制作于玻璃上的压电麦克风制造技术

本发明专利技术提供用于玻璃囊封的麦克风的系统、方法及设备。在一个方面中，玻璃囊封的麦克风可包含玻璃衬底、机电麦克风装置、集成电路装置及覆盖玻璃。所述覆盖玻璃可借助例如环氧树脂的粘合剂或金属接合环接合到所述玻璃衬底。所述覆盖玻璃可具有若干种配置中的任一者。在一些配置中，所述覆盖玻璃可在所述玻璃囊封的麦克风的边缘处界定用于所述机电麦克风装置的孔口。在一些配置中，所述覆盖玻璃可界定用以容纳所述集成电路装置的腔，所述腔与容纳所述机电麦克风装置的腔分离。

A piezoelectric microphone made from glass

The present invention provides a system, a method and an apparatus for a microphone encapsulated with a glass envelope. In one respect, a capsule sealed microphone may include a glass substrate, an electromechanical microphone device, an integrated circuit device, and a cover glass. The covering glass may be joined to the glass substrate by means of an adhesive such as an epoxy resin or a metal bonding ring. The covering glass may have any of several configurations. In some configurations, the covering glass can define an aperture for the electromechanical microphone device at the edge of the microphone encapsulated by the glass capsule. In some configurations, the covering glass can be defined to accommodate the cavity of the integrated circuit device, which is separated from the cavity containing the electromechanical microphone device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案本申请案主张对标题为“制作于玻璃上的压电麦克风(PIEZOELECTRICMICROPHONEFABRICATEDONGLASS)”且在2011年8月30日提出申请的第13/221,676号美国专利申请案(代理人案号QUALP053A/101718U1)的优先权，所述专利申请案特此以引用的方式并入。本申请案涉及标题为“制作于玻璃上的压电麦克风(PIEZOELECTRICMICROPHONEFABRICATEDONGLASS)”且在2011年8月30日提出申请的第13/221,791号美国专利申请案(代理人案号QUALP053B/101718U2)，所述专利申请案特此以引用的方式并入。
本专利技术涉及机电系统装置，且更特定来说涉及机电麦克风装置。
技术介绍
机电系统包含具有电及机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜)及电子器件的装置。可以各种尺寸制造机电系统，包含但不限于微米尺寸及纳米尺寸。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有介于从约一微米到数百微米或更多的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(包含，举例来说，小于数百纳米的大小)的结构。机电元件可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀除衬底及/或所沉积材料层的若干部分或添加若干层以形成电装置及机电装置的其它微加工工艺形成。一种类型的机电系统装置称作干涉调制器(IMOD)。如本文中所使用，术语干涉调制器或干涉光调制器指使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉调制器可包含一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可为完全或部分透明及/或反射的，且能够在施加适当电信号后即刻相对运动。在一实施方案中，一个板可包含沉积于衬底上的固定层且另一板可包含与所述固定层分离一气隙的反射隔膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉调制器上的光的光学干涉。干涉调制器装置具有宽广范围的应用，且期望将其用于改进现有产品及创建新产品，尤其是具有显示能力的产品。另一类型的机电系统装置为麦克风。麦克风为将声波转换成电信号的装置。在一些实施方案中，麦克风的组件与声波相互作用，且此相互作用产生电信号。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法及装置各自具有数个创新性方面，所述方面中的任一单个方面均不单独地决定本文中所揭示的合意的属性。本专利技术中所描述的标的物的一个创新性方面包含用于检测声音的设备。