具有聚合物覆膜的微机电型声音换能器
阅读说明：本技术 具有聚合物覆膜的微机电型声音换能器 (Microelectromechanical acoustic transducer with polymer coating ) 是由 安德里亚·韦斯高尼·克莱里西·贝尔特拉米 费鲁乔·博托尼 尼克·雷诺-贝慈特 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于制造微机电型声音换能器(1)的方法,该微机电型声音换能器(1)用于产生和/或感测一可听波长范围内和/或在超音波范围内的声波,其中至少一压电组件(3a-3c)系布置在一基板(2)上,且一覆膜系形成在该至少一压电组件(3a-3c)上。根据本发明,该至少一压电组件(3a-3c)系至少部分地以一可流动和可固化的聚合物予以填注以形成该覆膜,该聚合物在固化后形成该覆膜。本发明还涉及微机电型声音换能器(1)。(The invention relates to a method for manufacturing a microelectromechanical acoustic transducer (1), the microelectromechanical acoustic transducer (1) being used for generating and/or sensing acoustic waves in an audible wavelength range and/or in an ultrasonic range, wherein at least one piezoelectric element (3a-3c) is arranged on a substrate (2), and a coating is formed on the at least one piezoelectric element (3a-3 c). According to the invention, the at least one piezoelectric element (3a-3c) is at least partially filled with a flowable and curable polymer for forming the coating, which polymer forms the coating after curing. The invention also relates to a sound transducer (1) of the microelectromechanical type.)
技术领域
本发明涉及一种用于制造微机电型声音换能器的方法，该微机电型声音换能器可用于产生和/或感测可听波长范围和/或超音波范围内的声波，其中至少一个压电组件布置在一基板上，并且在该至少一个压电组件上形成一覆膜。
背景技术
从DE 603 13715 T2专利案已知一种生产微机电型声音换能器的方法，其系通过将一牺牲层施加到一基板上来完成，然后依序施加一覆膜层、一下电极层、一动作层和一上电极层。
发明内容
本发明的目的是改进该现有技术的缺失。
该目的是通过具有独立请求项特征的制造微机电型声音换能器的方法和微机电型声音换能器来实现。
本发明提出了一种用于制造微机电型声音换能器的方法，该微机电型声音换能器是用于产生和/或感测可听波长范围内和/或在超音波范围内的声波。微机电型声音换能器可以用于例如产生音乐、音调和/或语音的扬声器和/或作为录音用的麦克风。如果该产生和/或记录的声波是在超音波范围内，则该声波可用于例如技术测试设备或用于检查超音波的超音波设备。
在该方法中，至少一个压电组件布置在一基板上。因此，在基板上布置用于产生和/或感测声波的至少一个压电组件。压电组件具有压电特性，因此压电组件可以将电信号或电压转换为形变，从而可以产生声波。但是，压电组件也可以将形变转换成电信号或电压，从而可以感测到声波。
