封装型扬声器阵列的制作方法

专利名称：封装型扬声器阵列的制作方法
技术领域：
根据本发明的一些实施方式涉及一种封装型扬声器阵列。根据本发明的一些实施方式涉及一种用于制造封装型扬声器阵列的方法。
背景技术：
当今制造和使用的多数扬声器都遵循一种相对老旧的基本设计。扬声器的常规设计包括永久磁铁、位于由永久磁铁产生的磁场内的可动线圈以及粘附至可动线圈的膜。流过线圈的交流电流引起线圈在磁场内振动，由此交替地驱动膜，进而发出声音。该基本设计被用于大量的电动扬声器，其通常具有位于膜的后方(即，与声波从中传播至环境的膜的一侧相对的膜的另一侧)的相对较大的后部体积(behind volume)。电动扬声器的后部体积的尺寸通常与扬声器的预期频率范围相互关联，即，低频率范围的扬声器通常具有相对大的后部体积。对电子部件和机电部件小型化的现行期望已引起了对微电子机械系统(MEMS)领域的广泛研究，该微电子机械系统是由电驱动的小型机械装置。一旦MEMS可以通过使用改进后的半导体器件制造技术(一般被用于制造电子器件)来制造，它们就会变得很实用。这些制造技术包括铸模和电镀、湿法蚀刻(Κ0Η(氢氧化钾)、TMAH(四甲基氢氧化铵))和干法蚀刻(RIE (反应离子蚀刻)和DRIE (深反应离子蚀刻))、电火花加工(EDM)以及能够制造小型装置的其他技术。扬声器是微电子机械系统的一种潜在应用。为了获得足够高的声压级(SPL)，通过MEMS技术制造的扬声器通常需要被排列为包括多个基本扬声器元件的阵列。

发明内容
根据本发明的一些实施方式提供了一种封装型扬声器阵列，该封装型扬声器阵列包括第一基板、第二基板以及盖体。第一基板具有形成在其中的多个扬声器元件。第二基板以倒装芯片方式被固定在第一基板的第一表面处，并且包括多个开口，多个开口与第一基板的多个扬声器元件中的扬声器元件对准。盖体被施加至第一基板的与第一表面相对的
第二表面。在根据本文公开教导的另一实施方式中，封装型扬声器阵列包括第一基板，具有形成在其中的多个扬声器元件；第二基板，以倒装芯片方式固定在第一基板的第一表面处，而且包括多个开口，多个开口与第一基板的多个扬声器元件中的扬声器元件对准；以及盖体，包括深拉膜，其贴敷至第一基板的与第一表面相对的第二表面。根据本文公开教导的一种用于制造封装型扬声器阵列的方法包括设置具有多个扬声器元件的第一基板；设置包括对应于多个扬声器元件而配置的多个开口的第二基板；以倒装芯片的方式将第二基板固定至第一基板的第一表面，使得多个开口与(和)具有多个扬声器的第一基板的扬声器元件对准；以及将盖体施加至第一基板的与第一表面相对的第二表面来作为用于扬声器阵列的盖体。


为了更全面地理解本发明及其优点，现结合附图来参考下文的描述，附图中图I示出了根据本文公开的教导的封装型扬声器阵列的透视图；图2示出了穿过图I的封装型扬声器阵列的部分截面；图3示出了根据本文公开的教导的封装型扬声器阵列的仰视图，S卩，该封装型扬声器阵列的第二基板的底面；图4示出了根据本文公开的教导的实施方式的第二基板的俯视图；图5示出了穿过根据本文公开教导的实施方式的第二基板的部分截面；图6示出了穿过可被用在根据本文公开的教导的封装型扬声器阵列中的扬声器元件的示意性截面；图7示出了穿过可被用在根据本文公开的教导的封装型扬声器阵列中的另一扬声器元件的示意性截面；图8示出了穿过制造工艺的早期阶段中的扬声器元件的示意性截面；图9示出了穿过图8所述的制造工艺的早期阶段中的扬声器元件的阵列的示意性截面；图10示出了在制造工艺的倒装芯片步骤期间的扬声器元件的阵列的示意性截面；图11示出了在制造工艺的图10所示的步骤之后的步骤中的扬声器元件的阵列的示意性截面；图12示出了穿过在将第二基板固定至阵列之前的扬声器元件的阵列以及第二基板的示意性截面；图13示出了制造工艺的焊接阶段之后的扬声器阵列；图14示出了利用深拉膜(deep-drawn film)对扬声器阵列的封闭；图15示出了深拉膜在边缘处的的结构；图16示出了由根据本文公开的教导的制造工艺产生的封装型扬声器阵列；图17示出了根据本文公开的教导的另一方面的封装型扬声器阵列，其中，盖体包括密封剂；图18示出了根据本公开教导的包括以倒装芯片方式固定至第二基板的专用集成电路的封装型扬声器阵列；以及图19示出了包括密封环的扬声器阵列的裸露但密封的变型。
具体实施例方式随后将参照图I至图19对本文公开的教导的不同实施方式进行讨论，其中，在图中，相同的参考标号被赋予具有相同功能或类似功能的对象，使得由不同实施方式中的相同参考标号提及的对象可互换，并且对它们的描述可互相适用。 图I示出了封装型扬声器阵列的透视图。该封装型扬声器阵列包括在图I所示的实施方式中也用作封装型扬声器阵列的载体的第二基板20。第二基板20具有固定第一基板(在图I中不可见)的第一主表面21。第一基板被盖体30覆盖。盖体30在第一基板的五个面处充分地密封第一基板，并且在盖体30的外围边缘或区域处固定至第二基板20的第一主表面21。盖体30可以粘结、焊接或熔接至第二基板20的第一主表面21。也可同样使用用于机械连接两个部件的其他方法。盖体30可包括柔软并由此可被包裹在第一基板的周围的膜，以在盖体30与第二基板20之间提供基本密封的空腔(除了在下文将说明的第二基板中专门提供的孔或开口(orifice,通口)以外)。在盖体30的顶侧，可观察到多个小突起或凸块32。这些凸块32通常与多个扬声器兀件相关。凸块32并非一定出现在根据本文公开的教导的封装型扬声器阵列的每一实施方式中。在图I中，仅示出了第二基板20的一部分。第二基板20可以更大，并且可在第二基板20的第一主表面21处提供与图I中所不的一种不例性组合相接近的 第一基板和盖体30的其他组合。在该方式中，多个封装型扬声器阵列可被排列在用作载体的同一第二基板20上，并可在后续阶段单独提取(singulate)每一阵列。图2示出了沿着线II-II穿过图I的封装型扬声器阵列的截面。可以看出，第一基板10被固定至第二基板20的第一表面21处，或反之亦然。第一基板10的第一主表面
11面向第二基板20。第一基板10还包括其上施加盖体30的第二主表面13。多个扬声器兀件12嵌入在第一基板10内。通常,多个扬声器兀件在制造第一基板10的过程中与第一基板10 —体地形成。根据图1，多个扬声器元件12中的每一个在与其相关联的第一基板10的第二主表面13处，均具有小凸块。盖体30随着这些凸块而产生多个凸块32。第二基板20包括与多个扬声器元件12对准的多个开口 22，即，每一开口 22均与特定的扬声器元件12相对准。开口 22允许由多个扬声器元件12产生的声波通过第二基板20并在第二基板20与其第一主表面21相对的一侧(即，第二基板20的第二主表面23侧)被传播。在图2中，示出了第一基板10与第二基板20之间的小间隙。该小间隙可通过倒装芯片工艺产生，通过该倒装芯片工艺，第二基板20被固定至第一基板10。具体地，倒装芯片工艺可包括在第一基板10的第一主表面11和/或第二基板20的第一主表面21处放置焊球(solder ball)。利用焊球，可在第一基板10与第二基板20之间获得电连接。焊球通常还可通常提供第一基板10与第二基板20之间的机械连接。图3示出了与图I和图2所示的结构相类似的封装型扬声器阵列的仰视图。可看到第二基板20的第二主表面23。而且，还可看到多个开口 22。为了产生声波，在多个开口的每一个的后面，扬声器元件12被设置在第一基板10(图3未示出)中。为了产生足够高的声压级，在微电子机械系统技术中实现的扬声器通常需要被排列为阵列。扬声器兀件12的阵列需要被提供待转换的音频信号，这在各个阵列元件与例如驱动器ASIC(专用集成电路)之间需要大量的连接。对于现有的微电子机械扬声器阵列，成本以向各个阵列元件提供音频信号所需的连接技术为主。大量的接合线(bond wire)连同具有与所用信道的数量相对应的多个连接件的壳体(housing)经常都是必需的。