包含非周邊彈性件的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)關(guān)于包含非周邊彈性件的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器。該聲響傳感器包含背板和隔板。該聲響傳感器還包含彈性件以及設(shè)置在該背板和該隔板之間的選擇性間隔件，使得該背板和該隔板之間有間隙。該間隙可響應(yīng)于依據(jù)該彈性件的設(shè)計(jì)而作用在該隔板上的沖擊壓力而改變，并造成介于該背板和該隔板之間的可變電容。該間隙的改變可造成與該可變電容相關(guān)聯(lián)的電性特性的改變，并可被轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)在該隔板上的該沖擊壓力的電性輸出訊號(hào)。該彈性件可以是該背板或隔板的一部分。
【專利說(shuō)明】
包含非周邊彈性件的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[00〇1 ]本發(fā)明的實(shí)施例關(guān)于微機(jī)電系統(tǒng)的聲響傳感器，特別關(guān)于一MEMS聲學(xué)傳感器，利用一彈簧或一饒性構(gòu)件?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的電容式聲響傳感器中，通常在隔板的周邊設(shè)置彈簧。這會(huì)導(dǎo)致需將彈簧的彈性剛度程度考慮在隔膜的設(shè)計(jì)參數(shù)中。另外，這也會(huì)造成聲響傳感器的模塊化等相關(guān)等問(wèn)題，其對(duì)于具有連接到隔膜的周邊彈簧的數(shù)組聲響傳感器產(chǎn)生限制。另外，在一些傳統(tǒng)式聲響傳感器設(shè)計(jì)中利用周邊彈簧的設(shè)計(jì)連接至隔膜，隔膜易產(chǎn)生從平面開(kāi)始的顯著位移同時(shí)也會(huì)造成麥克風(fēng)靈敏度降低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個(gè)非限制性實(shí)例中，一種微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)聲響傳感器包含隔板，實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置，該設(shè)置影響該隔板與該背板之間所測(cè)量的可變電容，該可變電容為該隔板與該背板之間的改變的函數(shù)，而該改變是源自于與沖擊壓力波的交互作用；以及彈簧，耦接至連接結(jié)構(gòu)，其中，該連接結(jié)構(gòu)是設(shè)置在該背板與該隔板之間，并且，該彈簧設(shè)計(jì)決定該隔板與該背板之間的該距尚的該改變。
[0004]在另一個(gè)非限制性實(shí)例中，一種轉(zhuǎn)換壓力波特性的方法包含提供微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS)聲響傳感器，其包含隔板與彈簧，該隔板實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置，該隔板與背板形成促進(jìn)測(cè)量電容的可變電容器，該電容為該隔板與該背板之間的距離的改變的函數(shù)，而該改變?cè)醋杂谂c沖擊壓力波的交互作用，該彈簧耦接至支柱結(jié)構(gòu)，該支柱結(jié)構(gòu)是設(shè)置于該背板與該隔板之間，并且該彈簧緩沖該隔板與該背板之間的該距離的該改變；以及測(cè)量該可變電容器的電容源自于與該沖擊壓力波的該交互作用的改變。
[0005]在另一個(gè)非限制性實(shí)例中，一種制作微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)聲響傳感器的方法可包含形成實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置的隔板，該隔板與背板形成促進(jìn)測(cè)量電容的可變電容器，該電容為該隔板與該背板之間的距離的改變的函數(shù)，而該改變?cè)醋杂谂c沖擊壓力波的交互作用；以及形成耦接至支柱結(jié)構(gòu)的彈簧，其中，該支柱結(jié)構(gòu)是設(shè)置在該背板與該隔板之間，并且該彈簧是設(shè)置以緩沖該隔板與該背板之間的該距離的該改變?！靖綀D說(shuō)明】
[0006]圖1為本發(fā)明中的一實(shí)施例中一具有非周邊彈性件的聲響傳感器所構(gòu)成的系統(tǒng)， 該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0007]圖2為本發(fā)明中的一實(shí)施例中一具有另一非周邊彈性件的聲響傳感器所構(gòu)成的系統(tǒng)，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0008]圖3為本發(fā)明中的一實(shí)施例中一具有與一剛性隔膜連接的非周邊彈性件的聲響傳感器所構(gòu)成的系統(tǒng)，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0009]圖4為本發(fā)明中的一實(shí)施例中一具有與一非周邊彈性件的數(shù)組排列的聲響傳感器所構(gòu)成的系統(tǒng)，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0010]圖5A為本發(fā)明中的一實(shí)施例中具有MEMS聲響傳感器所構(gòu)成的封裝件的麥克風(fēng)，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0011]圖5B為本發(fā)明中的另一實(shí)施例中具有MEMS聲響傳感器所構(gòu)成的封裝件的麥克風(fēng)，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0012]圖6為本發(fā)明中的一實(shí)施例中一具有非周邊彈性件的聲響傳感器所構(gòu)成的麥克風(fēng)的作法，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0013]圖7為本發(fā)明中的一實(shí)施例中一具有另一非周邊彈性件的聲響傳感器的作法，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0014]圖8為本發(fā)明中的一實(shí)施例中一具有與一非周邊彈性件的數(shù)組排列的聲響傳感器的作法，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0015]圖9為本發(fā)明中的另一實(shí)施例中一具有另一非周邊彈性件的聲響傳感器的作法，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
[0016]圖10為本發(fā)明中的一實(shí)施例中一可透過(guò)聲響傳感器測(cè)量聲響能量的具有非周邊彈性件的聲響傳感器的作法，該實(shí)施例為不限定本
【發(fā)明人】。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下借由特定的具體實(shí)施例配合圖式說(shuō)明本創(chuàng)作的實(shí)施方式，其中類似的組件會(huì)以類似的標(biāo)示標(biāo)記，使熟悉此技藝的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本創(chuàng)作的其它優(yōu)點(diǎn)及功效。然而本發(fā)明亦可不按照以下的具體方法實(shí)施。需注明熟知的結(jié)構(gòu)以及裝置將以方塊圖顯示，敘述本發(fā)明的內(nèi)容。
[0018]傳統(tǒng)的以彈簧為主的聲響傳感器通常是將彈簧設(shè)于隔板的周?chē)?，其需采用彈簧的特性以配合該隔版的參?shù)。另，這也會(huì)造成麥克風(fēng)以及/或聲響傳感器的模塊化相關(guān)等問(wèn)題，其對(duì)于具有連接到隔膜的周邊彈簧的數(shù)組聲響傳感器產(chǎn)生限制。再加上，另外，在一些傳統(tǒng)式聲響傳感器設(shè)計(jì)中利用周邊彈簧的設(shè)計(jì)連接至隔膜，隔膜產(chǎn)生從平面開(kāi)始的顯著位移同時(shí)也會(huì)造成麥克風(fēng)靈敏度降低。
[0019]聲響傳感器是一可從聲波中聲壓訊號(hào)轉(zhuǎn)換成電子訊號(hào)的裝置。聲響傳感器可用于許多不同的裝置，例如，手機(jī)、行動(dòng)裝置、筆電、助聽(tīng)器，錄音裝置、語(yǔ)音探測(cè)器、錄音工程、PA系統(tǒng)等。
