Integration kapazitiver Silizium-Mikrofone in ein Chip Scale Package

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Das Buch "Integration kapazitiver Silizium-Mikrofone in ein Chip Scale Package" beschäftigt sich mit der Entwicklung einer speziellen Gehäusetechnologie für Silizium-Mikrofone. Mikrofone, die mit Hilfe der Standard-Silizium-Technologie hergestellt werden, ersetzen immer mehr die Elektret-Kondensator-Mikrofone, die heute vorwiegend im Consumer-Markt Anwendung finden. Diese Mikrofone nutzen eine elektrisch geladene Polymerschicht als dauerhafte Phantomspannungsquelle, welche sich bei einem äußeren Temperaturanstieg entladen kann, was zu einer Degradation der elektroakustischen Eigenschaften des Mikrofons führt. Die Vorspannung bei Silizium-Mikrofonen wird mit Hilfe eines integrierten Schaltkreises verwirklicht, weswegen keine Degradation der akustischen Eigenschaften zu erwarten ist. In dem Buch wird die Gehäusetechnologie im Detail vorgestellt. Außerdem werden die mechanischen Auswirkungen der Gehäusetechnolgie auf die Eigenschaften des Mikrofons untersucht, sowohl analytisch als auch mit Hilfe der Finite Elemente Methode (FEM). Hauptaugenmerk wird auf die Flip-Chip-Montage des Mikrofon-Chips gerichtet. Die Optimierung betrifft insbesondere die mechanische Stabilität der Verbindung und deren Auswirkung auf die Verspannung der Membran des Mikrofon-Chips. Des Weiteren wird die Geometrie des Gehäuses im Hinblick auf ihre akustischen Eigenschaften untersucht. Dazu wird ein analoges elektroakustisch-mechanisches Netzwerkmodell erstellt. Mit diesem werden die akustischen Eigenschaften von verschiedenen Gehäusekonzepten berechnet und miteinander verglichen.