CN100411968C - 柔性微机电系统换能器及其制造方法和无线扩音器 - Google Patents

柔性微机电系统换能器及其制造方法和无线扩音器 Download PDF

Info

Publication number
CN100411968C
CN100411968C CNB031650147A CN03165014A CN100411968C CN 100411968 C CN100411968 C CN 100411968C CN B031650147 A CNB031650147 A CN B031650147A CN 03165014 A CN03165014 A CN 03165014A CN 100411968 C CN100411968 C CN 100411968C
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
flexible
mems transducer
electrode layer
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB031650147A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1517296A (zh
Inventor
南润宇
李锡汉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1517296A publication Critical patent/CN1517296A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100411968C publication Critical patent/CN100411968C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00134—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems comprising flexible or deformable structures
    • B81C1/00182—Arrangements of deformable or non-deformable structures, e.g. membrane and cavity for use in a transducer
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/09—Forming piezoelectric or electrostrictive materials
    • H10N30/098—Forming organic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2041—Beam type
    • H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2047—Membrane type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0257—Microphones or microspeakers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/03—Microengines and actuators
    • B81B2201/032—Bimorph and unimorph actuators, e.g. piezo and thermo
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
    • B81B2203/0118—Cantilevers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
    • B81B2203/0127—Diaphragms, i.e. structures separating two media that can control the passage from one medium to another; Membranes, i.e. diaphragms with filtering function
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/406—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H04R17/02—Microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2420/00—Details of connection covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2420/07—Applications of wireless loudspeakers or wireless microphones

Abstract

本发明公开柔性MEMS换能器及其制造方法、以及柔性MEMS无线扩音器。一种柔性无线MEMS扩音器，包括：柔性聚合物材料的衬底，在衬底上通过PECVD形成的柔性MEMS换能器结构，在衬底上印制的天线、用于与外界源通信，在衬底中嵌入的导线和接口电路以便电连接柔性MEMS换能器和天线，电连接到衬底的柔性电池层、用于将电源提供到MEMS换能器，以及电连接到电池层的柔性蓝牙模块层。柔性MEMS换能器包括：柔性衬底，在衬底上沉积的薄膜层，在薄膜层上形成的下电极层，在下电极层上通过沉积压电聚合物形成的有源层，在有源层上形成的上电极层，以及分别电连接到下电极层和上电极层的第一和第二连接焊盘。

