TWI833802B - 集成式光學傳感器及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種用於偵測動態壓力變化之集成式電路傳感器(2)包括微機電系統(MEMS)晶片(10)，其具有曝露於動態壓力變化的第一側(13)及第二側(14)之微機電系統隔膜(12)。集成式電路傳感器(2)進一步包括專用集成式電路(ASIC)晶片(11)具有被配置以偵測微機電系統隔膜(12)的偏移之評估電路，特別是微機電系統隔膜(12)的第二側。微機電系統晶片(10)被安置於專用集成式電路晶片(11)以使具有間隔高度的間隔被形成於微機電系統隔膜(12)的第二側與專用集成式電路晶片(11)的第一表面(19)之間，並且微機電系統隔膜(12)、專用集成式電路晶片(11)及微機電系統晶片(10)的懸掛結構(15)勾畫出集成式光學傳感器(2)的背腔體積。
Description
本發明係有關於用於感測動態壓力變化的集成式光學傳感器(integrated optical transducer)，特別是有關於聲波及例如傳感器的製造方法。
微機電系統(micro-electro-mechanical system,MEMS)傳感器，其用於現代消費性電子產品的廣泛範圍之應用中的動態壓力變化，特別是用於偵測聲學頻帶的壓力波。常見的例子為集成式微機電系統麥克風扮演重要的角色，如可攜帶計算裝置(例如手提電腦、筆記型電腦及平板電腦)，以及可攜帶通訊裝置(例如智慧型手機或智慧型手錶)。由於這些裝置在空間增加上的限制，構件越來越緊密且尺寸減小。如同亦應用於微機電系統麥克風於這些裝置上，這些裝置已成為具有複雜的封裝設計的高度集成式構件，且特徵在於小尺寸、高音質、可靠性及可負擔的能力。
本發明目的在於提供用於集成式光學傳感器減小尺寸及高
敏感度的改良概念實現。
本發明以本案獨立請求項的標的範疇來實現。實施例及改良概念的發展界定於附屬請求項中。該改良概念係基於提供集成式光學傳感器，其不需要額外外殼或封裝以界定其背腔體積的想法。如此如同沒有額外晶片的需求以勾畫出該傳感器的背腔體積，一方面減少了傳感器整體的尺寸，另一方面以相同理由簡化了製程。該改良概念的基礎係藉由光學讀出的形成，其允許專用集成式電路(application-specific integrated circuit,ASIC)及該傳感器的微機電系統(micro-electromechanical systems,MEMS)隔膜之間較大的距離。此外，穿孔的背板是不被要求安置於其間，因此，相較於傳統之傳感器，製造較大有效率的背腔體積，例如依賴於電容性的讀出。
舉例來說，用於偵測動態壓力變化的集成式光學傳感器依據改良概念包括微機電系統晶片具有曝露於壓力的第一側及第二側的微機電系統隔膜，且專用集成式電路晶片具有評估電路，其被配置以偵測該微機電系統隔膜的偏移，譬如該微機電系統隔膜的第二側。對於曝露於壓力，該第一側係面向該傳感器的環境，其可以因此被視為外側。相反地，該第二側係面向該專用集成式電路晶片，其可以因此被視為內側。
根據該改良概念，該微機電系統晶片被安置於該專用集成式電路晶片以使具有間隔高度的間隔被形成於該隔膜的該第二側與該專用集成式電路晶片的第一表面之間。另外，該微機電系統隔膜、該專用集成式電路晶片及該微機電系統晶片的懸掛結構勾畫出該集成式光學傳感器的背腔體積。
對於這些集成式傳感器，該微機電系統晶片及該專用集成式電路晶片能夠被分開地製造，以使昂貴及複雜的製程不被要求，其將微機
