[發明專利]多室換能器模塊、含多室換能器模塊的裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201611218910.2
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN107337173B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: M·O·格西多尼;R·布廖斯基
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張昊

本公開涉及多室換能器模塊、含多室換能器模塊的裝置及其制造方法。換能器模塊(10)包括：支持襯底(23)，具有第一側(23a)和第二側(23b)；蓋(27)，在支持襯底的第一側上方延伸并且與支持襯底一起限定內部彼此隔離的第一室(108)和第二室(109)；第一換能器(1)，位于第一室(8)中；第二換能器(42)，位于第二使(18)中；以及控制芯片(22)，至少部分地在第一室和/或第二室中延伸，并且功能性地耦合至第一換能器和第二換能器，用于在使用中分別接收由第一和第二換能器轉換的信號。

技術領域

本發明涉及換能器模塊、包括該換能器模塊的裝置以及制造換能器模塊的方法。

背景技術

已知MEMS(微機電系統)類型的聲換能器(具體為麥克風)包括被設計為將聲壓波轉換為電量(例如，電容變化)的薄膜敏感結構以及設計為在所述電量上承載適當處理操作(放大和過濾操作)用于提供表示接收到的聲壓波的電輸出信號(例如，電壓)的讀取電子器件。

在使用電容感測原理的情況下，MEMS敏感結構通常包括移動電極，其設置為隔膜或薄膜、布置為面對固定電極以提供具有可變電容的感測電容器的板。移動電極通過其第一部分(通常是周邊部分)錨固至結構層，而其第二部分(通常為中心)響應于由進入的聲壓波施加的壓力而自由移動或彎曲。因此，移動電極和固定電極提供電容器，并且彎曲組成移動電極的薄膜根據被檢測的聲信號而引起電容的變化。

多個MEMS麥克風通常安裝在多媒體電子設備(諸如智能手機)中。這是由于麥克風不僅用于轉換語音信號而且還用于附加功能(諸如噪聲消除和聲音的記錄)的事實，并且每個麥克風可以專用于特定功能。在電子設備中集成許多麥克風(例如，兩個至七個麥克風)要求使用專用的集成電路板并由此對空間的占用具有顯著影響。

此外，根據現有技術，每個MEMS麥克風都容納在封裝件中，封裝件包含換能器(例如，MEMS換能器)以及用于獲取和預處理由換能器生成的電信號的電子器件，通常為ASIC(專用集成電路)。明顯地，從成本和空間占用的觀點來看該方法不是最優的。

上面闡述的缺陷可以擴展到除麥克風之外的MEMS設備，例如壓力傳感器或UV傳感器或者通常存在于消費者電子產品中的其他換能器。

發明內容

本發明的目的在于提供針對先前示出的問題的解決方案。

根據本發明，如在以下權利要求中限定的，提供了換能器模塊、包括換能器模塊的裝置和制造換能器模塊的方法。

本發明所提供的換能器模塊(10；10’；60；100；190；200)可以包括：支持襯底(23；102)，具有第一側(23a；102a)和第二側(23b；102b)；蓋(27；103)，在所述支持襯底的所述第一側之上延伸并且與所述支持襯底一起限定彼此內部隔離的第一室(108)和第二室(109)；第一傳感器芯片(21)，在所述第一室(8；108)中耦合至所述支持襯底的所述第一側，并且集成第一MEMS換能器(1；105)，所述第一MEMS換能器(1；105)被配置為檢測第一環境量并根據檢測的所述第一環境量生成第一換能信號；第二傳感器芯片(41)，在所述第二室(18；109)中耦合至所述支持襯底的所述第一側，并且集成第二MEMS換能器(42；107)，所述第二MEMS換能器(42；107)被配置為檢測第二環境量并根據檢測的所述第二環境量生成第二換能信號；以及控制芯片(22；106)，至少部分地在所述第一室和/或所述第二室中延伸，并且功能性地耦合至所述第一MEMS換能器和所述第二MEMS換能器，用于在使用中分別接收所述第一換能信號和所述第二換能信號。

本發明所提供的一種電子裝置(300)，可以包括上述的換能器模塊，在包括以下項的組中選擇的所述電子裝置：手機、PDA、筆記本、聲音記錄器、具有聲音記錄功能的音頻讀取器、用于視頻游戲的控制臺、水聽器。