在一些实施方案中，用于检测声音的设备包含玻璃衬底。机电麦克风装置安置于所述玻璃衬底的表面上。集成电路装置也安置于所述玻璃衬底的所述表面上。所述集成电路装置经配置以感测来自所述机电麦克风装置的输出。覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面。所述覆盖玻璃包含在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时界定第一腔的第一凹部。所述第一腔经配置以容纳所述机电麦克风装置。所述第一凹部的一部分在所述覆盖玻璃的边缘处，使得所述覆盖玻璃及所述玻璃衬底在接合到一起时在所述覆盖玻璃的所述边缘处界定孔口。所述孔口经配置以允许声波与所述机电麦克风装置相互作用。在一些实施方案中，所述玻璃衬底的所述表面可包含多个导电迹线及多个凸沿垫。所述多个导电迹线可与所述集成电路装置电接触。所述多个凸沿垫中的每一者与所述多个导电迹线中的一导电迹线电接触。此外，所述多个凸沿垫可在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时在所述设备的外部表面上。本专利技术中所描述的标的物的另一创新性方面可实施于一种包含玻璃衬底的用于检测声音的设备中。机电麦克风装置安置于所述玻璃衬底的表面上。集成电路装置也安置于所述玻璃衬底的所述表面上。所述集成电路装置经配置以感测来自所述机电麦克风装置的输出。覆盖玻璃借助结合环接合到所述玻璃衬底的所述表面。所述覆盖玻璃包含在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时界定第一腔的第一凹部及界定第二腔的第二凹部。所述第一腔经配置以容纳所述机电麦克风装置，且所述第二腔经配置以容纳所述集成电路装置。所述第一凹部的一部分在所述覆盖玻璃的边缘处，使得在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时，所述覆盖玻璃及所述玻璃衬底在所述覆盖玻璃的所述边缘处界定孔口。所述孔口经配置以允许声波与所述机电麦克风装置相互作用。本专利技术中所描述的标的物的另一创新性方面还可实施于一种包含玻璃衬底的用于检测声音的设备中。机电麦克风装置安置于所述玻璃衬底的表面上。覆盖玻璃借助结合环接合到所述玻璃衬底的所述表面。所述覆盖玻璃包含在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时界定第一腔的第一凹部。所述第一腔经配置以容纳所述机电麦克风装置。所述设备进一步包含经配置以允许声波与所述机电麦克风装置相互作用的一个或一个以上端口。本专利技术中所描述的标的物的另一创新性方面可实施于一种包含提供玻璃衬底的形成声学麦克风的方法中。所述玻璃衬底具有安置于所述玻璃衬底的表面上的机电麦克风装置。将覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面。所述覆盖玻璃包含在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时界定第一腔的第一凹部。所述第一腔经配置以容纳所述机电麦克风装置。所述第一凹部的一部分在所述覆盖玻璃的边缘处，使得在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时界定一孔口。所述孔口经配置以允许声波与所述机电麦克风装置相互作用。在所附图式及以下说明中陈述本说明书中所描述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节。根据所述说明、图式及权利要求书将明了其它特征、方面及优点。应注意，附图的相对尺寸可能并非按比例绘制。附图说明图1展示描绘干涉调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。图2展示图解说明并入3×3干涉调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。图3展示图解说明图1的干涉调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图式的实例。图4展示图解说明在施加各种共用及分段电压时干涉调制器的各种状态的表的实例。图5A展示图解说明图2的3×3干涉调制器显示器中的显示数据帧的图式的实例。图5B展示可用于写入图5A中所图解说明的显示数据帧的共用及分段信号的时序图的实例。图6A展示图1的干涉调制器显示器的部分横截面的实例。图6B到6E展示干涉调制器的不同实施方案的横截面的实例。图7展示图解说明用于干涉调制器的制造工艺的流程图的实例。图8A到8E展示制作干涉调制器的方法中的各种状态的横截面示意性图解的实例。图9A及9B展示包含玻璃衬底上的机电麦克风装置及覆盖玻璃的玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测声音的设备，其包括：玻璃衬底；机电麦克风装置，其安置于所述玻璃衬底的表面上；集成电路装置，其安置于所述玻璃衬底的所述表面上，所述集成电路装置经配置以感测来自所述机电麦克风装置的输出；及覆盖玻璃，其接合到所述玻璃衬底的所述表面，其中所述覆盖玻璃包含在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时界定第一腔的第一凹部，所述第一腔经配置以容纳所述机电麦克风装置，所述第一凹部的一部分在所述覆盖玻璃的边缘处，使得所述覆盖玻璃及所述玻璃衬底在接合到一起时在所述覆盖玻璃的所述边缘处界定孔口，所述孔口经配置以允许声波与所述机电麦克风装置相互作用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.30 US 13/221,6761.一种用于检测声音的设备，其包括：