根据本文公开的教导，建议用倒装芯片连接来代替接合线连接。阵列中的大量连接均很好地适于该技术。在载体(即，第二基板20)的平面工艺中进行了各种数据和信号线的组合或分组。同时，可使用相同的技术将一个或几个驱动器IC集成在壳体中。壳体(具体地，为第二基板20和盖体30)可提供一个或多个阵列的电互连以及扬声器的声学功能。尤其地，根据本文公开的教导，可用倒装芯片技术来组装基于硅的扬声器阵列或其他基于半导体的扬声器阵列，以为本应用提供廉价和/或平坦的壳体。图4示出了根据本文公开的教导的实施方式的第二基板20的俯视图。在图4中，可看到第二基板20的第一主表面21。第二基板20包括与相应的第一基板10的扬声器兀件12对准的开口 22的示例性的7X4阵列。为了向扬声器元件12提供电音频信号，第二基板20包括一对扬声器输入信号连接器 41、45，以及导电连接件42-1至42_4和46_1至46-4。扬声器输入信号连接器41电连接至导电连接件42-1、42-2、42-3和42-4。导电连接件42-1至42-4以在开口 22的4X7阵列的相应一行的上方延伸的水平条形线形式设置。类似地，扬声器输入信号连接器45电连接至导电连接件46-1、46-2、46-3和46_4。这些导电连接件46-1至46-4在开口 22的相应一行的下方延伸作为水平条形线。以此方式，每一扬声器元件12可被直接提供电音频信号，而不需要第一基板10内的精细连接。相反，第二基板20被用来在扬声器兀件的阵列之间分配电音频信号。由于扬声器兀件12在基板10内的集成，基板10的分层结构可能相对较复杂，使得在第一基板I O内或在其第一主表面11处配置音频信号分配网络可能很有挑战性并且需要打破一种或多种折衷。另一方面，无论以何种方式被用作载体和/或壳体的一部分的第二基板20均具有相对简单的层结构。因此，与到第一主表面21的合适连接垫(connection pad)相结合,可在第二基板20的第一主表面21处或在第二基板20内的中间层中实现该音频信号分配网络，以确保到扬声器元件的电连接。图5示出了穿过根据本文公开的教导的另一实施方式的第二基板20的截面。在本实施方式中，第二基板20包括两个扬声器输入信号连接器51、55，它们被配置在第二基板20的第二主表面23处。扬声器输入信号连接器51连接至在第二基板20的第二主表面23与第一主表面21之间延伸的导电连接件52。在第一主表面21处，导电连接件52在连接垫53中终止，该连接垫在根据本技术公开的教导的倒装芯片工艺期间可连接至扬声器元件12。扬声器输入信号连接器55连接至在第二基板20内垂直延伸至连接垫57中的侧面(end)的导电连接件56。连接垫57提供了供给扬声器元件12的音频信号的第二电极。为清晰起见，在图5中未示出用于剩余扬声器元件12的音频信号分配网络。可以以类似于图4所示的音频信号分配网络的方式而在第二基板20的第一主表面21处或者第二主表面23处提供音频信号分配网络。可选地，音频信号分配网络可通过中间层而设置在第二基板20内。导电连接件52和56可通过例如光刻、蚀刻和/或金属化来获得。通过图5所示的配置，可在第二基板(面向第一基板10)的与第二基板20的第一主表面21相对的第二主表面23处提供扬声器输入信号。以此方式，扬声器输入信号连接器51、55设置在封装型扬声器阵列的声音传播侧，根据该构造、该设计和/或其中使用封装型扬声器阵列的预期应用，扬声器输入信号连接器可用来将封装型扬声器阵列与提供音频信号的电路相连接。至少有两种不同方式来驱动扬声器的这一阵列。一种方法是模拟驱动原理。与音频信号并行驱动阵列中的所有扬声器。通过将阵列中的扬声器的数量与单个元件的最大稳定振幅相乘来生成最大声压级。通过对电容器结构的电压进行的所谓的拉动(pull)给出稳定性的极限。由于该信号针对因电容换能器的非线性作用而导致的这种大激励移动而高度地失真，所以对驱动信号进行预矫正是有利的。声音换能器的另一特性是随着激励频率的提高，响应也提高。驱动ASIC能通过均衡化来解决这种影响。一种可选的驱动机制是所谓的数字声音重现。各个扬声器均被充分激励至机械极限位置(对于差动系统拉至上固定片或下固定片；对于单固定片换能器拉至固定片或空闲位置)。扬声器元件在高于音频带宽的某一较高的载波频率(例如80kHz)处产生声音脉冲。可通过将脉冲数与载波频率调制相加生成音频信号。针对此目的,可通过配线或例如通过列和行分别寻址而将单个元件进行二进制分组。通过12位阵列的位大小(例如72dB)来给出这一数字阵列的动态范围。通过最小/最大位中的扬声器数来限定最小/最大声压级。 当然，在任一种情况下，可驱动阵列中的较大数量的扬声器作为定相阵列以产生弓I导声音(directed sound)。对于结合根据本文公开教导的封装型扬声器阵列而可使用的扬声器元件，存在多种基本结构。例如，扬声器元件可包括膜相对单固定片系统(membrane versus singlestator system)或者具有上、下固定片的膜。图6和图7分别示出了穿过可为本文公开的教导的目的而被采用的所述两种不同基本结构的硅扬声器芯片的示意性截面。注意，未标出尺寸并且也未(总是)示出阴影线。图6的扬声器芯片包括其上配置扬声器的其他层的基板10作为基体。如本文所使用，术语“基板”通常指代基板本身以及配置在实际基板的表面上的其他层或结构。基板10包括空腔72。基板10具有第一主表面11和第二主表面13。在第一主表面11处，配置了形成实际扬声器的几个层。扬声器包括具有两个层的第一固定片(first stator)820第一层是经化学计算的(stoichiometric)具有高拉张应力(例如，大约一个GPa)的氮化娃(SiN)层122。第二层是高掺杂(或高注入)多晶硅层124。多晶硅层124通常比化学计算的SiN层122厚。多晶娃层124还用作由第一固定片82和膜84形成的电容器的电极。第一固定片82的两个层均包括多个气孔的穿孔(perforation hole),用于允许在空腔72与第一固定片82上方的体积之间相对快速地进行空气的交换。第一固定片82主要设置在扬声器的声音转换区域中而且还设置在空腔72的右侧区域中，以充当第一固定片82到连接垫34c的电连接。支撑结构32的一部分与第一固定片82左侧相邻。支撑结构32还(从基板10开始)向上延伸。支撑结构32设置在围绕扬声器的声音转换区域的大致为环形的区域中。在图7所示的实施方式中，支撑结构32的径向外表面具有截头圆锥形状(frustoconicalshape)。当在图7右侧部分所示的扬声器区域中设置34c处的电连接并需要将其扩展到一定程度时，该截头圆锥形状在该区域中被圆周地截断。因此，支撑结构32在该区域中具有阶梯或类似阶梯的形状。膜84位于第一固定片82的上方。图7示出了在空闲位置处的膜84，在该空闲位置中，膜84与第一固定片82相距某一距离，因此，该膜不会机械地接触第一固定片82。在膜84的径向外部区域处，膜84被支撑、或悬置、或固定至支撑结构32。膜84可包括由正非晶娃(positive amorphous silicon)获得的结晶娃层。先前非晶娃的结晶化发生在扬声器制造过程的受控炉工艺期间。膜84的所需拉张应力可通过掺杂剂和掺杂剂浓度以及通过受控炉工艺的温度预算来控制。硅层的磷掺杂用于使膜84导电。
膜84包括许多结构特征,诸如抗粘凸起2、波纹槽(corrugation grove) 3和加压孔4。这些结构特征可在膜84的形成过程中获得。在与膜84的空闲位置相距某一距离处，第二固定片86由支撑结构32的上边缘来支撑。该距离对应于膜84与第二固定片86之间的间隙。在图7所示的实施方式中，该间隙宽度与第一固定片82与膜84之间的间隙宽度基本相同。支撑结构32通常在一次或多次的沉积步骤中沉积。例如，可在已形成第一固定片82之后执行第一沉积步骤，而且可在已形成膜84之后执行第二沉积步骤。支撑结构32的每一层的厚度t2通常在I μ m至3 μ m之间。为了具有扬声器的对称结构，图7中的支撑结构32的两个单独沉积层的层厚度基本相等。支撑结构通常包括从以下材料中选出的材料氧化物、TEOS(四乙基正硅酸盐)、BPSG (硼磷硅酸盐玻璃)或碳。第二固定片86包括两个层，并因此具有类似于第一固定片82的结构。第二固定片86包括经化学计算的氮化硅层162以及更厚的高掺杂(或高注入)多晶硅层164。多晶娃层164用作由第二固定片86与膜84形成的电容器的电极。第二固定片86包括多个气孔I和多个抗粘凸起2。与第一固定片82 —样，第二固定片86或者具有抗挠曲的高刚度或者能承受明显大的张应力，或二者兼具。高刚度和/或拉张应力的目的可以是给于第一固定片82和第二固定片86稳定性。如果存在，高张应力主要是通过经化学计算的氮化硅层122、162来提供。钝化层562覆盖基板10在形成第二固定片86之后仍暴露的部分。钝化层562还覆盖支撑结构32以及第一固定片82和第二固定片86的所选部分。钝化层562可包括氮氧化物(OxiNitride)。可选地，钝化层562还可通过或基于聚酰亚胺来获得。扬声器的某些区域不被钝化层562覆盖，诸如连接垫34a、34c和第二固定片86在声音转换区域中的上表面。图7中所示的结构类似于图6中所示的结构。其差别在于图6示出了膜相对单固定片系统。膜84基本平坦，即，膜84不包括抗粘凸起2或波纹槽3。抗粘凸起2在该膜中并不是绝对必需的，因为固定片86包括了抗粘凸起2，使得通常可防止膜84与固定片86的粘结。可选地，膜84可包括取代固定片86的抗粘凸起的抗粘凸起2。尽管针对图7中所示的结构不存在波纹槽，但波纹槽3针对上述原因是可以存在的。在图6和图7的示例性结构中，膜区域或声音转换区域的范围是直径O. 4mm至3_的圆。同样可设想诸如正方形、矩形、六边形或椭圆形等其他形式的膜。图6和图7中所示的结构可被用作模拟扬声器或数字扬声器。图6和图7所示的不例性扬声器被构造为静电扬声器。图8至图16示出了用于制造根据本文公开的教导的封装型扬声器阵列的方法。图8示出了穿过扬声器元件12的示意性截面，该扬声器元件作为在已将焊料球80沉积到连接垫34a和34c上之后的扬声器元件的阵列的一部分。在焊料球80施加到连接垫34a和34c之前,通常准备半导体晶片凸点位置(bumping site)。该制备可包括清洗、去除绝缘氧化物并提供保护集成电路的焊垫金属成分(pad metallurgy),同时产生与焊料球80和在倒装芯片工艺中涉及的另一芯片的良好机械和电连接。 该制备也被称为凸点下金属化层(under-bump metallization),而且一般由具有其名称所述的功能的连续金属层组成。“粘附层”必须良好地粘附至焊垫金属(bond padmetal)层34a、34c和周围的钝化层562，以提供坚固、低应力的机械和电连接。“扩散阻挡”层限制焊料向下层材料的扩散。为了焊料与下层金属的良好粘结，“焊料润湿”层在组装过程中向所融焊料提供容易的润湿表面。可能需要“保护层”来防止下层的氧化。焊料球80可以多种方式形成或放置在凸点下金属化层上，这些方式包括蒸发、电镀、印刷、注射、焊料球凸块(stud bumping)、和直接放置。这些方法的效果可在尺寸和间隔(“间距”)、焊料组分和成分、成本、制造时间、所需设备、组装温度以及凸点下金属化层上不同。图9示出了穿过扬声器元件12的阵列的截面。由于上述原因，通常采用多个扬声器元件12。图10示出了在根据倒装芯片工艺的倒转步骤已进行上下倒转之后的图9的扬声 器元件阵列的截面。在图11中，已利用坚固结构化膜110对多个扬声器元件的空腔72进行了密封。坚固结构化膜110可以为连续膜，或者每一空腔72可被各自的坚固结构化膜110密封。也可提供网状膜，其在空腔72的位置处提供膜材料，并且为了保持网状膜110的空腔覆盖部分的间隔，在这些区域之间提供相对窄的连接。作为对坚固结构化膜110的替换，可使用罩来获得更大的空腔72。为了获得不同尺寸的空腔72，这些罩可以是不同尺寸的，使得扬声器元件12可具有不同的共振频率(如果需要的话)。坚固结构化膜110可由诸如热塑性材料或热固化材料等聚合物制成。也可使用其他材料。也可利用硬板(例如，硅片或甚至空腔结构化的硅或玻璃片)进行密封。坚固结构化膜或罩的作用是以足够硬的方式来密封每一扬声器元件12的空腔72，使得空腔72的体积在膜84来回移动期间的声音转换处理中基本保持恒定。不够坚固的膜会至少部分地跟随膜84的移动，且可能具有相位延迟，这会导致声压级减小和/或失真。作为使用膜的一种替代，空腔72可被由基板10提供的底部密封，即，空腔72在后一种情况下实际上将是盲孔。图12示出了与第二基板20对准但未附贴至第二基板20的第一基板10，该第一基板具有多个扬声器元件12和施加至连接垫34a、34c的焊料球80。具体地，扬声器元件12与第二基板20的开口 22对准。图12示出了将第二基板20固定至第一基板10之前的封装型扬声器阵列。以类似于图5中所示的实施方式的方式，第二基板20在第二基板20的第二主表面23处包括第一扬声器输入信号连接器51和第二输入信号连接器55。将设置在第二基板20的第一主表面21处的连接垫53电连接至第一扬声器输入信号连接器51。类似地，将也设置在第二基板20的第一主表面21处的连接垫57电连接至第二扬声器输入信号连接器55。焊料球80与连接垫53和57对准，使得每一焊料球80与连接垫53或57中的一个实现机械和电接触。基板20(即，载体)可包括可被用于例如对信道进行组合或分组的一个或几个导电轨道层(conducting track layer)。对于每一阵列元件,载体或第二基板20均包括元件从中发出所产生的声音的声音口 22。在图13中，将第一基板10焊接至第二基板20 ( S卩，支撑板)。具体地，此时将焊料球80电和机械连接至连接垫53、57。在该步骤之后，可实现不同选择的封装变型第一变型基于如图14至图16所示的深拉膜(deep-drawn film)。第二变型是模压塑料扁平封装(overmolded flat plasticpackage)(图17和图18),而第三变型是裸露但密封的娃基板(图19)。
图14示出了如何利用深拉膜31来密封由第一基板10和第二基板20形成的复合体。由于被用于密封所述实施方式中的空腔72的坚固结构化膜110，盖体30在图14所示实施方式中形成了多个小凸块32。图15示出了在模块边缘处构建深拉膜31的制造过程期间的封装型扬声器阵列的状态。因此，在图14所示的构造中已由深拉膜31覆盖的第二基板20的第一主表面21的
一部分现在又重新暴露。
图16示出了封装足够完全的扬声器阵列。利用深拉膜31的以及第二基板20的第一主表面21的暴露区域的金属化层(metallization) 38,保护了该模块免于抗电磁辐射。金属化38层可在开端(边缘)处连接至第二基板20，且其连接至电接地连接件(electrical ground connection)。在作为复合体制造几个模块的情况下，可单独提取该复合体以获得各自的模块。图17示出了根据本文公开教导的另一方面的封装型扬声器阵列。盖体30包括密封剂37。该密封剂37可由塑料、铸模材料或球形顶面材料(globe top material)制成。可提供平面抛光。而且，封装型扬声器阵列可包括由胶水或硅酮制成的密封环36。密封环36可被构造为防止声音信号漏到一侧而不是声音口。图18示出了根据本文公开教导的又一方面的封装型扬声器阵列。图18中所示的结构是基于图17中所示的结构的。另外，诸如专用集成电路(ASIC)40的电子器件被放置在横向平行于其中形成扬声器元件的第一基板10的第二基板20的第一主表面21处。ASIC40可以与第一基板10基本相同的方式(即，利用倒装芯片工艺)固定至第二基板。实际上，可以在被用作将第一基板10固定到第二基板20的同一倒装芯片工艺中，将ASIC 40固定至第二基板20。在使用倒装芯片工艺的情况下，设置焊料球82以形成ASIC 40与第二基板20的电和机械接触。ASIC 40可包括用于扬声器阵列的驱动电路，诸如预矫正电路或均衡器。密封剂37也覆盖ASIC40。第二基板20可包括ASIC 40的位置与第一基板的位置之间的电连接。图19示出了扬声器阵列的裸露但密封的变型。与图17和图18所示密封环相类似的密封环36被用于防止声音信号漏到侧面而不是声音口。密封环36可由胶水或硅酮制成。该密封环可被预先制备，或者作为液体或凝胶被涂敷至所组装的扬声器阵列并随后进行固化。多个扬声器元件的空腔72已利用坚固结构化膜110进行了密封。本文所公开的教导示出了针对电连接和密封如何利用基本相同的元件来实现为微电子机械扬声器阵列提供电连接以及对微电子机械扬声器阵列进行密封。而且，在同一工艺和/或工艺步骤中基本上实现了两个目标。通过使用所建议的用于扬声器阵列的倒装芯片技术，在倒装芯片阶段建立了将电子音频信号供给各个扬声器元件所需的大量电连接。同时，利用第二基板20和盖体30而全局地密封整个阵列。可将用于多个扬声器元件12的部分驱动电路任选地定位在第二基板20中，而无论该第二基板是否被配置为壳体的一部分。因此，本文所公开的教导通过将提供第一基板10与第二基板20之间的电连接和为扬声器阵列提供壳体相结合，而提供了一种更为简单和/或更廉价的制造工艺。尽管已在关于该设备的内容中描述了某些方面，但应当清楚的是，这些方面也代表了对相应方法的描述，其中，一个块或装置相当于具有方法步骤特征的方法步骤。类似地，在方法步骤内容里所述的方面也代表了对相应设备的相应块或项或特征的描述。
此外，尽管从属权利要求通常仅从属于一项其他权利要求，但其技术特征可与每一个其他的从属权利要求结合以进一步提供本文公开的教导的实施方式。本说明中所述或附图所示的技术特征也可与在独立权利要求、或独立权利要求和从属权利要求的结合中所述的技术特征相结合。因此，本领域技术人员可从本公开中选择具体的技术特征，以形成落在本文公开的教导中的实施方式。上述实施方式对于本发明的原理仅是说明性的。需要理解的是，本文所述的配置和细节进行修改和变更对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，本发明旨在在仅由所附专利的权利要求范围来限定，而不是由对本文实 施方式的描述和解释所表示的具体细节来限定。
权利要求
1.一种封装型扬声器阵列，包括 第一基板，具有形成在其中的多个扬声器元件； 第二基板，以倒装芯片方式固定在所述第一基板的第一表面处，并且包括多个开口，所述多个开口与所述第一基板的所述多个扬声器元件中的扬声器元件对准；以及 盖体，被施加至所述第一基板的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对。
2.根据权利要求I所述的封装型扬声器阵列，其中，所述盖体包括被施加至所述第一基板的所述第二表面的膜。
3.根据权利要求I所述的封装型扬声器阵列，其中，所述盖体包括密封剂和/或球形顶面材料中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的封装型扬声器阵列，其中，所述盖体还包括被配置成面向所述膜并与所述膜相邻的另一膜，其中，所述膜和所述另一膜中的一个膜为塑料膜，而另一个膜为金属膜。
5.根据权利要求I所述的封装型扬声器阵列，其中，所述第二基板包括扬声器输入信号连接器，以及所述扬声器输入信号连接器与所述多个扬声器中的至少一个之间的导电连接件。
6.根据权利要求5所述的封装型扬声器阵列，其中，所述扬声器输入信号连接器被配置在所述第二基板的第二主表面处，所述第二主表面与所述第二基板的面向所述第一基板的第一主表面相对。
7.根据权利要求I所述的封装型扬声器阵列，还包括所述第一基板和所述第二基板之间的电连接件。
8.根据权利要求I所述的封装型扬声器阵列，还包括被固定在所述第一基板的横向侧上的、所述第二基板的第一主表面处的电子器件。