Description

柔性微机电系统换能器及其制造方法和无线扩音器
技术领域
本发明涉及微机电系统(MEMS)结构及其制造方法。更具体地，本发明涉及在柔性衬底上形成的柔性MEMS换能器及其制造方法、以及组合有柔性MEMS换能器的柔性MEMS无线扩音器。
背景技术
根据非常小的器件的需要，利用微加工技术的半导体工艺技术被用于集成微器件。微机电系统(MEMS)属于制造并检测具有微米(μm)级的尺寸的微型传感器或激励器以及利用在半导体工艺特别是在集成电路技术中应用的微加工技术的机电结构的领域。
在MEMS中使用的微加工技术大致划分为两类。第一类微加工是通过硅体刻蚀的体微加工。第二类微加工是通过在硅上沉积多晶硅、氮化硅和氧化硅的薄膜并根据预定图形来刻蚀所沉积的薄膜以形成一种结构的表面微加工。例如，使用通过体微加工技术形成的膜片式换能器可以获得利用MEMS工艺制造形成的超小型扩音器。
图1显示了传统MEMS换能器的剖面图。如图所示，传统换能器包括位于硅(Si)晶片上的氮化硅的膜片层、通过化学气相沉积(CVD)工艺涂敷的SiO2层、氧化锌(ZnO)压电薄膜以及上电极和下电极。用于在硅晶片上形成氮化硅薄膜和氧化硅层的CVD工艺是工艺温度需要在大约780～850℃的高温工艺。因此，除了硅晶片之外，不可能采用柔性聚合物材料作为衬底材料。
同时，随着信息和通信工业的发展，手持或佩带式信息终端的需要不断增加。这种需要的增加部分地是由于将这种信息终端被应用到各种领域，例如医药、服务、娱乐、军事和信息通信。为了便于使用这些信息终端，这些终端的元件应当具有移动性和便携式方面的优良特性。具体地，为了实现便携系统，柔性的系统结构是必要的。因此，需要在柔性衬底上将功能结构与其它电子部件集成在一起的技术。
采用金属薄膜或聚合物材料作为柔性衬底。聚合物材料更适合于在电子系统中使用。然而，聚合物材料具有500℃或更低范围的低熔点。因此，当聚合物材料在高温下进行用于形成薄膜的工艺时，聚合物材料会退化。因此，聚合物材料并不适合在需要高于聚合物材料的熔点的处理温度下制造MEMS的工艺中用作衬底例如晶片的材料。实际上，通常通过包括至少500℃的高温工艺的方法来制造广泛使用并在性能和集成度方面具有优良特性的硅MEMS和半导体。因此，不能采用柔性系统结构所需的高分子(聚合物)材料的衬底。
特别地，通过化学气相沉积(CVD)沉积薄膜、随后通过刻蚀工艺来形成传统的MEMS结构。然而，由于需要非常高的温度以通过CVD形成高效的薄膜，因此不能采用例如聚合物、玻璃等的低熔点衬底。
为了克服这些问题，如图2所示，传统方法通过利用硅MEMS工艺、从硅衬底10的背面在硅岛之间进行切割、然后沉积聚合物11在硅衬底10上形成传感器器件30来制造柔性器件。然而，这种方法具有缺点在于，使用包括高温工艺的传统MEMS工艺并在最后步骤中附加地进行聚合物处理，因而增加了复杂性并提高了整个制造工艺的成本。
发明内容
因此，为了解决至少一些上述问题，本发明实施例的一个特征是通过利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在柔性聚合物衬底上形成MEMS换能器结构提供一种扩音器，其具有柔软、柔性并且可折叠性的特性。
为了提供本发明的特征，本发明的实施例提供一种柔性MEMS换能器，该柔性MEMS换能器包括：柔性材料的衬底；通过低温工艺在衬底上沉积的薄膜层，薄膜层具有预定长度的凸起部分；在薄膜层上通过沉积导电材料形成的下电极层；在下电极层上通过沉积压电聚合物形成的有源层；在有源层上通过沉积导电材料形成的上电极层；电连接到下电极层的第一连接焊盘；以及电连接到上电极层的第二连接焊盘。
优选地，换能器还包括在衬底上通过涂敷厚度小于大约10μm的氮化硅或氧化硅形成的下保护层。
优选地，衬底由高分子(聚合物)材料例如聚酰亚胺或金属薄膜形成。
优选地，通过PECVD沉积厚度小于大约5μm的氮化硅来形成薄膜层。
优选地，下电极层和上电极层由选自由金属例如铝和导电聚合物组成的组中的材料形成，其厚度在大约0.01μm～5μm之间。
优选地，通过沉积压电聚合物来形成有源层，压电聚合物选自由PVDF、PVDF-TrEF、TrEF、聚脲、聚酰亚胺和尼龙组成的组中，其厚度在大约1μm～10μm之间，长度在大约50μm～1000μm之间，以便具有大约1Hz～100kHz之间的谐振频率。
优选地，换能器还包括通过沉积厚度在大约1μm～10μm之间的氮化硅或氧化硅而形成的上保护层以便覆盖上电极层、下电极层和有源层。
优选地，第一连接焊盘和第二连接焊盘由选自由金属和导电聚合物组成的组中的材料形成。
为了提供本发明的另一种特征，本发明的实施例提供一种制造柔性换能器的方法，该方法包括：在柔性衬底上形成牺牲层；在牺牲层上通过等离子体增强化学气相沉积PECVD沉积薄膜层，随后进行图形化；在薄膜层上沉积下电极层，随后图形化；在下电极层上依次沉积有源层和上电极层并顺序图形化上电极层和有源层；形成连接到下电极层的第一连接焊盘和连接到上电极层的第二连接焊盘；以及去除牺牲层。该方法还包括在沉积牺牲层之前、通过PECVD沉积氮化硅或氧化硅来形成下保护层。
优选地，为了形成牺牲层，在衬底上涂敷小于大约0～10μm厚度的聚酰亚胺并根据薄膜层的所需结构通过湿法刻蚀或干法刻蚀图形化聚酰亚胺。
优选地，为了形成薄膜层，在牺牲层上通过PECVD沉积并通过干法刻蚀图形化氮化硅。
优选地，为了形成有源层，在下电极层上通过旋涂或蒸发沉积小于大约10μm厚度的压电聚合物例如PVDF、PVDF-TrEF、TrEF、聚脲、聚酰亚胺、尼龙等，并通过湿法刻蚀或干法刻蚀进行图形化。
优选地，该方法还包括形成上保护层以便覆盖上电极层、下电极层和有源层的步骤，其中通过PECVD沉积厚度小于大约10μm的氮化硅或氧化硅并通过湿法刻蚀或干法刻蚀图形化沉积层来形成上保护层。
优选地，通过以下步骤来形成第一连接焊盘：利用湿法刻蚀或干法刻蚀在上保护层的连接到下电极层的部分处进行图形化；在其上沉积金属层或导电聚合物层；以及通过湿法刻蚀或干法刻蚀图形化沉积的层。优选地，通过以下步骤来形成第二连接焊盘：利用湿法刻蚀或干法刻蚀在上保护层的连接到上电极层的部分处进行图形化；在其上沉积金属层或导电聚合物层；以及通过湿法刻蚀或干法刻蚀图形化所沉积的层。
为了提供本发明的再一个特征，本发明的一个实施例提供一种柔性无线MEMS扩音器，该扩音器包括柔性聚合物材料的衬底；在衬底上通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成的柔性MEMS换能器结构；印制在衬底上用于与外界源通信的天线；嵌入在衬底中以便电连接柔性MEMS换能器和天线的导线及接口电路；电连接到衬底用于将电源提供到MEMS换能器的柔性电池层；以及电连接到电池层的柔性蓝牙(bluetooth)模块层。
优选地，衬底由高分子(聚合物)材料例如聚酰亚胺形成。优选地，电池层是象纸一样薄的聚合物电池，例如柔性太阳能电池。优选地，柔性MEMS换能器包括薄膜层、下电极层、压电聚合物有源层、上电极层、分别电连接到下电极层和上电极层的第一和第二连接焊盘，它们依次通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在其上形成有牺牲层的衬底上沉积并被图形化。
优选地，其上形成有柔性MEMS换能器、印制有天线并嵌入导线和接口电路的柔性衬底能够以预定的角度例如小于大约180°范围的预定角度被折叠。
为了提供本发明的再一个特征，本发明的一个实施例提供一种柔性MEMS无线扩音器，该扩音器包括柔性衬底，它具有通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成的柔性MEMS换能器结构、其上印制有电连接到MEMS换能器结构并用于与外界源通信的天线，嵌入其中的用于电连接柔性MEMS换能器和天线的导线及接口电路；电连接到柔性衬底的柔性电池层；以及依次以预定厚度沉积的蓝牙(bluetooth)模块层。
优选地，柔性MEMS无线扩音器能够以预定角度例如小于大约180°范围的预定角度被折叠。优选地，柔性无线MEMS扩音器通过根据所需的三维结构的侧面形状加以切割并以预定角度折叠所切割的组件、随后通过安装成三维结构来形成所需的三维结构。
为了提供本发明的再一个特征，本发明的一个实施例提供一种制造柔性换能器的方法，该方法包括以下步骤：在柔性衬底上形成牺牲层；在牺牲层上通过等离子体化学气相沉积(PECVD)工艺依次沉积薄膜层、下电极层、有源层和上电极层；顺序图形化上电极层、有源层和下电极层；沉积上保护层以便覆盖上电极层、下电极层和有源层；为了下电极层的连接和上电极层的连接图形化上保护层；沉积连接焊盘层，并图形化连接焊盘层以便形成与下电极层连接的第一连接焊盘和与上电极层连接部分连接的第二连接焊盘；以及图形化薄膜层以便暴露牺牲层并去除牺牲层。
该方法还包括在沉积牺牲层之前通过选自PECVD和溅射的方法在柔性衬底上沉积选自由氮化硅和氧化硅组成的组中的材料来形成下保护层。
优选地，牺牲层具有小于大约10μm的厚度。优选地，通过沉积氮化硅来形成薄膜层。优选地，通过旋涂或蒸发在下电极层上沉积压电聚合物层来形成小于大约10μm厚度的有源层，其中压电聚合物可以为PVDF、PVDF-TrEF、TrEF、聚脲、聚酰亚胺或尼龙。优选地，上保护层形成为小于大约10μm的厚度。
附图说明
参照附图，通过对本发明优选实施例的详细描述，对于本领域普通技术人员，本发明的上述和其它特征和优点将变得更加明显，其中：
图1示出了传统MEMS换能器的剖面图；
图2示出了传统柔性MEMS传感器的剖面图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的膜片式换能器的剖面图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的悬臂式换能器的剖面图；
图5A-5E示出了用于制造图4中所示的悬臂式换能器的工艺步骤的剖面图；
图6A-6J示出了根据本发明的另一个实施例的用于制造悬臂式换能器的工艺步骤的剖面图；
图7示出了组合有图4中所示的悬臂式换能器的外壳型(skin-type)柔性无线MEMS扩音器的示意图；以及
图8示出了封装和组合有图4中所示的悬臂式换能器的三维无线扩音器的示意图。
具体实施方式
通过引用，将2002年9月26日申请的发明名称为“柔性MEMS换能器及其制造方法以及柔性MEMS无线扩音器”的韩国专利申请No.2002-58313完整地结合在此。
现在，将在下面参照附图更加全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明以不同形式的实施例提出但不应当限制于由此提出的实施例。另外，提供这些实施例是为了将整体、全面地公开，并且这些实施例将本发明的范围全面地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚放大了层和区域的厚度。还应当理解，当称一层在另一层或衬底“上(on)”时，它可以直接位于另一层或衬底上、或者还可以出现插入层。整个说明书中相同的标记表示相同的元件。
图3示出了根据本发明一个实施例的的膜片式换能器(diaphragm-typetransducer)的剖面图。图4示出了根据本发明的一个实施例的悬臂式换能器的剖面图。如图3和4所示，根据本发明的一个实施例的换能器包括：柔性衬底100，在该衬底上通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或通过溅射沉积氮化硅或氧化硅来形成下保护层110；以及换能器结构，该换能器结构包括：通过在低温下实施PECVD而形成的薄膜层220；下电极层230；优选为压电聚合物层的有源层240；上电极层250；以及连接焊盘271和272。在膜片式换能器或悬臂式换能器的情况下，在衬底100上形成牺牲层，在牺牲层上形成薄膜层220，利用刻蚀剂去除牺牲层以便形成薄膜层220的凸起部分。更优选地，在悬臂式换能器的情况下，通过穿过开口侧壁去除牺牲层来实施薄膜层下方的牺牲层的去除，而在膜片式换能器的情况下，通过刻蚀在薄膜层220上形成预定的通孔并穿过通孔注入刻蚀剂来实施去除。
图5A-5E依次示出了根据本发明的用于制造悬臂式柔性换能器的工艺的一个实施例的步骤。图中示出的换能器实例是悬臂式换能器，现在将参照图5A-5E解释用于制造悬臂式换能器的示例性工艺。
如图5A所示，柔性换能器的制造工艺起始于在柔性衬底100上涂敷下保护层110。采用柔性材料作为柔性衬底100的材料。这种柔性材料可以包括例如聚酰亚胺的高分子(聚合物)材料或金属薄膜。高分子材料作为优选材料用于例如扩音器(microphone)的电子系统中。通过PECVD或溅射涂敷氮化硅或氧化硅来形成下保护层110。优选地，下保护层110具有小于大约10μm的厚度。通过采用PECVD或溅射工艺，可以在大约400℃或更低的低温工艺下进行此工艺。下保护层110用作保护衬底100并使随后沉积的层易于粘接。
如图5B所示，在其上涂敷有下保护层110的柔性衬底100上沉积牺牲层210，牺牲层210形成用来具有预定长度的凸起部分的薄膜层。通过涂敷厚度小于大约10μm的聚酰亚胺并然后根据薄膜层所需的结构对聚酰亚胺进行图形化从而形成牺牲层210。然后在图形化的牺牲层210上沉积薄膜层220。在低温工艺中通过PECVD涂敷氮化硅来形成薄膜层220。优选地，薄膜层220具有小于大约5μm的厚度。随后，在薄膜层220上沉积下电极230。通过沉积金属例如铝或导电聚合物、然后通过湿法刻蚀或干法刻蚀对沉积的层进行图形化来形成下电极230。然后，在下电极230和薄膜层220上涂敷有源层240。通过旋涂或蒸发涂敷压电聚合物，例如PVDF、PVDF-TrEF、TrEF、聚脲、聚酰亚胺、尼龙等，来形成有源层240。优选地，有源层240具有大约1μm～10μm之间的厚度和大约50μm～1000μm之间的长度。优选地，有源层240具有大约1Hz～100kHz之间的谐振频率。