[0020]MEMS聲響感測(cè)器可以具有包括低功率消耗及高性能的諸多優(yōu)點(diǎn)。此外，MEMS聲響感測(cè)器可以在小型封裝內(nèi)，且可以便于應(yīng)用在各種各樣要求具有小覆蓋區(qū)的設(shè)備。MEMS聲響感測(cè)器通?？梢杂米靼▔毫Ω袘?yīng)隔板的電容裝置，其回應(yīng)于從隔板上的聲響波事件所得聲音壓力而振動(dòng)。聲響感測(cè)器可被制造用于半導(dǎo)體晶圓，其通常為硅，在高度自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程中可以在硅晶圓上沉積不同材料的層，然后使用固化和蝕刻工藝，以形成隔板和背板。通常空氣可穿過(guò)背板移動(dòng)，以更好地使隔板回應(yīng)于關(guān)聯(lián)于在隔板與非通風(fēng)背板之間的空氣的壓縮所減低的干擾。隔板通?？梢越又兇獾鼗貞?yīng)于相關(guān)透過(guò)空氣傳播的聲音壓力。感測(cè)到例如聲響壓力的現(xiàn)象，被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。所述電信號(hào)可以由例如應(yīng)用專用集成電路(applicat1n specific integrated circuit)，如ASIC，以用于執(zhí)行任何與MEMS麥克風(fēng)相關(guān)聯(lián)的功能。
[0021]根據(jù)本公開(kāi)的微機(jī)電系統(tǒng)的聲響感測(cè)器的示例實(shí)施例中，例如彈簧、可變形結(jié)構(gòu)、彈性化合物等的彈性件，可連接在隔板和背板之間，使得彈性件實(shí)質(zhì)上不位于該隔板的周邊。此可減輕相關(guān)于現(xiàn)有設(shè)計(jì)的問(wèn)題。在一方面，彈性件可以是背板的部分。彈性件可占用在隔板與背板之間的間隙的部份或全部。由于彈性件可彎曲、拉伸等等，此可允許隔板相對(duì)于背板的位移，并可能導(dǎo)致隔板與背板作為在隔板與背板之間的間隙的函數(shù)的可變電容器。當(dāng)聲響壓力撞擊在隔板上，此壓力會(huì)導(dǎo)致彈性件的變形，以使得隔板和背板之間的間隙對(duì)應(yīng)于該聲響壓力而改變。這種在間隙的變化可影響的實(shí)施在隔板、背板及彈性件的可變電容器的電器特性。這些電性特性可被測(cè)量并轉(zhuǎn)換成有用的電信號(hào)。作為例子，在聲響壓力沖擊在隔板上時(shí)，可以改變隔板與背板之間的間隙，這可能會(huì)導(dǎo)致可被測(cè)量和轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于沖擊聲響壓力的電信號(hào)的電容的改變。
[0022]在本公開(kāi)的實(shí)施例中，間隔件可以連接到彈性件以調(diào)節(jié)隔板與背板之間的間隙。在一方面，該背板可包括可連接到隔板的間隔件可被連接到彈性件。在另一方面，該背板可連接到間隔件，或者可包括間隔件，其可連接到可連接到該隔板的彈性件。在本公開(kāi)的其他方面，可使用于間隔件和彈性件的其他設(shè)置，例如，背板至間隔件至彈性件至間隔件至隔板等。此外，在一些實(shí)施例中，該彈性件可以是平面于背板或隔板，而在其他實(shí)施例中，彈性件可以從背板或隔板面外。應(yīng)當(dāng)注意的是，其中該彈性件是在面外于背板或隔板，該高度或間隔可不同于關(guān)聯(lián)于在面內(nèi)彈性件的長(zhǎng)度不同，但達(dá)到相同或類似于背板和隔板之間的間隙距離。進(jìn)一步注意的是，在一些實(shí)施例中，其中該彈性件是從背板或隔板面外，彈性件可定義在背板和隔板之間的間隙而沒(méi)有間隔件。
[0023]在一方面，包括在背板或隔板的設(shè)計(jì)中的彈性件可允許從常規(guī)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)聲響感測(cè)器的隔板的周邊向內(nèi)移動(dòng)。MEMS可指使用類似半導(dǎo)體制程所制造及經(jīng)常表現(xiàn)出例如移動(dòng)或變形能力的機(jī)械特性的設(shè)備的種類、或其組件。相較于不同或分離分別匹配于該背板或隔板的組件的彈性件，包括在背板或隔板中的彈性件可以指示彈性件分別地整合于、部份于、或包含于該背板或隔板。作為例子，其中該背板是由沉積多晶硅所形成，彈性件可被至少部分地共形于沉積的多晶硅中，使得背板和彈性件可說(shuō)是彼此整合。此后，從彈性件中該背板的部份可被改變以提供不同的電性或機(jī)械特性而不會(huì)損失包含該彈性件的背板，例如，該背板可經(jīng)摻雜以具有相較于彈性件不同的電性特性，如比起該彈性件該背板更具導(dǎo)電性等等。作為另一例子，在當(dāng)該共形的彈性件從金屬化所屏蔽時(shí)該背板可被金屬化。作為進(jìn)一步的例子中，該彈性件可被摻雜為具有比背板不同的電特性，例如，彈性件可比背板更多導(dǎo)電性。另外，其他方面的差異可以被設(shè)計(jì)成具有彈性件的背板，例如，背板可包括在共形彈性件中所缺少的多個(gè)硬化結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意的是，這些方面類似地應(yīng)用于包括彈性件的隔板。在一些實(shí)施例中，彈性件可形成為分離于背板或隔板，且然后分別連接至后板或隔板。
[0024]注意，關(guān)于公開(kāi)可位于兩個(gè)其他組件之間的第一組件的該術(shù)語(yǔ)“之間”可指線性及/或邏輯上設(shè)置于該第一組件在其他兩個(gè)組件之間。因此，例如，間隔件可以是線性地或邏輯上設(shè)置于其它兩個(gè)組件之間。借由線性設(shè)置在兩個(gè)其他組件之間的間隔件，是指跨越直線繪制穿過(guò)該三個(gè)組件的結(jié)果通過(guò)第一組件、接者該分隔件、接著其他組件。比方來(lái)說(shuō)，線性設(shè)置可以比喻為果醬三明治，其可具有設(shè)置兩片面包之間的果醬。該其他兩個(gè)組件之間的間隔的邏輯上設(shè)置的意思是，即使該跨越(traversal)可能不遵循直線，路徑以在其他兩個(gè)組件之間具有間隔件的方式引導(dǎo)通過(guò)該些組件。作為例子，躺在涂抹在餐盤(pán)上的果醬層頂部上的兩片面包，路徑可邏輯地形成而從上至下穿過(guò)第一片面包且進(jìn)入果醬層，接著在從下至上穿過(guò)第二片面包之前從左至右跨越果醬。如此，即使在兩片面包的平面中該些面包之間沒(méi)有果醬，果醬仍然可以借由遵循離開(kāi)且重新進(jìn)入該些面包片的平面而邏輯地被認(rèn)為是在該些面包層之間。類似地，例如，當(dāng)彈性件共面(co-planar)于背板，該彈性件可仍然被認(rèn)為在該背板和該隔板"之間"，因?yàn)樵诖┻^(guò)該彈性件平面以跨越該隔板之前，路徑可跨越從該背板共平面通過(guò)該彈性件?？梢?jiàn)于圖3,在垂直于背板320以跨越間隔件330及隔板 310的移動(dòng)之前，從背板320的路徑可橫向跨越穿過(guò)彈性件340(注意為了清晰表示此彈性件 340被稍微繪制高于背板320上方)。如此，在圖3中，彈性件340及間隔件330皆可被認(rèn)為是在背板和隔板"之間"。
[0025]在題述公開(kāi)主題的一些實(shí)施例中，作為聲響感測(cè)器的部分的背板和隔板之間的彈性件及/或間隔件的設(shè)置可便于在襯底上排列一個(gè)以上的聲響感測(cè)器。作為例子，該彈性件是在Z軸方向的隔板和背板之間，該彈簧不太可能對(duì)于排列在在襯底的X-Y平面別處的鄰近隔板-背板對(duì)機(jī)械干擾。這可以有利于相較于既有周邊彈簧組件更有利于聲響感測(cè)器緊密封裝。
[0026]值得注意的，隔板和背板可以電性連接至相關(guān)聯(lián)聲響感測(cè)器的其它組件，例如，圖 4的支撐電子組件(們)470等，盡管為了簡(jiǎn)潔和清楚起見(jiàn)而未明確地在此公開(kāi)。作為例子，在圖5的系統(tǒng)500中的電連接512,可以表示為在組件510及另一組件570的隔板及/或背板之間的電性連接。進(jìn)一步，電連接，例如，系統(tǒng)500的580，可以連接至襯底550的其他組件，例如， 電跡線、摻雜的通路等，以允許連接至系統(tǒng)500外部的組件。而電連接的具體設(shè)計(jì)是本公開(kāi)的范圍之外的，為了清楚和簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，其將不在此進(jìn)一步處理，雖然所有的此類電連接和設(shè)置都將在本公開(kāi)的考慮范圍之內(nèi)。
