CN108141669A - 具有集成压电结构的mems电路板模块，以及电声换能器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在可听波长谱中生成和/或检测声波的电声换能器装置(2)的MEMS电路板模块(1)，该MEMS电路板模块(1)包括电路板(4)和多层压电结构(5)，该多层压电结构(5)允许出于此目的而提供的膜(6)振动和/或检测该膜(6)的振动。根据本发明，多层压电结构(5)直接连接到电路板(4)。本发明进一步涉及包括这种类型的MEMS电路板模块(1)的电声换能器装置(2)以及用于制造该MEMS电路板模块(1)和该电声换能器装置(2)的方法。
Description
本发明涉及一种用于在可听波长谱中生成和/或检测声波的声换能器组装件的MEMS印刷电路板模块，该MEMS印刷电路板模块具有印刷电路板和多层压电结构，藉由该多层压电结构，出于此目的而提供的膜可被设置成振荡和/或膜的振荡可被检测到。此外，本发明涉及一种用于在可听波长谱中生成和/或检测声波的声换能器组装件，该声换能器组装件具有膜、空腔、以及包括印刷电路板和多层压电结构的MEMS印刷电路板模块，藉由该多层压电结构，膜可被设置成振荡和/或膜的振荡可被检测到。此外，本发明涉及一种用于对应的MEMS印刷电路板模块和/或对应的声换能器组装件的制造方法。
术语“MEMS”表示微机电系统。术语“空腔”被理解成空的空间，藉由该空的空间可以增强MEMS声换能器的声压。此类系统尤其被安装在提供很小空间但是必须耐受高负载的电子设备中。DE 10 2013 114 826公开了一种用于在可听波长谱中生成和/或检测声波的MEMS声换能器，其具有载体基板、形成在该载体基板中的中空空间、以及多层压电膜结构。在这种MEMS声换能器中，硅半导体被用作载体基板的材料。在这种MEMS声换能器中，硅半导体被用作载体基板的材料。
如此，本发明的任务是提供一种MEMS印刷电路板模块、声换能器组装件、以及制造方法，以使得制造成本可被减小。
该任务通过根据独立专利权利要求所述的MEMS印刷电路板模块、声换能器组装件、以及制造方法来解决。
提出了一种用于在可听波长谱中生成和/或检测声波的声换能器组装件的MEMS印刷电路板模块。该MEMS板模块包括印刷电路板。印刷电路板优选地由电绝缘材料制成并且优选地包括至少一个导电层。除了印刷电路板之外，该MEMS电路板模块还包括一结构。该结构是多层的并且被设计成是压电的。藉由这种结构，出于此目的而提供的膜可被设置成振荡。替换地或附加地，膜的振荡可以藉由该压电结构来检测。相应地，该结构充当致动器和/或传感器。多层压电结构被直接连接到印刷电路板。在此，该结构的至少一层由印刷电路板的导电层来形成是优选的。
通过在印刷电路板中的结构的这种集成化设计，所提出的MEMS印刷电路板模块可被容易且廉价地制造。以此方式，将电组件直接嵌入印刷电路板中并且仅藉由简单的镀敷穿孔来将它们与出于此目的而提供的组件(诸如，结构)相连接也是有可能的。
同样，通过印刷电路板中的结构的至少部分地集成化设计，可以按高度节省空间的方式来形成所提出的MEMS印刷电路板模块，因为可以省去附加的组件(特别是附加的载体基板)。此外，使用对应的印刷电路板技术导致显着的成本节省，因为用于载体基板的昂贵的硅的高成本因素被消除了。同样，以此方式，可以廉价地制造较大的扬声器，即使尺寸上较大的扬声器(若有必要)亦是如此。
如果印刷电路板被设计成结构的结构支撑，特别是设计成支撑框架，则是有利的。因此，优选地包括至少一个悬臂的结构可以沿着提升轴或z轴而相对于印刷电路板被偏转。相应地，结构支撑充当可相对于其偏转的结构的基元件或支撑元件。
