制作于玻璃上的壓電麥克風制造技術

本發明專利技術提供用于玻璃囊封的麥克風的系統、方法及設備。在一個方面中，玻璃囊封的麥克風可包含玻璃襯底、機電麥克風裝置、集成電路裝置及覆蓋玻璃。所述覆蓋玻璃可借助例如環氧樹脂的粘合劑或金屬接合環接合到所述玻璃襯底。所述覆蓋玻璃可具有若干種配置中的任一者。在一些配置中，所述覆蓋玻璃可在所述玻璃囊封的麥克風的邊緣處界定用于所述機電麥克風裝置的孔口。在一些配置中，所述覆蓋玻璃可界定用以容納所述集成電路裝置的腔，所述腔與容納所述機電麥克風裝置的腔分離。

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.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請案本申請案主張對標題為“制作于玻璃上的壓電麥克風(PIEZOELECTRICMICROPHONEFABRICATEDONGLASS)”且在2011年8月30日提出申請的第13/221,676號美國專利申請案(代理人案號QUALP053A/101718U1)的優先權，所述專利申請案特此以引用的方式并入。本申請案涉及標題為“制作于玻璃上的壓電麥克風(PIEZOELECTRICMICROPHONEFABRICATEDONGLASS)”且在2011年8月30日提出申請的第13/221,791號美國專利申請案(代理人案號QUALP053B/101718U2)，所述專利申請案特此以引用的方式并入。
本專利技術涉及機電系統裝置，且更特定來說涉及機電麥克風裝置。
技術介紹
機電系統包含具有電及機械元件、激活器、換能器、傳感器、光學組件(例如，鏡)及電子器件的裝置。可以各種尺寸制造機電系統，包含但不限于微米尺寸及納米尺寸。舉例來說，微機電系統(MEMS)裝置可包含具有介于從約一微米到數百微米或更多的范圍內的大小的結構。納米機電系統(NEMS)裝置可包含具有小于一微米的大小(包含，舉例來說，小于數百納米的大小)的結構。機電元件可使用沉積、蝕刻、光刻及/或蝕除襯底及/或所沉積材料層的若干部分或添加若干層以形成電裝置及機電裝置的其它微加工工藝形成。一種類型的機電系統裝置稱作干涉調制器(IMOD)。如本文中所使用，術語干涉調制器或干涉光調制器指使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射光的裝置。在一些實施方案中，干涉調制器可包含一對導電板，所述對導電板中的一者或兩者可為完全或部分透明及/或反射的，且能夠在施加適當電信號后即刻相對運動。在一實施方案中，一個板可包含沉積于襯底上的固定層且另一板可包含與所述固定層分離一氣隙的反射隔膜。一個板相對于另一板的位置可改變入射于干涉調制器上的光的光學干涉。干涉調制器裝置具有寬廣范圍的應用，且期望將其用于改進現有產品及創建新產品，尤其是具有顯示能力的產品。另一類型的機電系統裝置為麥克風。麥克風為將聲波轉換成電信號的裝置。在一些實施方案中，麥克風的組件與聲波相互作用，且此相互作用產生電信號。
技術實現思路
本專利技術的系統、方法及裝置各自具有數個創新性方面，所述方面中的任一單個方面均不單獨地決定本文中所揭示的合意的屬性。本專利技術中所描述的標的物的一個創新性方面包含用于檢測聲音的設備。在一些實施方案中，用于檢測聲音的設備包含玻璃襯底。機電麥克風裝置安置于所述玻璃襯底的表面上。集成電路裝置也安置于所述玻璃襯底的所述表面上。所述集成電路裝置經配置以感測來自所述機電麥克風裝置的輸出。覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面。所述覆蓋玻璃包含在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時界定第一腔的第一凹部。所述第一腔經配置以容納所述機電麥克風裝置。所述第一凹部的一部分在所述覆蓋玻璃的邊緣處，使得所述覆蓋玻璃及所述玻璃襯底在接合到一起時在所述覆蓋玻璃的所述邊緣處界定孔口。所述孔口經配置以允許聲波與所述機電麥克風裝置相互作用。在一些實施方案中，所述玻璃襯底的所述表面可包含多個導電跡線及多個凸沿墊。所述多個導電跡線可與所述集成電路裝置電接觸。所述多個凸沿墊中的每一者與所述多個導電跡線中的一導電跡線電接觸。此外，所述多個凸沿墊可在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時在所述設備的外部表面上。本專利技術中所描述的標的物的另一創新性方面可實施于一種包含玻璃襯底的用于檢測聲音的設備中。