玻璃衬底；
机电麦克风装置，其安置于所述玻璃衬底的表面上；
集成电路装置，其安置于所述玻璃衬底的所述表面上，所述集成电路装置经配置以
感测来自所述机电麦克风装置的输出；及
覆盖玻璃，其接合到所述玻璃衬底的所述表面，其中所述覆盖玻璃包含在所述覆盖
玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时界定第一腔的第一凹部，所述第一腔经配置以容
纳所述机电麦克风装置，所述第一凹部的一部分在所述覆盖玻璃的边缘处，使得所述覆
盖玻璃及所述玻璃衬底在接合到一起时在所述覆盖玻璃的所述边缘处界定孔口，所述孔
口经配置以允许声波与所述机电麦克风装置相互作用。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述覆盖玻璃借助结合环接合到所述玻璃衬
底的所述表面，其中所述结合环包含金属接合环。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中所述覆盖玻璃借助结合环接合
到所述玻璃衬底的所述表面，其中所述结合环包含环氧树脂。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的设备，其中所述第一腔进一步经配
置以容纳所述集成电路装置。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的设备，其中所述覆盖玻璃进一步包
含在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时界定第二腔的第二凹部，所述第二
腔经配置以容纳所述集成电路装置。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述第二腔与所述第一腔物理隔离。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的设备，其中在所述覆盖玻璃接合到所述玻
璃衬底的所述表面时，所述第二腔被气密密封。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的设备，其中所述覆盖玻璃包含切口，
所述切口经配置以允许所述声波与所述机电麦克风装置相互作用，其中所述切口暴露所
述机电麦克风装置的大致垂直于所述机电麦克风装置的由所述孔口暴露的一部分的一
部分。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的设备，其中所述机电麦克风装置包
含压电感测元件、电容感测元件及混合式压电与电容感测元件中的至少一者。
10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的设备，其中所述机电麦克风装置包
含多个感测元件。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的设备，其进一步包含所述玻璃衬
底与所述机电麦克风装置之间的金属层及所述第一腔的上覆于所述机电麦克风装置上
的部分上的金属层。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述金属层被配置为静电屏蔽件。
13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的设备，其中所述玻璃衬底的厚度
为约100微米到700微米，且其中所述覆盖玻璃的厚度为约100微米到700微米。
14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的设备，其中所述孔口具有约100
微米到300微米的高度。
15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的设备，其中所述孔口具有约20微
米到1000微米的宽度。
16.根据权利要求1到15中任一权利要求所述的设备，其中所述玻璃衬底的长度
为约1毫米到5毫米，其中所述玻璃衬底的宽度为约1毫米到5毫米，其中所述覆盖玻
璃的长度为约1毫米到5毫米，且其中所述覆盖玻璃的宽度为约1毫米到5毫米。
17.根据权利要求1到16中任一权利要求所述的设备，其中所述第一凹部的多个
部分在所述覆盖玻璃的边缘处，使得所述覆盖玻璃及所述玻璃衬底在所述覆盖玻璃接合

\t到所述玻璃衬底的所述表面时界定多个孔口，所述孔口经配置以允许所述声波与所述机
电麦克风装置相互作用。
18.根据权利要求1到17中任一权利要求所述的设备，其中所述玻璃衬底的所述
表面进一步包含多个导电迹线及多个凸沿垫，其中所述多个导电迹线与所述集成电路装
置电接触，其中所述多个凸沿垫中的每一者与所述多个导电迹线中的一导电迹线电接
触，且其中所述多个凸沿垫在所述覆盖玻璃接合到所述玻璃衬底的所述表面时在所述设
备的外部表面上。
19.根据权利要求18所述的设备，其进一步包括：
挠曲带，所述挠曲带包含：
多个挠曲垫，其在所述挠曲带的第一端处，
多个触点，其在所述挠曲带的第二端处，及
多个电连接，其连接所述多个挠曲垫中的每一者与所述多个触点中的一触点，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·贾森·斯蒂法诺，戴维·威廉·伯恩斯，
申请(专利权)人：高通MEMS科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US