9.一种封装型扬声器阵列,包括 第一基板，具有形成在其中的多个扬声器元件； 第二基板，以倒装芯片方式固定在所述第一基板的第一表面处，并且包括多个开口，所述多个开口与所述第一基板的所述多个扬声器元件中的扬声器元件对准；以及 盖体，包括被施加至所述第一基板的第二表面的深拉膜，所述第二表面与所述第一表面相对。
10.一种封装型扬声器阵列制造方法，所述方法包括 提供具有多个扬声器元件的第一基板； 提供第二基板，所述第二基板包括以对应于所述多个扬声器元件的方式配置的多个开n ； 以倒装芯片的方式将所述第二基板固定至所述第一基板的第一表面，使得所述多个开口与所述第一基板的所述多个扬声器中的扬声器元件对准；以及 将盖体施加至所述第一基板的与所述第一表面相对的第二表面。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述盖体包括膜。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，施加所述盖体包括将密封剂和/或球形顶面材料中的至少一种涂覆至所述第一基板的所述第二表面。
13.根据权利要求10所述的方法，还包括在将所述第二基板固定至所述第一基板的所述第一表面之前，将焊料球施加至所述第一基板和/或所述第二基板中的至少一个。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一基板包括对应于所述多个扬声器元件的多个空腔，其中，所述方法还包括 将所述盖体施加至所述第二表面之前，利用坚固结构化膜或多个罩而在所述第二表面处封闭所述多个空腔。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二基板包括至少一个导电路径层，其中，将所述第二基板固定至所述第一基板包括在配置于所述第一基板的所述第一表面上的多个第一连接器与配置于所述第二基板上的多个第二连接器之间提供电连接件。
16.根据权利要求10所述的方法，其中，施加所述盖体包括在围绕所述第一基板的区域中将所述盖体固定至所述第二基板，所述方法还包括 在围绕所述第一基板的区域中构造所述盖体。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括 将金属化层应用至所述盖体和围绕所述第一基板的所述区域，使得所述金属化层与所述第二基板接触。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括 在围绕所述第一基板的所述区域中单独提取所述第二基板，以获得所单独提取的封装型扬声器阵列。
19.根据权利要求10所述的方法，其中，所述盖体包括膜，并且所述方法还包括 围绕所述第一基板对膜进行深拉，以及 将深拉膜的一部分固定至所述第二基板。
20.根据权利要求10所述的方法，其中，提供所述第二基板包括在所述第二基板中或所述第二基板上形成至少一个子阵列使能元件，所述至少一个子阵列使能元件被构造为基于音频信号来使能所述扬声器的阵列中的至少一个子阵列。
21.根据权利要求10所述的方法，其中，提供所述第二基板包括在所述第二基板内形成导电路径的至少一个层，并且将所述导电路径与所述第二基板的表面处的连接器相连接。
全文摘要
本发明公开了一种封装型扬声器阵列，其包括第一基板，具有形成在其中的多个扬声器元件；第二基板，以倒装芯片方式固定在第一基板的第一表面处，并且包括多个开口，这些多个开口与第一基板的多个扬声器元件中的扬声器元件对准；以及盖体，被施加至第一基板的与第一表面相对的第二表面。本发明还公开了一种用于制造该封装型扬声器阵列的方法。
文档编号H04R31/00GK102638749SQ20121003183
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月13日 优先权日2011年2月11日
发明者阿尔方斯·德赫 申请人:英飞凌科技股份有限公司