[0027]為了實(shí)現(xiàn)前述和所關(guān)聯(lián)端，所公開(kāi)的主題，接著，包括一或多個(gè)特征將在下文中更充分地描述。題述主題的某些說(shuō)明性方面將在下列描述和附圖詳細(xì)闡述。然而，利用題述的原理中的這些方面所指示的各種方式只有一小部分。當(dāng)考慮結(jié)合所提供附圖，從下面詳細(xì)描述中的公開(kāi)主題的其他方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征將變得顯而易見(jiàn)。
[0028]圖1是系統(tǒng)100的非限制性實(shí)例說(shuō)明，根據(jù)本主題公開(kāi)的各方面，其作為可具有非周邊彈性件的聲響感測(cè)器。系統(tǒng)100可以包括可受到撞擊聲響壓力的隔板組件110。系統(tǒng)100 可進(jìn)一步包括背板組件120,其與隔板組件110相結(jié)合，可以表現(xiàn)出相對(duì)于背板組件120和隔板組件110之間的間隙的電容。其中，背板組件120和隔板組件110之間的間隙改變時(shí)，電容也將分別改變。如此，背板組件120和隔板組件110可以實(shí)現(xiàn)可變電容聲響感測(cè)器，其中背板組件120和隔板組件110之間的間隙作為撞擊聲響能量的函數(shù)而變化。[〇〇29] 系統(tǒng)100可包括間隔件組件130以分隔背板組件120和隔板組件110。通常地，間隔件組件130越長(zhǎng)，背板組件120和隔板組件110之間的間隙也越大。同樣地，間隔件組件130越短，通常背板組件120和隔板組件110之間的間隙也越小。間隔件組件130可以連接到隔板組件110。在一些實(shí)施例中，間隔件組件130可以共形于隔板組件110。在其他實(shí)施例中，間隔件組件130可以從隔板組件110所分別形成的，且然后可以直接地或經(jīng)由另一組件(為清楚起見(jiàn)而未示出)連接至隔板組件110。值得注意的，間隔件組件130可以線性地或邏輯地直接或經(jīng)由其他組件設(shè)置于隔板組件110及背板組件120之間。
[0030]系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括彈性組件140。彈性組件140可使相對(duì)于背板組件120隔板組件110位移。在一方面，間隔件組件130可以被連接至彈性組件140，使得彈性組件140和間隔件組件130線性地及/或邏輯地設(shè)置在背板組件120和隔板組件110之間。在一些實(shí)施例中，彈性件140可共形于背板組件120。在其他實(shí)施例中，彈性組件140可以從背板組件120所分開(kāi)形成的，且然后可以直接地或經(jīng)由另一組件(為清楚起見(jiàn)而未示出)連接到背板組件120。
[0031]作為例子，背板組件120可以包括彈性組件140。彈性組件140可以連接至其進(jìn)一步被連接到隔板組件110的間隔件組件130。其中間隔件組件130和彈性組件140被設(shè)置于隔板組件110和背板組件120之間，其可能會(huì)導(dǎo)致隔板組件110和背板組件120之間產(chǎn)生間隙。此夕卜，而彈性組件140可使相對(duì)于背板組件120的隔板組件110位移，隔板組件110和背板組件120之間的間隙可以改變。其中，壓力，例如，聲響壓力波，被施加至隔板組件110，此壓力可以通過(guò)間隔件組件130被傳遞到彈性組件140。彈性組件140然后可彎曲，拉伸，變形等，從而可以允許隔板組件110和背板組件120之間的間隙改變。在實(shí)施例中，彈性組件140可包括螺旋彈簧結(jié)構(gòu)、扁平彈簧結(jié)構(gòu)、分段彈簧結(jié)構(gòu)、金屬?gòu)椈山Y(jié)構(gòu)、多晶硅彈簧結(jié)構(gòu)、彈性體彈簧結(jié)構(gòu)、硅結(jié)構(gòu)、抗性結(jié)構(gòu)等間隙中的改變可以借由隔板組件110和背板組件120形成的可變電容器的電性特性中的改變相關(guān)聯(lián)。此電性特性中的改變可以相互關(guān)聯(lián)于施加至隔板組件110的壓力。如此，電性測(cè)量可由在隔板組件110的壓力事件所完成。壓力可以聲響壓力的形式施加到隔板組件110。如此，系統(tǒng)100可作為聲響感測(cè)器。
[0032 ] 在實(shí)施例中，背板組件120可包括彈性組件140。彈性組件140可以具有在休息狀態(tài)的共面位置，例如，在沒(méi)有聲響壓力撞擊于隔板組件110的狀態(tài)。在本實(shí)施例中，在休息的隔板組件110和背板組件120之間的間隙是間隔件組件130的尺寸的函數(shù)。如此處所公開(kāi)的，施加壓力至隔板組件110可導(dǎo)致隔板組件110和背板組件120之間的間隙改變作為彈性組件140的特性的函數(shù)。此外，隔板組件110是實(shí)質(zhì)上非剛性，壓力也可導(dǎo)致獨(dú)立于彈性件組件140的特性的隔板組件110的彎曲或偏轉(zhuǎn)。與系統(tǒng)100—致的聲響感測(cè)器的校準(zhǔn)可用于認(rèn)定用于隔板組件110的剛性、彈性件組件140的特性等的差異，且此校準(zhǔn)在本公開(kāi)的考慮范圍之內(nèi)。此可便于的設(shè)計(jì)考慮，其可采用隔板組件110的不同剛性、用于彈性組件140的不同特性，制造變化性等等。
[0033]在實(shí)施例中，彈性組件140可以是從背板組件120面外。面外彈性件組件140的幾何形狀可以包括包含了面外彈性組件或離散形成并連接到背板組件120的面外彈性組件的背板組件。彈性組件140具有面外幾何形狀，彈性組件140可有利于隔板組件110和背板組件120之間的下一個(gè)間隙。作為例子，在彈性組件140在正Z方向上的面外，以給定的間隔件組件130的長(zhǎng)度，彈性組件140可添加至隔板組件110和背板組件120之間的間隙。在另一實(shí)施例中，彈性組件140在負(fù)Z方向的面外，以給定的間隔件組件130的長(zhǎng)度，彈性組件140可減少隔板組件110和背板組件120之間的間隙。值得注意的是，用于彈性組件140的面外幾何形狀，如負(fù)Z方向面外幾何，仍然可以如本公開(kāi)被邏輯上考慮在隔板組件110和背板組件120之間。在進(jìn)一步方面，彈性組件140的特性可被定制以提供沖擊壓力在隔板組件110的所需會(huì)應(yīng)，如較硬的彈性組件140使隔板組件110相對(duì)于背板組件120的較少位移、剛性較低的彈性組件140使隔板組件110相對(duì)于背板組件120的較多位移等。
[0034]圖2是系統(tǒng)200的非限制性示例描繪，其可表示根據(jù)題述公開(kāi)的方面的具有替代非周邊彈性件的聲響感測(cè)器。系統(tǒng)200可以包括可包括有暴露于由聲響來(lái)源前的壓力的隔板組件210。系統(tǒng)200可進(jìn)一步包括背板組件220,其與隔板組件210相結(jié)合，可以表現(xiàn)出相對(duì)于背板組件220和隔板組件210之間的間隙的電容。背板組件220和隔板組件210之間的間隙改變時(shí)，電容也將分別改變。如此，背板組件220和隔板組件210可以作為可變電容聲響感測(cè)器其中在背板組件220和隔板組件210之間的間隙作為施加到隔板組件210的壓力的函數(shù)而改變。[〇〇35] 系統(tǒng)200可包括間隔件組件230以分開(kāi)背板組件220和隔板組件210。通常地，越長(zhǎng)的間隔件組件230是，背板組件220和隔板組件210之間的間隙越大。同樣，越短的間隔件組件230是，背板組件220和隔板組件210之間的間隙通常越小。間隔件組件230可以連接到背板組件220。在一些實(shí)施例中，間隔件組件230可以共形于背板組件220。在其他實(shí)施例中，間隔件組件230可以分別地從背板組件220所形成，并且然后可以直接地或經(jīng)由另一組分件 (為清楚起見(jiàn)而未示出)連接到背板組件220。值得注意的，間隔件組件230可以被線性地或邏輯地直接或通過(guò)其他組件設(shè)置在隔板組件210和背板組件220之間。[〇〇36]系統(tǒng)200可以進(jìn)一步包括彈性組件240。彈性組件240可以允許相對(duì)于背板組件220 的隔板組件210的位移。在一方面，墊片組件230可以被連接到彈性組件240,使得彈性組件 240和間隔件組件230被設(shè)置于，線性地及/或邏輯上，在背板組件220和隔板組件210之間。 在一些實(shí)施例中，彈性組件240可以共形于隔板組件210。在其他實(shí)施方案中，彈性組件240 可以分別地從隔板組件210所形成，且然后可以直接地或經(jīng)由另一組件(為清楚起見(jiàn)而未示出)連接到隔板組件210。[〇〇37] 作為例子，隔板組件210可以包括彈性組件240。彈性組件240可以連接至其可進(jìn)一步被連接至背板組件220的間隔件組件230。間隔件組件230和彈性組件240被設(shè)置在隔板組件210和背板組件220之間，其可導(dǎo)致隔板組件210和背板組件220之間產(chǎn)生間隙。