此外，如果印刷电路板以具有凹陷为特征，则就此而言是有利的。优选地，凹陷完全扩展穿过印刷电路板。结构被布置在凹陷开口区域中的前侧上。替换地，结构被布置在凹陷内。优选地，凹陷沿着z轴或提升轴延伸，在该方向上出于此目的而提供的膜能够振荡。以此方式，凹陷至少部分地形成声换能器组装件的空腔。因此，可以按高度节省空间的方式来形成MEMS印刷电路板模块，因为附加的组件(特别是附加的外壳部分)可以为了空腔的完整设计而使尺寸上更小或者甚至完全省去。如果需要较高的声压，则可以通过增大印刷电路板本身的凹陷的大小来使空腔的体积适应于个体应用。同样，凹陷可以由印刷电路板本身或由外壳部分来封闭。可以藉由凹陷来使声换能器组装件的空腔快速、容易且廉价地适应于特定应用。
此外，如果结构在面对印刷电路板的锚定区域中紧固地连接(特别是藉由层压来连接)到印刷电路板，则是有利的。替换地或附加地，结构被嵌入印刷电路板中和/或被层压在其锚定区域中。因此，在印刷电路板的制造过程中，结构可以被成本高效地集成到印刷电路板中。因此，可以消除用于将膜连接到硅基板的先前制造步骤。如果结构被嵌入印刷电路板中，则其锚定区域从至少两个侧面(即，至少从顶部和底部)连接(特别地，胶合)到印刷电路板，特别是连接到印刷电路板的各个对应层。
如果结构是致动器结构，则是有利的。致动器结构优选地从至少一个压电层形成。如果为其提供MEMS印刷电路板模块的声换能器装置充当扬声器(例如)，则致动器结构可以按出于此目的而提供的膜被设置成振荡以供生成声能的方式来被激励。另一方面，如果声换能器组装件充当话筒，则由致动器结构将振荡转换成电信号。因此，可以使致动器结构个体地和廉价地适应于不同需求，特别是藉由专用集成电路(ASIC)。
替换地或附加地，如果结构是传感器结构，则是有利的。在此，传感器结构优选地形成位置传感器，藉由该位置传感器可以检测和评估出于此目的而提供的膜的偏转。基于该评估，可以按受控的方式来驱动致动器结构，以使得膜取决于情况而偏转。以此方式，可以为外部影响和老化效应提供补偿。
替换地或附加地，如果结构包括由金属(特别是铜)制成的至少一个支撑层，则是有利的。支撑层优选地以具有1至50μm的厚度为特征。由于导电支撑层，MEMS板模块的电子组件可以彼此连接。通过使用该非常精细的支撑层，结构被形成得高度紧凑。
此外，如果印刷电路板是多层纤维复合组件，则是有利的。在此，印刷电路板以具有若干层电绝缘材料为特征。在各绝缘层之间布置由铜制成的导电层(其可以藉由镀敷穿孔来彼此连接)。由于结构直接连接到印刷电路板，因此可以通过这种印刷电路板以成本高效且节省空间的方式来实现对于MEMS印刷电路板模块的功能而言所必需的连接。
附加地或替换地，如果印刷电路板是层压纤维复合组件，则是有利的。以此方式，形成了印刷电路板，其个体层以确保系统功能性的方式来稳定地彼此连接，即使在冲击或其它外部影响之际亦是如此。
替换地或附加地，如果印刷电路板包括由金属制成的至少一个导电层，则是有利的。为了在没有附加的组件的情况下将印刷电路板紧凑地连接到结构，如果导电层形成结构的支撑层，则是有利的。
如果结构以具有优选地电耦合到支撑层的至少一个压电层为特征，则这是进一步有利的。因此，由于支撑层的电压可以在没有压电层的附加触点的情况下被直接使用，因此可以容易地实现膜偏转所必需的结构的机械移动。同样，通过膜的偏转可以生成电压，并且因此检测到声波。替换地或附加地，压电层与支撑层有利地电解耦。在此，解耦通过布置在压电层与支撑层之间的绝缘层发生。
如果多层结构以具有两个压电层为特征，则是有利的。这些多层结构中的每一者优选地布置在两个电极层之间。在此，电极层(特别是四个电极层)之一可以由支撑层形成。支撑层优选地由金属(特别是铜)制成。如果结构以具有多个压电层为特征，则结构可以生成更大的力并且引起更大的偏转。就此而言，如果结构以具有两个以上压电层为特征，则是附加地有利的。
如果结构的一压电层被设计成传感器，而另一压电层被设计成致动器，则是有利的。替换地，压电层还可包括彼此分离的多个区域，其中一个区域被设计成传感器，而另一区域被设计成致动器。
为了能够在压电层偏转之际检测电信号和/或能够通过施加电压主动地偏转压电层，压电层优选地布置在两个电极层之间。在此，支撑层形成此类两个电极层中的一者。
如果结构以具有中央区域(耦合元件被附连到该中央区域)为特征，则是有利的。耦合元件和印刷电路板优选地由相同材料(特别是纤维复合材料)制成。耦合元件可以连接到出于此目的而提供的膜，使得耦合元件可以作为结构在z方向上或沿着提升轴的提升移动的结果而偏转。
