[发明专利]换能器模块、包括该模块的装置及制造该模块的方法

说明书

本申请涉及换能器模块、包括该模块的装置及制造该模块的方法。制造换能器模块的方法包括以下步骤：在衬底上形成第一MEMS换能器、具体是陀螺仪以及具有悬置薄膜的第二MEMS换能器、具体是加速度计；在所述衬底上形成导电层并且将所述导电层限定为同时提供电气地耦合到所述第一换能器的至少一个导电带以及所述第二MEMS换能器的所述薄膜。

技术领域

本发明涉及一种换能器模块、一种包括该换能器模块的装置以及一种制造该换能器模块的方法。具体地，根据本公开的一个方面，该换能器模块具有多个换能器。根据本公开的另一方面，该换能器模块具有容纳这些换能器的多个腔室。

背景技术

如已知的，MEMS(微机电系统)类型的换能器包括用于采集或检测环境信号或惯性信号的结构以及用于生成表示所采集或检测的信号或与其相关的电气量的装置。

已知的换能器包括例如压力传感器、陀螺仪、加速度计等等。在电子设备中集成同一类型的多个换能器涉及使用专用集成电路板并且因此对空间占用具有显著的影响。

另外，根据已知技术，不同类型的换能器难以在优化空间组织、区域占用和成本的同时集成在封装体中。

发明内容

本发明的目标是提供上述问题的解决方案。

根据本发明，因此根据所附权利要求书所限定的那样提供了一种换能器模块、一种包括该换能器模块的装置以及一种制造该换能器模块的方法。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在将仅通过非限制性示例并且参考附图描述其优选实施例，在附图中：

-图1A是根据本公开的实施例的多器件换能器模块的沿着图1B的剖面I-I截取的横向剖面的视图；

-图1B是图1A的换能器模块的俯视平面图；

-图2是根据本公开的另一实施例的多腔室多器件换能器模块的横向剖面的视图；

-图3示出沿着不同的横向剖面的图1的换能器模块；

-图4至图9示出用于制造图1的换能器模块的步骤；

-图10表示属于根据图1至图3的实施例中任一项的换能器模块的基于薄膜的电容性压力传感器根据薄膜自身的边长大小的灵敏度的变化；以及

-图11是包括根据图1至图3的实施例中任一项的换能器模块的电子装置的示意图。

具体实施方式

参考图1A，在空间坐标系X、Y和Z中，示出了容纳第一换能器20和第二换能器30的换能器模块10。图1B是第一换能器20和第二换能器30(或多个第二换能器30)在俯视平面图中的空间组织的示意图。为了表示简单，未在图1B中示出图1A的换能器模块10的其他元件。在通过本公开的示例提供的实施例中，第一换能器20是惯性传感器具体是陀螺仪，并且第二换能器30是环境量传感器具体是设置有薄膜并且基于电容感测原理的压力传感器。第一换能器20可以可替代地是加速度计。

第一和第二换能器20、30被容纳在限定于衬底1和帽盖19之间的同一个腔室8中。帽盖19通过耦合区域3(键合区域、或胶水等等)耦合到衬底1。腔室8与外部环境流体地隔离。

由电绝缘材料制成的支撑层2在衬底1的顶表面1a上方在腔室8内部延伸。支撑层2还可以在腔室8外部延伸。

具体由掺杂多晶硅(例如，N型)制成的电连接区域4在支撑层2上延伸。电连接区域4被成形为在腔室8外部部分地形成导电带，这些导电带提供与一个或多个电接触端子15的电互连(以及除了导电焊盘之外或作为其替代物)。电连接区域4进一步形成第二换能器30的薄膜(由参考标记4a表示)。