此外，在至少一个压电组件上形成有一覆膜。覆膜和至少一个压电组件彼此结合。通过覆膜与至少一个压电组件之间的结合振动，以便产生和/或记录声波。为了产生声波，压电组件可以例如根据电信号使覆膜偏转或对其施加振动，使得布置在其上方的覆膜也受到振动，这就是声波。相反，通过声波振动的空气也可以促使薄覆膜振动，然后将其传递到压电组件。压电组件可将振动转换为电信号。
根据本发明，至少一压电组件系至少部分地被可流动和可固化的聚合物包围，该聚合物在固化后形成一覆膜。因此可以通过填注方法填注聚合物。特别地，该覆膜系通过填注法制成。因此，可流动的聚合物对于不同轮廓和/或可能的不均匀性尤其具有自我适应能力。该聚合物可以例如具有独立地在压电组件周围流动的黏度。因此，该覆膜由尚未固化的聚合物形成，从而可以在简单的制造步骤中形成该覆膜。因此，形成覆膜的聚合物仍然是液态和/或可流动的。也可以以简单的方式将至少一个压电组件由液态或可流动的聚合物予以填注。聚合物至少部分地包围至少一种压电组件。因为压电组件被覆膜所覆盖，因此使覆膜与至少一个压电组件相结合。因此，覆膜直接布置在压电组件上和/或直接结合于压电组件。当压电组件布置在基板上后，聚合物也填注在压电组件周围。
如果基板是刚性的是有利的。特别地，它具有很高的刚性，使得当微机电型声音换能器工作时，基板不会振动或仅微不足道地振动。因此，被覆膜盖住的至少一个压电组件是用于产生声音和/或用于声音感测，而不是基板。特别地，基板的刚性高于固化后的覆膜的刚性。特别地，至少一个压电组件和/或覆膜会相对于基板而振动。
此外有利的是，首先将至少一个压电组件布置在一基板上，然后将聚合物填注在至少一个压电组件周围。
在聚合物固化之后，覆膜有利地具有柔韧性和/或弹性。
为了简化起见，以下说明会以压电组件代替至少一个压电组件。
此外，微机电型声音换能器可以具有以下描述的至少一个特征。特别地，可以采用具有以下描述的至少一个特征的方式来制造微机电型声音换能器。
在聚合物已经固化之后形成一固化的聚合物，其具有另一个优点。固化的聚合物所形成的覆膜和压电组件两者形成一复合结构。压电组件例如可以由陶瓷形成。此外，如果压电组件相对薄，则对于压电组件的振动性能更好。然而，这增加了压电组件破裂的风险。压电组件可以藉由固化的聚合物形成的覆膜来稳定，该覆膜甚至在固化后也具有弹性和柔韧性。由固化的聚合物制成的覆膜和压电组件形成复合系统，使得压电组件受覆膜予以稳定。
因为覆膜在制造过程开始时是液态或可流动的，所以聚合物可以围绕、包封、覆盖和/或流动于至少一个压电组件。
该聚合物可以是例如硅基材料。该聚合物可以是有机或无机聚合物。聚合物可以是塑料。
如果在压电组件和覆膜之间形成黏附是有利的。覆膜因此通过黏合剂结合到压电组件。
有利的是，至少一个压电组件布置在围阻体所形成的容纳空间中，使得压电组件被围阻体完全包围。容纳空间可以形成容室的形状，该容室的形状由基板、至少一个压电组件和围阻体限定。在微机电型声音换能器的制作过程中，可以将尚未固化的聚合物(即液态或可流动的聚合物)倒入容纳空间中。然后容室或容纳空间中的聚合物包围所述至少一个压电组件并且在固化之后形成覆膜。围阻体和至少一个压电组件布置在基板的同一侧，即上侧。围阻体也可以是框架，其布置可完全围绕至少一个压电组件。
围阻体例如可以与基板一体成型。微机电型声音换能器可以例如形成在一晶圆上。基板然后可以是晶圆的区域，围阻体也由晶圆形成。
附加地或替代地，围阻体也可以布置在基板上。例如，围阻体可以在单独的制程中制造，然后布置在基板上。此外，附加地或替代地，围阻体也可以直接形成在基板上。围阻体可例如通过沉积工艺形成在基板上。
基板和/或围阻体可以例如由硅晶圆形成。
另外，可以首先形成容纳空间，然后将压电组件布置在容纳空间中。替代地，也可以首先将压电组件布置在基板上，然后形成容纳空间。
如果将聚合物填注到容纳空间中是有利的。因此，容纳空间形成用于聚合物的容器。可以将聚合物填注到容纳空间中，直到至少一个压电组件完全被聚合物覆盖。结果，覆膜完全形成在压电组件上。
如果围阻体至少部分地由至少一个挡板单元形成，则是有利的。例如，可以将组件作为围阻体，该组件无论如何都布置在基板上。这样的组件可以是例如ASIC，其布置在基板上用于控制微机电型声音换能器。藉由至少一个挡板单元，可以形成围阻体，使得压电组件被完全包围。因此，ASIC成为围阻体的一部分。