附加优点是结构以具有致动器/传感器区域为特征。在每个情形中，这种区域被布置在锚定区域和中央区域之间。附加地或替换地，致动器/传感器区域藉由至少一个柔性连接元件来连接到中央区域。由压电效应生成的电压可由传感器系统检测并且可用于评估，以使得可以按简单的方式来确定膜的实际位置。通过致动器/传感器区域，可以形成不同的几何形状以有效地控制不同的区域和振动模式。通过集成到印刷电路板中的结构以及致动器/传感器区域，可以提高声换能器组装件的性能和声音质量，而不需要附加的空间。
ASIC以完全封装的方式有利地嵌入到印刷电路板中。替换地或附加地，附加的电组件以完全封装的方式嵌入到印刷电路板中。声换能器组装件的功能性可在没有附加支撑材料的情况下产生。ASIC或附加电组件可被集成到印刷电路板中的制造过程中，并藉由镀敷穿孔来连接到相关联的组件。
附加的优点是印刷电路板以具有用于电连接到外部设备的至少一个外部触点为特征。在此，外部触点以在印刷电路板模块的外侧上可自由地访问的方式来布置。
还提出了一种用于在可听波长谱中生成和/或检测声波的声换能器组装件。声换能器组装件以具有膜、空腔、以及MEMS印刷电路板模块为特征。MEMS电路板模块包括多层压电结构。藉由该压电结构，膜被设置成振荡。替换地或附加地，膜的振荡可以藉由该结构来检测。MEMS电路板模块根据先前描述形成，而指定的特征可以单独地或以任何组合的方式存在。
通过集成到印刷电路板中的结构，可以廉价地制造声换能器组装件。结构(特别是其支撑层)可以在分层生产期间容易地嵌入印刷电路板中，并且可被连接到所需的电子组件。作为结果，可以按简单的方式实现不同类型的印刷电路板。
有利地，膜在其边缘区域中直接连接到印刷电路板。替换地，如果声换能器组装件包括膜模块，则是有利的。膜模块以具有膜和膜框架为特征。膜框架将膜保持在其边缘区域中。附加地或替换地，膜模块藉由膜框架来连接到MEMS印刷电路板模块。声换能器组装件的模块化构造使得在组装之前可以彼此独立地测试个体模块(特别是MEMS印刷电路板模块和膜模块)的功能性。
通过根据本发明的声换能器组装件，可以提前标识故障模块，以使得可以按此方式来减小有缺陷系统的数目。附加的优点是空腔至少部分地由印刷电路板的凹陷形成。替换地或附加地，空腔由外壳部分(特别是由金属或塑料制成的外壳部分)形成。外壳部分优选地在背对膜模块的一侧上连接到MEMS印刷电路板模块。可使空腔快速、容易且廉价地适应于特定应用，而不必改变印刷电路板。
膜有利地以具有加固元件，特别是多层增强元件为特征。通过该加固元件，可以保护敏感的膜免受由于过量的声压或外部振动或冲击造成膜的过量移动而导致的损坏。替换地或附加地，膜在内部连接区域中连接到MEMS印刷电路板模块的耦合元件。通过该结构，可以生成膜可藉由其来偏转的提升移动。
还提出了一种用于MEMS印刷电路板模块和/或声换能器组装件的制造方法。MEMS电路板模块和声换能器组装件根据先前描述形成，而指定的特征可以单独地或以任何组合方式存在。使用所提出的制造方法，制造多层印刷电路板。出于此目的，至少一个金属导电层和多个印刷电路板支撑层藉由层压彼此连接。在此，印刷电路板支撑层具体地由纤维复合材料制成。多层压电结构被形成并且在面对印刷电路板的锚定区域中藉由层压来直接且紧固地连接到印刷电路板。因此，该结构的压电层被层压到多层印刷电路板中(特别是直接地层压在导电层上)。
因此，由铜箔和导体板支撑层(特别是支撑材料)制成的印刷电路板的分层结构可以容易且廉价地连接到结构的制造。以此方式，对于功能性而言必需的嵌入在印刷电路板中的所有组件可以容易地彼此接触。出于此目的，通过根据本发明的制造方法，仅个体导电层必须藉由镀敷穿孔来连接。同样，可以使印刷电路板的几何形状廉价地适应于个体应用。
本发明的进一步优点在以下实施例中进行描述。以下示出了：
图1示出了MEMS印刷电路板模块的侧视图，
图2示出了在压电结构与印刷电路板之间的连接区域中的根据图1的MEMS印刷电路板模块的详细截面，
