[發(fā)明專利]麥克風(fēng)和測試麥克風(fēng)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880015136.6
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN110366853B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬克·尼德伯格
• 申請（專利權(quán)）人: AMS國際有限公司
• 主分類號: H04R19/00
• 分類號: H04R19/00;H04R29/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

一種麥克風(fēng)，包括殼體(1、2)，殼體(1、2)具有填充有氣體的內(nèi)部容積(12)、殼體的開口(10)、設(shè)置在殼體中的聲學(xué)傳感器(3)、位于開口上方的聲學(xué)傳感器的隔膜(13)以及位于內(nèi)部容積中的加熱器(14)。聲學(xué)傳感器尤其可以包括微機電系統(tǒng)。為增加壓力并產(chǎn)生聲學(xué)傳感器(3)的相應(yīng)信號，氣體從內(nèi)部容積內(nèi)加熱。該信號可用于麥克風(fēng)靈敏度的自校準(zhǔn)或用于檢查麥克風(fēng)功能的自診斷。

技術(shù)領(lǐng)域

由于生產(chǎn)公差或老化，同一類型麥克風(fēng)的靈敏度會不同。如果需要精確校準(zhǔn)，會使用外部音頻源測試和調(diào)整麥克風(fēng)。根據(jù)需求可以在不同條件和不同頻率范圍進行這種測試，尤其是在制造過程結(jié)束和/或以指定時間間隔重復(fù)進行的時候。

微機電麥克風(fēng)包括包含微機電系統(tǒng)(MEMS)的聲學(xué)傳感器和可以是專用集成電路(ASIC)的控制部件。聲學(xué)傳感器和控制部件安裝在覆蓋有形成內(nèi)部腔室的蓋子的基座上。聲學(xué)傳感器設(shè)置在基座或蓋子的聲音端口上方并且與控制部件電連接。

背景技術(shù)

US2016/0137486A1公開了一種具有聲學(xué)傳感器的微機電麥克風(fēng)，該聲學(xué)傳感器包括基板、包含空氣通道的背板、隔離層和張力膜。通過在制造過程中施加高溫來產(chǎn)生張力。

US 2017/0026729 A1公開了一種帶有耦合到壓力傳感器的集成電路的微機電麥克風(fēng)，該壓力傳感器是集成電路的一部分或者安裝在形成內(nèi)部腔室的蓋子內(nèi)部，位于與集成電路相對的位置。

US 2012/0319219 A1公開了CMOS-MEMS麥克風(fēng)和使用外延生長的硅制造麥克風(fēng)的方法。標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝中的制造允許將麥克風(fēng)的機械和電子部件集成在同一半導(dǎo)體芯片中。

US 2017/0044008 A1公開了用于制造CMOS-MEMS器件的系統(tǒng)和方法。保護層沉積在分層結(jié)構(gòu)的頂部表面上以覆蓋邏輯區(qū)域。在MEMS區(qū)域中從底側(cè)執(zhí)行部分蝕刻以在膜下方形成間隙并且從頂側(cè)執(zhí)行以去除在膜和背板之間的犧牲層的一部分，從而釋放膜。保護層防止邏輯區(qū)域中的邏輯部件被蝕刻和損壞。

DE 10 2006 013 345 B4公開了一種沒有膜的麥克風(fēng)。兩個相同強度的脈沖光線各自發(fā)射到透明板中通過全內(nèi)反射傳播。其中一個板與環(huán)境介質(zhì)具有適于承載聲波的邊界表面。當(dāng)在該邊界表面處反射時，在該板中傳播的光線進入環(huán)境介質(zhì)至大約一個波長的深度，從而發(fā)生總反射率的衰減。因此光線的強度被環(huán)境介質(zhì)的密度變化調(diào)制，這是由聲波造成的。檢測調(diào)制強度并且與因不暴露于聲波而不被調(diào)制的作為參考的另一光線的強度進行比較。可以通過差分放大器評估檢測到的信號，該差分放大器產(chǎn)生對應(yīng)于聲波的電信號。

本發(fā)明的目的是促進麥克風(fēng)的校準(zhǔn)。該目的通過根據(jù)本發(fā)明的麥克風(fēng)和測試麥克風(fēng)的方法來實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

麥克風(fēng)包括殼體，該殼體具有填充有氣體的內(nèi)部容積、殼體的開口、設(shè)置在殼體中的聲學(xué)傳感器、位于開口上方并將內(nèi)部容積與開口分離的聲學(xué)傳感器的隔膜、以及內(nèi)部容積中的加熱器。聲學(xué)傳感器尤其可以包括微機電系統(tǒng)。隔膜尤其可以是可偏移膜或透明或半透明板。加熱器可以集成在聲學(xué)傳感器中。

麥克風(fēng)的實施例包括殼體中的集成電路芯片和在集成電路芯片和聲學(xué)傳感器之間的電連接。

在麥克風(fēng)的另一實施例中，加熱器集成在集成電路芯片中。

麥克風(fēng)的另一實施例包括殼體中的加熱器芯片，并且加熱器集成在加熱器芯片中。

麥克風(fēng)的另一實施例包括在內(nèi)部容積外部的殼體上的加熱器終端和在加熱器芯片和加熱器終端之間的另外電連接。

麥克風(fēng)的其他實施例包括在殼體的內(nèi)部容積中的壓力傳感器。壓力傳感器尤其可以集成在聲學(xué)傳感器、集成電路芯片或加熱器芯片中。