此外，而彈性組件240可以使相對(duì)于背板組件220的間隔件組件210的位移，隔板組件210和背板組件 220之間的間隙可以改變。其中，壓力，例如，聲響壓力波，被施加至隔板組件210,此壓力可被連通至彈性組件240,其可以經(jīng)由間隔件組件230從背板組件220所分開(kāi)。彈性組件240接著可以彎曲、拉伸、變形等，其可使隔板組件210和背板組件220之間的間隙發(fā)生改變。在實(shí)施例中，彈性組件240可以包括螺旋彈簧結(jié)構(gòu)、扁平彈簧結(jié)構(gòu)、分段彈簧結(jié)構(gòu)、金屬?gòu)椈山Y(jié)構(gòu)、多晶硅彈簧結(jié)構(gòu)、彈性體彈簧結(jié)構(gòu)、硅結(jié)構(gòu)、抗性結(jié)構(gòu)等。在相關(guān)聯(lián)可變電容器的電特性的改變的間隙內(nèi)的改變借由隔板組件210和背板組件220所形成。在電性特性的改變可以相關(guān)聯(lián)于施加到隔板組件210的壓力。如此，電性測(cè)量可以用于在隔板組件210上的壓力事件所制成。壓力可以聲響壓力的形式施加至隔板組件210。如此，系統(tǒng)200可以作為聲響感測(cè)器。[〇〇38] 在實(shí)施例中，隔板組件210可包括彈性組件240。彈性組件240可以具有在休息狀態(tài)的共面位置，例如，在沒(méi)有聲響壓力撞擊于隔板組件210的狀態(tài)。在本實(shí)施例中，在休息的隔板組件210和背板組件220之間的間隙是間隔件組件230的尺寸的函數(shù)，因?yàn)閺椥越M件240與隔板組件210共面。如此處所公開(kāi)的，施加壓力至隔板組件210可導(dǎo)致隔板組件210和背板組件220之間的間隙改變作為彈性組件240的特性的函數(shù)。此外，隔板組件210是實(shí)質(zhì)上非剛性，壓力也可導(dǎo)致獨(dú)立于彈性件組件240的特性的隔板組件210的彎曲或偏轉(zhuǎn)。與系統(tǒng)100—致的聲響感測(cè)器的校準(zhǔn)可用于認(rèn)定用于隔板組件210的剛性、彈性件組件240的特性等的差異，且此校準(zhǔn)在本公開(kāi)的考慮范圍之內(nèi)。此可便于的設(shè)計(jì)考慮，其可采用隔板組件210的不同剛性、用于彈性組件240的不同特性，制造變化性等等。
[0039]在實(shí)施例中，彈性組件240可以是從隔板組件210面外。面外彈性組件240的幾何形狀可以包括包含了面外彈性組件或離散形成并連接到隔板組件210的面外彈性組件的背板組件。彈性組件240具有面外幾何形狀，彈性組件240可有利于隔板組件210和背板組件220之間的下一個(gè)間隙。作為例子，在彈性組件240在負(fù)Z方向上的面外，以給定的間隔件組件230的長(zhǎng)度，彈性組件240可添加至隔板組件210和背板組件220之間的間隙。在另一例中，彈性組件240在正Z方向的面外，以給定的間隔件組件230的長(zhǎng)度，彈性組件240可減少隔板組件210和背板組件220之間的間隙。值得注意的是，用于彈性組件240的面外幾何形狀，如正Z方向面外幾何，仍然可以如本公開(kāi)被邏輯上考慮在隔板組件210和背板組件220之間。在進(jìn)一步方面，彈性組件240的特性可被定制以提供沖擊壓力在隔板組件210的所需會(huì)應(yīng)，如較硬的彈性組件240使隔板組件210相對(duì)于背板組件220的較少位移、剛性較低的彈性組件240使隔板組件210相對(duì)于背板組件220的較多位移等。
[0040]圖2是系統(tǒng)300的非限制性示例描繪，其可表示根據(jù)題述公開(kāi)的方面的具有與一剛性隔膜連接的非周邊彈性件的聲響感測(cè)器。值得注意的是，圖示中的一些比例夸大以便更好地說(shuō)明本公開(kāi)的各態(tài)樣。示例性圖示的比例不是旨在限定本公開(kāi)的上下文。系統(tǒng)300可以包括可包括有沖擊聲響壓力的隔板組件310。系統(tǒng)300可進(jìn)一步包括背板組件320，其與隔板組件310相結(jié)合，可以表現(xiàn)出相對(duì)于背板組件320和隔板組件310之間的間隙的電容。背板組件320和隔板組件310之間的間隙改變時(shí)，電容也將分別改變。如此，背板組件320和隔板組件310可以作為可變電容聲響感測(cè)器其中在背板組件320和隔板組件310之間的間隙作為沖擊聲響壓力的函數(shù)而改變。在一態(tài)樣，隔板組件310可以包括加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。這些加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致隔板組件310通過(guò)減少隔板組件310的彎曲作為壓力波與其互動(dòng)，行為更象剛性部件。這些加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可具有垂直于隔板組件310的平面區(qū)域的深度，例如，在Z軸。在一些實(shí)施例中，這些結(jié)構(gòu)可包括肋，梁，加厚部分，同心脊，徑向脊，波紋膜片組件橫截面等。
[0041 ] 系統(tǒng)300可包括間隔件組件230以分開(kāi)背板組件320和隔板組件310。通常地，越長(zhǎng)的間隔件組件230是，背板組件320和隔板組件310之間的間隙越大。同樣，越短的間隔件組件230是，背板組件320和隔板組件310之間的間隙通常越小。間隔件組件230可以連接到隔板組件310。在一些實(shí)施例中，間隔件組件230可以共形于隔板組件310。在其他實(shí)施例中，間隔件組件230可以分別地從隔板組件310所形成，并且然后可以直接地或經(jīng)由另一組分件(為清楚起見(jiàn)而未示出)連接到隔板組件310。值得注意的，間隔件組件230可以被線性地或邏輯地直接或通過(guò)其他組件設(shè)置在隔板組件310和背板組件320之間。
[0042]系統(tǒng)300可以進(jìn)一步包括彈性組件340。彈性組件340可以允許相對(duì)于背板組件320的隔板組件310的位移。在一方面，墊片組件230可以被連接到彈性組件340，使得彈性組件340和間隔件組件230被設(shè)置于，線性地及/或邏輯上，在背板組件320和隔板組件310之間。在一些實(shí)施例中，彈性組件340可以共形于背板組件320。在其他實(shí)施方案中，彈性組件340可以分別地從背板組件320所形成，且然后可以直接地或經(jīng)由另一組件(為清楚起見(jiàn)而未示出)連接到背板組件320。
[0043]作為例子，背板組件320可以包括彈性組件340。彈性組件340可以連接至其可進(jìn)一步被連接至隔板組件310的間隔件組件230。間隔件組件230和彈性組件340被設(shè)置在隔板組件310和背板組件320之間，其可導(dǎo)致隔板組件310和背板組件320之間產(chǎn)生間隙。此外，而彈性組件340可以使相對(duì)于背板組件320的間隔件組件310的位移，隔板組件310和背板組件320之間的間隙可以改變。其中，壓力，例如，聲響壓力波，被施加至隔板組件310，此壓力可經(jīng)由間隔件組件230被連通至彈性組件340。彈性組件340接著可以彎曲、拉伸、變形等，其可使隔板組件310和背板組件320之間的間隙發(fā)生改變。在實(shí)施例中，彈性組件340可以包括螺旋彈簧結(jié)構(gòu)、扁平彈簧結(jié)構(gòu)、分段彈簧結(jié)構(gòu)、金屬?gòu)椈山Y(jié)構(gòu)、多晶硅彈簧結(jié)構(gòu)、彈性體彈簧結(jié)構(gòu)、硅結(jié)構(gòu)、抗性結(jié)構(gòu)等。在相關(guān)聯(lián)可變電容器的電特性的改變的間隙內(nèi)的改變借由隔板組件310和背板組件320所形成。在電性特性的改變可以相關(guān)聯(lián)于施加到隔板組件310的壓力。如此，電性測(cè)量可以用于在隔板組件310上的壓力事件所制成。壓力可以聲響壓力的形式施加至隔板組件310。如此，系統(tǒng)300可以作為聲響感測(cè)器。
[0044]在實(shí)施例中，背板組件320可包括彈性組件340。彈性組件340可以具有在休息狀態(tài)的共面位置，例如，在沒(méi)有聲響壓力撞擊于隔板組件310的狀態(tài)。在圖3，彈性組件340在非靜止?fàn)顟B(tài)，例在正Z方向彎曲，彈性組件340處于靜止在與背板組件320共面位置，不是旨在限制在靜止?fàn)顟B(tài)下的共面結(jié)構(gòu)的討論。在本實(shí)施例中，在休息的隔板組件310和背板組件320之間的間隙是間隔件組件230的尺寸的函數(shù)。如此處所公開(kāi)的，施加壓力至隔板組件310可導(dǎo)致隔板組件310和背板組件320之間的間隙改變作為彈性組件340的特性的函數(shù)。此外，隔板組件310或多或少是實(shí)質(zhì)上剛性，壓力也可導(dǎo)致獨(dú)立于彈性件組件340的特性的隔板組件310的彎曲或偏轉(zhuǎn)。與系統(tǒng)100—致的聲響感測(cè)器的校準(zhǔn)可用于認(rèn)定用于隔板組件310的剛性、彈性件組件340的特性等的差異，且此校準(zhǔn)在本公開(kāi)的考慮范圍之內(nèi)。此可便于的設(shè)計(jì)考慮，其可采用隔板組件310的不同剛性、用于彈性組件340的不同特性，制造變化性等等。