图3示出了MEMS印刷电路板模块的附加实施例的详细截面，
图4示出了压电结构的示意性详细视图，
图5示出了压电结构的第二实施例的示意性详细视图，
图6示出了声换能器组装件的截面图，
图7示出了声换能器组装件的第二实施例的截面图，
图8示出了具有致动器/传感器区域的压电结构的第三实施例的俯视图。
在附图的以下描述中，为了定义各种元素之间的关系，参考附图中示出的各对象的位置，使用相对术语(诸如以上、以下、上、下、之上、左、右、垂直或水平)。此类术语在与附图中所示的各设备和/或各元素的位置发生偏离的情况下可以改变是不言自明的。相应地，例如，在设备取向和/或所示元素相对于附图被反转时，在附图的以下描述中被规定为“以上”的特征现在将被布置为“以下”。因此，相对术语仅仅被用于对下文描述的各个体设备和/或各元素之间的相对关系的较简单描述。
图1示出了MEMS印刷电路板模块1的截面图。提供了用于在可听波长谱中生成和/或检测声波的声换能器组装件2(参见图6和7)的MEMS印刷电路板模块1。MEMS印刷电路板模块1基本上包括印刷电路板4和多层结构5(特别是压电结构5)。印刷电路板4是具有由金属制成的至少一个导电层8的多层复合纤维组件。印刷电路板4包括完全集成到印刷电路板4中的ASIC 27和/或无源电子附加组件28。因此，ASIC 27和/或无源电子附加组件28被印刷电路板4完全地封装。
印刷电路板4以具有带有第一开口18和与第一开口18相对的第二开口19的凹陷17为特征。因此，凹陷17完全延伸穿过印刷电路板4。穿孔使得印刷电路板4形成为圆周地闭合的框架，特别是形成为支撑框架15。除了ASIC 27和附加组件28之外，特别是在锚定区域21中的结构5也被集成到此类支撑框架15中。
结构5在凹陷17的内部直接连接到印刷电路板4。相应地，印刷电路板4形成结构支撑，该结构支撑支撑结构5并且结构5可以关于该结构支撑来偏转。压电结构5以具有支撑层7和压电功能区9为特征。在其外部区域中，结构5以具有锚定区域21为特征。在面对印刷电路板4的这种锚定区域21中，结构5紧固地连接到印刷电路板4(特别是导电层8)。在此，导电层8基本上形成结构5的支撑层7，该结构5以此方式被集成到印刷电路板4中。
附加地，结构5以具有中央区域22为特征，该中央区域22被基本上中央地布置在凹陷17的内部。在该中央区域21中，结构5通过至少一个柔性连接元件26来连接到耦合元件23。耦合元件23和印刷电路板4优选地由相同材料(特别是纤维复合材料)制成。结构5可以使耦合元件23相对于印刷电路板4在z方向上或沿着提升轴从这里示出的中间位置偏转。
凹陷17至少部分地形成声换能器组装件2的空腔20，这在图6和图7中全部示出。印刷电路板4还以具有用于电连接到这里未示出的外部设备的外部触点29为特征。
图2以横截面示出了根据图1的MEMS印刷电路板模块1的详细截面，特别是印刷电路板4与结构5之间的连接区域中的MEMS印刷电路板模块1的详细截面。多层印刷电路板4是以具有至少第一导电层8和第二导电层34为特征的层压纤维复合组件。两个导电层8、34通过印刷电路板支撑层14彼此电解耦。结构5在其锚定区域21中连接到印刷电路板4。在此，印刷电路板4的第一导电层8形成结构5的支撑层7。压电功能区9(参见图4和5)由支撑层7来支撑。
支撑层7被层压在印刷电路板4中并且因此直接连接到印刷电路板4。功能区9藉由支撑层7紧固地连接到印刷电路板4。功能层9可被层压在支撑层7上。
外部设备可以通过布置在印刷电路板4的一侧上的外部触点29来连接到声换能器组装件2。出于此目的，第二导电层34的区域中的印刷电路板4以具有附加组件28或ASIC 27(参见图3)为特征(视情况而定)，该附加组件28或ASIC 27仅在图2中示意性地指示。
图3示出了MEMS印刷电路板模块1的附加实施例，而以下基本上描述关于已经描述的实施例的差异。因此，根据以下描述，相同特性的附加实施例使用相同的附图标记。就不再次详细地解释这些相同特性而言，它们的设计和动作模式对应于上述特性。以下描述的差异可以与相应的先前和后续实施例的特性组合。