電系統及互補式金屬氧化物半導體(CMOS)兩者在同一時間係為兼容。反而，該微機電系統晶片依照微機電系統相容製程用於形成該懸掛結構及該微機電系統隔膜以被製造，其為範例以材料例如氮化矽、結晶矽或多晶矽所構成的隔膜。獨立於此，該專用集成式電路晶片依照互補式金屬氧化物半導體(CMOS)相容製程用於形成該專用集成式電路晶片以被製造，其包括用於讀出藉由動態壓力變化，例如聲學壓力波，促使該微機電系統隔膜的偏移的評估電路。
後續步驟中，該二晶片係彼此安置以使該背腔體積被創造於該微機電系統隔膜與該專用集成式電路晶片之間，其中該背腔體積的特徵在於具有特定間隔高度的間隔。該第一表面係為該專用集成式電路晶片朝向該微機電系統隔膜的表面。對於最終的傳感器而言，該微機電系統晶片及該專用集成式電路晶片係鍵結(bond)在一起，例如依照傳統晶圓鍵結技術，其可以為例如一種可接合或共晶類型。
由該傳感器的環境中的動態壓力變化所引起之該隔膜偏移的讀出是以光學方式實現，例如經由光學偏移測量方案，如從原子力學顯微鏡中已知的光束偏移測量，或透過光學干涉測量。特別是對於這些測量方案，該微機電系統隔膜包括其表面不需要被穿孔、被圖案化、被結構化等等以用於讀出的目的，而是可以是在其整個表面區域上具有平坦表面的隔膜。
在一些實施例中，該集成式光學傳感器僅由該微機電系統晶片及該專用集成式電路晶片為唯一晶片所構成。舉例來說，該背腔體積係免於進一步的元件例如穿孔背板或如光柵元件的光學元件。)
傳統的傳感器，例如基於光學干涉光柵或電容性的讀出，典型地需要被安置於該評估電路與該隔膜之間的元件，譬如穿孔背板或作為電極的背板，靠近於該隔膜，其可以影響該有效背腔體積及/或使製程更複
雜。典型地，這意謂著為了提供額外元件，提供額外需要的第三晶片，或此元件被製造於該微機電系統晶片上，將使製程更複雜且更昂貴。因此，傳統的傳感器典型地需要第三晶片的外殼以產生背腔體積。
相對地，依據該改良概念利用上述之讀出方法的傳感器僅由該微機電系統晶片及該專用集成式電路晶片為唯一晶片所構成。此意謂著一個沒有擴大的外殼封裝且為簡短與簡化製程程序的緊密設計。
在一些實施例中，該微機電系統晶片及/或該專用集成式電路晶片進一步包括應力釋放結構。應力釋放結構可以被用於防止大量的應力誘發於該微機電系統晶片中，例如於該最終傳感器的處理和操作期間以及於該微機電系統晶片鍵結於該專用集成式電路晶片期間較早的步驟中。舉例來說，專用的黏著劑、圖案化的黏著、或金凸塊可以被採用如應力釋放結構於該微機電系統晶片及/或該專用集成式電路晶片中。據此，該傳感器的也是一個附件或鍵結於印刷電路板(printed circuit board,PCB)可以在該傳感器及/或其構件沒有破損的風險下執行。
在某些實施例中，該間隔高度係等於或大於20微米，特別的是等於或大於100微米(μm)。
傳統的傳感器係基於電容的典型地讀出以具有於該隔膜與具有小於5微米的間隔高度的電極背板之間的小間隔的限制。傳感器基於光學的干涉光柵讀出係遭受相似的限制，如對此理想地需要小於10微米地間隔高度。不管無論是該光柵包括於隔膜本身內或是被提供經由額外的穿孔背板。在此二種例子，較大的間隔將導致訊號雜訊比(signal-to-noise,SNR)相當程度的減少。
然而，在這些傳統傳感器中的小間隔帶來較大聲學阻抗為代價，其係被空氣的可壓縮性連同小背腔體積中的空氣中的小的聲學電容性
所造成。基於這個理由，這些傳統的傳感器典型地需要其有效背腔體積的擴展，例如採用額外的外殼且連接其容積至傳感器的背腔體積。
