[發(fā)明專利]多換能器模塊、含該模塊的電子裝置和制造該模塊的方法

有效

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• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN108124234B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·格里蒂;M·O·格西多尼
• 申請（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: H04R31/00
• 分類號: H04R31/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;董典紅

本申請涉及多換能器模塊、含該模塊的電子裝置和制造該模塊的方法。一種換能器模塊(11；51；61；71；81；91)，包括：支撐襯底(23)；帽蓋(27)，該帽蓋安排在該支撐襯底上并且與其限定腔室(8)；該腔室(8)中的壓力換能器(12’)；該腔室(8)中的聲換能器(12”)；以及處理芯片(22)或ASIC，該處理芯片或該ASIC操作性地耦合至該壓力換能器(12’)以及至該聲換能器(12”)。該壓力換能器(12’)和該聲換能器(12”)被安排在彼此頂部上以形成堆疊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多換能器模塊，涉及一種包括多換能器模塊的電子裝置，并且涉及一種用于制造多換能器模塊的方法。

背景技術(shù)

如所已知的，MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))型換能器和傳感器包括能夠?qū)h(huán)境量轉(zhuǎn)換為電量(換能信號)的敏感結(jié)構(gòu)。讀取電子器件接收換能信號并且被設(shè)計成用于執(zhí)行處理該電量的適當(dāng)操作(其中的放大操作和濾波操作)以供應(yīng)表示由敏感結(jié)構(gòu)檢測到的環(huán)境壓力的電輸出信號(例如，電壓)。

通常，換能器和讀取電子器件容納在設(shè)置有內(nèi)部空腔的相同封裝體中，并且彼此并排地安排。封裝體通常安裝在PCB(印刷電路板)上。

優(yōu)化封裝體內(nèi)部的空間以能夠容納多個傳感器或換能器的需要日益增加。

設(shè)想并排地安排的相同類型的多個換能器的解決方案在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。然而，這些解決方案呈現(xiàn)了需要與容納在其中的換能器的數(shù)量成比例的大尺寸封裝體的缺點。

多個不同類型的換能器共享封裝體的內(nèi)部空腔引入了若干技術(shù)難題，因為不同的傳感器需要其自身的空間以及朝向其自身外部的連接以在不干擾其他換能器的操作的情況下獲取待檢測的環(huán)境量。

本發(fā)明的目的是提供針對之前所展示的問題的解決方案。具體地，本公開的目的是提供針對將不同類型的換能器集成到同一封裝體中的難題的技術(shù)解決方案，在不改變換能器的性能的情況下優(yōu)化空間占用。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，因此如在所附權(quán)利要求書中所限定的提供了一種多換能器模塊、一種包括多換能器模塊的電子裝置以及一種用于制造多換能器模塊的方法。

附圖說明

為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在僅以非限制性示例的方式并參照附圖來描述其優(yōu)選實施例，在附圖中：

-圖1至圖6展示了根據(jù)本公開的對應(yīng)實施例的多換能器模塊；以及

-圖7是根據(jù)圖1至圖6的實施例中的任一實施例的包括多換能器模塊的電子裝置的示意圖。

具體實施方式

參照圖1，在空間坐標(biāo)系X、Y和Z中以及在橫向截面圖中展示了根據(jù)本公開的一個方面的多換能器模塊11。本說明書將明確引用包括第一MEMS換能器12’和第二MEMS換能器12”的多換能器模塊，該第一MEMS換能器被配置成用于將環(huán)境壓力P換能成第一電信號(第一換能信號)，該第二MEMS換能器被配置成用于將聲波S換能成第二電信號(第二換能信號)。第一換能器12’和第二換能器12”操作性地耦合至集成處理電路(具體地ASIC(專用集成電路)22’)的同一控制芯片22。ASIC 22’接收第一和第二換能信號，以對其進(jìn)行處理。

如對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，根據(jù)本公開的教導(dǎo)同樣適用于不同于圖1中所示出的類型的換能器。

多換能器模塊11包括襯底23，該襯底具有其上安排有帽蓋27的頂側(cè)23a，該帽蓋限定空腔(或腔室)8。在一個實施例中，襯底23為LGA(柵格陣列)型襯底。在替代性實施例中，襯底23由半導(dǎo)體材料(例如，硅)制成，使用已知微機(jī)械加工獲得。帽蓋27可以由金屬或預(yù)模制塑料材料制成并且具有貫通開口39，該貫通開口被設(shè)計成用于安排腔室8與其外部的環(huán)境流體連通。在本公開的上下文中，“流體連接”指的是根據(jù)要求使得液體和/或氣體(包括空氣)能夠通自和通向腔室8的連接。