图3示出了MEMS印刷电路板模块1的详细截面，而结构5不布置在凹陷17内，而是布置在第一开口18的区域中。在此，第一导电层8直接连接到支撑层7。还可以构想，将结构5连接到第二开口19的区域中的印刷电路板4。功能区9至少部分地嵌入在印刷电路板4中并且由支撑层7支撑在第一开口18的区域中。相应地，印刷电路板4形成结构支撑，该结构支撑支撑结构5并且结构5可以关于该结构支撑来偏转。
第二导电层34连接到ASIC 27。ASIC 27构成经封装的控制单元，该经封装的控制单元被电连接到第二导电层34。在所解说的实施例中，ASIC 27被封装在印刷电路板4的中空空间中。然而，替换地或附加地，ASIC 27还可以涂敷或浇铸有合成树脂。同ASIC 27一样，附加电组件28可被耦合到导电层8、34中的一者。
图4示出了压电结构5的详细视图。结构5以具有支撑层7和功能区9为特征。功能区9包括压电层10，该压电层10优选地由锆钛酸铅(PZT)和/或铝氮化物(ALN)构成。为了能够在压电层10偏转之际检测电信号和/或能够通过施加电压主动地偏转压电层10，该压电层10嵌入在上电极层12与下电极层13之间。在此，印刷电路板4的支撑层7形成下电极层13，而结构5通过下电极层13嵌入或直接集成到印刷电路板4中。
图5示出了结构5的附加实施例。根据图4中解说的结构5，该实施例以具有夹在两个电极层12、13之间的压电层10为特征。该层组合构成了下述实施例的基础。根据对该实施例的以下描述，与图4中示出的实施例相比，相同的附图标记被用于相同的特征。除非它们被再次解释，否则它们的设计和动作模式对应于以上已经描述的特征。
根据图5中解说的实施例，除了两个电极层12、13以及压电层10之外，结构5还以具有特别是由氧化硅形成的绝缘层11为特征。在该实施例中，下电极层13不由印刷电路板4自身的支撑层7形成，而是由功能区9中的附加层形成。通过绝缘层11，下电极层13与支撑层7电解耦。
图6示出了声换能器组装件2的第一实施例的截面图。声换能器组装件2包括MEMS印刷电路板模块1、膜6、以及膜框架16。膜6在z方向上或沿着提升轴以振荡方式从膜框架16接收。膜6和膜框架16基本上形成膜模块3。在其外部框架区域中，印刷电路板4连接到膜模块3(特别是膜框架16)的外部连接区域33。内部连接区域32形成在膜6与耦合元件23之间。因此，膜6跨越膜框架16并且在其中央区域被增强。
凹陷17至少部分地形成声换能器组装件2的空腔20。空腔20由MEMS印刷电路板模块1的背对膜框架16的一侧上的外壳部分30封闭。外壳部分30由金属或塑料形成，并且以具有外壳中空空间35(该空间35除了形成凹陷17之外还形成空腔20)为特征。外壳中空空间35的大小可取决于要生成的声压来选择。
结构5被布置在膜6以下和/或基本上与膜6平行。结构5的支撑层7直接连接到印刷电路板4的导电层8、34中的一者，并且可以在z方向上相对于该结构5偏转。压电层10被设计成引起结构5的单向或双向提升移动以用于膜6的偏转。相应地，压电层10与膜6一起工作以便将电信号转换成在声学上可感知的声波。替换地，声学上可感知的声波可被转换成电信号。
结构5藉由附图中未示出的触点来连接到ASIC 27。因此，可以经由ASIC27来控制或操作声换能器组装件2，以使得例如通过压电结构5，膜6可被设置成相对于膜框架16振荡以便产生声能。
图7示出了声换能器组装件2的附加实施例，而以下基本上描述了关于已经描述的实施例的差异。因此，根据以下描述，相同特性的附加实施例使用相同的附图标记。除非它们被再次详细解释，否则它们的设计和动作模式对应于以上已经描述的特征。以下描述的差异可以与相应的先前和之后的实施例的特征组合。
本身未与膜框架16连接的加固元件31被布置在膜6的底部上(特别是在膜6的中间区域中)。因此，加固元件31可以与膜6一起在z方向上相对于膜框架16振荡。附加地，膜6的内部连接区域32以此方式被增强。在该实施例中，膜框架16从印刷电路板4本身形成并因此由相同的材料形成。因此，膜框架16和印刷电路板4被一件式地形成。