相反地，上述所提及光學讀出允許間隔高度超過20微米，或甚至100微米或200微米，因此相當程度地增加封閉的背腔體積將提供大的聲學電容。所以，藉由隔膜朝向專用集成式電路晶片的偏移所造成的空氣壓縮，例如被引入的壓力波所造成，被分佈橫跨整個背腔體積，且因此提供較少毀壞於隔膜的動作之聲學阻抗。傳統之傳感器的限制將以後續沒有額外封裝需求的實施例克服，因而能有高靈敏度的傳感器於緊密的設計中。
在某些實施例中，該集成式光學傳感器進一步包括壓力均衡通道，其將背腔體積與該集成式光學傳感器的環境連接。
穩定的空氣壓力水平典型地在海平面之標準大氣壓力101.3kPa上下約數kPa左右波動。舉聲波為例來說，壓力波的水平按照位於1Pa的程度，聲波可以甚至如20μPa一般小，其被視為人類可聽見之門檻值，其相等於傳感器之環境及內部(即背腔體積內)的壓力程度，基於例如聲波被需要以用於小壓力波動的偵測。為了確保環境的穩定壓力及該隔膜與該專用集成式電路晶片之間於背腔體積內的空氣之間的平等(equality)，該傳感器包括壓力均衡通道於這些實施例中。
在至少一實施例中，該壓力均衡通道延伸穿過該微機電系統晶片，特別是穿過該微機電系統隔膜或穿過該懸掛結構。
這些實施例中的壓力均衡通道可以藉由該微機電系統隔膜的孔來界定，例如，藉由該背腔體積內空氣壓力與環境均等。另外，該通道可以整個地延伸至某些實施例的懸掛結構。
在至少一實施例中，該壓力均衡通道至少部分地延伸穿過該專用集成式電路晶片。
該壓力均衡通道另一佈置為整個地或部分地延伸該專用集成式電路晶片。舉例來說，穿過該專用集成式電路晶片的孔可以連接該背腔體積至該傳感器之環境。另外，該通道可以從該環境延伸至該專用集成式電路晶片的表面，特別是第一表面，其穿過該懸掛結構及，例如，從其藉由該專用集成式電路晶片上溝道的方式連接至該背腔體積。
在某些實施例中，該集成式光學傳感器依照該改良概念進一步包括通孔，特別是穿板通孔或穿矽通孔，延伸穿過該微機電系統晶片，特別是穿過該懸掛結構，且電性接觸該專用集成式電路晶片，特別是具有接觸墊的專用集成式電路晶片。
為了提供電性連接至該專用集成式電路晶片上的接觸，例如用於操作該評估電路及接收測量訊號，穿過該微機電系統晶片的通孔可以是需要的。特別是如果印刷電路板附接於該微機電系統晶片朝向該專用集成式電路晶片的另一側的表面，形成的傳感器為底端口之傳感器。這些通孔可以藉由穿板通孔界定，或是取決於此類型，穿板通孔(through substrate vias,TSV)，其該印刷電路板附接於該傳感器。
在某些實施例中，該微機電系統隔膜從該專用集成式電路晶片電性隔絕。
在某些另外的實施例中，該微機電系統隔膜電性連接至該專用集成式電路晶片，特別是藉由隔膜通孔延伸穿過該懸掛結構的方式。
取決於該傳感器的目的，電性連接至該微機電系統晶片可以是需要的，例如用於釋放靜電。對此，通孔可以自該專用集成式電路晶片延伸，特別是自該專用集成式電路晶片的接觸墊，舉例來說，延伸穿過該懸掛結構至該隔膜。對於其他應用，電性連接可以不被需要或是沒有額外通孔是必須需要的。
在某些實施例中，該評估電路包括光源，特別是同調光源被配置以發射探測光束，且光學元件被配置以耦接該探測光束從該專用集成式電路晶片的光學電路進入該背腔體積以使該探測光束被該第二側的一點或一面反射回來，且耦接從背腔體積出來的該反射的探測光束至該光學電路。這些實施例中的該評估電路進一步包括探測器，其被配置以偵測該反射的探測光束。