機電麥克風裝置安置于所述玻璃襯底的表面上。集成電路裝置也安置于所述玻璃襯底的所述表面上。所述集成電路裝置經配置以感測來自所述機電麥克風裝置的輸出。覆蓋玻璃借助結合環接合到所述玻璃襯底的所述表面。所述覆蓋玻璃包含在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時界定第一腔的第一凹部及界定第二腔的第二凹部。所述第一腔經配置以容納所述機電麥克風裝置，且所述第二腔經配置以容納所述集成電路裝置。所述第一凹部的一部分在所述覆蓋玻璃的邊緣處，使得在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時，所述覆蓋玻璃及所述玻璃襯底在所述覆蓋玻璃的所述邊緣處界定孔口。所述孔口經配置以允許聲波與所述機電麥克風裝置相互作用。本專利技術中所描述的標的物的另一創新性方面還可實施于一種包含玻璃襯底的用于檢測聲音的設備中。機電麥克風裝置安置于所述玻璃襯底的表面上。覆蓋玻璃借助結合環接合到所述玻璃襯底的所述表面。所述覆蓋玻璃包含在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時界定第一腔的第一凹部。所述第一腔經配置以容納所述機電麥克風裝置。所述設備進一步包含經配置以允許聲波與所述機電麥克風裝置相互作用的一個或一個以上端口。本專利技術中所描述的標的物的另一創新性方面可實施于一種包含提供玻璃襯底的形成聲學麥克風的方法中。所述玻璃襯底具有安置于所述玻璃襯底的表面上的機電麥克風裝置。將覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面。所述覆蓋玻璃包含在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時界定第一腔的第一凹部。所述第一腔經配置以容納所述機電麥克風裝置。所述第一凹部的一部分在所述覆蓋玻璃的邊緣處，使得在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時界定一孔口。所述孔口經配置以允許聲波與所述機電麥克風裝置相互作用。在所附圖式及以下說明中陳述本說明書中所描述的標的物的一個或一個以上實施方案的細節。根據所述說明、圖式及權利要求書將明了其它特征、方面及優點。應注意，附圖的相對尺寸可能并非按比例繪制。附圖說明圖1展示描繪干涉調制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個鄰近像素的等角視圖的實例。圖2展示圖解說明并入3×3干涉調制器顯示器的電子裝置的系統框圖的實例。圖3展示圖解說明圖1的干涉調制器的可移動反射層位置對所施加電壓的圖式的實例。圖4展示圖解說明在施加各種共用及分段電壓時干涉調制器的各種狀態的表的實例。圖5A展示圖解說明圖2的3×3干涉調制器顯示器中的顯示數據幀的圖式的實例。圖5B展示可用于寫入圖5A中所圖解說明的顯示數據幀的共用及分段信號的時序圖的實例。圖6A展示圖1的干涉調制器顯示器的部分橫截面的實例。圖6B到6E展示干涉調制器的不同實施方案的橫截面的實例。圖7展示圖解說明用于干涉調制器的制造工藝的流程圖的實例。圖8A到8E展示制作干涉調制器的方法中的各種狀態的橫截面示意性圖解的實例。圖9A及9B展示包含玻璃襯底上的機電麥克風裝置及覆蓋玻璃的玻璃本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于檢測聲音的設備，其包括：玻璃襯底；機電麥克風裝置，其安置于所述玻璃襯底的表面上；集成電路裝置，其安置于所述玻璃襯底的所述表面上，所述集成電路裝置經配置以感測來自所述機電麥克風裝置的輸出；及覆蓋玻璃，其接合到所述玻璃襯底的所述表面，其中所述覆蓋玻璃包含在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時界定第一腔的第一凹部，所述第一腔經配置以容納所述機電麥克風裝置，所述第一凹部的一部分在所述覆蓋玻璃的邊緣處，使得所述覆蓋玻璃及所述玻璃襯底在接合到一起時在所述覆蓋玻璃的所述邊緣處界定孔口，所述孔口經配置以允許聲波與所述機電麥克風裝置相互作用。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.08.30 US 13/221,6761.一種用于檢測聲音的設備，其包括：
玻璃襯底；