[0045]在其他實(shí)施例中，彈性組件340在靜止?fàn)顟B(tài)可以是從背板組件320面外。面外彈性組件340的幾何形狀可以包括包含了面外彈性組件或離散形成并連接到背板組件320的面外彈性組件的背板組件。彈性組件340具有面外幾何形狀，彈性組件340可有利于隔板組件310和背板組件320之間的下一個(gè)間隙。作為例子，在彈性組件340在靜止?fàn)顟B(tài)在正Z方向上的面外，以給定的間隔件組件230的長(zhǎng)度，彈性組件340可添加至隔板組件310和背板組件320之間的間隙。在另一例中，彈性組件340在靜止?fàn)顟B(tài)在負(fù)Z方向的面外，以給定的間隔件組件230的長(zhǎng)度，彈性組件340可減少隔板組件310和背板組件320之間的間隙。值得注意的是，用于彈性組件340的面外幾何形狀，如負(fù)Z方向面外幾何，仍然可以如本公開(kāi)被邏輯上考慮在隔板組件310和背板組件320之間。在進(jìn)一步方面，彈性組件340的特性可被定制以提供沖擊壓力在隔板組件310的所需會(huì)應(yīng)，如較硬的彈性組件340使隔板組件310相對(duì)于背板組件320的較少位移、剛性較低的彈性組件340使隔板組件310相對(duì)于背板組件320的較多位移等。
[0046]圖4繪示非限制性示例的系統(tǒng)400，可根據(jù)本公開(kāi)的態(tài)樣致使具有非周邊彈性件的聲響傳感器的數(shù)組。如圖所示，系統(tǒng)400可包括聲響傳感器組件402-412。每一個(gè)聲響傳感器組件402-412可包括隔板組件，背板組件，彈性組件及間隔件組件，實(shí)質(zhì)上與這里其他地方的公開(kāi)的結(jié)構(gòu)一致。此外，聲響傳感器組件402-412可以被形成在基板450上或連接到基板450。在實(shí)施例中，基板450可包含聚合物，例如，F(xiàn)R4等等，或陶瓷，例如，氧化鋁等等。在另一個(gè)實(shí)施例中，基板450可包括硅，例如，部分硅晶圓。在其他實(shí)施例中，基板450可包括其它材料，特別是半導(dǎo)體和/或金屬，例如鍺，鎵，金，錫等。在一些實(shí)施例中，可以在一個(gè)或多個(gè)聲響傳感器組件402-412穿過(guò)基板形成端口以致使聲響壓力從基板450相對(duì)聲響傳感器組件 402-412的側(cè)分別到達(dá)聲響傳感器組件402-412。在其他實(shí)施例中，如在排氣不是問(wèn)題，例如，低氣壓環(huán)境，輕質(zhì)氣體，例如氫或氦型環(huán)境等，或者在端口是不太理想的其他設(shè)計(jì)選擇， 可以不使用端口。在端口不設(shè)置在基板上，端口可以設(shè)置在封裝的其他區(qū)域，例如封裝的蓋上，封裝的側(cè)壁上等。[〇〇47]系統(tǒng)400還可以包括支持電子組件(多個(gè))470。支持電子組件470可以包括集成電路和/或離散組件。此外，在實(shí)施例中，支持電子組件470可直接在基板450打印。在另一實(shí)施例中，支持電子組件470可以打印在可附接，連接，或接合基板450的其他基板上。聲響傳感器組件402-412可電連接支持電子組件470。電連接可以是印刷跡，接合線，摻雜導(dǎo)電通路等等。通常，每個(gè)聲響傳感器組件402-412的聲響傳感器可使用用于相關(guān)背板和相關(guān)的隔板的電連接。通常也可以以足夠進(jìn)行預(yù)期的充電的方式，電隔離或從其它信號(hào)屏蔽的方式形成電連接，例如，減小排列的聲響傳感器或它們各自的電氣連接之間的串?dāng)_到支持電子組件 470。此外，盡管為了清楚和簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，未繪示系統(tǒng)400外的支撐電子組件470和其他組件之間進(jìn)一步的電連接，例如，形成封裝，其中，封裝在芯片上接合墊之間提供電連接至可焊接至IJPCB的金屬引線，并且通常包括基板和蓋，在本發(fā)明的范圍內(nèi)允許外部設(shè)備訪問(wèn)在系統(tǒng) 400的測(cè)量。[〇〇48] 系統(tǒng)400繪示多個(gè)聲響傳感器如聲響傳感器組件402-412,可放置在基板450上。因此，聲響傳感器的數(shù)組可以形成單個(gè)離散組件。如圖所示，在一實(shí)施例中，數(shù)組可以具有規(guī)則的矩形圖案，例如，聲響傳感器組件404-410。在另一實(shí)施例中，數(shù)組可以有不規(guī)則的圖案，如相對(duì)于一個(gè)或一個(gè)以上的404-410的聲響傳感器組件402和412。在一個(gè)態(tài)樣，聲響傳感器可以可比常規(guī)周邊懸掛麥克風(fēng)和/或聲響傳感器一般更密堆積的方式放置在基板450 上。在另一個(gè)態(tài)樣，非矩形背板和隔板幾何形狀，可以采用允許其他數(shù)組的幾何形狀，例如， 蜂窩式數(shù)組，密排圓形型數(shù)組，魚(yú)骨型數(shù)組，富勒烯幾何式數(shù)組等。[〇〇49]圖5A為根據(jù)本發(fā)明非限定示范的MEMS聲響傳感器集成封裝500的示意圖。MEMS聲響傳感器集成封裝500包含聲響傳感器組件510。聲響傳感器組件510包含隔板組件、背板組件、彈性組件以及間隔件組件，基本上與前述揭露的結(jié)構(gòu)一致。更進(jìn)一步，聲響傳感器組件 510可形成于，或是連接到基板，此基板可包含有聚合物(如FR4環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維等)、陶瓷 (如礬土)、硅(如硅芯片的一部分)或其他材料，尤其是半導(dǎo)體及/或金屬，如鍺 (germanium)、鎵(gallium)、金、錫(tin)等。于一實(shí)施例中，聲響傳感器組件510是直接形成于基板550上。于另一實(shí)施例中，聲響傳感器組件510是形成于另一基板后再組裝、連接或是黏著到基板550上。
[0050] 聲響傳感器組件510可透過(guò)導(dǎo)體512電性連接以包含輔助電子組件570。輔助電子組件570可包含集成電路及/或分立組件。于一實(shí)施例中，輔助電子組件570可直接印刷在基板550上。于另一實(shí)施例中，輔助電子組件570可印刷在另一基板上，再組裝、連接或黏著到基板550上。電性連接可透過(guò)印刷軌絲、焊線、摻雜導(dǎo)電路徑等達(dá)成。更進(jìn)一步的，輔助電子組件570可透過(guò)導(dǎo)體580電性連接到墊片、導(dǎo)電孔、軌絲、摻雜路徑等，以連接到外部組件(未繪示)，如封裝引腳輸出(package pin-outs)。[〇〇511 MEMS聲響傳感器集成封裝500更包含一蓋子560。蓋子可提供結(jié)構(gòu)層一機(jī)械保護(hù)，且可形成附件的一部分。附件可參考為一完整封閉體積典型包圍一 MEMS結(jié)構(gòu)及典型由集成電路基板、結(jié)構(gòu)層、MEMS基板與固定座封環(huán)(standoff seal ring)。于一實(shí)施例中，端口590可穿過(guò)蓋子560形成。于其他實(shí)施例中，端口 590可鄰近于聲響傳感器組件510。端口 590可讓聲壓傳到聲響傳感器組件510，或是提供聲響傳感器組件510排氣泄壓以避免壓力使其隔板變形。于其他實(shí)施例中，蓋子560及/或基板550更可包括其他端口。
[0052]圖5B為根據(jù)本發(fā)明非限定示范的另一MEMS聲響傳感器集成封裝502的示意圖。MEMS聲響傳感器集成封裝502包含聲響傳感器組件514。聲響傳感器組件514包含隔板組件、背板組件、彈性組件以及間隔件組件，基本上與前述揭露的結(jié)構(gòu)一致。更進(jìn)一步，聲響傳感器組件514可形成于，或是連接到一基板，此基板可包含有聚合物(如FR4環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維等)、陶瓷(如礬土)、硅(如硅芯片的一部分)或其他材料，尤其是半導(dǎo)體及/或金屬，如鍺(germanium)、鎵(galIium)、金、錫(tin)等。于一實(shí)施例中，聲響傳感器組件514是直接形成于基板552上。于另一實(shí)施例中，聲響傳感器組件514可形成于另一基板后再組裝、連接或是黏著到基板552上。