為了理解上述光學讀出方案，該專用集成式電路晶片的專用集成式電路可以包括所有用於實現該讀出的必要的構件。這些構件包括光源，其可以是雷射，即垂直腔面發射雷射器(vertical cavity surface emitter laser,VCSEL)，且光學元件可以是如光束分光器及探測器。該光束分光器例如被配置以導引該探測光束穿過該背腔體積至該隔膜的該第二側的反射點或反射面，且接著擷取該反射的探測光束及導引其朝向探測器以用於進一步的分析及測量訊號的產生。該專用集成式電路晶片上的該探測光束的導引可以被理解是以波導的方式或自由空間光學的方式。
上述所提及的目的在於進一步藉由聲學麥克風總成以解決，其包括依照上述所提及實施例中之一的集成式光學傳感器及印刷電路板(PCB)，其接觸於(譬如焊接於)該集成式光學傳感器及電性連接至該專用集成式電路晶片。
根據上述所提及實施例之一的聲學麥克風總成可以方便於採用多元化的應用，其需要用於偵測小動態壓力變化的小型高靈敏度的感應器，特別是用於偵測聲波的聲帶。
上述所提及的目的進一步藉由電子裝置來解決，例如音訊裝置或通訊裝置，其包括具有根據上述所提及實施例之一的該集成式光學傳感器之聲學麥克風總成。如此之裝置內的傳感器被配置以全方向地偵測環
境中地動態壓力變化，即相對應音頻的動態壓力變化速率。
根據本發明之麥克風總成被設計以採用於可攜帶的計算裝置，例如手提電腦、筆記型電腦及平板電腦，但也可採用於可攜帶的通訊裝置如智慧型手機、智慧型手錶及耳機，其用於額外構件的空間極度地被限制。
在某些實施例中的聲學麥克風總成，該總成被配置為前端口麥克風或底端口麥克風。取決於應用，特別是取決於應用的架構，前端口或底端口麥克風可以是有益的。在前端口麥克風中，該印刷電路板被佈置於該專用集成式電路晶片朝向該微機電系統晶片的另一側的表面上。另一方面，於底端口麥克風中，該印刷電路板被佈置於該微機電系統晶片朝向該專用集成式電路晶片的另一側的表面上，且包括開口以使導入之壓力波可以到達該隔膜的該第一側。
本發明的目的係進一步藉由製造用於偵測動態壓力變化的集成式光學傳感器之方法來解決。該方法包括提供具有第一側曝露於壓力波及第二側之微機電系統隔膜的微機電系統(MEMS)晶片。該方法進一步包括提供具有評估電路之專用集成式電路(ASIC)晶片組構以偵測該微機電系統隔膜的偏移，特別是該微機電系統隔膜該第二側。該方法進一步包括對於該專用集成式電路晶片佈置該微機電系統晶片以使具有間隔高度的間隔被形成於該隔膜的該第二側與該專用集成式電路晶片的第一表面之間。根據該改良概念，該微機電系統隔膜、該專用集成式電路晶片、及該微機電系統晶片的懸掛結構勾畫出該集成式光學傳感器的背腔體積。
該方法進一步的實施例對於具有本領域技藝讀者從上述所提及之該傳感器的實施例中已變得明顯。
1‧‧‧麥克風總成
2‧‧‧集成式光學傳感器、傳感器
3‧‧‧環境
4‧‧‧背腔體積
10‧‧‧微機電系統(MEMS)晶片
11‧‧‧專用集成式電路(ASIC)晶片
12‧‧‧微機電系統隔膜、隔膜
13‧‧‧第一側
14‧‧‧第二側
15‧‧‧懸掛結構
16‧‧‧通孔
17‧‧‧接觸
18‧‧‧壓力均衡通道
19‧‧‧第一表面
20‧‧‧印刷電路板(PCB)
21‧‧‧接觸墊
22‧‧‧焊料連接
23‧‧‧連接線
24‧‧‧聲學入口
接下來實施例的圖式描述可以進一步示意及解釋該改良概念的面相。具有相同結構及相同效果的傳感器的構件及部件分別地顯示於等同的參考符號。就彼此相對應之麥克風總成的構件及部件在不同圖式中的功能而言，以下圖式中的描述不再重複。
第1圖係顯示根據改良概念中具有集成式光學傳感器的麥克風總成之實施例圖；
第2圖係顯示麥克風總成進一步之實施例圖；
第3圖係顯示麥克風總成進一步之實施例圖；
第4圖係顯示麥克風總成進一步之實施例圖；以及
第5圖係顯示麥克風總成進一步之實施例圖。
第1圖顯示麥克風總成1包括根據改良概念的集成式光學傳感器2的橫截面視圖。特別的是，該麥克風總成1顯示包括集成式光學傳感器2，其係電性連接且機械地連接印刷電路板(PCB)20的接觸墊21。
前述集成式光學傳感器2包括微機電系統(MEMS)晶片10如第一晶片、及專用集成式電路(ASIC)晶片11如第二晶片。前述微機電系統晶片10與專用集成式電路晶片11融合以接觸，例如前述二個晶片10、11經由傳統的晶圓鍵結技術，其可以是黏著的或共晶類型，以黏著在一起。前述晶片10、11可以是前述集成式光學傳感器2僅有的晶片。
前述微機電系統晶片10包括微機電系統隔膜12，其可以是由結晶或多晶材料如矽或多晶矽、電介質、或金屬所組成的懸浮薄膜。前述隔膜12包括曝露於如同前述傳感器2的環境3的聲波中的動態壓力變化
的第一側13。前述隔膜12進一步包括第二側14。對於將隔膜12被組構成對於聲波敏感的典型直徑為0.25毫米(mm)至1.5毫米。
前述隔膜12的懸掛被理解為穿過懸掛結構15以箝住前述隔膜12，且可以由單一材料所組成，特別是前述微機電系統晶片的基板材料，例如矽，或可以包括超過一種材料，例如基板材料及前述隔膜12的材料。前述懸掛結構15可以進一步視為用於黏著前述微機電系統晶片10至前述專用集成式電路晶片11的黏著結構。
該微機電系統晶片10對於該專用集成式電路晶片11被佈置成此類型，使背腔體積4被形成如空穴，其被該隔膜12的該第二側14、該專用集成式電路晶片11的第一表面19、及該懸掛結構15所勾畫。該背腔體積4之特徵在於該隔膜12的直徑及於該隔膜12的該第二側14與該專用集成式電路晶片11的該第一表面19之間的間隔之間隔高度。該間隔高度等於或大於100微米，特別是等於或大於200微米。此外，該背腔體積4不需要進一步元件如傳統之傳感器經常找到的穿孔背板或光柵元件。
本實施例之該傳感器2進一步包括壓力均衡通道18，其延伸穿過該微機電系統晶片10之該懸掛結構15，並如溝道亦部分地穿過該專用集成式電路晶片11。該壓力均衡通道18被組構以連接該背腔體積4至該環境3，用以確保該環境3與該背腔體積4的均等壓力，例如空氣壓力。據此，該環境3的穩定壓力的變化傳佈至該背腔體積4以允許對於動態壓力變化的不變的敏感度，例如聲波。
並且，本實施例之該傳感器2包括通孔16延伸穿過該懸掛結構15及能夠電性通入該專用集成式電路晶片11的接觸17。該通孔16可以是穿板通孔(through-substrate vias)且被例如金屬所填充。
除了接觸17之外，該專用集成式電路晶片11進一步包括專用
集成式電路被組構以偵測該隔膜12的動作，例如因為該隔膜12的震盪產生的週期性偏移。例如該專用集成式電路包括光源，譬如同調光源如雷射，用於發射探測光束，且光學元件被組構以導引該探測光束穿過該背腔體積4至該隔膜12的該第二側14的一點或一表面。該專用集成式電路可以進一步包括探測器，其被組構以偵測被反射的探測光束及產生基於該被偵測的光束產生的電性訊號。該探測器可以是例如分段的光電二極管。該專用集成式電路可以進一步包括處理單元，其被組構以映射該電性訊號至偏移訊號及輸出該訊號至輸出端口。另外，該專用集成式電路可以被組構以輸出該電性訊號經由輸出端口至外接處理單元。
