具有阻止污染物滲透的擋板的麥克風(fēng)組件的制作方法
【專利說(shuō)明】具有阻止污染物滲透的擋板的麥克風(fēng)組件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專利在35U.S.C § 119(e)下要求2012年8月10日提交的名為“MicrophoneAssembly with Barrier to Prevent Contaminant Infiltrat1n，，的美國(guó)丨臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/681685的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過(guò)引用整體上并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請(qǐng)涉及聲學(xué)裝置，并且更具體地，涉及阻止污染物滲透到這些裝置內(nèi)的擋板。
【背景技術(shù)】
[0004]舉兩個(gè)示例來(lái)說(shuō)，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)組件包括麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器。這些MEMS裝置可以被用于諸如助聽(tīng)器和蜂窩電話之類的多種應(yīng)用。
[0005]在MEMS麥克風(fēng)的情形中，聲能典型地進(jìn)入組件中的聲音端口，使隔膜振動(dòng)，并且這種活動(dòng)引起了隔膜和布置在隔膜附近的背板之間的電勢(shì)(電壓)方面的相應(yīng)改變。這種電壓表示已接收的聲能。典型地，電壓信號(hào)然后被傳送到電路(例如，諸如專用集成電路(ASIC)之類的集成電路)。可以在電路上對(duì)該信號(hào)執(zhí)行進(jìn)一步的處理。例如，可以由集成電路對(duì)該電壓信號(hào)執(zhí)行放大或?yàn)V波功能。
[0006]如所述，聲音通過(guò)開(kāi)口或端口典型地進(jìn)入組件。當(dāng)使用端口時(shí)，這個(gè)開(kāi)口還允許其它不想要的或者不希望的物品進(jìn)入該端口。例如，各種類型的污染物(例如，舉幾個(gè)可能的例子，焊料、焊劑、灰塵和唾液)會(huì)通過(guò)該端口進(jìn)入。一旦這些物品進(jìn)入組件內(nèi)，它們會(huì)損害該組件的內(nèi)部部件，諸如MEMS裝置和集成電路。
[0007]之前的系統(tǒng)有時(shí)采用特定的過(guò)濾器來(lái)阻止某些類型的碎肩進(jìn)入組件。不幸地是，這些過(guò)濾器往往不利地影響麥克風(fēng)的工作。例如，當(dāng)使用這些先前技術(shù)時(shí)，麥克風(fēng)的性能有時(shí)會(huì)變得顯著退化。由于退化的性能，麥克風(fēng)消費(fèi)者在他們的應(yīng)用中常常不會(huì)選擇使用這樣的麥克風(fēng)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]為了更詳細(xì)地理解本公開(kāi)，將對(duì)以下詳細(xì)說(shuō)明和附圖進(jìn)行參考，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的MEMS組件的透視圖；
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著線A-A的圖1的MEMS組件的橫截面圖；
[0011]圖3包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的MEMS組件的透視圖；
[0012]圖4包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖3的組件的內(nèi)部的頂視圖；
[0013]圖5包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著圖3和4的擋板的線B-B的橫截面圖；
[0014]圖6包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的MEMS組件的透視圖；
[0015]圖7包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖6的組件的基部的頂視圖；
[0016]圖8包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著圖6和7的擋板的線C-C的橫截面圖；
[0017]圖9包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的MEMS組件的透視圖；
[0018]圖10包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖9的組件的基部的頂視圖；
[0019]圖1lA包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著圖9和10的擋板的線D-D的橫截面圖；
[0020]圖1lB包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的隔板的一個(gè)示例的橫截面圖；
[0021]圖1lC包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的隔板的另一示例的橫截面圖；
[0022]圖12包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的在端口上具有擋板的MEMS組件的透視圖；
[0023]圖13包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖12的組件的基部的頂視圖；
[0024]圖14包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著圖12和13的擋板的線E-E的橫截面透視圖；
[0025]圖15包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的在端口上具有擋板的MEMS組件的透視圖；
[0026]圖16包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖15的組件的基部的頂視圖；
[0027]圖17包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著圖15和16的擋板的線F-F的橫截面透視圖；
[0028]圖18包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的在端口上具有擋板的MEMS組件的透視圖；
[0029]圖19包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖18的組件的基部的頂視圖；
[0030]圖20包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著圖18和19的擋板的線G-G的橫截面透視圖；
