[發明專利]具有麥克風傳感器功能以及介質傳感器功能的部件

在審

• 申請號: 201510093841.6
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104902411A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: C·謝林;B·施泰因;M·賴因哈特;R·舍本;R·艾倫普福特
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

技術領域

本發明涉及一種具有至少一個MEMS麥克風構件的部件，所述至少一個MEMS麥克風構件在殼體內安裝在殼體壁中的至少一個聲孔之上，從而所述MEMS麥克風構件的麥克風結構的聲壓加載通過所述聲孔實現并且殼體內部空間作為用于所述麥克風結構的背側容積起作用，其中，在所述麥克風結構中構造有至少一個用于所述麥克風結構的前側與背側之間的緩慢的壓力均衡的泄漏路徑。

背景技術

在出版文獻US?7,166,910?B2中描述了這樣的麥克風部件。它包括具有以下膜片結構的MEMS麥克風構件，該膜片結構構造在構件上側中并且橫跨構件背側中的空穴。在US?7,166,910?B2中，關于該MEMS麥克風構件的實現參考出版文獻US?5,870,482，在這公開了具有用于在麥克風膜片的兩側之間的緩慢壓力均衡的泄漏路徑。在由US?7,166,910?B2公知的部件中MEMS麥克風構件設置在具有殼體底部以及殼體蓋的殼體內，殼體底部以及殼體蓋通過側面部分相互壓力密封地連接。殼體底部設計成用于部件在第二級層面(2nd-Level-Ebene)——如在終端設備的印刷電路板上的安裝以及電接觸。殼體的聲孔位于殼體蓋中。MEMS麥克風構件在聲孔之上壓力密封地安裝在殼體蓋的內側上，從而膜片結構通過背側的空穴以聲壓加載并且殼體內的整個空間作為用于麥克風構件的背側容積起作用。

公知的麥克風部件除MEMS麥克風構件外還包括放大器構件，該放大器構件也設置在殼體內，優選地設置在殼體底部上。

發明內容

本發明提出一種用于成本上有利地以及節省空間地實現具有聲學上高品質的麥克風功能并且具有至少一個另外的需要介質加載的傳感器功能的多傳感器模塊的方案。

為此，根據本發明對于MEMS麥克風構件附加地在殼體內設有至少一個另外的MEMS傳感器構件，所述至少一個另外的傳感器構件的傳感器功能需要介質加載，更確切地說，所述介質加載通過所述MEMS麥克風構件的麥克風結構中的至少一個泄漏路徑實現。

根據本發明的部件方案設置，將整個殼體內部空間用作MEMS麥克風構件的麥克風結構的背側容積，以便因此優化麥克風性能。對此所需的、MEMS麥克風構件在殼體的聲孔之上的安裝非必然地和殼體內部空間與部件周圍環境的介質交換相沖突。麥克風功能的良好信噪比甚至需要麥克風結構兩側之間的緩慢壓力平衡，從而特別為此在麥克風結構中構造泄漏路徑。根據本發明提出，將通過麥克風結構中的所述泄漏路徑發生的在部件周圍環境與殼體內部空間之間的介質交換用于其他傳感器功能，例如用于壓力傳感器、濕度傳感器或氣體傳感器。

根據本發明的部件方案考慮到發展，即愈來愈多的應用、例如在汽車技術方面以及在消費電子領域中需要多個傳感器功能。在部件殼體中組合多個麥克風功能或傳感器功能通常比分別具有僅一個麥克風功能或傳感器功能的多個部件總是更節省空間以及成本上更有利。此外，MEMS傳感器構件由于根據本發明的在其他方面封閉的部件殼體內的布置而受到很好的保護以防外來的機械影響。

原則上對于根據本發明的部件方案的實現存在許多不同的可能性，這決定性地由力圖達到的部件功能范圍以及其應用場合來確定。例如可以改變構件部分的類型和數目以及它們在殼體內的布置。其殼體本身也可完全不同地構造并且在形狀與材料方面匹配于相應的應用。然而重要的是，麥克風結構中的一個或多個泄漏路徑保證對于相應的MEMS傳感器功能充分的介質加載。而值得追求的是MEMS傳感器功能的在幾秒鐘的范圍內、優選小于1秒的響應時間。為此，必須相應地選擇一個或多個泄漏路徑的孔橫截面。

在本發明的一種實施方式中，MEMS麥克風構件的麥克風結構中的至少一個泄漏路徑的孔橫截面是可改變的，從而可選擇地促進或增強部件周圍環境與殼體內部空間之間的介質交換。為此，麥克風結構包括至少一個可控制的結構元件，借助所述至少一個可控制的結構元件可調節所述至少一個泄漏路徑的預給定的孔橫截面。所述結構元件例如可涉及條狀或片狀的結構元件，其例如可通過靜電吸引或排斥完全或部分地在泄漏路徑的孔橫截面之上移動。在本發明的一個特別有利的實施方式中麥克風結構的可控制的膜片用于調節至少一個泄漏路徑的孔橫截面。為了進行所述控制，在此情況下可以使用與也用于機械預緊膜片以便增加麥克風靈敏度的致動器裝置相同的致動器裝置。