CN109314828B - 具有集成压力传感器的麦克风装置 - Google Patents

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Abstract

麦克风装置包括：麦克风管芯，该麦克风管芯包括第一麦克风马达和第二麦克风马达；声学集成电路，该声学集成电路构造为处理由所述第一麦克风马达和所述第二麦克风马达产生的信号；以及传感器管芯，该传感器管芯堆叠在所述声学集成电路的顶部上，其中所述传感器管芯包括压力传感器。另一麦克风包括：麦克风管芯，该麦克风管芯包括第一麦克风马达和第二麦克风马达；以及集成电路管芯。所述集成电路管芯包括声学集成电路，该声学集成电路构造为处理由所述第一麦克风马达和所述第二麦克风马达产生的信号；压力传感器；以及压力集成电路，该压力集成电路构造为按压由所述压力传感器产生的信号。

Description

具有集成压力传感器的麦克风装置
技术领域
本公开总体涉及麦克风装置，更具体地说，涉及将压力传感器与微机电系统(MEMS)麦克风集成的麦克风装置。
背景技术
麦克风用在诸如智能手机、便携式计算机、平板电脑，助听器之类的各种电子装置中。在某些情况下，希望向电子装置提供压力传感器以用于感测附近的大气压力。例如，压力传感器可以用作高度计以通过智能手机上的GPS辅助高度测量。在另一应用中，压力传感器可以用作气压计以检测空气压力的变化以便获得气候信息。然而，当放置在装置(例如，智能手机)内时，压力传感器可能由于装置的基本上将装置内的部件与环境条件隔离的这样的设计而丧失精确性。另外，压力传感器对装置的外壳变形和内部热源(例如，应用处理器)敏感，这进一步恶化了压力传感器的精确性。
发明内容
本公开的一个实施方式涉及一种麦克风装置，该麦克风装置包括：基板；形成在基板中的端口；以及附接到基板的罩，该罩与基板一起形成壳体内部。麦克风管芯布置在壳体内部中以及端口的顶部上。麦克风芯片包括膜片和与膜片相对的背板。在一些实施方式中，麦克风管芯可以包括双背板。晶圆级芯片规模封装布置在壳体内部中并附接到基板。晶圆级芯片规模封装包括压力传感器。
在一些实施方式中，麦克风装置还包括声学集成电路，该声学集成电路布置在壳体内部并附接到基板，其中声学集成电路被构造为处理由麦克风管芯产生的信号。在一些实施方式中，麦克风装置还包括嵌入基板中的声学集成电路，其中声学集成电路被构造为处理由麦克风管芯产生的信号。在一些实施方式中，麦克风管芯至少部分地布置在声学集成电路上方。在一些实施方式中，晶圆级芯片规模封装以倒装芯片构造借助晶圆级芯片规模封装的表面上的焊球附接到基板。在一些实施方式中，晶圆级芯片规模封装还包括压力集成电路，该压力集成电路构造为处理由压力传感器产生的信号。在一些实施方式中，晶圆级芯片规模封装还包括温度传感器。在一些实施方式中，在将晶圆级芯片规模封装集成到麦克风装置中之前，预校准由晶圆级芯片规模封装承载的压力传感器。
本公开的另一个实施方式涉及一种麦克风装置，该麦克风装置包括基板、形成在基板中的端口以及附接到基板的罩，该罩与基板一起形成壳体内部。麦克风管芯布置在壳体内部中以及端口的顶部上。麦克风管芯包括第一麦克风马达和第二麦克风马达。第一麦克风马达包括第一膜片和与第一膜片相对的第一背板。第二麦克风马达包括第二膜片和与第二膜片相对的第二背板。声学集成电路被构造为处理由第一麦克风马达和第二麦克风马达产生的信号。传感器管芯布置在壳体内部中并堆叠在声学集成电路的顶部上。
在一些实施方式中，声学集成电路布置在壳体内部中并附接到基板。在一些实施方式中，传感器管芯的背面借助低压粘合剂附接到声学集成电路。在一些实施方式中，声学集成电路嵌入基板中。在一些实施方式中，麦克风管芯至少部分地布置在声学集成电路上方。在一些实施方式中，第二麦克风马达布置在第一麦克风马达旁边，并且第一麦克风马达和第二麦克风马达呈差分输出构造。在一些实施方式中，相反极性的电压被施加到第一膜片和第二膜片。在一些实施方式中，与第一膜片和第一背板相比，第二膜片和第二背板被翻转。在一些实施方式中，声学集成电路是专用集成电路(ASIC)管芯。在一些实施方式中，第一麦克风马达和第二麦克风马达是微机电系统(MEMS)麦克风，并且其中压力传感器是MEMS压力传感器。在一些实施方式中，传感器管芯还包括温度传感器。在一些实施方式中，在传感器管芯集成到麦克风装置中之后校准由传感器管芯承载的压力传感器。在一些实施方式中，压力传感器的校准信息储存在传感器管芯中包括的一次性可编程存储器中。
本公开的又一实施方式涉及一种麦克风装置，其包括基板、形成在基板中的端口以及附接到基板的罩，该罩与基板一起形成壳体内部。麦克风管芯布置在壳体内部中以及端口的顶部上。麦克风芯片包括第一麦克风马达和第二麦克风马达。第一麦克风马达包括第一膜片和与第一膜片相对的第一背板。第二麦克风马达包括第二膜片和与第二膜片相对的第二背板。集成电路管芯布置在壳体内部中并附接到基板。集成电路管芯包括：声学集成电路，其构造为处理由第一麦克风马达和第二麦克风马达产生的信号；压力传感器；以及压力集成电路，其构造为处理由压力传感器产生的信号。
在一些实施方式中，第二麦克风马达布置在第一麦克风马达旁边，并且第一麦克风马达和第二麦克风马达呈差分输出构造。在一些实施方式中，相反极性的电压被施加到第一膜片和第二膜片。在一些实施方式中，与第一膜片和第一背板相比，第二膜片和第二背板被翻转。在一些实施方式中，集成管芯还包括温度传感器。在一些实施方式中，在集成电路管芯集成到麦克风装置中之后校准由集成电路管芯承载的压力传感器。在一些实施方式中，压力传感器的校准信息储存在集成电路管芯中包括的一次性可编程存储器中。
本公开的另一个实施方式涉及一种麦克风装置，该麦克风装置包括基板、罩、形成在罩中的端口以及附接到基板和罩的壁，该壁与基板和罩一起形成壳体内部。麦克风管芯附接到罩并且布置在壳体内部中。麦克风管芯包括膜片和与膜片相对的背板。传感器管芯布置在壳体内部中并附接到基板。传感器管芯包括压力传感器。
在一些实施方式中，麦克风装置还包括声学集成电路，该声学集成电路布置在壳体内部中并附接到罩，其中声学集成电路被构造为处理由麦克风管芯产生的信号。在一些实施方式中，麦克风装置还包括嵌入罩中的声学集成电路，其中声学集成电路被构造为处理由麦克风管芯产生的信号。在一些实施方式中，传感器管芯还包括温度传感器。在一些实施方式中，在将传感器管芯集成到麦克风装置中之后校准压力传感器。在一些实施方式中，压力传感器的校准信息储存在传感器管芯中包括的一次性可编程存储器中。
在结合附图的情况下根据以下详细描述，这些和其它特征以及其组织和操作方式将变得显而易见。
附图说明
图1(A)是根据第一实施方式的具有集成压力传感器的麦克风装置的示意性立体图；
图1(B)是图1(A)的麦克风装置的俯视图；
图1(C)是图1(A)的麦克风装置的沿线A-A'的截面图；
图1(D)是图1(A)的麦克风装置的沿线B-B'的截面图；
图1(E)是晶圆级芯片规模封装(WLCSP)的示意性预期图，该晶圆级芯片规模封装包括待集成到图1(A)至图1(D)的麦克风装置中的压力传感器；
图1(F)是图1(A)的麦克风装置的变型的俯视图；
图1(G)是图1(F)的麦克风装置的截面图；
图1(H)是图1(A)的麦克风装置的另一变型的俯视图；
图1(I)是图1(H)的麦克风装置的截面图；
图2(A)是根据第二实施方式的具有集成压力传感器的麦克风装置的示意性立体图；
图2(B)是图2(A)的麦克风装置的俯视图；
图2(C)是图2(A)的麦克风装置的沿线A-A'的截面图；
图2(D)是图2(A)的麦克风装置的沿线B-B'的截面图；
图2(E)是图2(A)的麦克风装置的变型的沿线B-B'的截面图；
图2(F)是图2(A)的麦克风装置的另一变型的沿线B-B'的截面图；
图3(A)是根据第三实施方式的具有集成压力传感器的麦克风装置的示意性立体图；
图3(B)是图3(A)的麦克风装置的俯视图；
图3(C)是图3(A)的麦克风装置的沿线A-A'的截面图；
图3(D)是图3(A)的麦克风装置的沿线B-B'的截面图；
图4(A)是根据第四实施方式的具有集成压力传感器的麦克风装置的截面图；
图4(B)是图4(A)的麦克风装置的变型的截面图。
在以下详细描述中，参考了附图，附图形成了本发明的一部分。在图中，除非上下文另有指示，否则类似的附图标记通常标识类似的部件。
具体实施方式
总体上参考附图，本文中公开的各种实施方式涉及具有集成压力传感器的麦克风装置，即，在单个封装中与压力传感器封装在一起的一个或多个麦克风。特别地，压力传感器放置在麦克风的后部容积中并且依赖于通过麦克风和围绕麦克风的泄漏以进行大气压力测量。通过精心布置本文中所示的部件，能够优化声学性能，能够提高压力测量精确度，能够减小占位空间，并且同时能够简化制造过程。当压力传感器与通常布置在装置的开口后面的麦克风封装在一起时，能够提高压力测量的精确度。开口允许声音和空气流穿过并使压力传感器接近周围环境。而且，将压力传感器与麦克风集成在单个封装中能够减小占位空间，这通常是电子装置所期望的。
参照图1(A)至图1(E)，示出了根据第一实施方式的具有集成压力传感器的麦克风装置。图1(A)示出了麦克风装置的示意性立体图；图1(B)示出了麦克风装置的俯视图；图1(C)示出了麦克风装置的沿线A-A'的截面图；图1(D)示出了麦克风装置的沿线B-B'的截面图；以及图1(E)示出了晶圆级芯片规模封装(WLCSP)的示意性预期图，该封装包括待集成到麦克风装置中的压力传感器。麦克风装置100包括基板(或基座)110、罩(或盖)120、麦克风管芯130、集成电路140以及设置在WLCSP 150中的压力传感器。罩120附接到基板110并与基板110一起形成壳体内部122。端口112形成在基板110中，允许声音和空气流进入壳体内部122。麦克风管芯130、集成电路140和承载压力传感器的WLCSP 150都布置在壳体内部122内并附接到基板110。
基板110可以是由例如焊接掩模层、金属层和内部印刷电路板(PCB)层(例如，由FR-4材料构成)形成的印刷电路板(PCB)。在一些实施方式中，基板110包括相间的导电材料层(例如，铜)和非导电材料(例如，FR-4材料)层。基板110提供将壳体内部122内的部件连接到壳体外部的部件/装置的电路径。特别地，基板110的内表面114可以包括导电材料的蚀刻部分以限定能够通过线接合、倒装芯片接合等电连接到麦克风管芯130、集成电路140和WLCSP 150的引线焊盘、接合焊盘、接地焊盘等(图中未示出)。这些导电焊盘电连接到延伸穿过基板110的导电过孔(当前图中未示出)。过孔是钻穿基板110并填充或镀有导电材料的孔。过孔电连接到形成在基板110的外表面116上的连接区域(当前图中未示出)。连接区域可以是客户焊盘，用于电连接到终端用户装置的外部板。例如，如果麦克风装置100配置在智能手机中，则连接区域电联接到智能手机的主板。应当理解，可以使用各种制作方法来构造基板110，并且可以在基板110中形成各种电路径。
端口112形成在基板110中，用于接收声波和空气流。端口112可以是圆形、椭圆形，矩形等形状。在一些实施方式中，网状物覆盖端口112以防止水、颗粒和/或光进入壳体内部122。
罩120可以是能够由预模制金属或塑料制成的单件杯形形状。在其它实施方式中，罩120包括壁和壁上方的平顶。在一些实施方式中，罩120包括多个层，例如一个或多个塑料、陶瓷和/或金属层。罩120可以具有内部金属涂层，其提供电磁屏蔽(即法拉第笼)，从而防止外部电磁信号的干扰。罩120附接到基板110并与基板110一起形成壳体内部122。特别地，罩120的外围边缘可以借助粘合剂、焊料等紧固到基板110，从而形成密闭和声学密封。
麦克风管芯130附接到基板110的内表面114并且布置在端口112的顶部上。如本文中所使用的，管芯是指小块半导体材料，其上制作有一个或多个功能电路。麦克风管芯130可以是微机电系统(MEMS)麦克风，包括膜片132、与膜片132相对的背板134以及支撑膜片132和背板134的支撑结构136。在一些实施方式中，麦克风管芯130可以包括不只一个背板。例如，麦克风管芯130可包括双背板。在一些实施方式中，膜片132位于背板之间。在其它实施方式中，背板134可以分成两个或更多个背板。
支撑结构136由半导体材料(例如，硅)形成，并且借助例如粘合剂附接到基板110的内表面114。在一些实施方式中，膜片132是未固定到支撑结构136的“自由板”膜片。膜片132在布置该膜片的空间内自由移动。在其它实施方式中，膜片132的移动受到围绕膜片132的外围设置的一些约束元件的约束。在其它实施方式中，膜片132在外围或外围的某些区域处锚固到支撑结构136，并且中央部分能够响应声波(即声音)施加的压力而移动或弯曲。背板134是刚性的并由支撑结构136保持。膜片132和背板134包括导电材料并共同形成电容器。膜片132和背板134之间的距离因声波引起的膜片132的移动而变化，电容随之变更，从而产生能被感测的电信号(例如，电压，电流)。
在操作中，声音穿过端口112进入由支撑结构136和膜片132形成的前部容积124。声波移动膜片132并产生反映膜片132和背板134之间的电容变化的电信号。壳体内部122中的可用空间形成麦克风的后部容积。另一方面，空气流能够经由膜片132和背板134(以及膜片132和背板134的周围)泄漏并且到达由壳体内部122内的WLCSP 150承载的压力传感器。膜片132上制成有通孔以使得膜片132的两侧的静压力能够均衡。在一些实施方式中，背板134上形成有多个穿孔，以使得背板134和膜片132之间的空气能够流通或自由循环。在其它的实施方式中，在膜片132和支撑结构136之间和/或在支撑结构136中存在使空气在前部容积124和壳体内部122之间循环的空的空间。换句话说，因为一定频率以下的压力变化能透过麦克风部件，所以静态或缓慢变更的大气压力能够穿过麦克风部件并施加到壳体内部122内的压力传感器。在一些实施方式中，麦克风的工作频率约为20Hz至20KHz，因此，频率小于截止频率20Hz的大气压力变化能够穿过麦克风。在其它实施方式中，膜片132未被刺穿，使得膜片132不包括任何通孔。
麦克风管芯130还包括用于将麦克风管芯130连接到源和/或地以及用于传输产生的电信号的集成电路140的电连接。对于图1(B)中所示的麦克风管芯130，电连接包括导电迹线137和接合焊盘138。应该理解，这仅用于说明而不是用于限制，可以在麦克风管芯130上实施其它类型的电连接。
集成电路140附接到基板110的内表面114，并沿着方向B-B'布置在麦克风管芯130旁边。集成电路140可以是在管芯上制作的应用规范集成电路(ASIC)，并且借助例如粘合剂附接到基板110的内表面114。集成电路140构造成对由麦克风管芯130产生的电信号执行诸如放大、滤波、处理等的操作，并产生可以由例如终端用户装置使用的输出。集成电路140的处理操作可以包括模拟和/或数字信号处理功能。在一些实施方式中，由麦克风管芯130产生的电信号经由麦克风管芯130上的接合焊盘138和集成电路140上的相应焊盘(图中未示出)之间的线结合传输到集成电路140。如以上关于基板110的电连接论述的，集成电路140的输出可以经由集成电路140与基板110的内表面114上的导电焊盘之间的线结合，然后通过延伸穿过基板110的导电过孔和基板110的外表面116上的连接区域传输到外部装置。应该理解，这仅用于说明而不是用于限制；可以使用各种方法在集成电路140和外部装置之间进行电连接，以输出处理后的信号。
承载压力传感器的WLCSP 150附接到基板110的内表面114，并沿方向A-A'设置在麦克风管芯130旁边。在一些实施方式中，方向A-A'不同于方向B-B'。在其它实施方式中，方向A-A'基本垂直于方向B-B'。如本文中所使用的，WLCSP指的是以晶圆级封装集成电路而不是在从晶圆切割各个单元之后将它们组装在封装中的技术。如图1(E)中所示，WLCSP 150可以是在表面上具有焊球(也称为“凸块”)152的阵列的管芯。WLCSP 150可以以倒装芯片构造通过焊接处理经由焊球152固定并电连接到基板110的内表面114。如本文中所使用的，倒装芯片构造指的是WLCSP 150经由焊球152直接接合到基板110。在一些实施方式中，WLCSP150还包括保护内部电路免受环境影响的保护层。WLCSP 150是这样一种封装，其与封闭管芯具有相同的占位空间或略大的占位空间。WLCSP的其它优点包括使管芯到PCB的电感最小化，增强热传导等。
由WLCSP 150承载的压力传感器能够感测装置100附近的大气压力。在一个应用中，压力传感器能够用作高度计，以辅助例如智能手机或户外手表上的GPS校正高度测量。在另一个应用中，压力传感器能够用作气压计以通过检测由迫近的雷暴、冷锋、飓风等引起的大气压力的变化来获得气候信息。在一些实施方式中，压力传感器包括压阻传感器，其电阻随气压的变化而变更。压力传感器可以是MEMS压力传感器。应该理解，这仅用于说明而不是用于限制；压力传感器可以使用诸如电容变更、电感变更或质量负载之类的其它操作以将大气压力信息转换为能够被感测的电信号。
空气流能够到达壳体内部122内的压力传感器，从而实现感测操作。特别地，来自外部环境的空气流穿过端口112和前部容积124，通过膜片132和背板134(以及膜片132和背板134的周围)泄漏，并到达由壳体内部122内的WLCSP 150承载的压力传感器。如以上关于麦克风所论述的，静态或缓慢变更的大气压力能够穿过麦克风部件，因为麦克风部件对于低于截止频率(例如，20Hz)的压力变化是可透过的。换句话说，端口112限定用于麦克风的声学进入端口和用于压力传感器的进入端口。
WLCSP 150还可以包括用于驱动压力传感器和/或处理由压力传感器产生的电信号的集成电路。集成电路对由压力传感器产生的信号执行诸如放大、滤波、处理之类的操作，并产生可以由例如终端用户装置使用的输出。集成电路的处理操作可以包括模拟和/或数字信号处理功能。如以上关于基板110的电连接论述的，集成电路的输出可以经由焊球152传输到基板110的内表面114上的导电焊盘，然后通过延伸穿过基板110的导电过孔和基板110的外表面116上的连接区域传输到外部装置。在一些实施方式中，在WLCSP 150被集成到麦克风装置100中之前校准由WLCSP 150承载的压力传感器，以便传送精确的读数。在校准期间，将压力传感器的示值读数与精确值进行比较，并确定测量值与精确值之间的关系。在其它实施方式中，校准信息储存在存储器(例如，一次性可编程存储器(OTP))中。储存校准信息的存储器可以包括在WLCSP 150中。
在一些实施方式中，WLCSP 150还包括温度传感器和用于驱动温度传感器和/或处理由温度传感器产生的电信号的集成电路。温度传感器可以用于环境温度测量。另外，因为温度通常在一定程度上影响压力传感器的操作，所以温度读数能用于校正压力读数。在一些实施方式中，温度传感器是由具有已知温度系数的材料制成的电阻温度装置。温度传感器可以使用诸如电容变更、热电偶之类的其它操作以将温度信息转换为能够被感测的电信号。
对于如图1(A)至图1(E)中所示的具有集成压力传感器的麦克风装置，能够优化声学性能，能够提高压力测量精确度，能够减小占位空间，并且能够简化制作过程。因为几乎整个壳体内部122用作麦克风的后部容积，所以麦克风敏感度增加并且信噪比(SNR)得到改善。压力测量的改善是由于压力传感器经由麦克风的声学端口与环境处于流体连通。此外，通过将设置在WLCSP中的压力传感器和麦克风管芯集成在单个封装中，能够减小占位空间并且能够简化制造过程。
参照图1(F)和图1(G)，示出了图1(A)至图1(F)中描绘的麦克风装置的变型。图1(F)示出了该变型的俯视图；并且图1(G)示出了沿线B-B'的截面图。除了集成电路140嵌入基板110中之外，如图1(F)和图1(G)中所示的具有集成压力传感器的麦克风装置类似于图1(A)至图1(E)中所示的装置。如本文中所使用的，嵌入基板110中指的是集成电路140完全被基板110包围。在一些实施方式中，集成电路140通过层压处理嵌入基板110中，即，PCB材料(环氧树脂层压板、铜和粘合剂)在使用温度、压力的过程中并可能处于真空环境中进行分层并放置在集成电路140周围。在其它实施方式中，基板110中形成有填充或镀有导电材料的贯穿孔，该贯穿孔从集成电路140延伸到基板110的内表面114上的导电焊盘，其也被称为“μ-过孔”。μ过孔将集成电路140电连接到导电焊盘，以用于接收由麦克风管芯130产生的电信号并将处理的信号传输到外部装置。后部容积因嵌入式集成电路的布置而增大，从而改善了麦克风装置100的声学性能(例如，SNR)。而且，由于增加的后部容积，对于给定的封装尺寸能够容纳更大的管芯。
参照图1(H)和图1(I)，示出了图1(A)至图1(E)中描绘的麦克风装置的另一变型。图1(H)示出了该变型的俯视图；并且图1(I)示出了沿线B-B'的截面图。类似于图1(F)和图1(G)中所示的麦克风装置，集成电路140嵌入基板110中。但是，麦克风管芯130至少部分地布置在集成电路140上。重叠的麦克风管芯130和集成电路140的这种布置能够进一步减小整个装置的尺寸。
参照图2(A)至图2(D)，示出了根据第二实施方式的具有集成压力传感器的麦克风装置。图2(A)示出了麦克风装置的示意性立体图；图2(B)示出了麦克风装置的俯视图；图2(C)示出了麦克风装置的沿线A-A'的截面图；并且图2(D)示出了麦克风装置的沿线B-B'的截面图。麦克风装置200包括：基板(或基座)210；罩(或盖)220；包括第一麦克风马达231和第二麦克风马达235的麦克风管芯230；集成电路240；以及设置在传感器管芯250上的压力传感器。如本文中所使用的，麦克风马达是指膜片/背板组件。罩220附接到基板210并与基板210一起形成壳体内部222。端口212形成在基板210中，允许声音和空气流进入壳体内部222。麦克风管芯230和集成电路240布置在壳体内部222内并附接到基板210。包括压力传感器的传感器管芯250堆叠在集成电路240的顶部上。
基板210、端口212和罩220可以分别具有与图1中所示的基板110、端口112和罩120类似的结构。
麦克风管芯230附接到基板210的内表面214并且布置在端口212的顶部上。麦克风管芯230包括第一麦克风马达231、沿方向B-B'布置在第一麦克风马达231旁边的第二麦克风马达235以及支撑第一麦克风马达231和第二麦克风马达235的支撑结构236。麦克风马达231和235可以是微机电系统(MEMS)麦克风。第一麦克风马达231包括：第一膜片232；以及第一背板234，第一背板234与第一膜片232相对并与第一膜片232形成电容器。第二麦克风马达235包括：第二膜片237；以及第二背板239，第二背板239与第二膜片237相对并与第二膜片237形成电容器。支撑结构236由半导体材料(例如硅)形成，并借助例如粘合剂附接到基板210的内表面214。第一膜片232和第二膜片237均可以是自由板、受约束膜片或锚定膜片。第一前部容积224由支撑结构236和用于第一麦克风马达231的第一膜片232形成。第二前部容积226由支撑结构236和用于第二麦克风马达235的第二膜片237形成。壳体内部222中的可用空间形成用于麦克风马达231和235两者的后部容积。
双麦克风马达的布置能够改善麦克风装置200的信噪比(SNR)。在操作中，可以将相反极性的电压施加到第一膜片232和第二膜片237(例如，将正电压施加到第一膜片232，并且将负电压施加到第二膜片237，反之亦然)。在一些实施方式中，将相反极性的电压施加到第一背板234和第二背板239(例如，将正电压施加到第一背板234并且将负电压施加到第二背板239，反之亦然)。第一麦克风马达231处产生第一信号，该第一信号包括诸如电源噪声、RF噪声之类的噪声和在第一膜片/背板处接收的预期声音信号。第二麦克风马达235处产生第二信号，该第二信号包括噪声和在第二膜片/背板处接收的预期声音信号。预期的声音信号相对于彼此异相180度，而第一和第二信号中的噪声是共同的。因此，在表示第一信号和第二信号之间的差异的差分信号中，在增强预期声音信号的同时消除噪声。以这种方式，能够改善麦克风装置200的SNR。在另一实施方式中，与第一麦克风马达231的膜片/背板相比，第二麦克风马达235的膜片/背板翻转。特别地，232表示第一膜片，234表示第一麦克风马达231的第一背板；239表示第二膜片，237表示第二麦克风马达235的第二背板。在操作中，可以将相同极性的电压施加到第一膜片232和第二背板237(或第一背板234和第二膜片239)以便在第一麦克风马达231和第二麦克风马达235中产生差分信号。应该理解，双马达的差分构造仅用于说明而不是用于限制；可以实施双马达的其它布置以改善SNR。
空气流能够经由麦克风马达231和235(以及麦克风马达231和235周围)泄漏并且到达由壳体内部222内部的传感器管芯250承载的压力传感器。膜片上制成有通孔以使膜片的两侧的静压力均衡。在一些实施方式中，背板上形成有多个穿孔以使空气能够流通或自由循环。在其它实施方式中，在膜片和支撑结构236之间和/或在支撑结构236中存在空的空间，用于空气在前部体积224,226和壳体内部222之间循环。
如以上关于图1中所示的麦克风管芯130的电连接所论述的，麦克风管芯230还包括电连接(导电迹线、接合焊盘等)，该电连接用于将麦克风马达231和235连接到源和/或地并用于将产生的电信号传输到集成电路240以进行处理。
集成电路240附接到基板210的内表面214并且沿方向A-A'布置在麦克风管芯230旁边。在一些实施方式中，方向A-A'不同于方向B-B'。在其它实施方式中，方向A-A'基本垂直于方向B-B'。集成电路240可以是在管芯上制作的应用规范集成电路(ASIC)，并且借助例如粘合剂附接到基板210的内表面214。集成电路240构造成对由麦克风马达231,235产生的电信号执行诸如放大、滤波、差分处理之类的操作，并产生能由例如终端用户装置使用的输出。集成电路240的处理操作可以包括模拟和/或数字信号处理功能。在一些实施方式中，由麦克风马达231,235产生的电信号通过线结合传输到集成电路240。如以上关于图1中所示的基板110的电连接所论述的，集成电路240的输出能够通过集成电路240上的接合焊盘242和基板210的内表面214上的导电焊盘218之间的线结合来传输，然后通过基板210中的导体(例如，过孔)和基板210的外表面216上的连接区域传输到外部装置。应理解，这仅用于说明而非用于限制；能够使用各种方法在集成电路240和外部装置之间进行电连接以输出处理的信号。
承载压力传感器的传感器管芯250堆叠在壳体内部222内的音频集成电路240的顶部上。在一些实施方式中，传感器管芯250的背面使用低应力粘合剂(也称为低模量粘合剂，例如Wacker 988)附接到集成电路240以降低压力传感器对基板210的应力的敏感度。由传感器管芯250承载的压力传感器可以类似于由图1中所示的WLCSP 150承载的压力传感器。压力传感器可以是MEMS压力传感器。然而，与WLCSP 150不同，传感器管芯250是裸管芯而不是放入封装中。另外，传感器管芯250通过线结合252而不是通过倒装芯片构造中的焊球电连接到基板210。空气流能够到达壳体内部222内的压力传感器，从而实现感测操作。特别地，来自环境的空气流穿过端口212以及第一前部容积224和第二前部容积226，经由第一麦克风马达231和第二麦克风马达235(以及第一麦克风马达231和第二麦克风马达235的周围)泄漏，并到达壳体内部222内的压力传感器。端口212限定用于两个麦克风马达231,235的声学进入端口和用于由传感器管芯250承载的压力传感器的进入端口。
传感器管芯250还包括用于驱动压力传感器和/或处理由压力传感器产生的电信号的集成电路。该集成电路对由压力传感器产生的信号执行诸如放大、滤波、处理之类的操作，并产生能够由例如终端用户装置使用的输出。集成电路的处理操作可以包括模拟和/或数字信号处理功能。集成电路的输出能够通过线结合250传输到基板210，然后传输到外部装置。在一些实施方式中，在传感器管芯250集成到麦克风装置200中之后校准压力传感器，以便传送精确的读数。与图1中所示的WLCSP所承载的预校准压力传感器不同，在组装麦克风装置200的部件之后校准由传感器管芯250承载的压力传感器，因为组装过程可能引入应力，这将影响压力传感器读数。在校准期间，将压力传感器的示值读数与精确值进行比较，并确定测量值与精确值之间的关系。在其它实施方式中，校准信息储存在能包括在传感器管芯250中的存储器(例如，OTP)中。在一些实施方式中，传感器管芯250还包括温度传感器和用于驱动温度传感器和/或处理由温度传感器产生的电信号的集成电路。
在如图2(A)至图2(D)中所示的具有集成压力传感器的麦克风装置中，双马达布置用于进一步改善SNR。同时，压力传感器与周围环境流体连通，以实现精确的压力测量。此外，通过将传感器管芯堆叠在声学集成电路的顶部上，能够减小占位空间并且能够简化制造过程。
参照图2(E)，示出了图2(A)至图2(D)中描绘示的麦克风装置的变型。图2(E)中所示的麦克风装置与图2(A)至图2(D)中所示的装置的不同之处在于：集成电路240嵌入基板210中，并且传感器管芯250的背面直接附接到基板210。低应力粘合剂(也称为低模量粘合剂，例如Wacker 988)可用于将传感器管芯250固定到基板210，以降低压力传感器对基板210的应力的敏感度。在一些实施方式中，集成电路240通过层压的过程嵌入基板210中。在其它实施方式中，基板210中形成有μ-过孔，该μ-过孔从集成电路240延伸到基板210的内表面214上的导电焊盘，将集成电路240电连接到麦克风管芯230和外部装置。后部容积能够因嵌入式集成电路的布置而增大，从而改善麦克风装置200的声学性能(例如，SNR)。而且，由于增大的后部容积，对于给定的封装尺寸能够容纳更大的管芯。
参照图2(F)，示出了图2(A)至图2(D)中描绘的麦克风装置的另一变型。类似于图2(E)中所示的麦克风装置，集成电路240嵌入基板210中，并且传感器管芯250的背面直接附接到基板210。但是麦克风管芯230至少部分地布置在集成电路240上。该布置能够在较小的封装中装配具有集成压力传感器的双MEMS麦克风。
参照图3(A)至图3(D)，示出了根据第三实施方式的具有集成压力传感器的麦克风装置。图3(A)示出了麦克风装置的示意性立体图；图3(B)示出了麦克风装置的俯视图；图3(C)示出了麦克风装置的沿线A-A'的截面图；并且图3(D)示出了麦克风装置的沿线B-B'的截面图。麦克风装置300包括：基板(或基座)310；罩(或盖)320；包括第一麦克风马达331和第二麦克风马达335的麦克风管芯330；以及承载压力传感器的集成电路管芯340。罩320附接到基板310并与基板310一起形成壳体内部322。端口312形成在基板310中，允许声音和空气流进入壳体内部322。麦克风管芯330和集成电路管芯340布置在壳体内部322内并附接到基板310。
基板310、端口312和罩320可以分别具有与图1中所示的基板110、端口112和罩120类似的结构。麦克风管芯330附接到基板310的内表面314并且布置在端口312的顶部上。麦克风管芯端330可以具有与图(2)中所示的麦克风管芯230相似的结构，包括第一麦克风马达331、沿方向B-B'布置在第一麦克风马达231旁边的第二麦克风马达335以及支撑第一麦克风马达331和第二麦克风马达335的支撑结构336。麦克风马达331和335可以是微机电系统(MEMS)麦克风。第一麦克风马达331包括：第一膜片332；以及第一背板334，第一背板334与第一膜片332相对。第二麦克风马达335包括：第二膜片337；以及第二背板339，第二背板339与第二膜片相对。支撑结构336由半导体材料(例如硅)形成，并借助例如粘合剂附接到基板310的内表面314。第一前部容积324由支撑结构336和用于第一麦克风马达331的第一膜片332形成。第二前部容积326由支撑结构336和用于第二麦克风335的第二膜片337形成。壳体内部322中的可用空间形成用于麦克风马达331和335两者的后部容积。麦克风马达331和335可以以差分构造或其它构造布置，以便改善麦克风装置300的SNR。在一些实施方式中，与第一麦克风马达331的膜片和背板相比，第二麦克风马达335的膜片和背板翻转。空气流能够经由麦克风马达331和335(以及麦克风马达331和335周围)泄漏并且到达由壳体内部322内部的集成电路管芯340承载的压力传感器。如以上关于图1中所示的麦克风管芯130的电连接所论述的，麦克风管芯330还包括电连接(导电迹线、接合焊盘等)，该电连接用于将麦克风马达331和335连接到源和/或地并用于将产生的电信号传输到集成电路管芯340以进行处理。
集成电路340附接到基板310的内表面314并且沿方向A-A'布置在麦克风管芯330旁边。在一些实施方式中，方向A-A'不同于方向B-B'。在其它实施方式中，方向A-A'基本垂直于方向B-B'。集成电路管芯340可以是在管芯上制作的应用规范集成电路(ASIC)，并且借助例如粘合剂附接到基板310的内表面314。集成电路管芯340可以包括用于处理由麦克风马达331,335产生的信号的声学集成电路、用于感测装置300附近的大气压力的压力传感器以及用于借助压力传感器处理信号的压力集成电路。在一些实施方式中，由麦克风马达331,335产生的电信号通过线结合传输到集成电路管芯340。如以上关于图1中所示的基板110的电连接所论述的，集成电路管芯340的输出能够通过集成电路管芯340上的接合焊盘342和基板310的内表面314上的导电焊盘318之间的线结合来传输，然后通过基板310中的导体(例如，过孔)和基板310的外表面316上的连接区域传输到外部装置。应理解，这仅用于说明而非用于限制；能够使用各种方法在集成电路管芯340和外部装置之间进行电连接以输出处理的信号。
空气流能够到达壳体内部322内的压力传感器，从而实现感测操作。特别地，来自环境的空气流穿过端口312以及第一前部容积324和第二前部容积326，经由第一麦克风马达331和第二麦克风马达335(以及第一麦克风马达331和第二麦克风马达335的周围)泄漏，并到达壳体内部322内的压力传感器。端口312限定用于两个麦克风马达331,335的声学进入端口和用于由集成电路管芯340承载的压力传感器的进入端口。
在一些实施方式中，在集成电路管芯340集成到麦克风装置300中之后校准压力传感器，以便传送精确的读数。在组装麦克风装置300的部件之后校准压力传感器，因为组装过程可能引入应力，这将影响压力传感器读数。在校准期间，将压力传感器的示值读数与精确值进行比较，并确定测量值与精确值之间的关系。在其它实施方式中，校准信息储存在能包括在集成电路管芯3400中的存储器(例如，OTP)中。在一些实施方式中，集成电路管芯340还包括温度传感器和用于驱动温度传感器和/或处理由温度传感器产生的电信号的集成电路。在一些实施方式中，集成电路管芯340的电路被优化以使麦克风和压力传感器的示值读数之间的串扰最小化。
在如图3(A)至图3(D)中所示的具有集成压力传感器的麦克风装置中，双马达布置用于进一步改善SNR。同时，压力传感器与周围环境处于流体连通，以实现精确的压力测量。此外，通过将压力传感器与声学集成电路集成在同一管芯上，能够减小占位空间并且能够简化制造过程。
参照图4(A)，示出了根据第四实施方式的具有集成压力传感器的麦克风装置。麦克风装置400是盖上MEMS构造，包括基板(或基座)410、罩(或盖)420、壁425、麦克风管芯430、集成电路440以及传感器管芯450。壁425附接到基板410和罩420，与基板410和罩420一起形成壳体内部412。端口422形成在罩420中，允许声音和空气流进入壳体内部412。麦克风管芯430附接到罩420并悬置在端口422上方。集成电路440附接到罩420。传感器管芯450附接到基板410。
基板410、罩420和壁425可以由PCB材料(例如，由FR-4材料构成)制成，并且共同提供将壳体内部412内的部件连接到壳体的外部的部件/装置的电路径。特别地，基板410的内表面414和罩420的内表面421可以包括导电材料的蚀刻部分，以限定能够通过线结合、倒装芯片接合等电连接到麦克风管芯430、集成电路440和传感器管芯450的引线焊盘、接合焊盘、接地焊盘等。这些导电焊盘电连接到延伸穿过壁425和基板410的一个或者多个导电过孔427。过孔427是钻穿壁425和基板410并填充或镀有导电材料的孔。过孔427电连接到形成在基板410的外表面416上的连接区域418。连接区域可以是客户焊盘，用于电连接到终端用户装置的外部板。应当理解，本文中所示的电路径用于说明而非用于限制，各种电路径可以与基板410、罩420以及壁425一起形成。
端口422形成在盖420中，用于接收声波和空气流。端口422可以是圆形、椭圆形，矩形等形状。在一些实施方式中，网状物覆盖端口422以防止水、颗粒和/或光进入壳体内部412。
麦克风管芯430附接到罩420的内表面421并且悬置在端口422上方。麦克风管芯430可以是MEMS麦克风，包括膜片432、与膜片432相对的背板434以及支撑膜片132和背板134的支撑结构436。支撑结构136由半导体材料(例如硅)形成，并借助例如粘合剂附接到罩420的内表面421。壳体内部412中的可用空间形成麦克风的后部容积。空气流能够经由膜片432和背板434(以及膜片432和背板434的周围)泄漏并且到达壳体内部412内的压力传感器管芯450。麦克风管芯430还包括用于将麦克风管芯430连接到源和/或地以及用于将产生的电信号传输到集成电路140以用于处理的电连接(例如，导电迹线和接合焊盘)。
集成电路440附接到罩420的内表面421，并布置在麦克风管芯430旁边。集成电路440可以是在管芯上制作的应用规范集成电路(ASIC)，并且借助例如粘合剂附接到罩420的内表面421。集成电路140构造成对由麦克风管芯430产生的电信号执行诸如放大、滤波、处理等的操作，并产生能够由例如终端用户装置使用的输出。集成电路440的处理操作可以包括模拟和/或数字信号处理功能。在一些实施方式中，由麦克风管芯430产生的电信号经由线结合传输到集成电路440。集成电路440的输出能够经由集成电路440与罩420的内表面421上的导电焊盘之间的线结合传输，然后通过延伸穿过壁425和基板410的导电过孔以及基板410的外表面416上的连接区域418传输到外部装置。应该理解，这仅用于说明而不是用于限制；可以使用各种方法在集成电路140和外部装置之间进行电连接，以输出处理的信号。
承载压力传感器的传感器管芯450使用例如低应力粘合剂(也称为低模量粘合剂，例如Wacker 988)附接到基板410的内表面414。传感器管芯450可以类似于图2中所示的传感器管芯250。在一些实施方式中，由传感器管芯450承载的压力传感器是MEMS压力传感器。传感器管芯450可以通过线结合电连接到基板410。空气流能够到达壳体内部412内的压力传感器，从而实现感测操作。端口422限定用于麦克风管芯430的声学进入端口和用于由传感器管芯450承载的压力传感器的进入端口。
传感器管芯450还包括用于驱动压力传感器和/或处理由压力传感器产生的电信号的集成电路。该集成电路对由压力传感器产生的信号执行诸如放大、滤波、处理之类的操作，并产生能够由例如终端用户装置使用的输出。集成电路的处理操作可以包括模拟和/或数字信号处理功能。集成电路的输出能够通过线结合传输到基板410，然后传输到外部装置。在一些实施方式中，在传感器管芯450集成到麦克风装置400中之后校准压力传感器，以便传送精确的读数。在组装麦克风装置400的部件之后校准由传感器管芯450承载的压力传感器，因为组装过程可能引入应力，这将影响压力传感器读数。在校准期间，将压力传感器的示值读数与精确值进行比较，并确定测量值与精确值之间的关系。在其它实施方式中，校准信息储存在能包括在传感器管芯450中的存储器(例如，OTP)中。在一些实施方式中，传感器管芯450还包括温度传感器和用于驱动温度传感器和/或处理由温度传感器产生的电信号的集成电路。
参照图4(B)，示出了图4中描绘的麦克风装置的变型。图4(B)中所示的麦克风装置与图4(A)中所示的装置的不同之处在于：集成电路440嵌入罩420中。在一些实施方式中，集成电路440通过层压的过程嵌入到罩420中。在其它实施方式中，μ-过孔422形成在罩420中，从集成电路440延伸到罩420的内表面421上的接触焊盘，将集成电路440电连接到麦克风管芯430和外部装置。由于嵌入式集成电路的布置，后部容积能够增加，从而改善了麦克风装置400的声学性能(例如，SNR)。此外，由于增加的后部容积，对于给定的封装尺寸能够容纳更大的管芯。
本文中描述的主题有时示出包含在不同其它部件内或与不同其它部件连接的不同组件。要理解的是，这样描绘的架构仅仅是示例性的，并且实际上可以实施实现相同的功能的许多其它架构。在概念意义上，实现相同功能的部件的任何布置有效地“关联”，使得实现期望的功能。因此，本文中组合以实现特定功能的任何两个组件可以被视为彼此“相关联”，使得实现期望的功能，而不管架构或中间组件如何。同样地，如此关联的任何两个组件也可以被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地联接”以实现期望的功能，并且能够如此关联的任何两个组件也可以被视为彼此“是可可操作地联接的”以实现所需的功能。可可操作地联接的具体示例包括但不限于可物理上匹配和/或物理上交互的部件和/或可无线交互和/或无线交互的组件和/或逻辑上交互和/或逻辑上可交互的部件。
关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员能够根据上下文和/或应用适当地从复数转换为单数和/或从单数转换为复数。为清楚起见，本文中可以明确地阐述各种单数/复数变换。
本领域技术人员将理解，通常，本文中使用的术语，尤其是所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放”术语(例如，术语“包括“应被理解为”包括但不限于，术语“具有”应被理解为“至少具有”，术语“包括”应被理解为“包括但不限于”等。
本领域技术人员将进一步理解，如果意图介绍特定数量的权利要求陈述，则权利要求中将明确地陈述这样的意图，并且在没有这样的陈述的情况下，不存在这样的意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以介绍权利要求陈述。然而，这些短语的使用不应被解释为暗含借助不定冠词“一”或“一个”的权利要求陈述的介绍将含有这种介绍的权利要求的陈述限制成仅含有一个这样陈述的发明的任何特定权利要求，即使相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一个”的不定冠词(例如，“一个”通常应解释为意思是“至少一个”或“一个或多个”)也如此；对于使用用于介绍权利要求陈述的定冠词也是如此。另外，即使明确地陈述特定数量的介绍的权利要求陈述，本领域技术人员也将认识到，这种陈述通常应该被解释成意思是至少所陈述的数量(例如，没有其他修饰语的情况下“两个叙述”的赤裸陈述通常意思是至少两个陈述，或两个或更多个陈述)。
此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯例的那些情况下，通常这样的结构的意义理应是本领域技术人员将理解的惯例(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起的系统、B和C一起和/或A、B和C在一起等)。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯例的那些情况下，通常这样的结构的意义理论是本领域技术人员将理解的惯例(例如，“具有A，B或C中的至少一个的系统“将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起的系统，和/或A、B和C在一起等)。本领域技术人员将进一步理解，实际上任何呈现两个或更多个另选术语的析取词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书或附图中，都应该被理解为考虑包括这些术语之一、任何一个术语或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。此外，除非另有说明，否则词语“近似”、“约”、“大约”，“基本上”等的使用意思是加或减百分之十。
已经出于说明和描述的目的呈现了说明性实施方式的前述描述。其并非旨在穷举或限制所公开的精确形式，并且根据上述教导可以进行修改和变型，或者可以从所公开实施方式的实践中获得。本发明的范围理应由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (37)

1.一种麦克风装置，包括：
基板；
形成在所述基板中的端口；
罩，该罩附接到所述基板，与所述基板一起形成壳体内部；
麦克风管芯，该麦克风管芯布置在所述壳体内部中以及所述端口的顶部上，其中所述麦克风管芯包括第一麦克风马达和第二麦克风马达，其中所述第一麦克风马达包括第一膜片和与所述第一膜片相对的第一背板，并且其中所述第二麦克风马达包括第二膜片和与所述第二膜片相对的第二背板；
声学集成电路，该声学集成电路构造为处理由所述第一麦克风马达和所述第二麦克风马达产生的信号；以及
传感器管芯，该传感器管芯布置在所述壳体内部中并堆叠在所述声学集成电路的顶部上，其中所述传感器管芯包括压力传感器和一次性可编程存储器，其中在所述传感器管芯被集成到所述麦克风装置中之后校准由所述传感器管芯承载的所述压力传感器，并且所述压力传感器的校准信息储存在所述一次性可编程存储器中。
2.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述声学集成电路布置在所述壳体内部中并附接到所述基板。
3.根据权利要求2所述的麦克风装置，其中所述传感器管芯的背面借助低压粘合剂附接到所述声学集成电路。
4.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述声学集成电路嵌入所述基板中。
5.根据权利要求4所述的麦克风装置，其中所述麦克风管芯至少部分地布置在所述声学集成电路之上。
6.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述第二麦克风马达布置在所述第一麦克风马达旁边，并且其中所述第一麦克风马达和所述第二麦克风马达呈差分输出构造。
7.根据权利要求6所述的麦克风装置，其中相反极性的电压被施加到所述第一膜片和所述第二膜片。
8.根据权利要求6所述的麦克风装置，其中与所述第一膜片和所述第一背板相比，所述第二膜片和所述第二背板被翻转。
9.根据权利要求8所述的麦克风装置，其中所述声学集成电路是专用集成电路管芯。
10.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述第一麦克风马达和所述第二麦克风马达是微机电系统麦克风，并且其中所述压力传感器是微机电系统压力传感器。
11.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述传感器管芯还包括温度传感器。
12.一种麦克风装置，包括：
基板；
形成在所述基板中的端口；
罩，该罩附接到所述基板，与所述基板一起形成壳体内部；
麦克风管芯，该麦克风管芯布置在所述壳体内部中以及所述端口的顶部上，其中所述麦克风管芯包括第一麦克风马达和第二麦克风马达，其中所述第一麦克风马达包括第一膜片和与所述第一膜片相对的第一背板，并且其中所述第二麦克风马达包括第二膜片和与所述第二膜片相对的第二背板；以及
集成电路管芯，该集成电路管芯布置在所述壳体内部中并附接到所述基板，其中所述集成电路管芯包括：声学集成电路，该声学集成电路被构造为处理由所述第一麦克风马达和所述第二麦克风马达产生的信号；压力传感器；以及压力集成电路，该压力集成电路构造为处理由所述压力传感器产生的信号，其中在所述集成电路管芯被集成到所述麦克风装置中之后校准所述压力传感器，并且所述压力传感器的校准信息储存在被包括在所述集成电路管芯中的一次性可编程存储器中。
13.根据权利要求12所述的麦克风装置，其中所述第二麦克风马达布置在所述第一麦克风马达旁边，并且其中所述第一麦克风马达和所述第二麦克风马达呈差分输出构造。
14.根据权利要求13所述的麦克风装置，其中相反极性的电压被施加到所述第一膜片和所述第二膜片。
15.根据权利要求13所述的麦克风装置，其中与所述第一膜片和所述第一背板相比，所述第二膜片和所述第二背板被翻转。
16.根据权利要求12所述的麦克风装置，其中所述集成电路管芯还包括温度传感器。
17.一种麦克风装置，包括：
基板；
罩，该罩附接到所述基板，与所述基板一起形成壳体内部；
麦克风管芯，该麦克风管芯布置在所述壳体内部中，其中所述麦克风管芯包括麦克风马达，其中所述麦克风马达包括膜片和与所述膜片相对的背板；
声学集成电路，该声学集成电路构造为处理由所述麦克风马达产生的信号；以及
传感器管芯，该传感器管芯布置在所述壳体内部中并堆叠在所述声学集成电路的顶部上，其中所述传感器管芯包括压力传感器和一次性可编程存储器，
其中在将所述传感器管芯集成到所述麦克风装置中之后校准由所述传感器管芯承载的所述压力传感器，并且所述压力传感器的校准信息储存在所述一次性可编程存储器中。
18.根据权利要求17所述的麦克风装置，其中所述声学集成电路布置在所述壳体内部中并附接到所述基板，并且其中所述传感器管芯的背面借助低压粘合剂附接到所述声学集成电路。
19.根据权利要求17所述的麦克风装置，其中所述声学集成电路嵌入所述基板中，并且其中所述麦克风管芯至少部分地布置在所述声学集成电路之上。
20.根据权利要求17所述的麦克风装置，其中所述麦克风马达是第一麦克风马达，所述膜片是第一膜片，所述背板是第一背板，并且所述麦克风管芯还包括第二麦克风马达，所述第二麦克风马达包括第二膜片和第二背板。
21.根据权利要求20所述的麦克风装置，其中相反极性的电压被施加到所述第一膜片和所述第二膜片。
22.根据权利要求20所述的麦克风装置，其中相反极性的电压被施加到所述第一背板和所述第二背板。
23.根据权利要求20所述的麦克风装置，其中所述第一背板布置在所述第一膜片之上，并且所述第二膜片布置在所述第二背板之上。
24.根据权利要求23所述的麦克风装置，其中相同极性的电压被施加到所述第一膜片和所述第二背板。
25.根据权利要求17所述的麦克风装置，其中所述麦克风马达是微机电系统麦克风。
26.根据权利要求17所述的麦克风装置，其中所述传感器管芯还包括温度传感器。
27.一种麦克风装置，包括：
基板；
罩，该罩附接到所述基板，与所述基板一起形成壳体内部；
麦克风管芯，该麦克风管芯布置在所述壳体内部中，其中所述麦克风管芯包括麦克风马达，并且其中所述麦克风马达包括膜片和与所述膜片相对的背板；以及
集成电路管芯，所述集成电路管芯包括：声学集成电路，该声学集成电路被构造为处理由所述麦克风马达产生的信号；压力传感器；以及压力集成电路，该压力集成电路构造为处理由所述压力传感器产生的信号，其中在所述集成电路管芯被集成到所述麦克风装置中之后校准所述压力传感器，并且所述压力传感器的校准信息储存在被包括在所述集成电路管芯中的一次性可编程存储器中。
28.根据权利要求27所述的麦克风装置，其中所述集成电路管芯还包括温度传感器。
29.根据权利要求27所述的麦克风装置，其中所述麦克风马达是第一麦克风马达，所述膜片是第一膜片，所述背板是第一背板，并且所述麦克风管芯还包括第二麦克风马达，所述第二麦克风马达包括第二膜片和第二背板。
30.根据权利要求29所述的麦克风装置，其中相反极性的电压被施加到所述第一膜片和所述第二膜片。
31.根据权利要求29所述的麦克风装置，其中相反极性的电压被施加到所述第一背板和所述第二背板。
32.根据权利要求29所述的麦克风装置，其中所述第一膜片布置在所述第一背板与所述基板之间，并且其中，所述第二背板布置所述第二膜片与所述基板之间。
33.根据权利要求32所述的麦克风装置，其中相同极性的电压被施加到所述第一膜片和所述第二背板。
34.根据权利要求27所述的麦克风装置，该麦克风装置还包括形成在所述基板中的端口和覆盖所述端口以保护所述壳体内部的网状物。
35.根据权利要求27所述的麦克风装置，其中，所述压力传感器包括压阻传感器。
36.根据权利要求27所述的麦克风装置，其中，所述压力传感器是微机电系统压力传感器。
37.根据权利要求27所述的麦克风装置，其中，所述麦克风马达是微机电系统麦克风。
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