[0031]圖21包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的在端口上具有擋板的MEMS組件的透視圖；
[0032]圖22包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖21的組件的基部的頂視圖；
[0033]圖23包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著圖21和22的擋板的線H-H的橫截面透視圖；
[0034]圖24包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的具有不帶端口的擋板的MEMS組件的透視圖；
[0035]圖25包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖24的蓋的基部的頂視圖；
[0036]圖26包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著圖24和25的擋板的線1_1的橫截面透視圖；
[0037]圖27包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的具有不帶端口的擋板的MEMS組件的透視圖；
[0038]圖28包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖27的組件的基部的頂視圖；
[0039]圖29包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的沿著圖27和28的擋板的線J-J的橫截面透視圖；
[0040]圖30包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的具有不帶端口的擋板的MEMS組件的透視圖；
[0041]圖31包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖27的組件的基部的頂視圖；
[0042]圖32包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖30和31的擋板的底視圖；
[0043]圖33包括根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的用于圖30-32的組件的制造方法的圖。
[0044]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，為了簡(jiǎn)明和清楚圖示了圖中的元素。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步意識(shí)到，可以按照事件的特定次序描述或者描繪某些動(dòng)作和/或步驟，同時(shí)本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解實(shí)際上并不需要這種關(guān)于順序的專一性。還應(yīng)當(dāng)理解的是，本文使用的術(shù)語(yǔ)和措辭具有與相對(duì)于它們查詢和研宄的相應(yīng)各自領(lǐng)域的這些術(shù)語(yǔ)和措辭一致的普通含義，除非本文另外闡述具體含義。
【具體實(shí)施方式】
[0045]提供聲學(xué)組件(例如，麥克風(fēng)組件)，其中，配置外界擋板以降低或消除外界污染物滲透進(jìn)這些組件的內(nèi)部。在這方面，本文提供的結(jié)構(gòu)顯著降低或消除有害的外界污染物(例如，流體和微粒)從組件外部侵入組件內(nèi)部，可以容易且便宜地制造，并且就靈敏度而言沒(méi)有顯著降低麥克風(fēng)性能(并且在某些方面，改善了一些方面的麥克風(fēng)性能，例如，音頻帶中的平坦靈敏度響應(yīng))。
[0046]在一些這些實(shí)施例中，麥克風(fēng)組件包括基座和連接到基座的蓋。在蓋和基座之間形成內(nèi)部腔，在其中布置MEMS設(shè)備?；蛘呱w具有在其中延伸的端口。在基座或者蓋中嵌入擋板以延伸穿過(guò)端口。該擋板阻止至少一些污染物進(jìn)入組件的內(nèi)部以及損害布置在其中的諸如MEMS設(shè)備的部件。在一些方面中，嵌入的擋板是多孔薄膜，過(guò)濾器或網(wǎng)孔，并且在其它方面中，該擋板是具有布置在其中的開(kāi)口的圖案化的柔性電路。
[0047]在其它這些實(shí)施例中，麥克風(fēng)組件包括基座和蓋。在蓋和基座之間形成內(nèi)部腔，在其中布置MEMS設(shè)備。在基座內(nèi)形成第二腔。在基座中的第一開(kāi)口或孔允許外部聲音從組件外部進(jìn)入第二腔，并且在基座中的第二開(kāi)口或孔允許聲音從第二腔移到布置在組件的內(nèi)部腔中的MEMS設(shè)備。在基座中的開(kāi)口和第二腔形成隔板結(jié)構(gòu)，其有效地阻止至少一些污染物使用間接路徑進(jìn)入組件的內(nèi)部。
[0048]在其它這些實(shí)施例中，麥克風(fēng)組件包括基座和蓋。在蓋和基座之間形成內(nèi)部腔，在其中布置MEMS設(shè)備。端口延伸通過(guò)基座，并且MEMS設(shè)備布置在組件的內(nèi)部且在端口之上。擋板也布置在端口之上。在一些方面中，該擋板包括構(gòu)成彎曲(例如，扭曲)路徑的隧道，用于在MEMS設(shè)備接收到聲音之前，聲音進(jìn)入端口進(jìn)行來(lái)回移動(dòng)。在其它方面中，該擋板由多孔材料構(gòu)成，并且聲音繼續(xù)穿過(guò)擋板在MEMS設(shè)備接收。然而，彎曲路徑有效地阻止至少一些污染物進(jìn)入組件的內(nèi)部。
[0049]在其它這些實(shí)施例中，麥克風(fēng)組件包括基座和蓋。在蓋和基座之間形成內(nèi)部腔，在其中布置MEMS設(shè)備。MEMS設(shè)備布置在腔內(nèi)的組件的內(nèi)部。在該組件中，端口孔不是完全開(kāi)放的孔。相反，聲音進(jìn)入蓋的部分。在一方面中，該蓋包括聲音經(jīng)由其進(jìn)入組件內(nèi)部的部分熔融的區(qū)域，以及聲音不能進(jìn)入組件的高度熔融的區(qū)域。蓋的非熔融部分有效地阻止至少一些污染物進(jìn)入組件的內(nèi)部。
[0050]在其它這些實(shí)施例中，麥克風(fēng)組件包括基座和蓋。在蓋和基座之間形成內(nèi)部腔，在其中布置MEMS設(shè)備。MEMS設(shè)備布置在腔內(nèi)的組件的內(nèi)部，并且在組件內(nèi)形成端口。使用由可選的外部材料包圍的金屬網(wǎng)孔形成蓋，從而使整個(gè)金屬網(wǎng)孔蓋住聲學(xué)端口。假設(shè)使用外部材料，可以移除蓋的部分，以創(chuàng)建暴露金屬網(wǎng)孔的端口。通常，允許聲音進(jìn)入端口，移動(dòng)穿過(guò)網(wǎng)孔，并且在MEMS設(shè)備接收。同時(shí)，金屬網(wǎng)孔有效地阻止至少一些污染物進(jìn)入組件的內(nèi)部，同時(shí)維持足夠程度的電磁抗擾性。
[0051]在其它這些實(shí)施例中，麥克風(fēng)組件包括基座和蓋。端口延伸通過(guò)基座并且MEMS設(shè)備布置在組件的內(nèi)部的底座并且在該端口之上。薄膜或者鈍化層附接到基座并且延伸穿過(guò)底座并且在端口之上。該薄膜或者鈍化