如图5C所示，随后在压电聚合物有源层240上沉积上电极250。通过沉积金属例如铝或导电聚合物并然后通过湿法刻蚀或干法刻蚀对沉积的层进行图形化来形成上电极层250。优选地，下电极层230和上电极层250都具有大约0.01μm～5μm之间的厚度。此时，同样通过湿法刻蚀或干法刻蚀对压电聚合物层进行图形化以形成有源层240。
随后，如图5D所示，通过PECVD沉积大约1μm～10μm之间厚度的氮化硅或氧化硅来形成上保护层260以便覆盖上和下电极层230和250以及有源层240，使得在通过刻蚀去除牺牲层210期间保护压电聚合物有源层240。在形成上保护层260之后，形成分别电连接到上电极层250和下电极层230的连接焊盘271、272。通过在上保护层260的分别连接到上和下电极层250和230的部分处进行图形化、并通过在其上涂敷金属例如铝或导电聚合物、然后图形化来形成连接焊盘271和272。
最后，如图5E所示，通过干法刻蚀去除牺牲层210，完成柔性悬臂式MEMS换能器的形成。
图6A-6J示出了根据本发明的另一个实施例的用于制造悬臂式换能器的工艺步骤的剖面图。
如图6A所示，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或通过溅射在柔性衬底100上沉积氮化硅或氧化硅来形成下保护层110。随后，如图6B所示，通过沉积小于大约10μm厚度的聚酰亚胺、然后图形化聚酰亚胺来形成牺牲层210。
如图6C所示，在形成牺牲层210之后，通过PECVD在牺牲层210上依次沉积薄膜层220、下电极层230、有源层240和上电极层250。随后，如图6D所示，图形化上电极层250和有源层240，如图6E所示，图形化下电极层230。
随后，如图6F所示，沉积上保护层260以覆盖上电极层250、下电极层230和有源层240。在沉积上保护层260之后，如图6G所示，为了电连接下电极层230并同样为了电连接上电极层250，对上保护层260进行图形化。在已图形化的上保护层260上沉积金属层或导电层，并进行图形化以便形成与下电极层230连接的第一连接焊盘272和与上电极层250连接的第二连接焊盘271。随后，如图6I所示，图形化薄膜层220以暴露牺牲层210，并且注入刻蚀剂以便去除牺牲层210。结果，完成柔性MEMS换能器。
如图5A-5E所示，对于制造柔性MEMS换能器的方法，可以分别沉积并图形化柔性MEMS换能器结构的各层，或如图6A-6J所示，可以首先沉积各层然后图形化各层。
根据上述制造方法，可以通过使用低温工艺例如PECVD在柔性衬底100例如聚合物上形成换能器结构200。因此，在根据本发明的一个实施例的换能器结构200中，通过使用PECVD或溅射来替代需要大约780℃～850℃的高温工艺的CVD进行薄层的沉积。这种所需温度的差异的原因与各个工艺中所采用的能量源有关。具体地，PECVD采用等离子体作为反应所需的能量源，而传统CVD工艺采用热能。因此，可以降低热能，并且在PECVD中低温下就能够形成薄层。更具体地，在低温下就能够沉积构成换能器结构200的薄层，因此就允许使用柔性聚合物衬底100。随后，根据本发明，就能够制造柔软材料的柔性扩音器。
根据本发明的一个实施例，本发明的应用还提供一种组合有柔性MEMS换能器的自由(freely)柔性扩音器。图7示出了组合有图4中所示的悬臂式换能器的外壳型柔性无线MEMS扩音器的示意图。如图7中所示，通过PECVD在柔性衬底上形成MEMS换能器结构200来制备使用柔性MEMS换能器的柔性扩音器，如上所述，在衬底100的一侧印制薄膜天线300用于与外部源通信，嵌入导线和接口电路400以电连接薄膜天线300及柔性MEMS换能器200。最终的衬底100与电连接到柔性衬底100并用于将电源提供到MEMS换能器200的电池层500以及柔性蓝牙模块层600叠置在一起。优选地，电池层500是例如柔性聚合物太阳能电池的聚合物电池并具有纸一样薄的厚度。
因此，可以采用通过将具有换能器200的衬底100与电池层500和柔性蓝牙模块层600叠置成预定厚度而制备的柔性MEMS扩音器作为外壳型柔性MEMS扩音器。这种外壳型柔性MEMS扩音器在所有方向上都是自由柔性的并可以用于便携式装置中。
此外，因为柔性衬底100可以以预定角度折叠，所以根据本发明的柔性无线扩音器可以封装成三维形状。优选地，预定角度为小于大约180°的范围内。图8示出了封装的柔性无线扩音器实例的示意图。如图8所示，在柔性衬底100上形成柔性MEMS换能器结构200。在柔性衬底100上印制天线300，并在柔性衬底100中嵌入导线和接口电路400。然后，根据扩音器封装的所需三维形状的拓展图形(development figure)切割柔性衬底100，并以预定角度折叠柔性衬底100，进而将柔性衬底100安装成所需的三维形状以形成三维扩音器。
由于其上形成柔性MEMS换能器的衬底100具有类似纸的特性，因此它可以根据所需的扩音器的三维结构被切割并折叠以便封装并安装成所需的三维封装结构。
如图7所示，包括叠置在衬底100上的电池层500和蓝牙模块层600的外壳型扩音器可以被切割并折叠在一起，进而安装成三维结构以形成三维无线MEMS扩音器。可选择地，如图8所示，将柔性电池层500和柔性蓝牙模块层600安装成三维结构。其上设置有换能器结构200、天线300、导线和接口电路400的衬底可以单独地根据所需的三维形状的拓展图形切割，并以预定的角度折叠，进而与柔性电池层500和蓝牙模块层600的三维结构组装起来以形成三维MEMS扩音器。柔性MEMS无线扩音器能够以预定的角度折叠，优选地在小于大约180°的范围内。
更具体地，由于使用了柔性聚合物衬底，因此根据本发明实施例的扩音器结构是柔性的并可折叠的。因此，通过切割并折叠叠置有其它元件的衬底就能够将扩音器封装为所需的三维结构并将它组装成三维扩音器。
如上所述，根据本发明，由于通过低温工艺制备换能器结构，因此可以采用柔性聚合物衬底。因此，通过简单的低温工艺和低成本就能够制造具有集成度、移动性、柔软性、柔性、可折叠性和便携性方面的优良特性的柔性扩音器系统。而且，由于它的柔性和可折叠性，可以按照附着到身体(body)所需的厚度和三维扩音器来封装外壳型扩音器。因此，可以自由地设计各种封装结构的形状。此外，由此获得的扩音器易于携带并可以根据需要自由地改变它的形状。
此外，由于根据本发明实施例的柔性扩音器可以以适于应用的各种形状来随意地制备，所以它可以被用作外壳型扩音器，还可以被应用于可以按所需的形状和用于制造这种柔性MEMS换能器的方法来封装的柔性MEMS换能器。
在此已经公开了本发明的优选实施例，虽然使用了具体的术语，它们被使用并将仅用于一般性和描述性的解释而非限制的目的。因此，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离本发明所附权利要求书提出的精神和范围之内可以进行各种形式上和细节上的改变。

Claims (42)

1. 一种柔性微机电系统换能器，包括：
由高分子材料或金属薄膜形成的柔性衬底；
通过低温工艺沉积在该衬底上的薄膜层，该薄膜层具有预定长度的与该衬底分离的凸起部分；
通过在该薄膜层上沉积导电材料形成的下电极层；
通过在该下电极层上沉积压电聚合物形成的有源层；
通过在该有源层上沉积导电材料形成的上电极层；
电连接到该下电极层的第一连接焊盘；以及
电连接到该上电极层的第二连接焊盘。
2. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，还包括在衬底上涂敷的下保护层。
3. 根据权利要求2所述的柔性微机电系统换能器，下保护层由氮化硅或氧化硅形成。
4. 根据权利要求2所述的柔性微机电系统换能器，其中下保护层具有小于10μm的厚度。
5. 根据权利要求4所述的柔性微机电系统换能器，其中高分子材料为聚酰亚胺。
6. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中薄膜层由氮化硅形成。
7. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中薄膜层具有小于5μm的厚度。
8. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中下电极层和上电极层由选自由金属和导电聚合物组成的组中的材料形成。
9. 根据权利要求8所述的柔性微机电系统换能器，其中金属为铝。
10. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中下电极层具有0.01μm～5μm的厚度。
11. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中上电极层具有0.01μm～5μm的厚度。
12. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中压电聚合物选自由PVDF、PVDF-TrEF、TrEF、聚脲、聚酰亚胺和尼龙组成的组中。
13. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中有源层具有1μm～10μm之间的厚度。
14. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中有源层具有1Hz～100kHz之间的谐振频率。
15. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中有源层具有50μm～1000μm之间的长度。
16. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，还包括上保护层以覆盖上电极层、下电极层和有源层。
17. 根据权利要求17所述的柔性微机电系统换能器，其中上保护层由氮化硅或氧化硅形成。
18. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中上保护层具有1μm～10μm之间的厚度。
19. 根据权利要求1所述的柔性微机电系统换能器，其中第一连接焊盘和第二连接焊盘由选自由金属和导电聚合物组成的组中的材料形成。
20. 一种用于制造柔性微机电系统换能器的方法，包括：
在高分子材料或金属薄膜形成的柔性衬底上形成牺牲层；
通过等离子体增强化学气相沉积在该牺牲层上沉积薄膜层，随后进行图形化；
在该薄膜层上沉积下电极层，并对该下电极层进行图形化；
在该下电极层上依次沉积有源层和上电极层，并依次对该上电极层和该有源层进行图形化；
形成连接到该下电极层的第一连接焊盘和连接到该上电极层的第二连接焊盘；以及
去除该牺牲层。
21. 根据权利要求20所述的方法，还包括：
在沉积该牺牲层之前，通过等离子体增强化学气相沉积沉积氮化硅或氧化硅来形成下保护层。
22. 根据权利要求20所述的方法，其中形成牺牲层是通过在衬底上涂敷聚酰亚胺层、并根据薄膜层的所需结构通过湿法刻蚀或干法刻蚀对所涂敷的聚酰亚胺层进行图形化来实现的。
23. 根据权利要求20所述的方法，其中牺牲层被形成小于10μm的厚度。
24. 根据权利要求20所述的方法，其中形成薄膜层包括：
在牺牲层上通过等离子体增强化学气相沉积来沉积氮化硅层；以及
通过干法刻蚀对所沉积的氮化硅层进行图形化。
25. 根据权利要求20所述的方法，其中形成有源层包括：
在下电极层上通过旋涂或蒸发来沉积压电聚合物层；以及
通过湿法刻蚀或干法刻蚀来图形化所沉积的压电聚合物层。
26. 根据权利要求25所述的方法，其中压电聚合物选自由PVDF、PVDF-TrEF、TrEF、聚脲、聚酰亚胺和尼龙组成的组中。
27. 根据权利要求20所述的方法，其中有源层形成小于10μm的厚度。
28. 根据权利要求20所述的方法，还包括：
形成上保护层以覆盖上电极层、下电极层和有源层，其中通过等离子体增强化学气相沉积来沉积氮化硅或氧化硅、然后通过湿法刻蚀或干法刻蚀对所沉积的层进行图形化来形成上保护层。
29. 根据权利要求28所述的方法，其中上保护层形成小于10μm的厚度。
30. 根据权利要求20所述的方法，其中形成第一连接焊盘包括：
通过湿法刻蚀或干法刻蚀在将连接到下电极层的部分处图形化上保护层；
其图形化的上保护层上沉积金属层或导电聚合物层；以及
通过湿法刻蚀或干法刻蚀来图形化所沉积的层。
31. 根据权利要求20所述的方法，其中形成第二连接焊盘包括：
通过湿法刻蚀或干法刻蚀在将连接到上电极层的部分处图形化上保护层；
其图形化的上保护层上沉积金属层或导电聚合物层；以及
通过湿法刻蚀或干法刻蚀来图形化沉积的层。
32. 一种柔性无线微机电系统扩音器，包括：
由高分子材料形成的柔性衬底；
在该衬底上通过等离子体增强化学气相沉积形成的柔性微机电系统换能器结构；
印制在该衬底上的天线，用于与外界源通信；
在该衬底中嵌入的导线和接口电路，以便电连接该柔性微机电系统换能器和该天线；
电连接到该衬底的柔性电池层，用于将电源提供到该微机电系统换能器，以及
电连接到该电池层的柔性蓝牙模块层。
33. 根据权利要求32所述的柔性无线微机电系统扩音器，其中高分子材料为聚酰亚胺。
34. 根据权利要求32所述的柔性无线微机电系统扩音器，其中电池层是具有纸一样薄的厚度的聚合物电池。
35. 根据权利要求32所述的柔性无线微机电系统扩音器，其中电池层是柔性太阳能电池。
36. 根据权利要求32所述的柔性无线微机电系统扩音器，其中柔性微机电系统换能器包括：
薄膜层、下电极层、压电聚合物有源层、上电极层、分别连接到下电极层和上电极层的第一和第二连接焊盘，它们通过等离子体增强化学气相沉积依次沉积在其上形成有牺牲层的衬底上并被图形化。
37. 根据权利要求32所述的柔性无线微机电系统扩音器，其中柔性衬底能够以预定角度被折叠，其上形成有柔性微机电系统换能器、印制有天线、并嵌入有导线和接口电路。
38. 根据权利要求37所述的柔性无线微机电系统扩音器，其中预定角度为在小于180°的范围内。
39. 一种柔性无线微机电系统扩音器，包括：
高分子材料或金属薄膜形成的柔性衬底，其具有通过等离子体增强化学气相沉积形成的柔性微机电系统换能器结构，其上印制有电连接到微机电系统换能器结构并用于与外界源通信的天线、以及嵌入其中的用于电连接该柔性微机电系统换能器和该天线的导线和接口电路；
电连接到该柔性衬底的柔性电池层；以及
蓝牙模块层，其依次被沉积为预定的厚度。
40. 根据权利要求39所述的柔性无线微机电系统扩音器，其中柔性无线微机电系统扩音器能够以预定角度折叠。
41. 根据权利要求39所述的柔性无线微机电系统扩音器，其中预定角度为在小于180°的范围内。
42. 根据权利要求39所述的柔性无线微机电系统扩音器，其中通过根据所需的三维结构的侧面形状切割、并以预定角度折叠所切割的部分、且随后组装成三维结构，柔性无线微机电系统扩音器被形成为所需的三维结构。
CNB031650147A 2002-09-26 2003-09-26 柔性微机电系统换能器及其制造方法和无线扩音器 Expired - Fee Related CN100411968C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR58313/02 2002-09-26
KR58313/2002 2002-09-26
KR10-2002-0058313A KR100512960B1 (ko) 2002-09-26 2002-09-26 플렉서블 ｍｅｍｓ 트랜스듀서와 그 제조방법 및 이를채용한 플렉서블 ｍｅｍｓ 무선 마이크로폰

