[发明专利]压力传感器，特别是具有改进布局的麦克风

说明书

特别是麦克风类型的机电压力传感器系统，包括：机电换能器、信号处理装置、用于接纳机电换能器和/或信号处理装置的至少一个支撑件(20，30)的基板(1)、布置在基板(1)的上部面(3)上的保护盖(40),机电换能器和/或信号处理装置的支撑件(20，30)被容纳在位于基板的下部面上的至少一个腔室中。

技术领域

本申请涉及机电系统领域，更具体地涉及压力传感器系统领域，并且有利地涉及设置有至少一个微机电系统(“microelectromechanical systems”，MEMS)机电部件和/或纳机电系统(“nano-electromechanical systems”，NEMS)机电部件的麦克风。

背景技术

压力传感器的MEMS和/或NEMS部件、特别是麦克风的MEMS和/或NEMS部件包括通常呈振荡膜的形式的敏感元件，该敏感元件在其两个面之间的压差的作用下变形。膜通常在偏离平面的方向(即垂直于机电部件的主平面)上变形。在麦克风类型的压力传感器中，由输入声波引起的移动的开始转换为电信号，例如转换为由于在固定电极和附接到膜或由膜形成的可动电极之间的电容变化引起的信号。

机电部件通常与诸如芯片或专用集成电路(“Application-Specific IntegratedCircuit”，ASIC)的电子部件相关联并且连接，该电子部件设置有用于处理来自机电部件的信号的装置。电子部件和机电部件通常设置在组装基板上并且放置在由组装基板和保护盖形成的外壳中。组装基板可以包括连接件，并且可以被致使转移到电子板。

出于成本和体积的原因，试图使压力传感器或麦克风的体积变得越来越小。

此外，这种系统的性能中的一个重要因素是后室的容积，其表示位于膜的后部面的后方或者位于膜的后部面一侧上(也就是位于与称为前部面的面相对的面一侧上)的外壳中的容积，穿过输入端口的声波首先到达该前部面。后室的该容积或“后部容积”表示当膜振荡时的补偿容积。通常试图使该后部容积最大化，以便提高麦克风的性能，特别是在信噪比和低频率响应方面的性能。通常试图同时使系统的另一容积最小化，该另一容积称为“前室容积”或“前部容积”并且关于敏感元件位于与后部容积相对的位置。

文献US9 264 815 B2提供了一种麦克风形成系统，其中，为了减小体积，ASIC设置在位于组装基板的上部面一侧上的腔室中，而机电部件设置在ASIC上方。在这种系统中，声波的输入端口是设置在盖中的孔口，该盖设置在基板的上部面上。由于ASIC在腔室中的存在，这种系统具有减小的后室容积，这可能不利于其性能。

在文献US2015/0189443 A1中，对于体积问题的替代解决方案包括：将机电部件放置在位于组装基板的上部面一侧上的腔室中，而ASIC叠置在机电部件上。在这种系统中，声波的输入端口因此是设置在基板的下部面处并且与腔室连通的孔口，可以引起寄生谐振的前室容积仍然相对大。另外，由于ASIC在后室中的存在，这种系统具有减小的后室容积，这也可能不利于其性能。此外，这种系统不适用于其中盖用作声波的输入端口的构造。

存在的问题是找到一种新的压力传感器结构，该压力传感器结构相对于上述缺点得到改善，特别是对于给定的压力传感器体积增加后室容积。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种压力传感器机电系统，包括：

-机电换能器，该机电换能器设置有敏感元件，该敏感元件能够在该敏感元件的面之间的压差的作用下移动，

-信号处理装置，该信号处理装置用于处理由敏感元件的移动产生的信号，