為了形成該麥克風總成1，該傳感器2融合於印刷電路板20，例如藉由焊接的方式經由焊料連接22以電性連接該印刷電路板20的該接觸墊21伴隨該傳感器2的該專用集成式電路晶片11上的該專用集成式電路，於此實施例為穿過該通孔16。在本實施例中，該麥克風總成1被佈置以形成底端口麥克風，其特徵在於該動態壓力變化經過藉由該專用集成式電路晶片20的開口所形成之前烙印在該隔膜12的該第一側13且造成之後偏移的聲學入口24。
該大間隔採用低噪音形成該背腔體積4，且如同根據該改良概念包含相當大量程度的空氣的傳感器2的該背腔體積4，藉由其聲學阻抗導致較高訊號。這意謂著空氣壓縮由於該隔膜12的偏移不會破壞性地影響該隔膜12的動作，其相等程度於傳統具有小背腔體積的麥克風則可能會有破壞性地影響，因而有高的聲學阻抗。
第2圖顯示底端口之麥克風總成1的另一實施例，其根據第1圖所顯示。本實施例之不同處在於該壓力均衡通道的理解於此實施例係藉由該隔膜內的開口以形成。
此另外的解決方案用於達到在該背腔體積4中及該環境3中的均等壓力，其可以有益於應用，其中均衡通道穿過該懸掛結構15及/或該專用集成式電路晶片11並不是以簡單的方式可行的。取決於該微機電系統晶片10的製程，第2圖呈現的解決方案可以意謂著更簡化及/或更具成本效益的製造。
第3圖顯示麥克風總成的另一實施例，其形成前端口之麥克風總成。相較於第1圖及第2圖顯示的實施例，該前端口的結構之特徵在於藉由該印刷電路板20被佈置於該專用集成式電路晶片11分別地朝向該微機電系統晶片10之另一側及該第一表面19。
特別的是，本實施例總結主要的差異在於該通孔16不延伸穿過該微機電系統晶片10，但穿過該專用集成式電路晶片11。特別是由金屬所構成之穿板通孔，本實施例可以式偏好於特定應用，如特定牽涉金屬材料的製程步驟可以與用於製造該微機電系統晶片10的該微機電系統製程不相容。因此，根據此結構，該印刷電路板20不需要包括該聲學入口24。
第4圖顯示底端口之麥克風總成之另一實施例，其該印刷電路板20被佈置於該微機電系統晶片10朝向該專用集成式電路晶片11的另一側，相似於第1圖及第2圖之實施例。本實施例的差異在於該通孔16，如第3圖中，其延伸穿過該專用集成式電路晶片以提供於該專用集成式電路晶片11上的專用集成式電路的該接觸17與該焊料連接22之間的電性連接。該焊料連接22與該印刷電路板20的該接觸墊21之間的該連接被理解以經由連接線23，其端點係分別地電性連接至該焊料連接22及該接觸墊21。
第5圖顯示相較於第4圖之該麥克風總成相似實施例，其差異在於該麥克風被組構如同前端口之麥克風。另外，該專用集成式電路晶圓也可以包含穿板通孔且直接連接穿過於該印刷電路板上。
第1圖至第5圖所顯示之實施例如該麥克風總成1及該傳感器2陳述代表之示意實施例，因此其不構成根據該改良概念所列出全部之實施例。實際的傳感器及麥克風總成構造可以從所顯示之實施例於例如形狀、尺寸、及材料，的方面來改變。
依照顯示之實施例的麥克風總成可以方便地採用多元的應用，其需要緊湊、高靈敏度的感應器用以偵測小的動態壓力變化，特別是用於偵測聲波的聲帶。可能的應用包括採用聲學麥克風於計算裝置，如手提電腦、筆記型電腦、及平板電腦，但亦於可攜帶的通訊裝置，如智慧型手機及智慧型手錶，其空間用於額外構件係極度被限制。
1‧‧‧麥克風總成
2‧‧‧集成式光學傳感器、傳感器
3‧‧‧環境
4‧‧‧背腔體積
