布局的一個實(shí)施例。在第三步驟330中，響應(yīng)于該膜的移動而生成信號。在一個實(shí)施例中，在第四步驟340中，可以將該信號提供給輸出端。結(jié)合圖5和6所描述的過程可以利用先前描述的實(shí)施來實(shí)現(xiàn)。圖7示出其中活動膜130擠壓背板120的操作模式。在正常操作條件下，膜130不會觸及背板120或者背板120的彎曲延伸部分128。然而，例如在過壓、巨大的靜態(tài)空氣壓力變化、震動或下落事件、或引起拉入(pull-in)的靜電過壓的情況下，圖7的操作模式可能發(fā)生?；顒幽?30可能首先擠壓延伸部分128的尖端129。以某一預(yù)定壓力，延伸部分128可以屈服于擠壓膜130。延伸部分128可以變平，從而移入它們相應(yīng)的開口 199中。在極端條件下，延伸部分128可以完全地移入開口 199中，從而延伸部分128的頂面與背板120的頂面121共面。延伸部分128不會刺穿或損壞膜130。注意，延伸部分128具有如關(guān)于圖2d所述的彎曲高度h。彎曲高度h可以是背板120的第一和第二材料層122、124中的兩個不同應(yīng)力的結(jié)果。具有彎曲高度h的延伸部分128可以被自動地形成或者與形成開口 199同時地被形成。延伸部分128基于背板120中的應(yīng)力組合而達(dá)到平衡高度。延伸部分128可以通過向它們施加力(例如當(dāng)膜130擠壓它們時)而被臨時地移動。它們不會破裂而是相對于壓力而彎曲。力一被移除，延伸部分就返回到它們以前的平衡位置。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以在不偏離如由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下在此作出各種變化、替代和變更。此外，本申請的范圍不打算限于在說明書中所描述的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將從本發(fā)明的公開內(nèi)容中容易地認(rèn)識到的那樣，根據(jù)本發(fā)明可以利用當(dāng)前存在的或稍后將開發(fā)的、執(zhí)行與在此所述的對應(yīng)實(shí)施例基本上相同的功能或獲得基本上相同的結(jié)果的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求打算將這樣的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟包括在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種板,包括 包括第一應(yīng)力的第一材料層； 布置在第一材料層下面的第二材料層，第二材料層包括第二應(yīng)力； 布置在第一材料層和第二材料層中的開口 ；以及 形成所述開口的延伸部分，其中所述延伸部分包括第一材料層的部分和第二材料層的部分，以及其中所述延伸部分基于第一應(yīng)力和第二應(yīng)力的差而遠(yuǎn)離所述板的頂面彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板，其中，所述延伸部分處于其平衡位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板，其中，第一材料層包括比第二材料層高的壓應(yīng)力。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板，其中，第一材料層包括比第二材料層低的拉應(yīng)力。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板，其中，所述延伸部分包括懸臂。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板，其中，所述延伸部分包括多個延伸部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板，其中，第一材料層包括導(dǎo)電材料層，并且其中第二材料層包括絕緣材料層，或者其中第一材料層包括所述絕緣材料層，并且其中第二材料層包括所述導(dǎo)電材料層。
8.—種換能器,包括 膜； 包括開口的背板，所述開口包括凸起部分，其中所述凸起部分朝著所述膜彎曲；以及 所述膜和所述背板之間的墊片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換能器，其中，所述開口的所述凸起部分包括所述背板的延伸部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換能器，其中，所述凸起部分處于其平衡位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換能器，其中，所述凸起部分在被所述膜觸及時被移動離開其平衡位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換能器，其中，所述背板包括導(dǎo)電材料層和絕緣材料層，其中所述膜包括導(dǎo)電材料層，并且其中所述絕緣材料層被布置在所述背板的導(dǎo)電材料層和所述膜的導(dǎo)電層之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的換能器，其中，所述導(dǎo)電材料層包括比所述絕緣材料層低的拉應(yīng)力。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的換能器，其中，所述導(dǎo)電材料層包括比所述絕緣材料層高的壓應(yīng)力。
15.一種用于操作換能器的方法，所述方法包括 在膜處接收聲波； 朝著背板移動所述膜，其中所述背板包括開口，其中延伸部分形成所述開口，以及其中所述延伸部分朝著所述膜彎曲；以及響應(yīng)于移動的膜而生成信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述延伸部分包括在沒有被所述膜觸及的情況下的平衡位置，以及其中所述延伸部分在被所述膜觸及的情況下被移動離開其平衡位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，朝著背板移動所述膜包括將所述延伸部分的尖端推入所述開口中。
18.一種用于制造換能器的方法，所述方法包括 在襯底中形成 吳; 形成包括第一材料層和第二材料層的背板，第一材料層包括與第二材料層不同的應(yīng)力；以及 在所述背板中形成開口，所述開口包括延伸到所述開口中的延伸部分，其中形成開口包括 使用第一蝕刻過程來在第一材料層中蝕刻開口 ；以及 使用第二蝕刻過程來在第二材料層中蝕刻開口。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括因?yàn)榈谝徊牧蠈雍偷诙牧蠈拥牟煌瑧?yīng)力而使所述延伸部分彎曲。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括在形成所述開口之后移除所述膜和所述背板之間的犧牲層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，移除所述犧牲層包括濕化學(xué)蝕刻或干蝕刻所述犧牲層。
全文摘要
本發(fā)明公開了板、換能器以及用于制造和操作換能器的方法。板、換能器、用于制造換能器的方法、以及用于操作換能器的方法被公開。一個實(shí)施例包括一種板，所述板包括包括第一應(yīng)力的第一材料層；布置在第一材料層下面的第二材料層，第二材料層包括第二應(yīng)力；布置在第一材料層和第二材料層中的開口；以及延伸到開口中的延伸部分，其中所述延伸部分包括第一材料層的部分和第二材料層的部分，以及其中所述延伸部分基于第一應(yīng)力和第二應(yīng)力的差而遠(yuǎn)離所述板的頂面彎曲。
文檔編號H04R31/00GK102811413SQ20121017804
公開日2012年12月5日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者A.德赫 申請人:英飛凌科技股份有限公司