機電麥克風裝置，其安置于所述玻璃襯底的表面上；
集成電路裝置，其安置于所述玻璃襯底的所述表面上，所述集成電路裝置經配置以
感測來自所述機電麥克風裝置的輸出；及
覆蓋玻璃，其接合到所述玻璃襯底的所述表面，其中所述覆蓋玻璃包含在所述覆蓋
玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時界定第一腔的第一凹部，所述第一腔經配置以容
納所述機電麥克風裝置，所述第一凹部的一部分在所述覆蓋玻璃的邊緣處，使得所述覆
蓋玻璃及所述玻璃襯底在接合到一起時在所述覆蓋玻璃的所述邊緣處界定孔口，所述孔
口經配置以允許聲波與所述機電麥克風裝置相互作用。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述覆蓋玻璃借助結合環接合到所述玻璃襯
底的所述表面，其中所述結合環包含金屬接合環。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的設備，其中所述覆蓋玻璃借助結合環接合
到所述玻璃襯底的所述表面，其中所述結合環包含環氧樹脂。
4.根據權利要求1到3中任一權利要求所述的設備，其中所述第一腔進一步經配
置以容納所述集成電路裝置。
5.根據權利要求1到4中任一權利要求所述的設備，其中所述覆蓋玻璃進一步包
含在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時界定第二腔的第二凹部，所述第二
腔經配置以容納所述集成電路裝置。
6.根據權利要求5所述的設備，其中所述第二腔與所述第一腔物理隔離。
7.根據權利要求5或權利要求6所述的設備，其中在所述覆蓋玻璃接合到所述玻
璃襯底的所述表面時，所述第二腔被氣密密封。
8.根據權利要求1到7中任一權利要求所述的設備，其中所述覆蓋玻璃包含切口，
所述切口經配置以允許所述聲波與所述機電麥克風裝置相互作用，其中所述切口暴露所
述機電麥克風裝置的大致垂直于所述機電麥克風裝置的由所述孔口暴露的一部分的一
部分。
9.根據權利要求1到8中任一權利要求所述的設備，其中所述機電麥克風裝置包
含壓電感測元件、電容感測元件及混合式壓電與電容感測元件中的至少一者。
10.根據權利要求1到9中任一權利要求所述的設備，其中所述機電麥克風裝置包
含多個感測元件。
11.根據權利要求1到10中任一權利要求所述的設備，其進一步包含所述玻璃襯
底與所述機電麥克風裝置之間的金屬層及所述第一腔的上覆于所述機電麥克風裝置上
的部分上的金屬層。
12.根據權利要求11所述的設備，其中所述金屬層被配置為靜電屏蔽件。
13.根據權利要求1到12中任一權利要求所述的設備，其中所述玻璃襯底的厚度
為約100微米到700微米，且其中所述覆蓋玻璃的厚度為約100微米到700微米。
14.根據權利要求1到13中任一權利要求所述的設備，其中所述孔口具有約100
微米到300微米的高度。
15.根據權利要求1到14中任一權利要求所述的設備，其中所述孔口具有約20微
米到1000微米的寬度。
16.根據權利要求1到15中任一權利要求所述的設備，其中所述玻璃襯底的長度
為約1毫米到5毫米，其中所述玻璃襯底的寬度為約1毫米到5毫米，其中所述覆蓋玻
璃的長度為約1毫米到5毫米，且其中所述覆蓋玻璃的寬度為約1毫米到5毫米。
17.根據權利要求1到16中任一權利要求所述的設備，其中所述第一凹部的多個
部分在所述覆蓋玻璃的邊緣處，使得所述覆蓋玻璃及所述玻璃襯底在所述覆蓋玻璃接合

\t到所述玻璃襯底的所述表面時界定多個孔口，所述孔口經配置以允許所述聲波與所述機
電麥克風裝置相互作用。
18.根據權利要求1到17中任一權利要求所述的設備，其中所述玻璃襯底的所述
表面進一步包含多個導電跡線及多個凸沿墊，其中所述多個導電跡線與所述集成電路裝
置電接觸，其中所述多個凸沿墊中的每一者與所述多個導電跡線中的一導電跡線電接
觸，且其中所述多個凸沿墊在所述覆蓋玻璃接合到所述玻璃襯底的所述表面時在所述設
備的外部表面上。
19.根據權利要求18所述的設備，其進一步包括：
撓曲帶，所述撓曲帶包含：
多個撓曲墊，其在所述撓曲帶的第一端處，
多個觸點，其在所述撓曲帶的第二端處，及
多個電連接，其連接所述多個撓曲墊中的每一者與所述多個觸點中的一觸點，
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：菲利普·賈森·斯蒂法諾，戴維·威廉·伯恩斯，
申請(專利權)人：高通MEMS科技公司，
類型：發明
國別省市：美國;US