[0053]聲響傳感器組件514可透過(guò)導(dǎo)體516電性連接以包含輔助電子組件572。輔助電子組件572可包含集成電路及/或分立組件。于一實(shí)施例中，輔助電子組件572可直接印刷在基板552上。于另一實(shí)施例中，輔助電子組件572可印刷在另一基板上，再組裝、連接或黏著到基板552上。電性連接可透過(guò)印刷軌絲、焊線、摻雜導(dǎo)電路徑等達(dá)成。更進(jìn)一步的，輔助電子組件572可透過(guò)導(dǎo)體582電性連接到墊片、導(dǎo)電孔、軌絲、摻雜路徑等，以連接到外部組件(未繪示)，如封裝引腳輸出。
[0054]MEMS聲響傳感器集成封裝502更包含一蓋子562。蓋子可提供結(jié)構(gòu)層一機(jī)械保護(hù)，且可形成附件的一部分。附件可參考為一完整封閉體積典型包圍一 MEMS結(jié)構(gòu)及典型由集成電路基板、結(jié)構(gòu)層、MEMS基板與固定座封環(huán)。于某些實(shí)施例中，端口592可穿過(guò)蓋子560形成。于某些實(shí)施例中，端口 592可鄰近于聲響傳感器組件514。端口592可讓聲壓傳到聲響傳感器組件514，或是提供聲響傳感器組件514排氣泄壓以避免壓力使其隔板變形。于其他實(shí)施例中，蓋子562及/或基板552更可包括其他端口。
[0055]基于前述示范系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明揭露實(shí)施的示范方法可參照?qǐng)D6至圖10的流程圖以得到較佳的理解。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，于此揭露的示范方法是一系列的步驟表示與呈現(xiàn)，然而當(dāng)可理解，本發(fā)明的揭露并不被步驟順序所局限，這里描述呈現(xiàn)的某些步驟可以不同次序發(fā)生，或/及與其他步驟同時(shí)發(fā)生。舉例來(lái)說(shuō)，于此揭露的一個(gè)或多個(gè)示范方法可替代地由一系列相關(guān)的狀態(tài)或事件表示，例如一狀態(tài)圖表。另外，也可根據(jù)本發(fā)明揭露的方法在不同實(shí)體實(shí)施部分方法下以交互作用圖表呈現(xiàn)。除此之外，并非所有示意的步驟皆須用來(lái)實(shí)施根據(jù)本說(shuō)明書(shū)描述的示范方法。更進(jìn)一步地，兩個(gè)或更多的示范方法可合并實(shí)施以完成于此描述的一或多個(gè)樣貌。
[0056]圖6為根據(jù)本發(fā)明揭露的一非限定示范方法600以使聲響傳感器包含一非周邊彈性件。于步驟610，方法600可包含:于一基板件上形成一背板件。此背板件可包含彈性件。背板件包含彈性件指的是此彈性件是整合、部分或是被包含在背板件內(nèi)，而相對(duì)于背板件，彈性件為不同或分離的組件耦接至背板件。于某些實(shí)施例中，彈性件可分別于背板件形成后，再組裝到背板件上。
[0057]于步驟620，方法600更包含形成可與彈性件連接的間隔件，其中，間隔件可因背板件連接至彈性件或是與彈性件整合，而相對(duì)于背板件移位。因此，間隔件可線性或邏輯地設(shè)置在背板件或隔板件之間。于彈性件與背板共平面處，彈性件仍可被視為介于背板件與隔板件之間，此是因?yàn)樵谪灤┏鰪椥约矫嬉源┻^(guò)隔板件前，一路徑可從背板件共平面穿過(guò)彈性件，如圖3所示，從背板320來(lái)的一路徑可在垂直背板320移動(dòng)前，橫向穿過(guò)彈性件340， 以穿過(guò)間隔件330與隔板310。因此在圖3中，彈性件340與間隔件330皆可被視為介于背板 320與隔板310之間。于某些實(shí)施例中，彈性件可設(shè)置在背板件平面外，以形成隔板件與背板件之間的間隙，無(wú)須仰賴間隔件，例如，平面外的彈性件可同時(shí)做為間隔件與彈性件。[〇〇58]于步驟630中，方法600更包含形成連接到間隔件的隔板件。于此方法600結(jié)束。隔板件可因隔板件被連接至間隔件，而相對(duì)于背板件移位。進(jìn)一步，間隔件可連接背板件的彈性件。隔板件與背板件與一可變電容相關(guān)聯(lián)，此可變電容是與隔板件及背板件的距離相關(guān)。
[0059]于一方面，當(dāng)背板件與隔板件的間隙變化，電容值也會(huì)相應(yīng)的變化。因此，背板件與隔板件可為可變電容聲響傳感器，其背板件與隔板件的間隙變化為沖擊聲響能量的函數(shù)。彈性件可彎曲、伸展、變形等，以使隔板件與背板件之間的間隙改變。于一實(shí)施例中，彈性件可包含螺旋彈簧結(jié)構(gòu)、平板彈簧結(jié)構(gòu)、分段彈簧結(jié)構(gòu)、金屬?gòu)椈山Y(jié)構(gòu)、多晶硅彈簧結(jié)構(gòu)、 彈性體彈簧結(jié)構(gòu)、硅結(jié)構(gòu)、抗力結(jié)構(gòu)等。間隙的改變與隔板件與背板件形成的可變電容器的電性特性改變相關(guān)。電性特性的改變與施加到隔板件的壓力相關(guān)聯(lián)。因此，可達(dá)成隔板件上的壓力發(fā)生的電子測(cè)量。壓力可以聲音壓力的形式施加到隔板件上。
[0060]圖7為根據(jù)本發(fā)明揭露的一非限定示范方法700以使另一聲響傳感器包含一非周邊彈性件。于步驟710,方法700可包含:形成設(shè)置于基板件上的背板件。于步驟720,方法700 更包含:形成間隔件，此間隔件可連接至背板件。因此，間隔件可線性地或邏輯地設(shè)置在背板件與隔板件之間。[0061 ]于步驟730，方法700更包含形成隔板件，其中隔板件可包含彈性件。于此方法700 結(jié)束。隔板件包含彈性件指的是此彈性件系整合、部分或是被包含在隔板件內(nèi)，而相對(duì)于隔板件，彈性件為不同或分離的組件耦接至隔板件。于某些實(shí)施例中，彈性件可分別于隔板件形成后，再組裝到隔板件上。此彈性件可連接至間隔件。此隔板件可因隔板件被連接至彈性件或是與彈性件整合，而相對(duì)于背板件移位。于彈性件與隔板件共平面處，彈性件仍可被視為介于背板件與隔板件之間。更進(jìn)一步，隔板件可相對(duì)于背板件移位，以因應(yīng)隔板件被連接至彈性件，而彈性件連接至間隔件，并連接至背板件。隔板件與背板件與可變電容相關(guān)聯(lián)， 此可變電容與隔板件及背板件的距離相關(guān)。于某些實(shí)施例中，彈性件可設(shè)置在隔板件平面夕卜，以形成隔板件與背板件之間的間隙，而無(wú)須仰賴間隔件，例如，平面外的彈性件可同時(shí)做為間隔件與彈性件。
[0062]于一方面，當(dāng)背板件與隔板件之間隙變化，電容值也會(huì)相應(yīng)的變化。因此，背板件與隔板件可為可變電容聲響傳感器，其背板件與隔板件的間隙變化為沖擊聲響能量的函數(shù)。彈性件可彎曲、伸展、變形等，以使隔板件與背板件之間的間隙改變。于一實(shí)施例中，彈性件可包含螺旋彈簧結(jié)構(gòu)、平板彈簧結(jié)構(gòu)、分段彈簧結(jié)構(gòu)、金屬?gòu)椈山Y(jié)構(gòu)、多晶硅彈簧結(jié)構(gòu)、 彈性體彈簧結(jié)構(gòu)、硅結(jié)構(gòu)、抗力結(jié)構(gòu)等。間隙的改變與隔板件與背板件形成的可變電容器的電性特性改變相關(guān)。電性特性的改變與施加到隔板件的壓力相關(guān)聯(lián)。因此，可達(dá)成隔板件上壓力發(fā)生的電子測(cè)量。壓力可以聲音壓力的形式施加到隔板件上。[〇〇63]圖8為根據(jù)本發(fā)明揭露的一非限定示范方法800以使一聲響傳感器數(shù)組包含一非周邊彈性件。于步驟810，方法800可包含:于基板件上形成第一背板件，并于基板件上形成第二背板件。第一背板件可包含第一彈性件，第二背板件可包含第二彈性件。背板件包含彈性件指的是此彈性件是整合、部分或是被包含在背板件內(nèi)，而相對(duì)于背板件，彈性件為不同或分離的組件耦接至背板件。于某些實(shí)施例中，彈性件可分別于背板件形成后，再組裝到背板件上。
[0064]于步驟820，方法800更包含:形成第一間隔件以連接至第一彈性件。更進(jìn)一步，在步驟820，可形成第二間隔件以連接至第二彈性件。第一間隔件可相對(duì)于第一背板件移位，第二間隔件可相對(duì)于第二背板件移位，以因應(yīng)背板件被連接至相對(duì)應(yīng)的彈性件或是與相對(duì)應(yīng)的彈性件整合。因此，間隔件可線性地或邏輯地設(shè)置在背板件與隔板件之間。于彈性件與背板共平面處，彈性件仍可被視為介于背板與隔板之間，此是因?yàn)樵谪灤┏鰪椥约矫嬉源┻^(guò)隔板前，一路徑可從背板共平面穿過(guò)彈性件。于某些實(shí)施例中，彈性件可設(shè)置在背板件平面外，以形成隔板件與背板件之間的間隙，而無(wú)須仰賴間隔件，例如，平面外的彈性件可同時(shí)做為間隔件與彈性件。
