[发明专利]声换能器结构以及制造声换能器结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种声换能器结构及其制造方法，特别是，涉及怎样能制造不同的声换能器结构以及怎样能调整声换能器结构的几何形状和特性以满足对于声换能器结构的不同要求。

背景技术

声换能器结构用于多种应用，举例来说，如用于麦克风或扬声器，这两种应用主要区别仅仅在于，在麦克风中声能被转换为电能而在扬声器中电能被转换为声能。由于声换能器检测或产生动态压力变化，因此本发明也涉及压力传感器。

通常，声换能器，举例来说，如麦克风，要以很低的成本来制造且制造得尽可能小。由于这些要求，麦克风和声换能器通常采用硅技术来生产，其中由于所需的应用和灵敏度的领域不同，因此存在多种可能的声音转换器外形，每种声换能器包括不同的几何学外形。举例来说，麦克风可基于测量容量的标准。在离反电极适当距离上设置一个由压力变化引起其变形或偏转的可移动隔膜，从而通过容量变化来得出对应于压力或声音变化的结论，所述容量变化由隔膜与反电极之间的隔膜变形或偏转造成。通常由偏置电压来操作这样一个结构，所述偏置电压也就是一个对于各自的电路可自由调整的电势差，所述电势差施加于隔膜和反电极之间。

确定该麦克风的灵敏度或信噪比(SNR)的其他参数为，举例来说，隔膜的硬度，隔膜的直径或反电极的硬度，反电极也可在隔膜与反电极之间的静电力的影响下变形。不同可能性的产生取决于所需要的轮廓(对于一个已完成处理的声换能器)，举例来说，如所要的低操作电压和中机械灵敏度的结合，低操作电压和高机械灵敏度的结合或高操作电压和中机械灵敏度的结合。

除了所使用的材料的机械特性以外，特别是对于隔膜直径或隔膜尺寸的生产偏差通常制定高要求，所述隔膜直径或隔膜尺寸对于麦克风的特性会产生适当的影响。如果多个麦克风成阵列使用且从而必须具有尽可能相同的特性的话，这一点就特别适用。通常，在衬底上以隔音形式插入一个可从两侧达到其隔膜的麦克风片。这样，隔膜的一侧密封形成空腔的后部空间。由于该空腔抵消了隔膜的偏转或变形，因此所形成的空腔的特性对于麦克风的灵敏度和SNR是决定性的，且由于在某种意义上隔膜必须相对于某种“粘性”空间运动，因此所形成的空腔的特性能削弱这种运动。对于该效果的数量估计来说，涉及所给出的空腔空间的隔膜直径起了重要的作用。

考虑到多个可能的要素和多个参数，通常出现的问题是必须提供可用于制造最不同的声换能器结构的生产线。

发明内容

根据本发明的实施例，通过下述制造声换能器结构：在隔膜载体材料上施加隔膜支撑材料；在声换能区域以及隔膜支撑材料的主表面的边缘区域中施加隔膜材料；在隔膜材料的主表面上施加反电极支撑材料；制作位于声换能区域内的反电极支撑材料的主表面内的凹进；在反电极支撑材料的第一主表面上施加反电极材料；以及将声换能区域内的隔膜载体材料和隔膜支撑材料移动到隔膜材料的第二主表面。

附图说明

接下来，本发明的实施例将参考附图来详细描述。

图1显示了创新的声换能器结构实施例的顶视图；

图2a，2b显示了图1所示实施例的截面放大图；

图3显示了图1所示实施例的另一个截面放大图；

图4显示了本发明的一个实施例的截面图；

图5显示了本发明另一个实施例的截面图；

图6显示了本发明另一个实施例的截面图；

图7显示了本发明另一个实施例的截面图；

图8显示了本发明另一个实施例的截面图；

图9显示了本发明另一个实施例的截面图；

图10显示了本发明在制造期间的一个实施例的结构的截面图；

图11显示了用于制造声换能器结构的创新方法的实施例的流程图；

图12显示了用于制造声换能器结构的创新方法的另一个实施例的流程图；

图13显示了用于制造本发明的一个实施例的原理图；

图14显示了用于制造本发明的另一个实施例的原理图；

图15显示了用于制造本发明的另一个实施例的原理图。

具体实施方式

接下来将参考图1至10来讨论本发明的不同实施例，其中在附图中对具有相同或相似功能的部分给予了相同的参考标记，从而在不同实施例中的相同参考标记所标记的部分是可交换的并且其说明可相互适用。

参考图10至15所描述的用于制造声换能器结构的创新方法的实施例也应用了相同的策略。

图1显示了本发明的一个实施例的顶视图。由于图2a，2b和3分别显示了图1的实施例的顶视图的截面放大图，因此图1，2a，2b和3将在下面的段落中一起讨论。