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1517296A CN1517296A (zh) 2004-08-04
CN100411968C true CN100411968C (zh) 2008-08-20

Family

ID=36598028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031650147A Expired - Fee Related CN100411968C (zh) 2002-09-26 2003-09-26 柔性微机电系统换能器及其制造方法和无线扩音器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6967362B2 (zh)
EP (1) EP1403212B1 (zh)
JP (1) JP4126003B2 (zh)
KR (1) KR100512960B1 (zh)
CN (1) CN100411968C (zh)
DE (1) DE60312087T2 (zh)
TW (1) TWI235011B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103828082A (zh) * 2011-05-06 2014-05-28 拜耳知识产权有限责任公司 机电转换器设备

Families Citing this family (148)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7781850B2 (en) 2002-09-20 2010-08-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Controlling electromechanical behavior of structures within a microelectromechanical systems device
KR100512988B1 (ko) * 2002-09-26 2005-09-07 삼성전자주식회사 플렉서블 ｍｅｍｓ 트랜스듀서 제조방법
US7045246B2 (en) * 2003-04-22 2006-05-16 The Aerospace Corporation Integrated thin film battery and circuit module
US7434476B2 (en) * 2003-05-07 2008-10-14 Califronia Institute Of Technology Metallic thin film piezoresistive transduction in micromechanical and nanomechanical devices and its application in self-sensing SPM probes
TW570896B (en) 2003-05-26 2004-01-11 Prime View Int Co Ltd A method for fabricating an interference display cell
US7221495B2 (en) * 2003-06-24 2007-05-22 Idc Llc Thin film precursor stack for MEMS manufacturing
DE102004030748A1 (de) * 2004-06-25 2006-01-12 Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg Elektro-akustischer Backelektret-Wandler
US20080004700A1 (en) * 2004-09-22 2008-01-03 Laxminarayana Saggere Light Powdered Microactuator, Microfluidic Dispenser and Retinal Prosthesis
US7304784B2 (en) 2004-09-27 2007-12-04 Idc, Llc Reflective display device having viewable display on both sides
US7936497B2 (en) 2004-09-27 2011-05-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS device having deformable membrane characterized by mechanical persistence
US7372613B2 (en) 2004-09-27 2008-05-13 Idc, Llc Method and device for multistate interferometric light modulation
US7369296B2 (en) * 2004-09-27 2008-05-06 Idc, Llc Device and method for modifying actuation voltage thresholds of a deformable membrane in an interferometric modulator
US8008736B2 (en) 2004-09-27 2011-08-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Analog interferometric modulator device
US7564612B2 (en) 2004-09-27 2009-07-21 Idc, Llc Photonic MEMS and structures
US7630119B2 (en) 2004-09-27 2009-12-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Apparatus and method for reducing slippage between structures in an interferometric modulator
US7527995B2 (en) 2004-09-27 2009-05-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method of making prestructure for MEMS systems
US7420725B2 (en) 2004-09-27 2008-09-02 Idc, Llc Device having a conductive light absorbing mask and method for fabricating same
US7944599B2 (en) 2004-09-27 2011-05-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electromechanical device with optical function separated from mechanical and electrical function
US7684104B2 (en) 2004-09-27 2010-03-23 Idc, Llc MEMS using filler material and method
US7327510B2 (en) * 2004-09-27 2008-02-05 Idc, Llc Process for modifying offset voltage characteristics of an interferometric modulator
US7405861B2 (en) 2004-09-27 2008-07-29 Idc, Llc Method and device for protecting interferometric modulators from electrostatic discharge
US7373026B2 (en) * 2004-09-27 2008-05-13 Idc, Llc MEMS device fabricated on a pre-patterned substrate
US7289259B2 (en) 2004-09-27 2007-10-30 Idc, Llc Conductive bus structure for interferometric modulator array
US7642612B2 (en) * 2005-06-17 2010-01-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
EP2495212A3 (en) * 2005-07-22 2012-10-31 QUALCOMM MEMS Technologies, Inc. Mems devices having support structures and methods of fabricating the same
WO2007015593A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-08 Bse Co., Ltd Silicon based condenser microphone and packaging method for the same
KR100675027B1 (ko) * 2005-08-10 2007-01-30 주식회사 비에스이 실리콘 콘덴서 마이크로폰 및 이를 위한 실장 방법
KR100644730B1 (ko) * 2005-08-20 2006-11-10 주식회사 비에스이 실리콘 콘덴서 마이크로폰
KR100675025B1 (ko) * 2005-08-20 2007-01-29 주식회사 비에스이 실리콘 콘덴서 마이크로폰
US20080247572A1 (en) * 2005-09-09 2008-10-09 Nxp B.V. Micro-Electro-Mechanical System (Mems) Capacitor Microphone and Method of Manufacturing Thereof
US7418281B2 (en) 2005-09-13 2008-08-26 International Business Machines Corporation Centralized voice recognition unit for wireless control of personal mobile electronic devices
US7362035B2 (en) * 2005-09-22 2008-04-22 The Penn State Research Foundation Polymer bulk acoustic resonator
KR100670946B1 (ko) * 2005-10-27 2007-01-17 학교법인 포항공과대학교 나노 크기의 미세홀을 갖는 멀티스케일 캔티레버 구조물 및그 제조 방법
US7808253B2 (en) * 2005-12-02 2010-10-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Test method of microstructure body and micromachine
US7795061B2 (en) 2005-12-29 2010-09-14 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method of creating MEMS device cavities by a non-etching process
US7916980B2 (en) 2006-01-13 2011-03-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interconnect structure for MEMS device
US7652814B2 (en) 2006-01-27 2010-01-26 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS device with integrated optical element
US7450295B2 (en) * 2006-03-02 2008-11-11 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods for producing MEMS with protective coatings using multi-component sacrificial layers
US7443082B2 (en) 2006-03-03 2008-10-28 Basf Corporation Piezoelectric polymer composite article and system
EP2007671A2 (en) * 2006-04-10 2008-12-31 Nxp B.V. Inter-layer connection for foil mems technology
US7643203B2 (en) * 2006-04-10 2010-01-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric optical display system with broadband characteristics
US7711239B2 (en) 2006-04-19 2010-05-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical device and method utilizing nanoparticles
US7369292B2 (en) * 2006-05-03 2008-05-06 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electrode and interconnect materials for MEMS devices
US20070268209A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Kenneth Wargon Imaging Panels Including Arrays Of Audio And Video Input And Output Elements
WO2007136779A2 (en) * 2006-05-19 2007-11-29 New Jersey Institute Of Technology Aligned embossed diaphgragm based fiber optic sensor
WO2008100266A2 (en) * 2006-05-19 2008-08-21 New Jersey Institute Of Technology Mems fiber optic microphone
US7561277B2 (en) * 2006-05-19 2009-07-14 New Jersey Institute Of Technology MEMS fiber optic microphone
US7649671B2 (en) 2006-06-01 2010-01-19 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Analog interferometric modulator device with electrostatic actuation and release
US7527998B2 (en) 2006-06-30 2009-05-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method of manufacturing MEMS devices providing air gap control
KR100787217B1 (ko) * 2006-07-10 2007-12-21 삼성전자주식회사 Ｍｅｍｓ 구조물 및 그 제조방법
US7763546B2 (en) 2006-08-02 2010-07-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods for reducing surface charges during the manufacture of microelectromechanical systems devices
US20080121947A1 (en) * 2006-09-14 2008-05-29 Robert Eugene Frahm Solar-powered MEMS acoustic sensor and system for providing physical security in a geographical area with use thereof
KR100776210B1 (ko) * 2006-10-10 2007-11-16 주식회사 비에스이 마이크로폰 조립체의 제조장치 및 그 제조방법
US7706042B2 (en) 2006-12-20 2010-04-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS device and interconnects for same
US8115987B2 (en) 2007-02-01 2012-02-14 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Modulating the intensity of light from an interferometric reflector
CN101262712A (zh) * 2007-03-09 2008-09-10 付庆兴 一种声音定向传播音响系统
US7733552B2 (en) * 2007-03-21 2010-06-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc MEMS cavity-coating layers and methods
US7643202B2 (en) 2007-05-09 2010-01-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical system having a dielectric movable membrane and a mirror
US7719752B2 (en) 2007-05-11 2010-05-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS structures, methods of fabricating MEMS components on separate substrates and assembly of same
US7630121B2 (en) 2007-07-02 2009-12-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electromechanical device with optical function separated from mechanical and electrical function
US20090027566A1 (en) * 2007-07-27 2009-01-29 Kenneth Wargon Flexible sheet audio-video device
CN101809471B (zh) 2007-07-31 2013-12-25 高通Mems科技公司 用于增强干涉式调制器的色彩偏移的装置
US7570415B2 (en) * 2007-08-07 2009-08-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS device and interconnects for same
US20090062913A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-05 Laxminarayana Saggere Light powered microactuator, microfluidic dispenser and retinal prosthesis
DE102007041918A1 (de) * 2007-09-04 2009-03-05 Siemens Ag Piezoelektrischer Energiewandler mit Doppelmembran
GB2452941B (en) * 2007-09-19 2012-04-11 Wolfson Microelectronics Plc Mems device and process
US8058549B2 (en) 2007-10-19 2011-11-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Photovoltaic devices with integrated color interferometric film stacks
JP5209727B2 (ja) 2007-10-19 2013-06-12 クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 一体型光起電力デバイスを有するディスプレイ
EP2203765A1 (en) 2007-10-23 2010-07-07 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Adjustably transmissive mems-based devices
US8941631B2 (en) 2007-11-16 2015-01-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Simultaneous light collection and illumination on an active display
JP2011507306A (ja) 2007-12-17 2011-03-03 クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 干渉裏側マスクを有する光起電力装置
US8164821B2 (en) 2008-02-22 2012-04-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical device with thermal expansion balancing layer or stiffening layer
KR100878454B1 (ko) * 2008-02-28 2009-01-13 (주)실리콘화일 신호처리블록을 구비하는 적층형 마이크로폰과 그 제조방법
US7829366B2 (en) * 2008-02-29 2010-11-09 Freescale Semiconductor, Inc. Microelectromechanical systems component and method of making same
US7944604B2 (en) 2008-03-07 2011-05-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric modulator in transmission mode
US7612933B2 (en) 2008-03-27 2009-11-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical device with spacing layer
US7898723B2 (en) 2008-04-02 2011-03-01 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical systems display element with photovoltaic structure
EP2114085A1 (en) 2008-04-28 2009-11-04 Nederlandse Centrale Organisatie Voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Composite microphone, microphone assembly and method of manufacturing those
US20110138902A1 (en) * 2008-05-27 2011-06-16 Tufts University Mems microphone array on a chip
US8023167B2 (en) 2008-06-25 2011-09-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Backlight displays
KR101606780B1 (ko) 2008-06-30 2016-03-28 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 미시건 압전 ｍｅｍｓ 마이크로폰
US10170685B2 (en) 2008-06-30 2019-01-01 The Regents Of The University Of Michigan Piezoelectric MEMS microphone
US8358266B2 (en) 2008-09-02 2013-01-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light turning device with prismatic light turning features
KR101520070B1 (ko) 2008-09-22 2015-05-14 삼성전자 주식회사 압전형 마이크로 스피커 및 그 제조 방법
KR101562339B1 (ko) 2008-09-25 2015-10-22 삼성전자 주식회사 압전형 마이크로 스피커 및 그 제조 방법
US8363864B2 (en) 2008-09-25 2013-01-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Piezoelectric micro-acoustic transducer and method of fabricating the same
US8372726B2 (en) 2008-10-07 2013-02-12 Mc10, Inc. Methods and applications of non-planar imaging arrays
US8389862B2 (en) 2008-10-07 2013-03-05 Mc10, Inc. Extremely stretchable electronics
US9123614B2 (en) 2008-10-07 2015-09-01 Mc10, Inc. Methods and applications of non-planar imaging arrays
US8097926B2 (en) 2008-10-07 2012-01-17 Mc10, Inc. Systems, methods, and devices having stretchable integrated circuitry for sensing and delivering therapy
US8886334B2 (en) 2008-10-07 2014-11-11 Mc10, Inc. Systems, methods, and devices using stretchable or flexible electronics for medical applications
WO2010042653A1 (en) 2008-10-07 2010-04-15 Mc10, Inc. Catheter balloon having stretchable integrated circuitry and sensor array
KR101545271B1 (ko) 2008-12-19 2015-08-19 삼성전자주식회사 압전형 음향 변환기 및 이의 제조방법
US8270056B2 (en) 2009-03-23 2012-09-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device with openings between sub-pixels and method of making same
US7864403B2 (en) * 2009-03-27 2011-01-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Post-release adjustment of interferometric modulator reflectivity
US9121979B2 (en) 2009-05-29 2015-09-01 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination devices and methods of fabrication thereof
US8270062B2 (en) 2009-09-17 2012-09-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device with at least one movable stop element
US8488228B2 (en) 2009-09-28 2013-07-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric display with interferometric reflector
US9723122B2 (en) 2009-10-01 2017-08-01 Mc10, Inc. Protective cases with integrated electronics
US20110218756A1 (en) * 2009-10-01 2011-09-08 Mc10, Inc. Methods and apparatus for conformal sensing of force and/or acceleration at a person's head
US8384341B2 (en) * 2009-10-28 2013-02-26 Harris Corporation Battery cell for MEMS device and related methods
TWI452006B (zh) * 2009-11-13 2014-09-11 United Microelectronics Corp 微機電系統結構
US8421168B2 (en) * 2009-11-17 2013-04-16 Fairchild Semiconductor Corporation Microelectromechanical systems microphone packaging systems
EP2330649A1 (de) * 2009-12-04 2011-06-08 Bayer MaterialScience AG Elektromechanischer Wandler, umfassend ein Polyurethanpolymer mit Polytetramethylenglykolether-Einheiten
US8821009B2 (en) * 2009-12-23 2014-09-02 Intel Corporation Thermal sensors having flexible substrates and use thereof
JP2011142280A (ja) * 2010-01-09 2011-07-21 Seiko Epson Corp アクチュエーター装置、アクチュエーター装置の製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法および液体噴射装置の製造方法
KR20130100232A (ko) 2010-04-09 2013-09-10 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크. 전기 기계 디바이스의 기계층 및 그 형성 방법
US9222816B2 (en) * 2010-05-14 2015-12-29 Belkin International, Inc. Apparatus configured to detect gas usage, method of providing same, and method of detecting gas usage
JP2013544370A (ja) 2010-08-17 2013-12-12 クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 干渉ディスプレイデバイスの電荷中性電極の作動及び較正
US9057872B2 (en) 2010-08-31 2015-06-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Dielectric enhanced mirror for IMOD display
US9134527B2 (en) 2011-04-04 2015-09-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Pixel via and methods of forming the same
US8963159B2 (en) 2011-04-04 2015-02-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Pixel via and methods of forming the same
US8659816B2 (en) 2011-04-25 2014-02-25 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Mechanical layer and methods of making the same
EP2712491B1 (en) 2011-05-27 2019-12-04 Mc10, Inc. Flexible electronic structure
GB2491366A (en) 2011-05-31 2012-12-05 Nokia Corp A configurable microphone or loudspeaker apparatus
US8506826B2 (en) * 2011-08-02 2013-08-13 Harris Corporation Method of manufacturing a switch system
US8692111B2 (en) * 2011-08-23 2014-04-08 Sunpower Corporation High throughput laser ablation processes and structures for forming contact holes in solar cells
US8724832B2 (en) 2011-08-30 2014-05-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Piezoelectric microphone fabricated on glass
US8824706B2 (en) 2011-08-30 2014-09-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Piezoelectric microphone fabricated on glass
CN103843365B (zh) 2011-09-30 2016-08-17 富士胶片株式会社 电声转换膜、柔性显示器、声带麦克风以及乐器传感器
US8736939B2 (en) 2011-11-04 2014-05-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Matching layer thin-films for an electromechanical systems reflective display device
US9181086B1 (en) 2012-10-01 2015-11-10 The Research Foundation For The State University Of New York Hinged MEMS diaphragm and method of manufacture therof
US9171794B2 (en) 2012-10-09 2015-10-27 Mc10, Inc. Embedding thin chips in polymer
KR101346583B1 (ko) * 2013-05-23 2014-01-03 (주)에스엠인스트루먼트 Ｍｅｍｓ 마이크로폰을 이용한 유연 기판 부착형 음향 측정 장치 및 그 제조 방법
US9510103B2 (en) 2013-09-09 2016-11-29 Audio Pixels Ltd. Microelectromechanical apparatus for generating a physical effect
CN103763668B (zh) * 2013-10-18 2016-08-17 张小友 一种mems传声器
CN103645215B (zh) * 2013-12-12 2017-01-11 中国科学院微电子研究所 一种基于柔性衬底的传感器模块
TWI575963B (zh) * 2014-02-27 2017-03-21 先技股份有限公司 微機電麥克風裝置
CN106536403B8 (zh) 2014-05-28 2019-08-20 3M创新有限公司 柔性基底上的微机电系统装置
CN105635926B (zh) * 2014-10-29 2019-06-28 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种mems麦克风及其制备方法、电子装置
US9729193B2 (en) 2014-11-11 2017-08-08 Ut-Battelle, Llc Wireless sensor platform
US9439002B2 (en) * 2014-11-13 2016-09-06 Invensense, Inc. Integrated package forming wide sense gap micro electro-mechanical system microphone and methodologies for fabricating the same
US10567883B2 (en) 2015-07-22 2020-02-18 Audio Pixels Ltd. Piezo-electric actuators
JP2018520612A (ja) 2015-07-22 2018-07-26 オーディオ ピクセルズ エルティーディー．Ａｕｄｉｏ Ｐｉｘｅｌｓ Ｌｔｄ． Ｄｓｒスピーカ素子及びその製造方法
KR101703608B1 (ko) * 2015-08-28 2017-02-07 현대자동차 주식회사 탈착형 마이크로폰 및 그 제조 방법
WO2017040174A1 (en) 2015-09-04 2017-03-09 Ut-Battelle, Llc Direct write sensors
DE102015116707A1 (de) * 2015-10-01 2017-04-06 USound GmbH Flexible MEMS-Leiterplatteneinheit sowie Schallwandleranordnung
CN105336818B (zh) * 2015-12-03 2017-11-14 中国电子科技集团公司第十八研究所 太阳电池的制备方法
DE102016216365A1 (de) * 2016-08-31 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Wandlereinrichtung
JP6293938B1 (ja) 2017-02-08 2018-03-14 日本航空電子工業株式会社 フィルム面受音型音センサモジュール
US10505162B2 (en) 2017-10-05 2019-12-10 Analog Devices, Inc. Battery housing
US10356523B2 (en) 2017-12-13 2019-07-16 Nvf Tech Ltd Distributed mode loudspeaker actuator including patterned electrodes
CN110149100B (zh) * 2018-02-12 2023-10-13 诺思(天津)微系统有限责任公司 柔性电子器件及其制备方法
US11764392B2 (en) 2018-03-01 2023-09-19 Analog Devices, Inc. Battery assembly and method of manufacturing the same
US10477321B2 (en) * 2018-03-05 2019-11-12 Google Llc Driving distributed mode loudspeaker actuator that includes patterned electrodes
CN110300361A (zh) * 2019-06-20 2019-10-01 钰太芯微电子科技（上海）有限公司 一种带无线充电线圈的mems麦克风
CN110337056B (zh) * 2019-08-06 2021-01-26 常州元晶电子科技有限公司 一种高密度指向性压电电声换能器阵列的制作方法
CN111486973A (zh) * 2020-03-30 2020-08-04 成都众芯科技有限公司 一种全柔性热释电红外探测器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0557780A1 (de) * 1992-02-25 1993-09-01 Siemens Aktiengesellschaft Ultraschallwandler mit piezoelektrischer Polymerfolie
US5633552A (en) * 1993-06-04 1997-05-27 The Regents Of The University Of California Cantilever pressure transducer
CN1173948A (zh) * 1995-12-14 1998-02-18 精工爱普生株式会社 薄膜半导体器件、薄膜半导体器件的制造方法、液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、电子设备,电子设备的制造方法和薄膜淀积方法
EP0973149A2 (en) * 1998-07-16 2000-01-19 Massachusetts Institute Of Technology Ultrasonic transducers
CN1341957A (zh) * 2000-09-04 2002-03-27 中国科学院半导体研究所 采用teos源pecvd生长氧化硅厚膜的方法
US20020045921A1 (en) * 2000-10-16 2002-04-18 Remon Medical Technologies Ltd. Implantable pressure sensors and methods for making and using them
US20020077551A1 (en) * 2000-12-01 2002-06-20 The Cleveland Clinic Foundation Miniature ultrasound transducer
US6533552B2 (en) * 1994-11-23 2003-03-18 Coltec Industries Inc. System and methods for controlling rotary screw compressors

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61239678A (ja) * 1985-04-16 1986-10-24 Mitsubishi Electric Corp 光電変換装置
JPH0563171A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Kyocera Corp 光電変換素子の製造方法
JPH07254568A (ja) * 1994-01-28 1995-10-03 Toray Ind Inc アモルファスシリコン−ゲルマニウム膜およびその製造方法
US5914507A (en) * 1994-05-11 1999-06-22 Regents Of The University Of Minnesota PZT microdevice
US5488954A (en) * 1994-09-09 1996-02-06 Georgia Tech Research Corp. Ultrasonic transducer and method for using same
AU6533598A (en) * 1997-01-24 1998-08-18 California Institute Of Technology Flexible skin incorporating mems technology
JP2001085075A (ja) * 1999-09-10 2001-03-30 Hitachi Maxell Ltd 光電変換素子及びその製造方法
JP2001250963A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Tdk Corp 太陽電池
KR20020016117A (ko) * 2000-08-24 2002-03-04 신현준 Ｍｅｍｓ 공정을 이용한 마이크로폰 제작방법
US6515402B2 (en) * 2001-01-24 2003-02-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Array of ultrasound transducers

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0557780A1 (de) * 1992-02-25 1993-09-01 Siemens Aktiengesellschaft Ultraschallwandler mit piezoelektrischer Polymerfolie
US5633552A (en) * 1993-06-04 1997-05-27 The Regents Of The University Of California Cantilever pressure transducer
US6533552B2 (en) * 1994-11-23 2003-03-18 Coltec Industries Inc. System and methods for controlling rotary screw compressors
CN1173948A (zh) * 1995-12-14 1998-02-18 精工爱普生株式会社 薄膜半导体器件、薄膜半导体器件的制造方法、液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、电子设备,电子设备的制造方法和薄膜淀积方法
EP0973149A2 (en) * 1998-07-16 2000-01-19 Massachusetts Institute Of Technology Ultrasonic transducers
CN1341957A (zh) * 2000-09-04 2002-03-27 中国科学院半导体研究所 采用teos源pecvd生长氧化硅厚膜的方法
US20020045921A1 (en) * 2000-10-16 2002-04-18 Remon Medical Technologies Ltd. Implantable pressure sensors and methods for making and using them
US20020077551A1 (en) * 2000-12-01 2002-06-20 The Cleveland Clinic Foundation Miniature ultrasound transducer

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Epi-micromachining. P.J.French et al.Microelectronics Journal,Vol.28 No.4. 1997
Epi-micromachining. P.J.French et al.Microelectronics Journal,Vol.28 No.4. 1997 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103828082A (zh) * 2011-05-06 2014-05-28 拜耳知识产权有限责任公司 机电转换器设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP4126003B2 (ja) 2008-07-30
EP1403212A3 (en) 2005-07-13
KR20040026756A (ko) 2004-04-01
US6967362B2 (en) 2005-11-22
EP1403212A2 (en) 2004-03-31
DE60312087T2 (de) 2007-11-29
TW200425768A (en) 2004-11-16
JP2004120761A (ja) 2004-04-15
US20040061543A1 (en) 2004-04-01
DE60312087D1 (de) 2007-04-12
TWI235011B (en) 2005-06-21
KR100512960B1 (ko) 2005-09-07
EP1403212B1 (en) 2007-02-28
CN1517296A (zh) 2004-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100411968C (zh) 柔性微机电系统换能器及其制造方法和无线扩音器
US7151057B2 (en) Flexible MEMS transducer manufacturing method
US11401161B2 (en) Distributed sensor system
JP4303742B2 (ja) シリコンコンデンサーマイクロフォン
US7856804B2 (en) MEMS process and device
EP1993948B1 (en) Mems device
EP2619536A2 (en) Microelectromechanical pressure sensor including reference capacitor
JP2007313594A (ja) 積層デバイス、およびその製造方法
CN108886089A (zh) 使用融合结合法在cmos基材上集成ain超声换能器
JP2010531435A (ja) マイクロメカニカル素子およびマイクロメカニカル素子の製造方法
TW200831394A (en) Ultra-low pressure sensor and method of fabrication of same
WO2015134049A1 (en) Symmetric dual piezoelectric stack microelectromechanical piezoelectric devices
CN107543639A (zh) 低成本小力传感器
CN109665488A (zh) Mems器件及其制造方法
TW200905722A (en) MEMS microphone and method of making the same
WO2009116957A2 (en) Water resistant ultra-low pressure sensor

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080820

Termination date: 20200926

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee