om) ”美国专利号7，442，570中所述的工艺通过导电合金(共熔合金)粘合剂200进一步粘合到第一衬底110上。
[0035]环境压力经气流通过PEC 230和232使背空腔130内的静压力均衡。理想上，PEC230和232在相关频率范围(例如，10Hz及以上)内向气流提供高阻抗，并且在较低频率下向静压力变化提供低阻抗。连接机构250机械地和电性地两者附接到压铆螺母柱180上。在一个实施例中，压铆螺母柱180为器件层的平版印刷限定的突出构件，这些构件通过合金或共熔合金粘合机械地和电性地连接到第一衬底110的顶部导电层上。在一个实施例中，器件层100A和100B具有平版印刷图案以在活跃器件周围形成第一极板140、第二极板150，带有多个穿孔160、PEC 230,232以及声密封层260。
[0036]带有穿孔160的第二极板150形成一个第一电极并且电性地连接到在第一衬底110上制造的集成电路(IC)上，而一个第二电极170沉积在第一衬底110上。第二电极170与该第一电极或第二极板150对准。第二极板150的第一表面和第二电极170形成一个可变电容器，该可变电容器的值由于施加在第一极板140、142的第一表面上的压力而变化。在一个实施例中，附加材料(如氮化硅或氧化硅)沉积在第二电极170上。该附加材料可以具有平版印刷图案以形成缓冲块270以便通过减小第一和/或第二极板140、142和150与第一衬底110接触的不期望事件中的接触面积来减小静摩擦力。
[0037]图3A和图3B展示了对图2A或图2B的扭转传声器的操作进行描述的概念设计，带有符号锚点183和符号扭转连接机构253。
[0038]现在参照图3A，声端口 193为第一衬底110内的允许声压到达第一极板143的第一表面的通道。在所施加的声压下，取决于声压的极性，第一极板143或者顺时针或者逆时针稍微地转动。在图3B中，描绘了第一极板143绕着与类似连接机构的结构253 —致的转动轴在顺时针方向上转动的情况。
[0039]耦联到穿孔第二极板153上的转动移动引起第二极板153的第一表面与一个第二电极173之间的间隙减小，因此，这些两个表面限定的电容增加。在第一衬底110上制造的IC电性地连接到第二极板153上，并且第二电极173对与声压成比例的电容的变化进行检测。
[0040]图4示出了活塞式传声器的器件层400的顶视图，该刚性活塞式传声器带有对其第一表面上的声压进行感测的刚性第一极板144、一个具有多个穿孔164的刚性第二极板154、和附接到锚点244上的连接机构254。该器件内所示的连接机构254的数量为四个，但连接机构的数量可以是任何数量并且其将在本发明的精神和范围内。可以通过在不期望的移动/转动具有高振幅的位置处(例如，离连接机构254最远)引入面内缓冲块344来限制不期望的面内移动。可以在第二极板154或器件层104或第一极板144或这些的任何组合上限定面内缓冲块344。
[0041]图5示出了沿着图4中的5-5带有集成背空腔134的活塞式传声器500的横截面。在一个实施例中，器件层104为图4中的器件层400。集成背空腔134通过一个第二衬底124与器件层104之间的熔融(氧化物)粘合剂224形成，该器件层通过如共同拥有的题为“晶圆封装环境下的Al/Ge粘合的制造方法以及从其生产的产品(Method ofFabricat1n of a Al/Ge Bonding in a Wafer Packing Environment and a ProductProduced Therefrom) ”美国专利号7，442, 570中所述的工艺通过导电合金(共恪合金)粘合剂204进一步粘合到第一衬底114上。环境压力经气流通过PEC234使背空腔134内的静压力均衡。连接机构254机械地和电性地两者附接到压铆螺母柱184上。
[0042]在适用于需要低频响应增强的任何地方引入声屏障364。
[0043]第一极板144被PEC 234部分地包围。整个结构被密封层264包围以保证到空腔134的声输入仅通过声端口 194。当在第一极板144的第一表面上施加声力时，取决于压力的极性，第一极板144向上或向下移位。第二极板154在与第一极板144相同的方向上移位。极板144和154两者通过连接机构254附接到锚点244上，这些连接机构向第一和第二极板144和154施加相反的恢复力。当声力降低至零时，恢复力将第一和第二极板144和154带至其初始操作位置。
[0044]压铆螺母柱184为器件层的平版印刷限定突出构件，这些构件通过合金(共熔合金)粘合到第一衬底114的金属层上来机械地和电性地连接到第一衬底114上。器件层104是平版印刷图案化的以在活跃器件周围形成第一极板144、第二极板154以及带有穿孔164,PEC 234以及声密封层的极板。第二极板154形成一个第一电极并且电性地连接到在第一衬底114上制造的集成电路(IC)上，而在第一衬底114上制造的第二电极174被设计成与第一电极174对准。第二极板154的第一(底)表面和第二电极174形成一个可变电容器，该可变电容器的值取决于施加在第一极板144的第一表面上的压力。在一个实施例中，第二电极174被掩埋在氮化硅和氧化硅堆下面，该氮化硅和氧化硅可以进一步是平版印刷图案化的以形成缓冲块274以便通过减小第一和/或第二极板144和154与第一衬底114接触的不期望事件中的接触面积来减小静摩擦力。
[0045]图6A和图6B展示了示出图5的活塞式传声器的操作的概念设计。图5中的连接机构254现在通过符号弹簧256表不并且其支持第一极板146、第二极板156，声端口 196是一个第一衬底116内的一条通道，用于声压到达第一极板146的第一表面。在所施加的声压下，取决于声压的极性，第一极板146或者向上或者向下稍微移动。在图6B中，描绘了第一极板146向上移动的情况。第一极板146的此向上移动耦联到一个带有穿孔166的第二极板156上，这进而引起第二极板156的第一表面与第二电极176之间的间隙增大；因此，这些两个表面限定的电容减小。在第一衬底116上制造的IC电性地连接到电极156和176两者上；因此，其用来对与声压成比例的电容的变化进行检测。
[0046]图7示出了扭转传声器700的替代性制造选项。在一个替代性方案中，可以将立柱210做得更宽以在PEC 230上重叠，同时形成浅凹陷阶以形成一个控制良好且浅延伸的PEC 280用于改进传声器的低频响应。通道的深度和长度是可控制的，以便提供一种适当设计用于合适的频率响应的压力均衡通道的手段。类似地，对第二衬底120在第二极板150的外部外围上的部分重叠进行限定创造一个对出平面(第一和第二极板140和150的向上移动)进行限制的缓冲块310。通过缓冲块310的适当设计，可以显著降低第一极板140触碰第一衬底110的潜在风险。类似地，延伸PEC300在该第一极板的外边缘(离转动轴最远)上的长度的适当设计将对第一和第二极板140和150的转动移动进行限制并且可以用于显著降低第一或第二极板触140、150触碰第一衬底110的潜在风险。对出平面移动进行限制提高了器件可靠性，尤其是针对静摩擦力、振动和冲击。
[0047]在另一个实施例中，可以选择性地向下打薄第一和第二极板140和150，以便具有较厚的部分和较薄的部分，从而创造阶梯式器件层290，用于增加器件的共振频率和减少穿孔160的声阻抗。在一个实施例中，连接机构250可以与第一极板140或第二极板150的较厚部分具有相同的厚度。在另一个实施例中，连接机构250可以与第一极板140或第二极板150的较薄部分具有相同的厚度。在另一个实施例中，连接机构250可以具有独立于该第一和第二极板的任何厚度。通过第一和第二极板140和150的阶梯式轮廓的适当设计，第一和第二极板可以被制造成坚硬度足够表现为传声器极板。
[0048]在另一个实施例中，提供带有多个穿孔320的背极板330用作该第一衬底上的盖住声端口 190的刚性电极，该声端口面向第一极板140的第一表面侧。在一个实施例中，刚性背极板330可以部分地或完全地盖住声端口 190。通过带有多个穿孔320的极板330的适当设计，通过声端口 190的声压输入将到达第一极板140的第一表面而没有显著的衰减，同时由此背极板330和第一极板140形成的平行极板电容将增加电感测电容。
[0049]在声输入的影响下，背极板330和第一极板140之间的电容将在与第二极板150与第二电极170之间形成的电容相反的相位上发生变化。感测电容之间的相位差能够实现差分感测。差分结构的附加益处在于从静摩擦恢复的可能性。在或者第一极板140或者第二极板150与第一衬底110接触和被卡住的情况下，可以在不与第一衬底110接触的极板与相应电极(第二电极170或背极板330)