[0065]于步驟830中，方法800更包含形成第一隔板件以連接到第一間隔件，以及形成第二隔板件以連接到第二間隔件。于此方法800結(jié)束。第一隔板件可相對(duì)于第一背板件移位，而第二隔板件可相對(duì)于第二背板件移位，以因應(yīng)隔板件被連接至間隔件。進(jìn)一步，間隔件可連接至相對(duì)應(yīng)背板件的彈性件。第一隔板件與第一背板件與第一可變電容相關(guān)聯(lián)，此第一可變電容與第一隔板件及第一背板件的第一距離相關(guān)。第二隔板件與第二背板件與第二可變電容相關(guān)聯(lián)，此第二可變電容與第二隔板件及第二背板件的第二距離相關(guān)。
[0066]于一方面，當(dāng)背板件與相對(duì)應(yīng)隔板件的間隙變化，相對(duì)應(yīng)的電容值也會(huì)變化。因此，背板件與相對(duì)應(yīng)隔板件可為可變電容聲響傳感器，其背板件與隔板件的間隙變化為沖擊聲響能量的函數(shù)。彈性件可彎曲、伸展、變形等，以使隔板件與相對(duì)應(yīng)背板件之間的間隙改變。于一實(shí)施例中，彈性件可包含螺旋彈簧結(jié)構(gòu)、平板彈簧結(jié)構(gòu)、分段彈簧結(jié)構(gòu)、金屬?gòu)椈山Y(jié)構(gòu)、多晶硅彈簧結(jié)構(gòu)、彈性體彈簧結(jié)構(gòu)、硅結(jié)構(gòu)、抗力結(jié)構(gòu)等。間隙的改變與隔板件與相對(duì)應(yīng)背板件形成的可變電容器的電性特性改變相關(guān)。電性特性的改變與施加到相對(duì)應(yīng)隔板件的壓力相關(guān)聯(lián)。因此，可達(dá)成隔板件上壓力發(fā)生的電子測(cè)量。壓力可以聲音壓力的形式施加到相對(duì)應(yīng)隔板件上。
[0067]于封裝中形成復(fù)數(shù)個(gè)聲響傳感器可包含聲響傳感器數(shù)組，如圖4所揭露。聲音壓力與封裝中各個(gè)聲響傳感器的交互作用可被測(cè)量并使先進(jìn)聲響技術(shù)可行，比如說(shuō)決定聲音方向性等。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)聲音在介質(zhì)中傳播，聲音可與第一傳感器作用于聲音壓力波的前沿。當(dāng)壓力波傳播通過(guò)復(fù)數(shù)個(gè)聲響傳感器，如聲響傳感器數(shù)組，交互作用的時(shí)間點(diǎn)與傳感器的幾何可被應(yīng)用于決定聲音產(chǎn)生或被反射的方向。此可被應(yīng)用于決定炮火(gunfire)產(chǎn)生的方向，以促使方向性麥克風(fēng)位置的自動(dòng)調(diào)整等。
[0068]圖9例示一種非限定范例方法900，依據(jù)主題揭露的態(tài)樣致能具有非周邊(non-perimeter)彈性件的另一不同的聲響傳感器 。在 910， 方法 900 可包含形成在基板件上的背平面件。該背平面件可包含出平面(out of plane)彈性件。相較于該彈性件為與該背板件配對(duì)的獨(dú)立或分離組件，在該背板件中包含該彈性件可表示該彈性件是與該背板件整合、該背板件的一部分、或包含在該背板件中?？尚纬沙銎矫鎻椥约?，以使該彈性件從該背平面的該平面突出。作為一個(gè)范例，階梯彈性件可通過(guò)曝露不同層的阻性材料(resistmaterial)至促進(jìn)形成像階梯的彈性件的圖案、將應(yīng)力引入彈性件中可使其在停留狀態(tài)(停留狀態(tài))具有出平面轉(zhuǎn)向的部分，來(lái)加以形成。在一些實(shí)施例中，該彈性件可形成而與該背板件分離，并且之后連接至該背板件。[〇〇69]在920,方法900可包含間隔件，該間隔件可連接至該彈性件。在一些實(shí)施例中，該出平面彈性件可作用為該間隔件和該彈性件兩者。在另一實(shí)施例中，該出平面彈性件減少該間隔件需要用來(lái)在停留狀態(tài)建立給定間隙距離的長(zhǎng)度。在間隔件形成的情況下，該間隔件可因該背板件是連接至該彈性件或與該彈性件整合，而相對(duì)于該背板件而移位。確切言之，間隔件可線性地或邏輯地在該背板件與隔板件之間設(shè)置。在該彈性件是來(lái)自該背板件的出平面的實(shí)施例中，可完成該隔板件與背板件之間的該間隙的形成，而不需仰賴明確的間隔件，例如，該出平面彈性件同時(shí)作用于間隔件及該彈性件。
[0070]在930，方法900可包含形成隔板件，該隔板件可連接至該間隔件。在此點(diǎn)上，方法 900可結(jié)束。該隔板件可因該隔板件是連接至該間隔件，而相對(duì)于該背板件移位。此外，該間隔件可連接至該背平面件的該彈性件。該隔板件與該背板件可關(guān)聯(lián)于與該隔板件和該背板件之間的距離相關(guān)的可變電容。
[0071]在一態(tài)樣中，在該背板件與該隔板件之間的該間隙變化的情況下，該電容也會(huì)分別變化。確切言之，在該背板件與該隔板件之間的該間隙依據(jù)沖擊聲響能量的函數(shù)而變化的情況下，該背板件與該隔板件可為一種可變電容聲響傳感器。該彈性件之后可收縮、伸展、變形等，其可讓該隔板件與該背板件之間的該間隙改變。在一實(shí)施例中，該彈性件可包含螺旋(spiral)彈簧結(jié)構(gòu)、板片(flat)彈簧結(jié)構(gòu)、扇形(segmented)彈簧結(jié)構(gòu)、金屬?gòu)椈山Y(jié)構(gòu)、多晶娃(polysilicon)彈簧結(jié)構(gòu)、彈性物(elastomer)彈簧結(jié)構(gòu)、娃結(jié)構(gòu)、阻性(resist) 結(jié)構(gòu)等。該間隙中的該改變可關(guān)聯(lián)于由該隔板件與該背板件所形成的該可變電容器的電性特性的改變。該電性特性中的此改變可相關(guān)于施加至該隔板件的壓力。確切言之，可針對(duì)入射至該隔板件上的該壓力作出電性測(cè)量。壓力可以聲響壓力的形成施加至該隔板件。
[0072]圖10例示一種非限定范例方法1000,依據(jù)主題揭露的態(tài)樣經(jīng)由具有非周邊彈性件的聲響傳感器致能聲響能量的測(cè)量。在1 〇 1 〇，方法1〇〇〇可包含測(cè)量可變電容器組件的電性特性，該可變電容器組件包含背板件、彈性件、視情況的間隔件、以及隔板件。在一實(shí)施例中，該彈性件可包含螺旋彈簧結(jié)構(gòu)、板片彈簧結(jié)構(gòu)、扇形彈簧結(jié)構(gòu)、金屬?gòu)椈山Y(jié)構(gòu)、多晶硅彈簧結(jié)構(gòu)、彈性物彈簧結(jié)構(gòu)、硅結(jié)構(gòu)、阻性結(jié)構(gòu)等。該隔板件可因該二者經(jīng)由該彈性件與該視情況的間隔件之間的連接，而相對(duì)于該背板件移位。該背板件與該隔板件之間的間隙可變化，并且該電容將會(huì)相應(yīng)地變化。[〇〇73]在10 20，方法1000可包含決定該可變電容器的該電性特性中的改變。在此點(diǎn)上，方法1000可結(jié)束。該電性特性可因該可變電容器組件和與聲音有關(guān)的能量之間的交互作用而改變。確切言之，該背板件與該隔板件可視為可變電容聲響傳感器，其中，該背板件與該隔板件之間的該間隙隨著沖擊聲響能量的函數(shù)而變化。該彈性件之后可收縮、伸展、變形等， 其可讓該隔板件與該背板件之間的該間隙改變。該間隙中的該改變可相關(guān)于由該隔板件與該背板件所形成的該可變電容器的電性特性中的改變。確切言之，可針對(duì)入射至該隔板件上的該壓力作出電性測(cè)量。壓力可以聲響壓力的形成施加至該隔板件。
[0074]上述主題揭露的例示實(shí)施例的描述(包含在摘要中所描述的)并不打算用來(lái)成為詳盡的、或?qū)⒔衣兜膶?shí)施例限制在所揭露的精確形式。雖然此處所描述的特定實(shí)施例和范例是例示的目的，但如相關(guān)領(lǐng)域中的熟習(xí)技術(shù)者所能認(rèn)識(shí)到的，被認(rèn)為是在這種實(shí)施例和范例的范圍內(nèi)的不同修正也是可能的。
[0075]就此點(diǎn)而言，雖然所揭露的發(fā)明目標(biāo)已經(jīng)與不同的實(shí)施例和相應(yīng)的圖式一起描述，但在可應(yīng)用的情況下，應(yīng)了解到其它類似的實(shí)施例也可使用，或者可針對(duì)所描述的實(shí)施例作出修正和添加，以實(shí)施該揭露的發(fā)明目標(biāo)的相同、類似、不同、或替代功能，而不致于從其偏離。因此，該揭露的發(fā)明目標(biāo)不應(yīng)限制在此處所描述的任何單一實(shí)施例，而是應(yīng)以符合附加的權(quán)利要求的廣度和范圍來(lái)加以解讀。
[0076]如此申請(qǐng)中所使用的，“組件”、“系統(tǒng)”、“平臺(tái)”、“層”、“選擇器”、“接口”及其類似者等用語(yǔ)，是打算用來(lái)指與具有一或多個(gè)特定功能的操作性裝置相關(guān)的實(shí)體，該實(shí)體可為硬件、硬件與軟件的組合、軟件、或執(zhí)行中的軟件。作為一個(gè)范例，組件可為具有特定功能的裝置，該特定功能由電性或電子電路操作的機(jī)械部份所提供，該電性或電子電路由處理器所執(zhí)行的軟件或韌體所操作，其中，該處理器可在該裝置的內(nèi)部或外部，并且執(zhí)行至少一部分該軟件或韌體應(yīng)用。作為另一范例，組件可為經(jīng)由電子組件、而不經(jīng)由機(jī)械部件提供特定功能的裝置，該電子組件可于其內(nèi)包含處理器，以執(zhí)行軟件或韌體，其中，該軟件或韌體賦予該電子組件的該功能的至少一部分。
[0077]此外，“或”這個(gè)術(shù)語(yǔ)是打算意指內(nèi)含的“或”，而非排它的“或”。也就是，除非特別指明、或從上下文可清楚得知，否則“X采用A或B”是打算意指任何的自然內(nèi)含排列。也就是，如果X采用A;X采用B;或X采用A和B兩者，則在先前的例子中滿足“X采用A或B”。再者在說(shuō)明書(shū)和附隨的圖式中所使用的“一”這個(gè)冠詞應(yīng)大致上解讀為意指“一或多個(gè)”，除非有特別指明、或從上下文可清楚得知是關(guān)于單數(shù)形式。
[0078]此外，“包含”這個(gè)術(shù)語(yǔ)是打算用作開(kāi)放式或內(nèi)含式術(shù)語(yǔ)、而非封閉式或排它式用語(yǔ)。“包含”這個(gè)術(shù)語(yǔ)可由“包括”替代，并且被視為具有類似范圍，除非明確地作不同的使用。作為一個(gè)范例，“包含蘋(píng)果的水果籃”被視為與“包括蘋(píng)果的水果籃”具有相同的范圍。
[0079]以上所描述的包含系統(tǒng)和方法的范例，用來(lái)例示所揭露的發(fā)明目標(biāo)。當(dāng)然，不可能描述此處的組件或方法的每一種組合。本領(lǐng)域中具有通常技術(shù)者應(yīng)認(rèn)識(shí)到所請(qǐng)求的發(fā)明目標(biāo)的進(jìn)一步組合和排列是可能的。再者，就“包含”、“具有”、“擁有”及其類似者在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求、附錄及圖式中所使用的程度而言，這種術(shù)語(yǔ)是打算作為內(nèi)含的，其類似于“包括”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，因此“包括”是解讀為作為權(quán)利要求中的轉(zhuǎn)承用字。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)聲響傳感器，包含: 隔板，實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置，該設(shè)置影響該隔板與該背板之間所測(cè)量的可變電容，該可變電容為該隔板與該背板之間的改變的函數(shù)，而該改變是源自于與沖擊壓力波的交互作用；以及 彈簧，耦接至連接結(jié)構(gòu)，其中，該連接結(jié)構(gòu)是設(shè)置在該背板與該隔板之間，并且，該彈簧設(shè)計(jì)決定該隔板與該背板之間的該距離的該改變。2.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，其中，該背板包含該彈簧。3.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，其中，該隔板包含該連接結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，其中，該隔板包含該彈簧。5.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，其中，該背板包含該連接結(jié)構(gòu)。6.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，還包含包含該背板的恒定部分。7.如權(quán)利要求6所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，其中，該恒定部分包含開(kāi)孔。8.如權(quán)利要求7所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，其中，該恒定部分的該背板部分包含另—開(kāi)孔。9.如權(quán)利要求6所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，還包含覆蓋結(jié)構(gòu)，該覆蓋結(jié)構(gòu)包含開(kāi)孔，并且實(shí)質(zhì)上永久連接至該恒定部分以及設(shè)置以保護(hù)該隔板。10.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，其中，該彈簧包含伸長(zhǎng)部分。11.如權(quán)利要求10所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器，其中，該伸長(zhǎng)部分在該彈簧中形成卷繞形式的部分。12.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)聲響傳感器是用于行動(dòng)裝置中。13.一種轉(zhuǎn)換壓力波特性的方法，包含: 提供微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)聲響傳感器，其包含隔板與彈簧，該隔板實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置，該隔板與背板形成促進(jìn)測(cè)量電容的可變電容器，該電容為該隔板與該背板之間的距離的改變的函數(shù)，而該改變?cè)醋杂谂c沖擊壓力波的交互作用，該彈簧耦接至支柱結(jié)構(gòu)，該支柱結(jié)構(gòu)是設(shè)置于該背板與該隔板之間，并且該彈簧緩沖該隔板與該背板之間的該距離的該改變；以及 測(cè)量該可變電容器的電容源自于與該沖擊壓力波的該交互作用的改變。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，該背板包含該彈簧。15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，該隔板包含該彈簧。16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，該背板包含該支柱結(jié)構(gòu)。17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，該隔板包含該支柱結(jié)構(gòu)。18.—種制作微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)聲響傳感器的方法，包含: 形成實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置的隔板，該隔板與背板形成促進(jìn)測(cè)量電容的可變電容器，該電容為該隔板與該背板之間的距離的改變的函數(shù)，而該改變?cè)醋杂谂c沖擊壓力波的交互作用；以及 形成耦接至支柱結(jié)構(gòu)的彈簧，其中，該支柱結(jié)構(gòu)是設(shè)置在該背板與該隔板之間，并且該彈簧是設(shè)置以緩沖該隔板與該背板之間的該距離的該改變。19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，該形成實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置的該隔板包含形成包含該彈簧的該背板。20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，該形成實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置的該隔板包含形 成包含該彈簧的該隔板。21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，該形成實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置的該隔板包含形 成包含該支柱結(jié)構(gòu)的該背板。22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，該形成實(shí)質(zhì)上平行于背板而設(shè)置的該隔板包含形 成包含該支柱結(jié)構(gòu)的該隔板。
【文檔編號(hào)】H04R19/04GK105959890SQ201610133169
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年3月9日
【發(fā)明人】S·巴拉坦, B·恰達(dá)什爾
【申請(qǐng)人】因文森斯公司