有利的是，围阻体与基板至少部分地一体形成。基板可以是例如印刷电路板。因此，围阻体装置也可以由例如塑料形成。围阻体因此可以与基板一起形成。挡板单元也可以与基板一体形成。
附加地或可替代地，围阻体可以至少部分地结合至基板。结果，在将压电组件布置在基板上之后，可以将围阻体布置在基板上，以便能够精确布置该至少一个压电组件。围阻体可以例如黏着到基板上。附加地或替代地，至少一个压电组件也可以黏着在基板上。将围阻体和/或压电组件布置在基板上的黏合剂例如可以是不导电的，即絶缘的。至少一个挡板单元也可以以所提到的胶合方式或结合到基板。
如果容纳空间完全用聚合物填注是有利的。这可以确保容纳空间中的所有组件都被聚合物覆盖和/或封闭。附加地或替代地，布置在围阻体上方的聚合物可以被拨除和/或去除。可能会发生这种情况，尤其是当容纳空间完全充满了聚合物时，聚合物会突出到围阻体上。然后可以例如通过拨除边缘将突出的聚合物去除和/或剥离。结果，聚合物恰好在围阻体布置的水平处被拨除。围阻体和聚合物以及随后形成的覆膜因此形成齐平的平面或表面。
有利的是，围阻体结构与基板一体形成。例如，可以藉助于沉积工艺和/或蚀刻工艺来形成基板和围阻体。
附加地或替代地，围阻体和/或至少一个压电组件可以布置在基板上。这可以例如通过胶合、焊着和/或电绝缘的接合来完成。在胶黏时，可以使用电绝缘的，即不导电的黏合剂。
附加地或替代地，围阻体也可以填注在基板上。
如果在基板上布置多个压电组件，则是有利的。
有利的是，压电组件分别具有接脚和悬臂，其中，悬臂的第一端和接脚连接，而第二端能够沿一垂直轴线的方向摆动，各个压电组件的布置方式系将悬臂的第二端在一中心位置相遇的型式布置在基板上。压电组件因此可以同心地布置。压电组件可以同心地对称或不对称地布置。
接脚也可以是笔直和/或弯曲的。如果压电组件同心地布置，则接脚可以具有相应的曲率，使得所有接脚一起形成一个圆。然而，所有的接脚也可以形成椭圆形并且因此是弯曲的或弧形的。
如果将多个压电组件设计为一个压电单元是有利的。接脚可以彼此一件式地形成，使得多个压电组件被连接并形成压电单元。结果，在制造过程中，多个压电组件可以单一步骤将压电单元布置在基板上。
附加地或替代地，悬臂的第二端的区域可以彼此连接，尤其是在中心处彼此连接。这使得悬臂可像是单一悬臂而摆动。如此使得各悬臂彼此耦合。有利地，悬臂的设计可采用已经将第二端连接的设计型式。
如果多个压电组件布置为多边形，则是有利的。压电组件也可以设计成六边形。因此，在基板上有六个压电组件。微机电型声音换能器因此包括六个压电组件。
有利的是，至少一个压电组件通过基板上的连接点与至少一条导线连接。如果基板是印刷电路板，则其可以具有连接点，通过该连接点可以在压电组件和控制单元之间传送电信号。每个压电组件都可以通过分配的导线连接到连接点。导线也可以被聚合物包围，使得导线受到固定和/或保护。
如果基板开设有声学开口和/或通孔，则是有利的。可以藉助于声学开口或至少一个声学开口来调节微机电型声音换能器的声学特性。
通孔可以布置在沿垂直轴线方向与中心隔开的区域中。摆动时，压电组件可以延伸入通孔中。结果，压电组件不会撞击到基板。
有利的是，将至少一个压电组件和/或围阻体，特别是通过组装装置，抓取并放置在基板上。这简化了制造过程。此外，藉由安装装置，可以将压电组件和/或围阻体高精确地放置在基板上。
如果将多个微机电型声音换能器布置在基板上并且彼此分离，则是有利的。基板可以是晶圆，其直径可以高达45cm(公分)。可以在其上布置多个微机电型声音换能器，从而在一个生产过程中制造大量的微机电型声音换能器。在基板上布置有相应数量的围阻体和压电组件。围阻体可以是例如布置在基板上的格栅，格栅的每个窗口形成容纳空间。然后可以将聚合物填注在例如晶圆的基板上，流进容纳空间并包围布置在其中的压电组件。在每个容纳空间中布置至少一个压电组件。该聚合物仍可以分布和/或予以拨除或剥离。
基板、至少一个压电组件和围阻体结构可以分层的型式建构。
数个微机电型声音换能器也可以布置在基板上。然后可以将微机电型声音换能器彼此分离。为此，基板可以予以分离。如此可以在一个制造过程中制造多个微机电型声音换能器。
此外，本发明提出了用于产生和/或记录可听波长范围内和/或在超音波范围内的声波的微机电型声音换能器。
微机电型声音换能器包括基板。
此外，微机电型声音换能器包括至少一个压电组件，该压电组件布置在基板上，用于产生和/或感测声波。
另外，微机电型声音换能器包括覆膜，该覆膜与至少一个压电组件结合，从而可以由覆膜和至少一个压电组件间的结合振动，以产生和/或感测声波。
根据本发明，藉由至少一个根据前述和/或后述的方法特征来设计微机电型声音换能器。
有利的是，至少一个压电组件布置在完全包围至少一个压电组件的围阻体的容纳空间中。
附加地或替代地，围阻体可以至少部分地由至少一个挡板单元形成。借助大挡板单元，可以根据需要设计大围阻体结构。
附加地或替代地，该围阻体，尤其是至少一个挡板单元，可以与基板一体地构成和/或可以布置在基板上。
有利的是，至少一个压电组件和围阻体在水平方向上彼此间隔开。该水平方向系横向于悬臂的一垂直轴线方向。横向也平行于基板方向。由于围阻体和压电组件之间的距离，聚合物可以在这两者之间流动。结果，围阻体和压电组件可以彼此固定。
有利的是，围阻体具有在基板上方的围阻体高度，该围阻体高度大于或大于基板上方的至少一个压电组件的压电组件高度。结果，可以将尚未固化的聚合物填注到由围阻体结构形成的容室中。该容室至少可以容纳聚合物，直到至少一个压电组件被完全覆盖为止。围阻体的高度可以例如具有与压电组件的高度加上覆膜的厚度相对应的高度。因此，可以将尚未固化的聚合物填注到容室槽中，然后擦除掉，这样围阻体结构便可以与聚合物形成一个平面。结果，以期望的厚度形成覆膜。然后将覆膜与围阻体齐平。
有利的是，至少一个压电组件包括至少一个接脚和一个悬臂，该悬臂的第一端与接脚连接，第二端能够沿着垂直轴线的方向摆动。当施加电压或电信号时，悬臂可以沿着垂直轴线振动，从而可以藉助于覆膜产生压电组件和声波。悬臂也可以通过覆膜本身振动，从而可以感测声波。压电组件还通过至少一个接脚布置在基板上。悬臂可以被覆膜完全覆盖。
有利的是，在至少一个压电组件和基板之间设置一腔体，该腔体由基板和压电组件，特别是由接脚和/或悬臂定义。腔体形成一谐振腔体，利用该谐振腔体可以改善微机电型声音换能器的声学特性。腔体位在压电组件与覆膜相反的一侧上。此外，至少一个压电组件可以振动到腔体中。因此，腔体在垂直轴线的方向上布置在压电组件下方。
如果微机电型声音换能器包括多个压电组件，则是有利的。这可以提高声学性能。例如，这可以产生更高输出的音乐。但是，如果将微机电型声音换能器作为麦克风，则可以录制更安静的声音。如果存在多个压电组件，则也可以将一部分作为扬声器，将另一部分作为麦克风。
此外，有利的是，多个压电组件以其各自的第二端在中心位置相遇的方式布置在基板上。结果，多个压电组件可以如同单一个的相对较大的压电组件那样动作。用多个较小的压电组件组装一个大型压电组件要比生产单个大型压电组件容易。另外，可以将多个压电组件组装成不同的形状。
有利的是，压电组件的第二端在中央彼此连接。结果，多个压电组件可以比单一个大压电组件更好地操作。
有利的是，多个压电组件围绕中心以多边形、尤其是六边形的方式布置。附加地或替代地，至少一个压电组件的悬臂可以是三角形的。悬臂的第一端可以具有或形成三角形的底边。有利地，多边形的底侧总是布置在第一端，使得第一端连接到接脚，并且因此可以在悬臂和接脚之间形成平坦的连接。然后可以将三角形的尖端布置在悬臂的第二端。因此，几个悬臂或三角形的尖端可以在中心位置相遇。
有利的是，至少一个压电组件的悬臂在第二端部的区域中具有弹性区段。附加地或替代地，悬臂也可以在第二端具有弹簧组件。
此外，另外或替代地，有利的是，悬臂通过弹性区段和/或弹簧组件彼此连接。压电组件的一部分也可以具有弹性区段和/或弹簧组件。例如，如果两个压电组件彼此相对，则仅一个压电组件可以具有弹性区段和/或弹簧组件。藉由弹性区段和/或弹簧组件，即使压电组件在中央彼此连接，压电组件也可以移动。当压电组件偏转或振动时，弹性区段和/或弹簧组件伸展。
如果多个压电组件彼此同心地布置，则是有利的。
如果多个压电组件的各个接脚彼此一件式地形成，也是有利的。结果，压电组件彼此连接，并且因此由多个压电组件形成压电单元。然后可以将压电单元作为组件布置在基板上。
有利的是，基板具有一个通孔，该通孔在垂直轴线的方向上布置在中心部分和/或弹性区段和/或弹簧组件的下方。结果，至少一个压电组件的悬臂的可摆动的第二端在摆动时可摆动到通孔中。如此可以防止悬臂在振动过程中碰到基板。
附加地或可替代地，有利的是，基板具有至少一个布置在腔体中的声学开口。这允许调整微机电型声音换能器的声学特性。例如，腔体的共振特性由此可以被适配。
有利的是，弹性区段和/或两个相邻的压电组件之间的区域系被设计成可阻絶聚合物的设计。因此，多个压电组件和/或至少一个弹性区段具有阻絶聚合物功能。如此可以防止未固化的聚合物流入腔体中。例如，两个相邻压电组件彼此之间具有可以阻絶液态聚合物的间隔。该间隔距离取决于聚合物的黏度。
如果基板被设计为印刷电路板，则是有利的。基板也可以具有连接点。结果，可以藉助于基板将电信号或电压引导至和/或远离至少一个压电组件。
附加地或替代地，至少一个压电组件可以与具有连接点的导线电连接。该导线可以受填注到聚合物中。在制造过程中，液态聚合物也绕着导线流动。这样可以保护导线不受损坏。
以下实施例中描述了本发明的其他优点，其中：
附图说明
图1显示微机电型声音换能器的立体断面示意图，其具有布置在基板上的压电组件。
图2显示具有六个压电组件的微机电型声音换能器的俯视图。
图3显示具有覆膜的微机电型声音换能器的断面图。
图4显示用于制造微机电型声音换能器的方法流程图。
具体实施方式
图1显示微机电型声音换能器1的立体断面示意图，其具有至少一个布置在基板2上的压电组件3a-3c。这里仅显示微机电型声音换能器1的一半。为了简化起见，以下仅提及一个压电组件3。如果有利于描述，则可能说成数个压电组件3a-3c。为了清楚起见，以下将对附有参考符号的图式对本发明特征作一描述。
藉由至少一个压电组件3可以感测和/或产生声波。藉由至少一个压电组件3，使微机电型声音换能器1可以被操作为扬声器和/或麦克风。
压电组件3连接至覆膜4(在此未示出)(覆膜4仅在以下图式之一中示出)。藉由覆膜4，可以使位在其上方的空气振动，从而形成声波。通过将电信号施加到压电组件3，使覆膜4处于振动状态，从而使压电组件3根据该信号偏转。相反地，振动的空气可以使覆膜4振动，而压电组件3也随之振动。压电组件3将其自身的振动转换成电信号，从而感测到声波。
覆膜4系由固化的聚合物17形成，该聚合物17系至少部分地填注于至少一个压电组件3上(在以下图式中也显示聚合物17)。固化的聚合物17也可以填注在压电组件3周围。因此，聚合物17在制造过程中是液态的或可流动和可固化的，从而可以以简单的方式涂覆，特别是填注压电组件3。在聚合物17固化之后，形成覆膜4。
聚合物17即使在固化之后也具有柔韧性和柔软性，使得在其上形成的覆膜4具有弹性。覆膜4的弹性还取决于其厚度D，特别是在图1所示的压电组件3上方。
至少一个压电组件3上的覆膜4的厚度D可以例如在0.05mm(公厘)至0.2mm之间。覆膜4的厚度D也可以是0.1mm。覆膜4的厚度系由垂直轴线H的方向予以测量。覆膜4的厚度在图式中系以组件编号D予以标示。
位在压电组件3上的覆膜4两者形成复合结构。由压电材料制成的压电组件3具有高的刚性，使得压电组件3仅在变形时才可能破裂。藉由固化的聚合物17的涂层，该涂层也形成覆膜4并具有弹性。覆膜4将压电组件3保持定位。如此可以防止压电组件3破裂。
在该示例性实施例中，围阻体5设置在基板2上。围阻体5可以附加地或可替代地也与基板2一体成型。围阻体5有利地完全包围压电组件3。围阻体5和基板2形成一容纳空间7。在生产过程中，可以将液态或可流动的聚合物17填注到容纳空间7中，使得压电组件3被聚合物17填注或包围。然后，使聚合物17固化而形成覆膜4。围阻体5、基板2和/或至少一个压电组件3形成一个可供液态或可流动的聚合物17填注到该容纳空间7或盆体容室。
围阻体5可以由至少一个挡板单元6组成。在该示例性实施例中，挡板单元6和/或围阻体5被设计为围绕至少一个压电组件3的框架。至少一个挡板单元6也可以由布置在基板2上的多个单独的组件形成，使得围阻体5完全包围至少一个压电组件3。基板2上已经存在的组件也可以作为围阻体5。例如，布置在基板2上的控制单元，例如ASIC(特殊应用集成电路)，可以作为围阻体5的一部分。挡板单元6和ASIC可以被设计成作为围阻体5。
根据本示例性实施例，围阻体5，特别是这里示出的至少一个挡板单元6系结合于基板2。围阻体5可以例如黏着在基板2上。例如，可以采用不导电、电绝缘的黏合剂作为黏合剂。替代地，围阻体5也可以与基板2一体成型。以这种方式，例如，可以简化微机电型声音换能器1的制造过程。
在这里示出的实施例中，至少一个压电组件3具有接脚8和悬臂9。在此示出的三个压电组件3a-3c分别具有接脚8a-8c和悬臂9a-9c。接脚8b在图中因被悬臂9b覆盖故看不到。为了简化起见，仅提及接脚8和悬臂9。
悬臂9具有第一端10和间隔开的第二端11。为了清楚起见，第一端10和第二端11仅在悬臂9c上设有组件编号。所有压电组件3和悬臂9的两端10、11系相同。
悬臂9在第一端10处连接到接脚8。第二端11与接脚8间隔开。因此，悬臂9通过第一端部10固定在接脚8上。第二端11可相对于第一端10自由摆动。第二端11可以在垂直轴线H的方向上摆动。
在本实施例中，至少一个压电组件3是三角形的。在此，所有压电组件3都是三角形的。三角形的底边连接到接脚8。结果，悬臂9和接脚8之间的连接区域增大。三角形的尖端布置在第二端11处。特别地，所有压电组件3的所有尖端位在中心位置Z处。在图中的半剖视图中，显示三个三角形压电组件3。因此，完整的微机电型声音换能器1具有六个三角形的压电组件3，这些三角形的压电组件被布置成形成特别是规则的六边形。
各个悬臂9的第二端11在中心位置Z处相遇。根据本示例性实施例，中心位置Z系位在各个压电组件3之间。压电组件3，尤其是各个悬臂9的第二端11可以在中心位置Z彼此连结。结果，多个压电组件3可以如同单一个相对较大的压电组件3而振动。结果，可以增加微机电型声音换能器1的输出，特别是扬声器输出和/或麦克风输出。
压电组件3在悬臂9的第二端11的区域中具有弹性区段12。为了简化起见，仅使用一个弹性区段12。如果对于本发明是必要的，则称为数个弹性区段12。
当压电组件3沿垂直轴线H的方向摆动时，弹性区段12a-12c可以伸展。这可以防止压电组件3在振动并且在中心位置Z中彼此连接时撕裂或折断。
此外，压电组件3可以特别是仅通过弹性区段12彼此连接。
微机电型声音换能器1还具有一腔体13。腔体13在垂直轴线H的方向上布置在至少一个压电组件3和基板2之间。腔体13系位在至少一个压电组件3背向容纳空间7的侧面。至少一个压电组件3将容纳空间7与腔体13分开。压电组件3可以在腔体13中振动。腔体13也可以是共振空间。腔体13在压电组件3的下方沿垂直轴线H的方向布置。压电组件3因此可以摆动到腔体13中。
此外，在本示例性实施例的基板2中设有一通孔14。在此，通孔14在垂直轴线H的方向上布置在中心位置Z的下方。通孔14可以作为声音出口和/或声音入口。附加地或替代地，第二端11可以摆动到通孔14中。
图2显示具有六个压电组件3a-3f的微机电型声音换能器1。为了简化起见，在前面的图式中已经描述并且基本上具有相同作用的特征在此不再赘述。此外，与上图相同的特征系以相同的标记标示。为了清楚起见，只针对下图的特征予以描述。
根据本实施例，六个压电组件3a-3f布置成尤其是规则的六边形。即使在基板2上布置少于或多于六个的压电组件3，也可以规则地布置压电组件3。例如，也可以将四个压电组件3布置成正方形，或者将八个压电组件3布置成八边形。
在本示例性实施例中，压电组件3被设计为正三角形。这意味着三角形中的每个角度均为60°。
根据本示例性实施例，每个压电组件3藉由导线15电连接到基板2上的连接点16。如果将基板2设计为印刷电路板，则连接点16电连接至印刷电路板或者是印刷电路板的一部分。为了简单和清楚起见，仅一条导线15和一个连接点16设置有组件编号。
此外，根据本示例性实施例，接脚8a-8f系彼此一件式地形成。替代地，至少一些接脚8a-8f也可以单独形成。然而，接脚8a-8f有利地彼此邻接或紧靠，使得液态或可流动的聚合物17不能在接脚8a-8f之间流动。
图3显示由固化的聚合物17形成覆膜4的微机电型声音换能器1的断面图。为了简化起见，在前面的图中已经描述并且基本上具有相同作用的特征在此不再描述。另外，与先前的图式相比，相同的特征系以相同的组件编号予以标示。为了清楚起见，只对下图的特征予以描述。为了清楚起见，微机电型声音换能器1系标示成具有更大的厚度。尺寸关系方面，特别在沿着垂直轴线H方向的尺寸关系已扩大，以得到较好的可见性。
根据本示例性实施例，容纳空间7被聚合物17所填注。聚合物17也可以包围导线15a、15b以防止受损。
聚合物17也布置在至少一个压电组件3上，从而形成覆膜4。藉由覆膜4可以感测和/或产生声波。然而，覆膜4仍然具有弹性并且与压电组件3形成复合结构，覆膜4可防止压电组件3破裂。覆膜4可直接位在压电组件3上，尤其是位在悬臂9上。例如，覆膜4和压电组件3之间，特别是悬臂9之间，可以予以黏着。这可以在液态或可流动的聚合物17在固化后达成。聚合物17或覆膜4可以胶合到压电组件3，特别是悬臂9。
此外，该至少一个压电组件3对于液态或可流动的聚合物17具有密封性。如此可防止聚合物17流入腔体13中。如果在基板2上布置多个压电组件3，则由于压电组件3彼此邻接处具有密封性，故聚合物17不能流入腔体13中。
另外，因为弹性区段12具有密封性，使得液态或可流动的聚合物不能流过弹性区段12。
所述密封性自然地取决于液态或可流动聚合物17的黏度。聚合物17的黏度使其得以独立地分布在容纳空间7中，并且例如也围绕导线15流动。
此外，围阻体5，尤其是至少一个挡板单元6，具有一围阻体高度Hd。至少一个压电组件3具有一压电组件高度Hp。围阻体高度Hd有利地大于压电组件高度Hp，因此，容纳空间7可以被聚合物17完全填注，使得聚合物17也覆盖至少一个压电组件3，特别是悬臂9，并且可以形成覆膜4。覆膜4的厚度D可以由围阻体高度度Hd和压电组件高度Hp之间的差得出。然后将覆膜4与围阻体5齐平。
围阻体高度Hd可以例如在0.3mm至2mm之间。围阻体高度Hd也可以是0.55mm。压电组件的高度Hp可以在0.2到1.5mm之间。压电组件的高度Hp也可以为0.45mm。此处未示出的基板2的厚度可以是0.25mm。基板2的厚度也可以在0.1mm至1.5mm之间。
此外，微机电型声音换能器1具有水平方向Q。水平方向Q系横向于垂直轴线H的方向。水平方向Q平行于基板2的平面方向。
此外，至少一个压电组件3在水平方向Q与围阻体5间隔开。在围阻体5和压电组件3之间具有一间距A。
如图3所示，围阻体5和压电组件3之间的距离A不是恒定的。距离A可以根据布置而改变。
图4显示用于制造微机电型声音换能器1的方法流程图。微机电型声音换能器1可以具有前述说明的特征，特别是图1-3的至少一个特征。微机电型声音换能器1还可以根据前述特别是图1-3描述的至少一个特征来设计。特别地，先前图式所用的组件编号在此用于表示其物理特征。为了简化起见，如果具有与先前图式相同或至少相似的特征，将不再赘述。
在第一步骤18中，先准备一基板2。基板2例如可以是制备好的印刷电路板。基板2也可以是以沉积和/或蚀刻工艺所制备的晶圆。
在随后的步骤23中，组装基板2。例如，可以在基板2上布置ASIC或控制单元。然而，也可以布置导线或连接点16。
在下一步骤19中，准备一黏合剂。黏合剂可以是例如电绝缘的，亦即不导电胶。藉由黏合剂，可以将诸如围阻体5、挡板单元6和/或压电组件3等组件胶合到基板2上。
在随后的步骤24中，将黏合剂分配或布置在基板2上。
在随后的步骤(在此未示出)中，将围阻体5，尤其是至少一个挡板单元6，布置在基板2上。围阻体5，尤其是至少一个挡板单元6，也可以藉助于黏合剂布置在基板2上。然而，围阻体5也可以在随后的步骤中布置在基板2上。
在下一步骤20中，提供至少一个压电组件3。如果在基板2上布置多个压电组件3，则当然设置多个压电组件3。多个压电组件3也可以组合和/或彼此连接成一压电单元31。结果，可以将多个压电组件3作为一压电单元31布置在基板2上。
在随后的步骤25中，将至少一个压电组件3布置在基板2上。这可以使用所谓的“拾取和放置”的方式来完成。例如，特别是组装机器人的组装装置可以从储存单元抓取至少一个压电组件3并将其放置在基板2上。多个压电组件3可以相继和/或同时布置在基板2上。多个压电组件3可以采多边形，特别是根据图2的六边形的型式布置。压电单元31也可以依此布置。当压电组件3已经布置在基板2上之后，可将围阻体5也布置在基板2上。
多个压电组件3也可以组合形成压电单元31。例如，压电组件3可以一起制造并且一起形成压电单元31。例如，压电组件3的接脚8可以彼此一件式地形成，使得压电组件3连接形成压电单元31。然后将压电单元31布置在基板2上。
在这里未示出的步骤中，如果将所有部件布置在基板2上，则可以进行黏合剂的固化步骤。例如，可以通过加热来固化黏合剂。
在随后的步骤21中，提供导线15。当然，如果要为多个压电组件3提供一个导线15，则可以提供多个导线15。压电组件3也可以设置有多条导线15。
在下一步骤26中，至少一条导线15连接到至少一个压电组件3和/或连接点16。导线15例如可以被焊接。
在随后的步骤22中，提供可流动或液态的聚合物17。在步骤22中，例如，可以首先将聚合物17液化或使其变成可流动状态。例如，可以将初始固体的聚合物17加热，使其变为可流动或液态。聚合物17也可以混合物。聚合物17可以例如是至少两种组分的混合物，一种组分是固化剂。几种组分也可以混合。优选地，聚合物17基于硅树脂。例如，聚合物17可以在没有外部因素下自我固化。
在下一步骤27中，将可流动或液态的聚合物17倒在至少一个压电组件3周围。可以将聚合物17倒在压电组件3上，直到完全覆盖压电组件3。围阻体5布置在基板2上是有利的。围阻体5形成容纳空间7。于是，围阻体5、基板2和/或压电组件3即形成盆状。可流动的聚合物17可填注到容纳空间7中或在围阻体5之间。结果，可以以简单的方式来填注压电组件3。聚合物17可以注入直到覆盖压电组件3。替代地，容纳空间7也可以被完全填注。围阻体5高于压电组件3。如图3所示，围阻体高度Hd可以大于压电组件高度Hp。有利的是，导线15也布置在容纳空间7中并被填注。
在这里未示出的另一步骤中，可将容纳空间7中且位在围阻体5之间的聚合物17予以拨除。例如，根据图1，围阻体5形成一高于压电组件3上方的平面。如此即可将多余的聚合物17由侧缘予以拨除。结果，聚合物17和围阻体组件5彼此齐平(例如，如图3所示)。拨除也可以称为剥离。
在随后的步骤(这里未示出)中，可以将聚合物17固化，从而形成覆膜4。为此目的，例如可以对聚合物17进行加热处理。
在随后的步骤28中，如果多个微机电型声音换能器1布置在基板2上，则可以将各个微机电型声音换能器1予以分离。可以在基板2上布置多个微机电型声音换能器1，以便以一个工序即完成多个微机电型声音换能器1。因此，可以将多个围阻体布置5布置在基板2上，而将压电组件3布置在围阻体布置5中。替代地，也可以将多数个压电组件3布置在基板2上，然后再布置在围阻体5上。
如果将多个微机电型声音换能器1布置在基板2上，则可将可流动的聚合物17同时填注到所有容纳空间7中。然后，可以将聚合物17予以去除及/或拨除，如此可在单一个处理工序中形成多数个覆膜4。
在随后的步骤29中，可以检查微机电型声音换能器1。
在随后的步骤30中，即完成微机电型声音换能器1。例如，它可以安装在一外壳中。
本发明不限于图示和描述的实施例。其它不同实施例所示出和描述的特征组合，也同样属于申请专利范围内的变化范围内。
【符号说明】
1:微机电型声音换能器
2:基板
3、3a-3f:压电组件
4:覆膜
5:围阻体
6:挡板单元
7:容纳空间
8、8a-8f:接脚
9、9a-9f:悬臂
10:第一端
11:第二端
12、12a-12c:弹性区段
13:腔体
14:通孔
15、15a、15b:导线
16:连接点
17:聚合物
18:提供基板
19:提供黏合剂
20:提供压电组件
21:提供导线
22:提供聚合物
23:组装基板
24:施加黏合剂
25:布置压电组件
26:连接导线
27:灌注聚合物
28:分离
29:检查
30:完成
31:压电单元
H:垂直轴线
Z:中心位置
Hd:围阻体高度
Hp:压电组件高度
D:厚度
Q:水平方向
A:间距。
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