[实用新型]换能器模块及其电子装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及换能器模块及其电子装置。

背景技术

已知MEMS(微机电系统)类型的声换能器(具体为麦克风)包括被设计为将声压波转换为电量(例如，电容变化)的薄膜敏感结构以及设计为在所述电量上承载适当处理操作(放大和过滤操作)用于提供表示接收到的声压波的电输出信号(例如，电压)的读取电子器件。

在使用电容感测原理的情况下，MEMS敏感结构通常包括移动电极，其设置为隔膜或薄膜、布置为面对固定电极以提供具有可变电容的感测电容器的板。移动电极通过其第一部分(通常是周边部分)锚固至结构层，而其第二部分(通常为中心)响应于由进入的声压波施加的压力而自由移动或弯曲。因此，移动电极和固定电极提供电容器，并且弯曲组成移动电极的薄膜根据被检测的声信号而引起电容的变化。

多个MEMS麦克风通常安装在多媒体电子设备(诸如智能手机)中。这是由于麦克风不仅用于转换语音信号而且还用于附加功能(诸如噪声消除和声音的记录)的事实，并且每个麦克风可以专用于特定功能。在电子设备中集成许多麦克风(例如，两个至七个麦克风)要求使用专用的集成电路板并由此对空间的占用具有显著影响。

此外，根据现有技术，每个MEMS麦克风都容纳在封装件中，封装件包含换能器(例如，MEMS换能器)以及用于获取和预处理由换能器生成的电信号的电子器件，通常为ASIC(专用集成电路)。明显地，从成本和空间占用的观点来看该方法不是最优的。

上面阐述的缺陷可以扩展到除麦克风之外的MEMS设备，例如压力传感器或UV传感器或者通常存在于消费者电子产品中的其他换能器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供针对先前示出的问题的解决方案。

根据本实用新型，提供了一种换能器模块(10；10’；60；100；190；200)，包括：支持衬底(23；102)，具有第一侧(23a；102a)和第二侧(23b；102b)；盖(27；103)，在所述支持衬底的所述第一侧之上延伸并且与所述支持衬底一起限定彼此内部隔离的第一室(108)和第二室(109)；第一传感器芯片(21)，在所述第一室(8；108)中耦合至所述支持衬底的所述第一侧，并且集成第一MEMS换能器(1；105)，所述第一MEMS换能器(1；105)被配置为检测第一环境量并根据检测的所述第一环境量生成第一换能信号；第二传感器芯片(41)，在所述第二室(18；109)中耦合至所述支持衬底的所述第一侧，并且集成第二MEMS换能器(42；107)，所述第二MEMS换能器(42；107)被配置为检测第二环境量并根据检测的所述第二环境量生成第二换能信号；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换能器和所述第二MEMS换能器，用于在使用中分别接收所述第一换能信号和所述第二换能信号。

根据一个实施例，所述盖(27)具有机械地耦合至所述支持衬底(23)的分隔壁(111)，所述第一室和所述第二室通过所述衬底、所述盖和所述分隔壁的相应区域来限定。

根据一个实施例，所述控制芯片(22；106)耦合至所述支持衬底(23)的所述第一侧(23a)并且完全在所述第一室(108)中延伸，所述换能器模块(10；60)进一步包括：第一通孔(51)，穿过所述支持衬底，在所述第二室(18)中的所述第一侧(23a)的一部分与所述支持衬底(23)的所述第二侧(23b)之间形成电连接；第二通孔(30)，穿过所述支持衬底，在所述第一室(8)中的所述第一侧(23a)的相应部分与所述支持衬底(23)的所述第二侧(23b)之间形成电连接；以及导电路径(29)，在所述支持衬底(23)的所述第二侧(23b)上延伸，与所述第一通孔和所述第二通孔(51,，30)电连接，其中所述第二传感器芯片(42；107)电耦合至所述第一通孔(51)，并且所述控制芯片(22；106)电耦合至所述第二通孔(30)。