根据图7，声换能器组装件2不以具有任何单独的外壳部分30为特征。在此，空腔20由印刷电路板4本身形成并且封闭。然而，同样可以构想根据声换能器组装件2的第一实施例的膜框架16的设计。
图8示出了结构5的第三实施例的俯视图。具体地设计成悬臂的结构5以具有至少一个致动器区域24和一个传感器区域25为特征。致动器/传感器区域24、25被布置在锚定区域21和中央区域22之间。到中央区域22的连接藉由至少一个柔性连接元件26发生。在此，传感器区域25优选地设计成位置传感器，以便向ASIC 27提供取决于膜偏转的传感器信号。在这么做的时候，连接元件26的弹性振荡性质被纳入考虑。经由压电效应(其与结构5的偏转大致成比例)生成的电压经由电极层12、13(比较图4与5)被分接和评估。基于控制信号，结构5可以由ASIC 27以受控的方式来驱动。
传感器区域25和致动器区域24由共同的压电层10形成。在此，至少一个区域是传感器区域25，两个致动器区域24藉由该传感器区域25相对于彼此分隔开。致动器区域24彼此电隔离。两个区域24、25可以从相对于彼此的材料(特别是从锆钛酸铅或氮化铝)形成。
本发明不限于所解说和所描述的实施例。在权利要求书的范围内的各变体是可能的，如同各特征的组合那样，即便它们在不同实施例中被解说和描述。
参考标号的列表
1 MEMS印刷电路板模块
2 声换能器组装件
3 膜模块
4 电路板
5 结构
6 膜
7 支撑层
8 第一导电层
9 功能区
10 压电层
11 绝缘层
12 上电极层
13 下电极层
14 印刷电路板支撑层
15 支撑框架
16 膜框架
17 凹陷
18 第一开口
19 第二开口
20 空腔
21 锚定区域
22 中央区域
23 耦合元件
24 致动器区域
25 传感器区域
26 连接元件
27 ASIC
28 附加组件
29 外部触点
30 外壳部分
31 加固元件
32 内部连接区域
33 外部连接区域
34 第二导电层
35 外壳中空空间
Claims (15)
1.一种用于在可听波长谱中生成和/或检测声波的声换能器组装件(2)的MEMS印刷电路板模块(1)，所述MEMS印刷电路板模块(1)具有：
印刷电路板(4)，以及
多层压电结构(5)，藉由所述多层压电结构(5)，出于此目的而提供的膜(6)可被设置成振荡和/或膜(6)的振荡可被检测到，
其特征在于，
所述多层压电结构(5)在面对所述印刷电路板(4)的锚定区域(21)中直接且紧固地连接到所述印刷电路板(4)。
2.根据前述权利要求所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，所述印刷电路板(4)被设计成所述结构(5)的结构支撑，特别是设计成支撑框架(15)。
3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，所述印刷电路板(4)以具有凹陷(17)为特征，优选地以具有完全延伸穿过所述印刷电路板(4)的凹陷(17)为特征，而所述结构(5)特别是被布置在所述凹陷(17)的开口(18、19)的区域中的前侧上或在所述凹陷(17)内。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，所述结构(5)的所述锚定区域(21)被嵌入到所述印刷电路板(4)中和/或层压在所述印刷电路板(4)中。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，所述结构(5)是致动器结构和/或传感器结构，和/或包括由金属、特别是由铜制成的至少一个支撑层(7)，所述支撑层(7)优选地以具有1到50μm的厚度为特征。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，所述印刷电路板(4)是多层和/或层压纤维复合组件，和/或以具有由金属制成的至少一个电导体层(8)为特征，所述电导体层(8)形成所述结构(5)的所述支撑层(7)。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，所述结构(5)以具有至少一个压电层(10)为特征，所述压电层(10)电耦合到所述支撑层(7)和/或特别是藉由布置在所述压电层(10)与所述支撑层(7)之间的绝缘层(11)来与所述支撑层(7)电解耦。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，所述压电层(10)布置在两个电极层(12、13)之间，而优选地，所述支撑层(7)形成两个这种电极层(12、13)中的一者。
9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，所述结构(5)以具有中央区域(22)为特征，耦合元件(23)附连到所述中央区域(22)，而所述耦合元件(23)和所述印刷电路板(4)优选地由相同材料、特别是纤维复合材料制成。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，ASIC(27)和/或无源附加电子组件(28)以完全封装的方式嵌入到所述印刷电路板(4)中。
11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块，其特征在于，所述印刷电路板(4)以具有用于电连接到外部设备的至少一个外部触点(29)为特征。
12.一种用于在可听波长谱中生成和/或检测声波的声换能器组装件(2)，其具有：
膜(6)，以及
MEMS印刷电路板模块(1)，
所述MEMS印刷电路板模块(1)包括印刷电路板(4)以及
多层压电结构(5)，藉由所述多层压电结构(5)，所述膜(6)可被设置成振荡和/或所述膜(6)的振荡可被检测到，
其特征在于，
所述MEMS印刷电路板模块(1)根据前述权利要求中的一项或多项来形成。
13.根据前述权利要求所述的声换能器组装件，其特征在于，所述膜(6)在其边缘区域中直接连接到所述印刷电路板(4)，或所述声换能器组装件(2)包括以具有所述膜(6)和膜框架(16)为特征的膜模块(3)，所述膜框架(16)将所述膜(6)支撑在所述膜(6)的边缘区域中和/或所述膜模块(3)藉由所述膜框架(16)来连接到所述MEMS印刷电路板模块(1)。
14.根据前述权利要求中的一项或多项所述的声换能器组装件，其特征在于，所述声换能器组装件(2)包括至少部分地由所述印刷电路板(4)的凹陷(17)和/或外壳部分(30)来形成的空腔(20)，特别是所述外壳部分(30)由金属或塑料制成，所述外壳部分(30)优选地在背对所述膜模块(3)的一侧上连接到所述MEMS印刷电路板模块(1)。
15.一种用于根据前述权利要求中的一项或多项所述的MEMS印刷电路板模块(1)和/或声换能器组装件(2)的制造方法，
其中
通过藉由层压将至少一个金属导电层(8)和多个印刷电路板支撑层(14)彼此连接的方式来制造多层印刷电路板(4)，所述印刷电路板支撑层(14)特别是由纤维复合材料制成，
其特征在于，
多层压电结构(5)被形成并且在面对所述印刷电路板(4)的锚定区域(21)中藉由层压来直接且紧固地连接到所述印刷电路板(4)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Andrea Wesconi Clerici Beltrami Inventor after: Ferruccio Bertoni Inventor before: Andrea Wesconi Clerici Inventor before: Ferruccio Bertoni |
|
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1250192 Country of ref document: HK |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |