封装的MEMS器件和对封装的MEMS器件进行校准的方法技术

公开了封装的MEMS器件和用于对封装的MEMS器件进行校准的方法。在一个实施例中，封装的MEMS器件包括载体、设置在基板上的MEMS器件、设置在载体上的信号处理器件、设置在载体上的确认电路；以及设置在载体上的密封，其中，该密封将MEMS器件、信号处理器件和存储元件密封。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及MEMS结构中的可调整通风开口和用于操作MEMS结构的方法。
技术介绍
一种MEMS（微机电系统）扩音器包括设置在硅芯片中的压力敏感薄膜或隔膜。MEMS扩音器被与放大器封装在一起。可以将MEMS扩音器和放大器定位于不同芯片上或同一芯片上。MEMS扩音器还可以包括使得其成为数字MEMS扩音器的模数转换器(ADC）。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，一种封装的MEMS器件包括载体、设置在载体上的MEMS器件、设置在载体上的信号处理器件、设置在载体上的确认电路；以及设置在载体上的密封（encapsulation），其中，该密封将MEMS器件、信号处理器件和存储元件密封。根据本专利技术的实施例，一种对封装的MEMS器件进行校准的方法包括向封装的MEMS器件施加信号，测量封装的MEMS器件的灵敏度、将测量的灵敏度与封装的MEMS器件的目标灵敏度相比较、选择用于偏压和IC增益中的至少一个的值以及将该值存储在封装的MEMS器件的存储器元件中。根据本专利技术的实施例，一种用于对封装的MEMS器件进行校准的方法包括测量封装的MEMS器件的谐振频率、将该谐振频率与MEMS器件的目标谐振频率相比较、选择用于偏压和ASIC增益中的至少一个的值以及将该值存储在封装的MEMS器件中的存储器元件中。根据本专利技术的实施例，一种用于对封装的MEMS器件进行校准的方法包括测量用于第一偏压的封装的MEMS器件的第一电容、测量用于第二偏压的封装的MEMS器件的第二电容并计算第一偏压与第二偏压以及第一电容与第二电容之间的差的斜率。该方法包括将所计算斜率与目标斜率相比较、设置用于偏压和IC增益中的至少一个的值以及将该值存储在封装的MEMS器件的存储器元件中。根据本专利技术的实施例，一种用于对封装的MEMS器件进行校准的方法包括测量在晶片上或单一化管芯上的MEMS器件的灵敏度、谐振频率和电容斜率中的至少一个、存储所测量信息、将MEMS器件组装到封装的MEMS器件并用基于所存储的所测量信息的值对封装的MEMS器件进行编程。附图说明为了更透彻地理解本专利技术及其优点，现在对结合附图进行的以下描述进行参考，在所述附图中：图1a和1b示出了封装的MEMS器件；图2示出了封装的MEMS器件的实施例；图3示出了对封装的MEMS器件进行校准的实施例的流程图；图4示出了对封装的MEMS器件进行校准的实施例的流程图；图5示出了对封装的MEMS器件进行校准的实施例的流程图；以及图6示出了对MEMS器件进行校准和封装的实施例的流程图。具体实施方式下面详细地讨论目前优选实施例的获得和使用。然而应认识到的是本专利技术提供了能够在多种特定情境下体现的本许多可应用的专利技术概念。所讨论的特定实施例仅仅说明获得和使用本专利技术的特定方式，并且不限制本专利技术的范围。将相对于特定情境下、即封装的扩音器或传感器的优选实施例来描述本专利技术。然而，本专利技术还可以应用于其他封装的MEMS器件，诸如RF MEMS、加速度计和致动器。在蜂窝电话、笔记本及其他设备中使用硅扩音器。存在每个设备使用不止一个扩音器例如以用于噪声消除或方向性的趋势。在那些应用中，每个扩音器应具有基本上相等的灵敏度，即可能要求低灵敏度公差。对于硅扩音器而言，+/- 3dB的灵敏度公差是典型的。然而，对于如上所述的多个扩音器应用而言，可能要求诸如+/- 1dB的较窄灵敏度公差。然而，MEMS制造过程常常产生具有超过+/- 3dB或者甚至超过+/- 5dB灵敏度的灵敏度公差的MEMS器件。灵敏度公差甚至可能在MEMS器件与信号处理器件一起被封装到封装的MEMS器件中时变得更坏。在实施例中，通过直接地在封装的MEMS器件中测量活动电极的灵敏度来对封装的MEMS器件进行校准。在另一实施例中，通过测量封装的MEMS器件的谐振频率来对封装的MEMS器件进行校准。在又一实施例中，通过测量封装的MEMS器件的电容斜率来对封装的MEMS器件进行校准。最后，在实施例中，封装的MEMS器件包括存储器元件。图1a和1b示出了诸如封装的硅扩音器的封装的MEMS器件100的横截面图。封装的MEMS器件100器件包括载体110、MEMS器件120、集成电路130以及提供前体积150和后体积156的密封140。封装的MEMS器件100可以包括密封中的孔160（图1a）或载体110中的孔170（图1b）。MEMS器件120可以是单个芯片或管芯，并且信号处理器件130可以是单个芯片或管芯。替换地，MEMS器件120和信号处理器件130可以是集成的单个单块芯片或管芯。载体110可以是陶瓷、印刷电路板（PCB）或类似基板。MEMS器件110可以是扩音器、压力传感器或换能器。MEMS器件110使用例如粘合剂材料被设置在载体110上。MEMS器件110可以是倒装芯片或被接合，使得接点背离载体110。信号处理器件130可以是信号处理电路、放大器电路、ADC或其组合。MEMS器件120和信号处理器件经由载体110中的接合导线或导电线被电连接。密封或铸件140可以是声学封装。密封140针对诸如机械损坏的环境影响保护MEMS器件120和信号处理器件130。密封140可以包括聚合物材料。图2示出了封装MEMS器件200的方框图。封装的MEMS器件200包括MEMS器件220、信号处理器件230、存储器件或元件235以及确认电路236。MEMS器件220包括圆形薄膜或隔膜或矩形隔膜。替换地，MEMS器件220包括具有不同适当几何形式的隔膜。MEMS器件220可以包括电容致动、压电致动或热致动。信号处理器件230可以是前置放大器、放大器、模数转换器（ADC）或其组合。信号处理器件230可以是ASIC。可以将存储器元件235集成到信号处理器件230（诸如嵌入式闪速存储器）中，或者其可以是独立器件。存储器元件235可以是易失性存储器或非易失性存储器。非易失性存储器元件235可以是闪速存储器（NOR和NAND型）、磁石式电阻性RAM（MRAM）、导电桥接RAM（CBRAM）、铁电RAM（FeRAM）、相变存储器（PCRAM）或SONOS。替换地，存储器元件235可以是熔丝或多个熔丝。易失性存储器元件235可以是DRAM或SRAM。可以将确认电路236集成在信号处理器件230中。可以将确认电路配置成测量信号。要测量的信号可以是用于灵敏度测量的输出信号的振幅。替换地，要测量的信号可以是封装的MEMS器件220的阻抗。封装的MEMS器件220可以包括附加测试引脚。可以制造封装的MEMS器件，包括以下步骤：可选地在载体中形成孔以使MEMS器件的一部分暴露；将包括诸如换能器的MEMS器件的第一芯片设置在载体上；将包括信号处理器件的第二芯片设置在载体上；将第一芯片和第二芯片电连接；用密封材料（封装）来密封MEMS器件和信号处理器件；以及可选地在封装材料中形成孔。替换地，如下制造封装的MEMS器件：可选地在载体中形成孔以使MEMS器件的一部分暴露、将包括MEMS器件（换能器）和信号处理器件的集成芯片设置在载体上、用密封材料（封装）来密封载体以及可选地在密封材料中形成孔。在实施例中，通过测量封装的MEMS器件、例如直接在封装的MEMS器件中的硅扩音器的灵敏度来对封装的MEMS器件进行校准。由于封装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装的MEMS器件，包括：载体；MEMS器件，设置在载体上；信号处理器件，设置在载体上；确认电路，设置在载体上；以及密封，设置在载体上，其中，该密封将MEMS器件、信号处理器件和确认电路密封。

【技术特征摘要】
2012.04.23 US 13/4538831.一种封装的MEMS器件，包括：载体；MEMS器件，设置在载体上；信号处理器件，设置在载体上；确认电路，设置在载体上；以及密封，设置在载体上，其中，该密封将MEMS器件、信号处理器件和确认电路密封。2.根据权利要求1所述的封装的MEMS器件，其中，所述载体包括音孔。3.根据权利要求1所述的封装的MEMS器件，还包括存储器元件，并且其中，存储器元件是非易失性存储器元件或熔丝结构。4.根据权利要求3所述的封装的MEMS器件，其中，所述存储器元件被集成在信号处理器件中。5.根据权利要求1所述的封装的MEMS器件，其中，所述MEMS器件和信号处理器件均被设置在单个芯片中。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：S巴岑，R黑尔姆，C赫楚姆，M克罗普菲奇，M武策尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE