KR20200094127A - 저 프로파일 트랜스듀서 모듈 - Google Patents

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KR20200094127A
KR20200094127A KR1020200094574A KR20200094574A KR20200094127A KR 20200094127 A KR20200094127 A KR 20200094127A KR 1020200094574 A KR1020200094574 A KR 1020200094574A KR 20200094574 A KR20200094574 A KR 20200094574A KR 20200094127 A KR20200094127 A KR 20200094127A
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알폰스 데헤
호스트 테우스
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인피니언 테크놀로지스 아게
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Abstract

트랜스듀서 구조체가 개시된다. 트랜스듀서 구조체는, 기판의 제 1 면 상에 위치되는 MEMS 구조체, 및 기판의 제 1 면에 커플링되고 MEMS 구조체를 커버하는 뚜껑을 갖는 기판을 포함할 수 있다. 기판은, 기판의 제 1 면 상에서 뚜껑으로부터 측방향으로 변위되고 MEMS 구조체에 전기 커플링되는 전기 콘택트를 포함할 수 있다.

Description

저 프로파일 트랜스듀서 모듈{LOW PROFILE TRANSDUCER MODULE}
다양한 실시예들은, 일반적으로 계층화된 또는 계단형 형상을 갖는 저 프로파일 트랜스듀서 모듈에 관한 것이다.
많은 전자 디바이스들(예를 들어, 스마트폰들, 태블릿들, 랩탑들, 카메라들 등)은 센서들 및 트랜스듀서들을 포함하는 다양한 전자 컴포넌트들을 활용한다. 이러한 전자 컴포넌트들은 일반적으로 기판 및/또는 회로 보드들에 탑재되어, 주어진 전자 디바이스의 동작을 가능하게 한다. 추가적으로, 대다수의 이러한 전자 컴포넌트들은 적절히 기능하기 위해 예를 들어, 음향 밀봉과 같은 특수한 탑재 기술들을 요구한다. 이러한 특수한 탑재 기술들은 기판의 두께 및 컴포넌트 자체의 두께와 함께 전체 패키지 크기에 기여한다. 대부분의 전자 디바이스들, 특히 소비자 전자기기들에서, 더 작고 더 얇은 디바이스가 점점 더 바람직해지고 있다.
다양한 실시예들에서, 트랜스듀서 구조체가 제공된다. 트랜스듀서 구조체는, 기판의 제 1 면 상에 위치되는 마이크로-전자-기계 시스템(MEMS) 구조체 및 MEMS 구조체를 커버하는 뚜껑(lid)을 갖는 기판을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 기판은, 기판의 제 1 면 상에서 뚜껑으로부터 측방향으로 배치된 전기 콘택트로서 구현될 수 있고, 전기 콘택트는 MEMS 구조체에 전기 커플링될 수 있다.
도면들에서, 유사한 참조 부호들은 일반적으로 상이한 도면들 전반에 걸쳐 동일한 부분들을 지칭한다. 도면들은 반드시 실제대로일 필요가 없고, 그 대신, 본 개시의 원리들을 예시할 때 일반적으로 강조가 행해진다. 하기 설명에서, 본 개시의 다양한 설명에서, 본 개시의 다양한 실시예들은 하기 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1은, 잠재적인 실시예에 따라, 기판에 탑재되고 기판의 개구부 위에 현수되는 MEMS 디바이스, 및 개구부를 포함하는 기판 부분과 MEMS 디바이스 모두를 커버하는 뚜껑을 포함하는 트랜스듀서 구조체의 단면 표현을 도시한다.
도 2는, 실시예에 따라, 기판에 탑재된 MEMS 디바이스, MEMS 디바이스를 커버하는 뚜껑, 및 MEMS 디바이스 위에 배열되는 뚜껑의 개구부를 포함하는 트랜스듀서 구조체에 대한 단면 표현을 도시한다.
도 3은, 기판에 탑재되고 기판의 개구부 위에 현수되는 MEMS 디바이스, MEMS 디바이스를 커버하는 뚜껑, MEMS 디바이스 위에 배열되는 뚜껑의 개구부, 및 뚜껑에 대향하는 면 상에서 기판에 커플링되는 후방 볼륨 뚜껑을 포함하는 트랜스듀서 구조체의 예시적인 실시예에 대한 단면 표현을 도시한다.
도 4는, 트랜스듀서 구조체가 몰딩된 리드 프레임 칩 패키지로서 구현되는 잠재적인 실시예를 단면 형태로 도시한다.
도 5는, 트랜스듀서 구조체가 추가적인 하우징 구조체 및 추가적인 기판에 커플링되는 잠재적인 실시예의 단면 표현을 도시한다.
도 6은, 도 5의 실시예와 유사하지만, 추가적인 하우징 구조체에 대한 상이한 배향인 트랜스듀서 구조체를 갖는 잠재적인 실시예의 단면 표현을 도시한다.
도 7은, 도 6의 실시예와 유사하지만 후방 볼륨 뚜껑의 추가를 갖는 잠재적인 실시예의 단면 표현을 도시한다.
도 8은, 도 5 내지 도 7에 도시된 것과 유사한 잠재적인 실시예를 단면 형태로 도시하며, 여기서 트랜스듀서 구조체는 몰딩된 리드 프레임 칩 패키지로서 구현된다.
도 9는, 몰딩된 리드 프레임 칩 패키지로서 구현되는 트랜스듀서 구조체의 잠재적인 실시예를 도시한다.
도 10은, 도 9에 도시된 트랜스듀서 구조체의 하향식 오버헤드 도면을 도시하고, 여기서 몰딩된 리드 프레임 칩 패키지 부분들은 본 개시의 잠재적인 특징들을 더 양호하게 디스플레이하기 위해 투명하게 렌더링된다.
도 11은, 도 10에 도시된 트랜스듀서 구조체의 하향식 오버헤드 도면을 도시하고, 여기서 도 10으로부터 생략된 투명한 부분들이 재배치된다.
도 12는 도 9 내지 도 11에 도시된 트랜스듀서 구조체의 상향식 도면을 도시한다.
도 13은, 트랜스듀서 구조체가 지지 구조체를 통해 형성된 개구부에 탑재되는 잠재적인 실시예의 단면도를 도시한다.
하기 상세한 설명은, 본 개시가 실시될 수 있는 실시예들 및 특정 세부사항들을 예시의 방식으로 도시하는 첨부된 도면들을 참조한다.
용어 "예시적인"은, "예, 예시 또는 예증으로 기능하는"을 의미하는 것으로 본 명세서에서 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로 설명되는 임의의 실시예 또는 설계는, 반드시 다른 실시예들 또는 설계들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다.
면 또는 기판의 "위"에 형성된 증착된 재료에 대해 사용되는 용어 "위"는, 증착된 재료가 "~ 상에 직접", 예를 들어, 암시된 면(side) 또는 표면(surface)에 직접 접촉하여 형성될 수 있는 것을 의미하도록 사용될 수 있다. 면 또는 표면 "위"에 형성되는 증착된 재료에 대해 사용되는 용어 "위"는, 증착된 재료가 암시된 면 또는 표면 "~ 상에 간접적으로" 형성될 수 있는 것을 의미하도록 본 명세서에서 사용될 수 있고, 여기서 하나 이상의 추가적인 층들이 암시된 면 또는 표면과 증착된 재료 사이에 배열된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "캐리어 구조체"는 예를 들어, 리드 프레임, 반도체 기판, 예를 들어, 실리콘 기판, 인쇄 회로 보드 및 다양한 플렉서블 기판들과 같은 다양한 구조체들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
다양한 실시예들에서, 다이어프램(diaphragm)은 플레이트 또는 멤브레인을 포함할 수 있다. 플레이트는 다이어프램이 압력 하에 있는 것으로 이해될 수 있다. 게다가, 멤브레인은 다이어프램이 장력 하에 있는 것으로 이해될 수 있다. 다양한 실시예들이 멤브레인을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이지만, 멤브레인에는 대안적으로 플레이트가 제공되거나 또는 일반적으로 다이어프램이 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서 구조체(100)가 개시된다. 트랜스듀서 구조체(100)는 기판(102), 기판(102)의 제 1 면(102a) 위에 배치되는 MEMS 구조체(104); 및 MEMS 구조체(104)를 커버하는 기판(102)의 제 1 면(102a) 위의 뚜껑(106)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 기판(102)은, 기판(102)의 제 1 면(102a) 상의 뚜껑(106)으로부터 측방향으로 배치될 수 있는 전기 콘택트(108)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 전기 콘택트(108)는 MEMS 구조체(104)에 전기 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 트랜스듀서 구조체(100)는, 기판(102)을 관통하여 형성되는 천공(110)을 포함할 수 있고, 천공(110)은, MEMS 구조체(104)의 적어도 일부가 천공을 통해 현수될 수 있도록 배열된다.
다양한 실시예들에서, 기판(102)은, 주어진 애플리케이션에 대해 요구될 수 있는 바와 같이, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 실리콘 카바이드, 갈륨 나이트라이드, 인듐, 인듐 갈륨 나이트라이드, 인듐 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 아연 옥사이드 또는 다른 원소 및/또는 화합물 반도체들, 예를 들어, III-V 화합물 반도체, 예를 들어, 갈륨 아세나이드 또는 인듐 포스파이드, 또는 II-VI 화합물 반도체, 또는 3차(ternary) 화합물 반도체 또는 4차(quaternary) 화합물 반도체와 같은 반도체 재료를 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 기판(102)은 예를 들어, 유리 및/또는 다양한 폴리머들을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 기판(102)은 실리콘-온-절연체(SOI) 구조체일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기판(102)은 인쇄 회로 보드일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 기판(102)은 플렉서블 기판, 예를 들어, 플렉서블 플라스틱 기판, 예를 들어, 폴리이미드 기판일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 기판(102)은, 하기 재료들, 즉, 폴리에스테르 막, 열경화성 플라스틱, 금속, 금속화된 플라스틱, 금속 호일 및 폴리머 중 하나 이상을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 기판(102)은 플렉서블 라미네이트 구조체일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 기판(102)은 반도체 기판, 예를 들어, 실리콘 기판일 수 있다. 기판(102)은, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 다른 재료들 또는 재료의 조합들, 예를 들어, 다양한 유전체들, 금속들 및 폴리머들을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 기판(102)은, 약 100 ㎛ 내지 약 700 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 150 ㎛ 내지 약 650 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 200 ㎛ 내지 약 600 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 250 ㎛ 내지 약 550 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 300 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 350 ㎛ 내지 약 450 ㎛의 범위인 두께 T1을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기판(102)은, 적어도 약 100 ㎛, 예를 들어, 적어도 150 ㎛, 예를 들어, 적어도 200 ㎛, 예를 들어, 적어도 250 ㎛, 예를 들어, 적어도 300 ㎛의 두께 T1을 가질 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 기판(102)은, 약 700 ㎛ 이하, 예를 들어, 650 ㎛ 이하, 예를 들어, 600 ㎛ 이하, 예를 들어, 550 ㎛ 이하, 예를 들어, 500 ㎛ 이하의 두께 T1을 가질 수 있다.
다양한 실시예들에서, MEMS 구조체(104)는 MEMS 마이크로폰, MEMS 스피커, 또는 MEMS 압력 센서로서 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에서, MEMS 구조체(104)는 기판(102)의 제 1 면(102a) 상에 배열되어, MEMS 구조체(104)의 적어도 일부가 천공(110)을 통해 현수될 수 있다. 천공(110)을 통해 현수될 수 있는 MEMS 구조체(104)의 일부는, 몇몇 실시예들에서, 멤브레인 구조체(104a)일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, MEMS 구조체(104)는, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 다양한 수단, 예를 들어, 접착제들, 실란트들 및 에폭시들, 예를 들어, 전도성 또는 비전도성 에폭시, 실리콘 계열 접착체, 폴리머 접착제, 예를 들어, SU-8 또는 벤조시클로부텐(BCB) 및 다양한 접착성 호일들을 통해 기판(102)의 제 1 표면(102a)에 고정 및/또는 탑재될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, MEMS 구조체(104)는 기판(102)에 전기 접속될 수 있다. 적어도 일 실시예에서, MEMS 구조체(104)는, 주어진 애플리케이션에 의해 필수적일 수 있는 바와 같이, 기판(102)으로부터 전기적으로 분리 및/또는 절연될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 멤브레인 구조체(104a)는 정사각형 또는 실질적으로 정사각형 형상일 수 있다. 멤브레인 구조체(104a)는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 멤브레인 구조체(104a)는 원형 또는 실질적으로 원형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 멤브레인 구조체(104a)는 원형 또는 실질적으로 원형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 멤브레인 구조체(104a)는 타원형 또는 실질적으로 타원형 형상일 수 있다. 멤브레인 구조체(104a)는 삼각형 또는 실질적으로 삼각형 형상일 수 있다. 멤브레인 구조체(104a)는 십자형 또는 실질적으로 십자형 형상일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 멤브레인 구조체(104a)는 주어진 애플리케이션에 대해 요구될 수 있는 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 멤브레인 구조체(104a)는 예를 들어, 실리콘과 같은 반도체 재료로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 멤브레인 구조체(104a)는, 주어진 애플리케이션에 대해 요구되는 바와 같이, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 실리콘 카바이드, 갈륨 나이트라이드, 인듐, 인듐 갈륨 나이트라이드, 인듐 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 아연 옥사이드 또는 다른 원소 및/또는 화합물 반도체들, 예를 들어, III-V 화합물 반도체, 예를 들어, 갈륨 아세나이드 또는 인듐 포스파이드, 또는 II-VI 화합물 반도체, 또는 3차 화합물 반도체 또는 4차 화합물 반도체와 같은 다른 반도체 재료를 포함하거나 이들로 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 뚜껑(106)은 기판(102)의 제 1 면(102a) 상에 배열되고 그리고/또는 그에 고정될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 뚜껑(106) 및 기판(102)은 실질적으로 계층화된 및/또는 계단형 형상으로 배열될 수 있다. 즉, 뚜껑(106)은 기판(102)의 제 1 면(102a)에 고정될 수 있고, 기판(102)의 일부는 뚜껑(106)의 둘레를 넘어 연장되어 계단형 구조체가 형성될 수 있다. 뚜껑(106)은, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 다양한 수단, 예를 들어, 접착제들, 실란트들 및 에폭시들, 예를 들어, 전도성 또는 비전도성 에폭시, 실리콘 계열 접착체, 폴리머 접착제, 및 다양한 접착성 호일들에 의해 기판(102)의 제 1 면(102a)에 고정 및/또는 부착될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시예들에 따르면, 뚜껑(106) 및 기판(102)은 볼륨(106a)을 둘러싸도록 배열될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 뚜껑(106)은 기판(102)에 전기 접속될 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 뚜껑(106)은 주어진 애플리케이션에 대해 요구될 수 있는 바와 같이, 기판(102)으로부터 전기적으로 분리 및/또는 절연될 수 있다. 뚜껑(106)은 MEMS 구조체(104)에 대한 전자기 차폐를 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 뚜껑(106)은, 다양한 원소 금속들, 예를 들어, 구리, 니켈, 주석, 납, 은, 금, 알루미늄, 및 다양한 금속 합금들, 예를 들어, 백동, 니켈-알루미늄 등으로 구성될 수 있고 그리고/또는 이들을 포함할 수 있다. 뚜껑(106)은, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 다른 여러 재료들, 예를 들어, 금속 재료, 금속 호일, 납땜 수화제 재료, 다양한 금속 합금들 및/또는 화합물 금속들, 및 다양한 원소 금속들을 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 뚜껑(106)은, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 다양한 몰딩된 리드 프레임 칩 패키징 포맷들, 예를 들어, MLP(micro lead frame package), SON(small-outline no-leads package), QFN(quad-flat no-leads package), DFN(dual-flat no-leads package), 다양한 에어-캐비티 및/또는 플라스틱 몰딩된 QFN 패키지들 및 다른 리드 프레임 구성들로서 구현될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전기 콘택트(108)는 기판(102)의 제 1 면(102a) 상에 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전기 콘택트(108)는, 뚜껑(106) 외부에 있고 그리고/또는 뚜껑(106) 하에 포함되지 않을 수 있는 기판(102)의 제 1 면(102a) 부분으로부터, 뚜껑(106) 내부에 있고 그리고/또는 뚜껑(106) 하에 있는 기판(102)의 제 1 면(102a) 부분으로 연장될 수 있다. 즉, 전기 콘택트(108)는, 기판(102)의 제 1 면(102a)의 표면을 따라, 볼륨(106a) 내부의 위치로부터 볼륨(106a) 외부의 위치로 연장될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 뚜껑(106)은 전기 콘택트(108)에 기계적으로(즉, 물리적으로) 부착될 수 있다. 실시예에 따르면, 전기 콘택트(108)는 뚜껑(106)에 전기 접속될 수 있는 한편, 다른 실시예들에서 전기 콘택트(108)는 뚜껑(106)으로부터 전기 절연될 수 있다. 전기 콘택트(108)는 다양한 패터닝 및/또는 증착 기술들을 통해, 예를 들어, 전해 도금 프로세스 또는 포토리소그래피 프로세스를 통해 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전기 콘택트(108)는 금속 재료, 금속화된 재료, 금속 호일, 원소 금속 및 금속 합금과 같은 전도성 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전기 콘택트(108)는 구리, 니켈, 주석, 납, 은, 금, 알루미늄 및 이러한 금속들의 다양한 합금들, 예를 들어, 백동, 니켈-알루미늄 등으로 구성될 수 있거나 이들을 포함할 수 있다. 추가로, 전기 콘택트(108)는 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이 다른 재료들을 포함하거나 이들로 구성될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 천공(110)은 음향파들을 MEMS 구조체(104)로 전달하기 위한 음향 통신 포트로서 구현될 수 있다. 천공(110)은 다양한 기술들, 예를 들어, 레이저 드릴링, 다양한 그라인딩 기술들, 딥 반응성-이온 에칭, 등방성 가스 상 에칭, 기상 에칭, 습식 에칭, 등방성 건식 에칭, 플라즈마 에칭 등에 의해 기판(102)을 관통하여 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 천공(110)은 정사각형 또는 실질적으로 정사각형 형상일 수 있다. 천공(110)은 직사각형 또는 실질적으로 직사각형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 천공(110)은 원형 또는 실질적으로 원형 형상일 수 있다. 천공(110)은 타원형 또는 실질적으로 타원형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 천공(110)은 삼각형 또는 실질적으로 삼각형 형상일 수 있다. 천공(110)은 십자형 또는 실질적으로 십자형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 천공(110)은, 주어진 애플리케이션에 대해 요구될 수 있는 임의의 형상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 트랜스듀서 구조체(100)는 집적 회로(112)를 포함할 수 있다. 집적 회로(112)는, 주문형 집적 회로(ASIC), 예를 들어, 다양한 타입들의 ASIC, 예를 들어, 게이트-어레이 ASIC, 표준-셀 ASIC, 완전-주문형 ASIC, 구조화된 설계의 ASIC, 셀-라이브러리 ASIC, 및 다양한 지능형 특성(IP) 코어 ASIC들로서 구현될 수 있다. 실시예에 따르면, 집적 회로(112)는, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 임의의 타입의 회로로서 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 집적 회로(112)는 MEMS 구조체(104)에 전기 커플링 및/또는 접속될 수 있다. 집적 회로(112)는, 와이어-본드 요소(114)를 통해 MEMS 구조체(104)에 그리고 와이어-본드 요소(116)를 통해 전기 콘택트(108)에 전기 접속될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 집적 회로(112)는, MEMS 구조체(104)에 의해 생성된 적어도 하나의 전기 신호를 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, MEMS 구조체(104)가 MEMS 마이크로폰으로 구현될 수 있는 경우, 집적 회로(112)는, 예를 들어, MEMS 구조체(104) 상에 입사하는 음향파에 의해 MEMS 구조체(104)에서 생성되는 커패시턴스의 변화를 측정하고, 상기 신호를 음향파의 크기에 관한 이용가능한 정보로 변환하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, MEMS 구조체(104)는 MEMS 압력 센서로서 구현될 수 있고, 집적 회로(112)는, 주위 압력의 변화에 관해 MEMS 압력 센서에 의해 생성되는 전기 신호를 측정 및 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, MEMS 구조체(104)는 MEMS 스피커로서 구현될 수 있고, 집적 회로(112)는 전기 신호를 프로세싱하고 MEMS 스피커에 송신도록 구성될 수 있고, 여기서 상기 신호가 MEMS 스피커로 하여금, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 다양한 크기들 및 주파수들의 음향파를 생성하게 할 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 집적 회로(112)는 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 임의의 타입의 신호를 프로세싱 및/또는 송신하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서 구조체(100)는 뚜껑(106)에 형성된 공동(또한 개구부로 지칭될 수 있음)(202)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 공동(202)은 음향파들을 MEMS 구조체(104)로 전달하기 위한 음향 통신 포트로서 구현될 수 있다. 공동(202)은 다양한 기술들, 예를 들어, 레이저 드릴링, 다양한 그라인딩 기술들, 딥 반응성-이온 에칭, 등방성 가스 상 에칭, 기상 에칭, 습식 에칭, 등방성 건식 에칭, 플라즈마 에칭 등을 이용하여 뚜껑(106)을 관통하여 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 공동(202)은 정사각형 또는 실질적으로 정사각형 형상일 수 있다. 공동(202)은 직사각형 또는 실질적으로 직사각형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 공동(202)은 원형 또는 실질적으로 원형 형상일 수 있다. 공동(202)은 타원형 또는 실질적으로 타원형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 공동(202)은 삼각형 또는 실질적으로 삼각형 형상일 수 있다. 공동(202)은 십자형 또는 실질적으로 십자형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 공동(202)은 주어진 애플리케이션에 대해 요구될 수 있는 바와 같이 임의의 형상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서 구조체(100)는, 기판(102)의 제 2 면(102b) 위에 배열되는 후방 볼륨 두껑(302)을 포함할 수 있다. 기판(102)의 제 2 면(102b)은 기판(102)의 제 1 면(102a)에 대향하는 면일 수 있다. 후방 볼륨 뚜껑(302)은 기판(102)의 제 2 면(102b)에 기계적으로 부착되어, 볼륨(302a)이 기판(102)의 제 2 면(102b) 및 후방 볼륨 뚜껑(302)에 의해 포함 및/또는 둘러싸이도록 할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 볼륨(302a)은 다양한 MEMS 디바이스들, 예를 들어, MEMS 마이크로폰의 동작에 대해 필요한 소위 후방 볼륨을 증가시키도록 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 후방 볼륨 뚜껑(302)은, 볼륨(302a)이 실질적으로 정육면체 및/또는 정육면체 형상이 되도록 구조화될 수 있다. 후방 볼륨 뚜껑(302)은, 볼륨(302a)이 실질적으로 직육면체 형상을 가질 수 있도록 구조화될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 볼륨(302a)은 적어도 부분적으로 구형 형상일 수 있어서, 예를 들어, 후방 볼륨 뚜껑(302)은 돔 또는 돔형 구조체를 가질 수 있다. 볼륨(302a)은 실질적으로 피라미드 및/또는 피라미드형 형상일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 볼륨(302a)은, 주어진 애플리케이션에 대해 요구될 수 있는 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 후방 볼륨 뚜껑(302)은, 예를 들어, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 열경화성 플라스틱, 에폭시 플라스틱, 금속, 금속화된 플라스틱, 금속 호일 및 다양한 폴리머들을 포함하거나 이들로 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서 구조체(100)는 캡슐화층(402)을 포함할 수 있다. 캡슐화층(402)은 다양한 프로세스, 예를 들어, 전사 몰딩, 압축 몰딩, 주입 몰딩, 플런저 몰딩, 막-보조 몰딩, 글롭 탑(glob top) 프로세스, 및 다양한 소결 프로세스들, 예를 들어, 고온 압축 몰딩 및 정수압 프레싱을 통해 형성 및/또는 증착될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 캡슐화층(402)은, 다양한 열경화성 폴리머들, 열경화성 플라스틱들, 열경화성 수지들, 폴리에스테르 수지, 막, 폴리아미드 및 다양한 에폭시들 또는 에폭시 수지들과 같은 몰딩 재료를 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 캡슐화층(402)은, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 임의의 재료를 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 트랜스듀서 구조체(100)는, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 다양한 몰딩된 칩 패키징 포맷들, 예를 들어, MLP(micro lead frame package), SON(small-outline no-leads package), QFN(quad-flat no-leads package), DFN(dual-flat no-leads package), 다양한 에어-캐비티 및/또는 플라스틱 몰딩된 QFN 패키지들 및 다른 리드 프레임 구성들로서 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 트랜스듀서 구조체(100)가 몰딩된 칩 패키지로서 구현될 수 있는 경우, 기판(102)은 금속 리드 프레임, 예를 들어, 다양한 원소 금속들, 예를 들어, 구리, 니켈, 주석, 납, 은, 금, 알루미늄 및 이러한 금속들의 다양한 합금들, 예를 들어, 백동, 니켈-알루미늄 등을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있는 리드 프레임으로서 구현될 수 있다. 추가로, 리드 프레임은, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 다양한 재료들, 예를 들어, 금속 재료, 금속 호일, 납땜 수화제 재료, 다양한 금속 합금들 및/또는 화합물 금속들, 및 다양한 원소 금속들을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서 구조체(100)는 적어도 하나의 스페이서 구조체(404)를 포함할 수 있다. 스페이서 구조체(404)는 공동(202)의 엣지 구역에 배열될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 스페이서 구조체(404)는, 주어진 애플리케이션에 대해 요구될 수 있는 바와 같이, 실리콘, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 실리콘 카바이드, 갈륨 나이트라이드, 인듐, 인듐 갈륨 나이트라이드, 인듐 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 아연 옥사이드 또는 다른 원소 및/또는 화합물 반도체들, 예를 들어, III-V 화합물 반도체, 예를 들어, 갈륨 아세나이드 또는 인듐 포스파이드, 또는 II-VI 화합물 반도체, 또는 3차 화합물 반도체 또는 4차 화합물 반도체와 같은 반도체 재료를 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 스페이서 구조체(404)는 다양한 포토폴리머들, 광-수지들, 열가소성 수지 및 포토레지스트들, 예를 들어, 다양한 아크릴레이트, 메타크릴레이트들, 광개시제들, 에폭시 수지들, 네거티브 포토레지스트들, 및 포지티브 포토레지스트들을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 스페이서 구조체(404)는, 약 5 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 5 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 10 ㎛ 내지 약 20 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 20 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 30 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 100 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 200 ㎛ 내지 약 300 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 300 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 범위의 높이 H1을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 스페이서 구조체(404)는 다양한 기술들, 예를 들어, 기상 증착, 전기화학 증착, 화학 기상 증착, 분자 빔 에피택시, 스핀 코팅 및 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 다양한 기술들을 통해 증착될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 스페이서 구조체(404)는, 캡슐화층(402)이 공동(202)에 증착되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 스페이서 구조체(404)는 공동(202)의 엣지 구역에 배열된 프레임 또는 프레임형 구조체의 일부일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 프레임 또는 프레임형 구조체는, 막-보조 몰딩 프로세스와 같은 전사 몰딩 프로세스 타입에서 보조하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서 구조체(100)는 다양한 휴대용 전자 디바이스들, 예를 들어, 셀룰러 전화들, 휴대용 글로벌 측위 시스템(GPS) 디바이스들, 다양한 전자 이미지 캡쳐 디바이스들 등에서 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 트랜스듀서 구조체(100)가 휴대용 전자 디바이스에서 구현될 수 있는 경우, 트랜스듀서 구조체(100)는 디바이스 하우징(502)의 표면에 탑재 및/또는 고정될 수 있다. 트랜스듀서 구조체(100)는 탑재 구조체(504)에 의해 디바이스 하우징(502)에 고정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 탑재 구조체(504)는 복수의 탑재 구조체들로서 구현될 수 있다. 탑재 구조체(504)는 트랜스듀서 구조체(100)를 디바이스 하우징(502)에 기계적으로 고정시킬 수 있다. 탑재 구조체(504)는 기판(102)의 제 2 면(102b)과 디바이스 하우징(502)의 내측 표면(502a) 사이에 배열될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 트랜스듀서 구조체(100)는 디바이스 하우징(502)의 개구부(506) 위에 배열될 수 있고 그리고/또는 부분적으로 개구부(506)에 걸쳐 있을 수 있다. 다양한 실시예들에서, 디바이스 하우징(502)의 개구부(506)는 음향 에너지를 MEMS 구조체(104)에 전달하기 위한 음향 통신 포트로서 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 탑재 구조체(504)는 개구부(506)의 둘레에 및/또는 그 근처에 배열될 수 있고, MEMS 구조체(104)를 향한 음향 에너지의 채널링에서 보조하기 위한 음향 밀봉으로서 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 탑재 구조체(504)는, 약 50 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 100 ㎛ 내지 약 150 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 150 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 250 ㎛ 내지 약 300 ㎛의 범위, 예를 들어, 약 300 ㎛ 내지 약 350 ㎛의 범위의 두께 T2를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 탑재 구조체(504)는, 적어도 약 100 ㎛, 예를 들어, 적어도 150 ㎛, 예를 들어, 적어도 200 ㎛, 예를 들어, 적어도 250 ㎛, 예를 들어, 적어도 300 ㎛의 두께 T2를 가질 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 탑재 구조체(504)는, 약 700 ㎛ 이하, 예를 들어, 650 ㎛ 이하, 예를 들어, 600 ㎛ 이하, 예를 들어, 550 ㎛ 이하, 예를 들어, 500 ㎛ 이하의 두께 T2를 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 도 5에 도시된 바와 같이 트랜스듀서 구조체(100)가 다양한 휴대용 전자 디바이스들에 구현될 수 있는 경우, 트랜스듀서 구조체(100)를, 다양한 휴대용 전자 디바이스들 내의 다른 구성요소들에 전기적으로 및/또는 기계적으로 접속시키기 위해 전기 콘택트(108)가 이용될 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에서, 트랜스듀서 구조체(100)는, 디바이스 기판(510) 상에 위치된 디바이스 콘택트 패드(512)에 커플링된다. 디바이스 콘택트 패드(512)는 커플링 구조체(514)를 통해 전기 콘택트(108)에 전기적으로 및/또는 기계적으로 커플링된다. 몇몇 실시예들에서, 커플링 구조체(514)는 다양한 전기적 및/또는 기계적 커플링 수단, 예를 들어, 납땜, 다양한 전기적으로 전도성인 페이스트(paste)들 및 에폭시들 등으로 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 디바이스 기판(510)은 플렉서블 기판, 예를 들어, 플렉서블 플라스틱 기판, 예를 들어, 폴리이미드 기판일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 디바이스 기판(510)은, 하기 재료들, 즉, 폴리에스테르 막, 열경화성 플라스틱, 금속, 금속화된 플라스틱, 금속 호일 및 폴리머 중 하나 이상을 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 디바이스 기판(510)은 플렉서블 라미네이트 구조체일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 디바이스 기판(510)은 반도체 기판, 예를 들어, 실리콘 기판일 수 있다. 디바이스 기판(510)은, 주어진 애플리케이션에 대해 요구될 수 있는 바와 같이, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 실리콘 카바이드, 갈륨 나이트라이드, 인듐, 인듐 갈륨 나이트라이드, 인듐 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 아연 옥사이드 또는 다른 원소 및/또는 화합물 반도체들, 예를 들어, III-V 화합물 반도체, 예를 들어, 갈륨 아세나이드 또는 인듐 포스파이드, 또는 II-VI 화합물 반도체, 또는 3차 화합물 반도체 또는 4차 화합물 반도체와 같은 다른 반도체 재료들을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 디바이스 기판(510)은, 주어진 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있는 바와 같이, 다른 재료들 또는 재료의 조합들, 예를 들어, 다양한 유전체들, 금속들, 및 폴리머들을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 디바이스 기판(510)은 예를 들어, 유리 및/또는 다양한 폴리머들을 포함할 수 있다. 디바이스 기판(510)은 실리콘-온-절연체(SOI) 구조체일 수 있다. 디바이스 기판(510)은 인쇄 회로 보드일 수 있다.
실시예들에서, 트랜스듀서 구조체(100)가 도 6에 도시된 바와 같이 다양한 휴대용 전자 디바이스들에서 구현될 수 있는 경우, 트랜스듀서 구조체(100)는 디바이스 하우징(502)에 대해 배향될 수 있어서, 탑재 구조체(504)는 뚜껑(106)의 외측 표면(106a)과 디바이스 하우징(502)의 내측 표면(502a) 사이에 배열될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 디바이스 하우징(502)의 개구부(506)는, 음향 에너지를 공동(202)에 전달하기 위한 음향 통신 포트로서 구현될 수 있고, 공동(202)은 MEMS 구조체(104)에 음향 에너지를 전달하기 위한 음향 통신 포트로서 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 디바이스 하우징(502)의 개구부(506)는 선택적으로 배제될 수 있고 그리고/또는, 트랜스듀서 구조체(100)로부터 원격에 위치되는 디바이스 하우징(502)의 일부에 위치될 수 있다(미도시).
실시예들에서, 트랜스듀서 구조체(100)가 도 7에 도시된 바와 같이 다양한 휴대용 전자 디바이스들에서 구현될 수 있는 경우, 트랜스듀서 구조체(100)는 선택적으로 후방 볼륨 뚜껑(302)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 트랜스듀서 구조체(100)가 도 8에 도시된 바와 같이 휴대용 전자 디바이스들에서 구현될 수 있는 경우, 트랜스듀서 구조체(100)는 몰딩된 칩 패키지로서 구현될 수 있고, 기판(102)은 금속 리드 프레임, 예를 들어, 도 4에 도시되고 앞서 상세히 설명된 구조체와 유사한 리드 프레임으로서 구현될 수 있다. 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서 구조체(100)가 몰딩된 칩 패키지로서 구현될 수 있는 경우, 후방 볼륨 뚜껑(302)은, 다양한 열경화성 폴리머들, 열경화성 플라스틱들, 열경화성 수지들, 폴리에스테르 수지, 막, 폴리아미드 및 다양한 에폭시들 또는 에폭시 수지들과 같은 몰딩 재료를 포함하고 그리고/또는 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 후방 볼륨 뚜껑(302) 및 캡슐화층(402)은 통합적으로 형성될 수 있고, 몇몇 실시예들에서는, 앞서 나열된 재료들과 같은 몰딩 재료로 구성된 단일 구조체로서 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 후방 볼륨 뚜껑(302) 및 캡슐화층(402)은 센서 구조체(100)의 외측 표면을 정의할 수 있다. 도 9에 도시된 실시예들에서, 후방 볼륨 뚜껑(302) 및 캡슐화층(402)은 센서 구조체(100)의 외측 표면을 정의하고, 계단형, 다중-계층형 구조체로 형성된다. 유사하게, 도 9에 도시된 실시예에서, 전기 콘택트(108)는 센서 구조체(100)의 계단형 구조체 상에 위치된 복수의 전기 콘택트 패드들로서 구현된다. 즉, 센서 구조체(100)가 계단과 유사하면, 전기 콘택트(108)는 가설적 계단의 "트레드(tread)" 부분 상에 위치될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 캡슐화층(402) 및 후방 볼륨 뚜껑(302)은 기판(102), MEMS 구조체(104), 집적 회로(112), 와이어-본드 요소들(114), 및 와이어 본드 요소들(116)을 완전히 둘러싸고 및/또는 캡슐화할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 집적 회로(112)는, 전기 콘택트(108) 아래 및/또는 밑에 있을 수 있는 캡슐화층(402) 부분에 위치될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 캡슐화층(402) 및/또는 후방 볼륨 뚜껑(302)(도 10에는 미도시)은 와이어 본드 요소들(114 및 116)을 각각 움직이지 못하게 및/또는 고정시킬 수 있다.
다양한 실시예들에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 센서 구조체(100)의 외측 표면은 캡슐화층(402) 및/또는 후방 볼륨 뚜껑(302)을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하향식으로 관측되는 경우, 캡슐화층(402) 및/또는 후방 볼륨 뚜껑(302)을 제외하고, 센서 구조체(100)의 오직 가시적인 외부 특징부는 전기 콘택트(108)일 수 있다. 즉, 전기 콘택트(108)는, 일반적으로 센서 구조체(100)의 최상부 면으로 고려될 수 있는 센서 구조체(100)의 면 상에 배열될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 상향식으로 관측되는 경우, 캡슐화층(402)을 제외하고, 센서 구조체(100)의 가시적인 외부 특징부들은 천공(110), 스페이서 구조체(404) 및 멤브레인 구조체(104a)일 수 있다. 달리 말하면, 천공(110)은, 센서 구조체(100)의 바닥부 면으로 고려될 수 있는 캡슐화층(402)의 표면을 관통하여 형성될 수 있다. 추가적으로, 다양한 실시예들에서, 그리고 도 12에 도시된 바와 같이, 스페이서 구조체(404)는 천공(110)의 둘레 주위에 위치 및/또는 배열될 수 있고, 따라서, 센서 구조체(100)가 상향식으로 관측되는 경우 천공(110)을 통해 가시적일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 도 13에 도시된 바와 같이, 센서 구조체(100)는 지지 구조체(1304)에 형성된 오목부(1302)에 탑재 및/또는 고정될 수 있다. 센서 구조체(100)는, 지지 구조체(1304)에 고정되어, 뚜껑(106)의 상당 부분은 지지 구조체(1304)에 의해 둘러싸이고 그리고/또는 부분적으로 둘러싸인다. 몇몇 실시예들에서, 센서 구조체는 탑재 구조체(106)에 의해 지지 구조체(1304)에 커플링될 수 있다. 탑재 구조체(1306)는 복수의 탑재 구조체들로서 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 탑재 구조체(1306)는, 전기적으로 전도성인 고정 매체, 예를 들어, 솔더 볼, 전도성 포스트, 다양한 전도성 페이스트들 및 에폭시들로서 구현될 수 있고, 이들 중 일부는 주어진 애플리케이션 등에 대해 바람직할 수 있는 다양한 정도의 탄성을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 지지 구조체(1304)는, 주어진 애플리케이션에 대해 요구되는 바와 같은 다양한 구조체들, 예를 들어, 반도체 기판, 금속 또는 부분적으로 금속화된 리드 프레임, 인쇄 회로 보드, 전자 디바이스 하우징 구조체, 예를 들어, 셀룰러 전화 케이스 등으로 구현될 수 있다.
하기 예들은 추가적인 예시적인 실시예들과 관련된다.
예 1에서, 기판, 기판의 제 1 면 위에 배치되는 MEMS 구조체, 및 기판의 제 1 면 위에서 MEMS 구조체를 커버하는 뚜껑을 포함할 수 있는 트랜스듀서 구조체로서; 기판은, 기판의 제 1 면 상의 뚜껑에 대해 측방향으로 변위되는 전기 콘택트를 포함하고, 전기 콘택트는 MEMS 구조체에 전기적으로 커플링될 수 있다.
예 2에서, 예 1의 트랜스듀서 구조체는 기판을 관통하여 형성되는 천공을 더 포함할 수 있고, 천공은, MEMS 구조체의 적어도 일부가 천공을 통해 현수될 수 있도록 배열된다.
예 3에서, 예 2의 트랜스듀서 구조체로서, 천공은 음향파들을 MEMS 구조체에 전달하도록 구성되는 음향 통신 포트를 포함할 수 있다.
예 4에서, 예 1 내지 예 4 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체는 뚜껑에 형성된 공동을 더 포함할 수 있다.
예 5에서, 예 4의 트랜스듀서 구조체로서, 공동은 음향파들을 MEMS 구조체에 전달하도록 구성된 음향 통신 포트로서 구현될 수 있다.
예 6에서, 예 2 내지 예 5 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체는, 기판의 제 1 면에 대향하는 기판의 제 2 면 상에 배치되는 후방 볼륨 뚜껑을 더 포함할 수 있다.
예 7에서, 예 1 내지 예 6 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 기판의 일부는 뚜껑을 넘어서 측방향으로 연장될 수 있다.
예 8에서, 예 1 내지 예 7 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 기판 및 뚜껑은 계단형 구조체를 형성하도록 배열될 수 있다.
예 9에서, 예 1 내지 예 8 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 전기 콘택트는, 뚜껑에 의해 커버되지 않은 기판의 제 1 면 부분 상에 위치될 수 있다.
예 10에서, 예 1 내지 예 9 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 뚜껑은 금속화된 재료를 포함할 수 있다.
예 11에서, 예 1 내지 예 10 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 기판은 반도체 기판을 포함할 수 있다.
예 12에서, 예 1 내지 예 11 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, MEMS 구조체는, MEMS 센서, 및 MEMS 센서에 전기 커플링되고 MEMS 센서에 의해 생성된 적어도 하나의 신호를 프로세싱하도록 구성되는 ASIC를 포함할 수 있다.
예 13에서, 캐리어 구조체, 캐리어 구조체 상에 배치되는 MEMS 구조체, 및 MEMS 구조체의 후방 볼륨의 적어도 일부를 정의하는 뚜껑을 포함할 수 있는 트랜스듀서 구조체로서, 캐리어 구조체는, 뚜껑과 동일한 캐리어 구조체 면 상에서 뚜껑에 대해 측방향으로 변위되는 전기 콘택트를 포함할 수 있고, 전기 콘택트는 MEMS 구조체에 전기 커플링된다.
예 14에서, 예 13의 트랜스듀서 구조체는, 캐리어 구조체를 관통하여 형성되는 천공을 더 포함할 수 있고, 천공은, MEMS 구조체의 적어도 일부가 천공을 통해 현수되도록 배열된다.
예 15에서, 예 13 또는 예 14의 트랜스듀서 구조체로서, MEMS 구조체는 MEMS 센서, 및 MEMS 센서에 전기 커플링되고 MEMS 센서에 의해 생성된 적어도 하나의 신호를 프로세싱하도록 구성되는 ASIC를 포함할 수 있다.
예 16에서, 예 13 또는 예 14의 트랜스듀서 구조체로서, 캐리어 구조체의 일부는 뚜껑을 넘어 측방향으로 연장될 수 있다.
예 17에서, 예 13 내지 예 16 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 기판 및 뚜껑은 계단형 구조체를 형성하도록 배열될 수 있다.
예 18에서, 예 13 내지 예 17 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 전기 콘택트는 상기 뚜껑에 의해 커버되지 않는 기판의 제 1 면 부분 상에 위치될 수 있다.
예 19에서, 예 13 내지 예 18 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 뚜껑은 몰딩된 리드 프레임 패키지를 포함할 수 있다.
예 20에서, 예 13 내지 예 19 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 캐리어 구조체는 금속 캐리어를 포함할 수 있다.
예 21에서, 캐리어 구조체, 캐리어 구조체의 제 1 면 위에 배치되는 MEMS 구조체, 및 캐리어 구조체의 제 1 면에 대향하는 캐리어의 제 2 면 위에 배치되는 후방 볼륨 뚜껑을 포함할 수 있는 트랜스듀서 구조체로서, 캐리어 구조체는, 캐리어 구조체의 제 2 면 상의 후방 볼륨 뚜껑에 대해 측방향으로 변위되는 전기 콘택트를 포함할 수 있고, 전기 콘택트는 MEMS 구조체에 전기 커플링된다.
예 22에서, 예 21의 트랜스듀서 구조체는 캐리어 구조체를 관통하여 형성되는 천공을 더 포함할 수 있고, 천공은, MEMS 구조체의 적어도 일부가 천공을 통해 현수되도록 배열된다.
예 23에서, 예 21 또는 예 22의 트랜스듀서 구조체로서, 천공은, 후방 볼륨 뚜껑에 의해 둘러싸인 후방 볼륨과 MEMS 구조체 사이에 음향 통신을 허용하도록 구성되는 포트를 포함할 수 있다.
예 24에서, 예 21 내지 예 23 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 캐리어 구조체의 일부는 후방 볼륨 뚜껑을 넘어 측방향으로 연장될 수 있다.
예 25에서, 예 21 내지 예 24 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 캐리어 구조체 및 후방 볼륨 뚜껑은 계단형 구조체를 형성하도록 배열될 수 있다.
예 26에서, 예 21 내지 예 25 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 전기 콘택트는 상기 후방 볼륨 뚜껑에 의해 커버되지 않는 캐리어 구조체의 제 2 면 부분 상에 위치될 수 있다.
예 27에서, 예 21 내지 예 26 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 후방 볼륨 뚜껑은 몰딩된 리드 프레임 패키지로서 구현될 수 있다.
예 28에서, 예 21 내지 예 27 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 캐리어 구조체는 금속 캐리어로서 구현될 수 있다.
예 29에서, 예 21 내지 예 28 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, MEMS 구조체는 MEMS 센서, 및 MEMS 센서에 전기 커플링되고 MEMS 센서에 의해 생성된 적어도 하나의 신호를 프로세싱하도록 구성되는 ASIC를 포함할 수 있다.
예 30에서, 트랜스듀서 구조체를 형성하기 위한 방법으로서, 방법은, 기판을 제공하는 단계, MEMS 구조체를 제공하고 기판의 제 1 면 위에 MEMS 구조체를 배열하는 단계, 및 MEMS 구조체를 커버하도록 기판의 제 1 면 위에 뚜껑을 배열하는 단계를 포함할 수 있고, 기판은, 기판의 제 1 면 상에서 뚜껑에 대해 측방향으로 변위되는 전기 콘택트를 포함할 수 있고, 전기 콘택트는 MEMS 구조체에 대해 전기 커플링된다.
예 31에서, 예 30의 방법은, 기판을 관통하는 천공을 형성하는 단계, 및 MEMS 구조체의 적어도 일부가 천공을 통해 현수되도록 천공을 배열하고, 음향파들을 MEMS 구조체에 전달하도록 천공을 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예 32에서, 예 30 또는 예 31의 방법은, 뚜껑에 공동을 형성하는 단계, 및 음향파들을 MEMS 구조체에 전달하도록 공동을 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예 33에서, 예 30 내지 예 32 중 어느 하나의 방법은, 기판의 제 1 면에 대향하는 기판의 제 2 면 위에 후방 볼륨 뚜껑을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예 34에서, 예 30 내지 예 33 중 어느 하나의 방법으로서, 기판의 일부는 뚜껑을 넘어 측방향으로 연장될 수 있다.
예 35에서, 예 30 내지 예 34 중 어느 하나의 방법으로서, 기판 및 뚜껑은 계단형 구조체를 형성하도록 배열될 수 있다.
예 36에서, 예 30 내지 예 35 중 어느 하나의 방법으로서, 전기 콘택트는 뚜껑에 의해 커버되지 않는 기판의 제 1 면 부분 상에 위치될 수 있다.
예 37에서, 예 30 내지 예 36 중 어느 하나의 방법으로서, 뚜껑은 금속화된 재료로서 구현될 수 있다.
예 38에서, 예 30 내지 예 37 중 어느 하나의 방법으로서, 기판은 반도체 기판으로 구현될 수 있다.
예 39에서, 예 30 내지 예 38 중 어느 하나의 방법으로서, MEMS 구조체는, MEMS 센서, 및 MEMS 센서에 전기 커플링되고 MEMS 센서에 의해 생성된 적어도 하나의 신호를 프로세싱하도록 구성되는 ASIC로서 구현될 수 있다.
예 40에서, 트랜스듀서 구조체를 형성하기 위한 방법으로서, 방법은, 캐리어 구조체를 제공하는 단계, 캐리어 구조체의 제 1 면 위에 배치되는 MEMS 구조체를 제공하는 단계, 및 캐리어 구조체의 제 1 면에 대향하는 캐리어의 제 2 면 위에 배치되는 후방 볼륨 뚜껑을 제공하는 단계를 포함할 수 있고, 캐리어 구조체는, 캐리어 구조체의 제 2 면 상의 후방 볼륨 뚜껑에 대해 측방향으로 변위되는 전기 콘택트로서 구현될 수 있고, 전기 콘택트는 MEMS 구조체에 전기 커플링될 수 있다.
예 41에서, 예 40의 방법은, 캐리어 구조체를 관통하는 천공을 형성하는 단계 및 MEMS 구조체의 적어도 일부가 천공을 통해 현수되도록 천공을 배열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예 42에서, 예 41의 방법으로서, 천공은, 후방 볼륨 뚜껑에 의해 둘러싸인 후방 볼륨과 MEMS 구조체 사이에 음향 통신을 허용하도록 구성되는 포트로서 구현될 수 있다.
예 43에서, 예 40 내지 예 42 중 어느 하나의 방법으로서, 캐리어 구조체의 일부는 후방 볼륨 뚜껑을 넘어 측방향으로 연장될 수 있다.
예 44에서, 예 40 내지 예 43 중 어느 하나의 방법으로서, 캐리어 구조체 및 후방 볼륨 뚜껑은 계단형 구조체를 형성하도록 배열될 수 있다.
예 45에서, 예 40 내지 예 44 중 어느 하나의 방법으로서, 전기 콘택트는 상기 후방 볼륨 뚜껑에 의해 커버되지 않는 캐리어 구조체의 제 2 면 부분 상에 위치될 수 있다.
예 46에서, 예 40 내지 예 45 중 어느 하나의 방법으로서, 후방 볼륨 뚜껑은 몰딩된 리드 프레임 패키지로서 구현될 수 있다.
예 47에서, 예 40 내지 예 46 중 어느 하나의 방법으로서, 캐리어 구조체는 금속 캐리어로서 구현될 수 있다.
예 48에서, 예 40 내지 예 47 중 어느 하나의 방법으로서, MEMS 구조체는 MEMS 센서, 및 MEMS 센서에 전기 커플링되고 MEMS 센서에 의해 생성된 적어도 하나의 신호를 프로세싱하도록 구성되는 ASIC를 포함할 수 있다.
예 49에서, 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 뚜껑은 금속일 수 있다.
예 50에서, 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 뚜껑은 금속 호일일 수 있다.
예 51에서, 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 기판은 금속 기판일 수 있다.
예 52에서, 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 기판은 유리 기판일 수 있다.
예 53에서, 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 기판은 실리콘-온-절연체 기판일 수 있다.
예 54에서, 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, MEMS 구조체는 MEMS 마이크로폰, 및 MEMS 마이크로폰에 전기 커플링되는 ASIC로서 구현될 수 있다.
예 55에서, 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, MEMS 구조체는 MEMS 압력 센서, 및 MEMS 압력 센서에 전기 커플링되는 ASCI로서 구현될 수 있다.
예 56에서, 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, MEMS 구조체는 MEMS 스피커, 및 MEMS 압력 스피커에 전기 커플링되는 ASCI로서 구현될 수 있다.
예 57에서, 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 전기 콘택트는 플렉서블 기판에 접속되도록 구성될 수 있다.
예 58에서, 예 13 내지 예 20 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 캐리어 구조체는 리드 프레임일 수 있다.
예 59에서, 예 13 내지 예 20 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 전기 콘택트는 플렉서블 기판에 접속되도록 구성될 수 있다.
예 60에서, 예 21 내지 예 29 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 캐리어 구조체는 리드 프레임일 수 있다.
예 61에서, 예 21 내지 예 29 중 어느 하나의 트랜스듀서 구조체로서, 전기 콘택트는 플렉서블 기판에 접속되도록 구성될 수 있다.

Claims (8)

  1. 트랜스듀서 구조체로서,
    캐리어 구조체와,
    상기 캐리어 구조체의 제 1 면 위에 배치되는 마이크로-전자-기계 시스템 (MEMS) 구조체와,
    상기 캐리어 구조체의 상기 제 1 면에 대향하는 상기 캐리어 구조체의 제 2 면 위에 배치되는 후방 볼륨 뚜껑을 포함하고,
    상기 캐리어 구조체는, 상기 캐리어 구조체의 상기 제 2 면 상에서 상기 후방 볼륨 뚜껑에 대해 측방향으로 변위되는(laterally displaced) 전기 콘택트를 포함하고, 상기 전기 콘택트는 상기 MEMS 구조체에 전기적으로 커플링되는
    트랜스듀서 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 구조체를 관통하여 형성되는 천공(perforation)을 더 포함하고, 상기 천공은, 상기 MEMS 구조체의 적어도 일부가 상기 천공을 통해 현수(suspended)되도록 배열되는
    트랜스듀서 구조체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 천공은, 상기 후방 볼륨 뚜껑에 의해 둘러싸인 후방 볼륨과 상기 MEMS 구조체 사이에서 음향 통신을 허용하도록 구성되는 포트를 포함하는
    트랜스듀서 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 구조체의 일부는 상기 후방 볼륨 뚜껑을 넘어 측방향으로 연장되는
    트랜스듀서 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 구조체 및 상기 후방 볼륨 뚜껑은 계단형 구조체를 형성하도록 배열되는
    트랜스듀서 구조체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 후방 볼륨 뚜껑은 몰딩된 리드 프레임 패키지를 포함하는
    트랜스듀서 구조체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 구조체는 금속 캐리어를 포함하는
    트랜스듀서 구조체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 MEMS 구조체는,
    MEMS 센서와,
    상기 MEMS 센서에 전기적으로 커플링되고 상기 MEMS 센서에 의해 생성된 적어도 하나의 신호를 프로세싱하도록 구성되는 주문형 집적 회로(ASIC)를 포함하는
    트랜스듀서 구조체.
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