10‧‧‧微機電系統(MEMS)晶片
11‧‧‧專用集成式電路(ASIC)晶片
12‧‧‧微機電系統隔膜、隔膜
13‧‧‧第一側
14‧‧‧第二側
15‧‧‧懸掛結構
16‧‧‧通孔
17‧‧‧接觸
18‧‧‧壓力均衡通道
19‧‧‧第一表面
20‧‧‧印刷電路板(PCB)
21‧‧‧接觸墊
22‧‧‧焊料連接
24‧‧‧聲學入口
Claims (17)
- 一種用於偵測動態壓力變化之集成式光學傳感器(2)，其包括：微機電系統(MEMS)晶片(10)，其具有微機電系統隔膜(12)，該微機電系統隔膜(12)具有曝露於該動態壓力變化的第一側(13)及第二側(14)；以及專用集成式電路(ASIC)晶片(11)，其具有評估電路被配置以偵測該微機電系統隔膜(12)的偏移，特別是該微機電系統隔膜(12)的該第二側(14)；其中，對於該專用集成式電路晶片(11)佈置該微機電系統晶片(10)以使具有間距高度的間距被形成於該微機電系統隔膜(12)的該第二側(14)與該專用集成式電路晶片(11)的第一表面(19)之間；及該微機電系統隔膜(12)、該專用集成式電路晶片(11)及該微機電系統晶片(10)的懸掛結構(15)勾畫出該集成式光學傳感器(2)的背腔體積(4)；該背腔體積(4)不須穿孔背板以及光學元件，例如光柵元件；及該評估電路包括光學元件，並且為了偵測該偏移而被配置以執行光學偏移測量，特別是光束偏移測量或光學干涉測量，其中，該集成式光學傳感器(2)進一步包括壓力均衡通道(18)，該壓力均衡通道(18)將該背腔體積(4)與該集成式光學傳感器(2)之環境(3)連接，其中，該壓力均衡通道(18)延伸至少部分地穿過該專用集成式電路晶片(11)及/或該微機電系統晶片(10)的該懸掛結構(15)。
- 如申請專利範圍第1項所述之集成式光學傳感器(2)，其中，該集成式光學傳感器(2)由該微機電系統晶片(10)及該專用集成式電路晶片(11)為唯一晶片所組成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之集成式光學傳感器(2)，其中，該微機電系統晶片(10)及/或該專用集成式電路晶片(11)進一步包括應力釋放結構。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之集成式光學傳感器(2)，其中，該間距高度等於或大於20微米。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之集成式光學傳感器(2)，其中，該間距高度等於或大於100微米。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之集成式光學傳感器(2)，進一步包括通孔(16)，特別是穿板通孔，其延伸穿過該微機電系統晶片(10)，特別是穿過該懸掛結構(15)，且與該專用集成式電路晶片(11)電性接觸，特別是與該專用集成式電路晶片(11)的接觸(17)。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之集成式光學傳感器(2)，其中，該微機電系統隔膜(12)與該專用集成式電路晶片(11)電性隔離；或該微機電系統隔膜(12)電性連接至該專用集成式電路晶片(11)，特別是藉由隔膜通孔延伸穿過該懸掛結構(15)的方式。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之集成式光學傳感器(2)，其中該評估電路包括：光源，特別是同調光源，被配置以發射探測光束；光學元件，被配置以自該專用集成式電路晶片(11)的光學電路耦接該探測光束進入該背腔體積(4)以使該探測光束從該第二側(14)的一點或一表面反射回來；及耦接從該背腔體積(4)出來之反射探測光束進入該光學電路；以及探測器，其被配置以偵測該反射探測光束。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之集成式光學傳感器(2)，其中，該集成式光學傳感器(2)為全方向的傳感器。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之集成式光學傳感器(2)，其中，該微機電系統隔膜(12)不須穿孔、圖案、結構。
- 一種聲學麥克風總成(1)，其包括：如申請專利範圍第1項或第2項之集成式光學傳感器(2)；以及印刷電路板(PCB)(20)，接觸特別是焊接至該集成式光學傳感器(2)且電性連接至該專用集成式電路晶片(11)。
- 如申請專利範圍第11項所述之聲學麥克風總成(1)，其中，該聲學麥克風總成(1)被配置為前端口麥克風或底端口麥克風。
- 一種電子裝置，例如音訊裝置或通訊裝置，其包括具有如申請專利範圍第1項或第2項之集成式光學傳感器(2)之聲學麥克風總成(1)，其中，該集成式光學傳感器(2)被配置以全方向地偵測該集成式光學傳感器(2)之環境的動態壓力變化，特別是相對應於音訊頻率於速率上的動態壓力變化。
- 一種用於偵測動態壓力變化之製造集成式光學傳感器(2)之方法，該方法包括：提供微機電系統(MEMS)晶片(10)，其具有微機電系統隔膜(12)，該微機電系統隔膜(12)具有曝露於該動態壓力變化之第一側(13)及第二側(14)；提供專用集成式電路(ASIC)晶片(11)，其具有被配置以偵測該微機電系統隔膜(12)的偏移之評估電路，特別是該微機電系統隔膜(12)的該第二側(14)；以及 對於該專用集成式電路晶片(11)佈置該微機電系統晶片(10)以使具有間隔高度的間隔被形成於該微機電系統隔膜(12)的該第二側(14)與該專用集成式電路晶片(11)的第一表面(19)之間；其中，該微機電系統隔膜(12)、該專用集成式電路晶片(11)及該微機電系統晶片(10)的懸掛結構(15)勾畫出該集成式光學傳感器(2)的背腔體積(4)；該背腔體積(4)不須穿孔背板以及光學元件，例如光柵元件；及該評估電路包括光學元件，並且為了偵測該偏移而被配置以執行光學偏移測量，特別是光束偏移測量或光學干涉測量，其中，該集成式光學傳感器(2)進一步包括壓力均衡通道(18)，該壓力均衡通道(18)將該背腔體積(4)與該集成式光學傳感器(2)之環境(3)連接，其中，該壓力均衡通道(18)延伸至少部分地穿過該專用集成式電路晶片(11)及/或該微機電系統晶片(10)的該懸掛結構(15)。
- 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中，該方法包括提供該微機電系統晶片(10)及該專用集成式電路晶片(11)為唯一晶片。
- 如申請專利範圍第14項或第15項所述之方法，其中，該集成式光學傳感器(2)為全方向的傳感器。
- 如申請專利範圍第14項或第15項所述之方法，其中，該微機電系統隔膜(12)不須穿孔、圖案、結構。
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