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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System)-Bauelement zum Erzeugen von Druckpulsen.
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Derartige MEMS-Bauelemente werden beispielsweise als Lautsprecher im Rahmen unterschiedlichster Anwendungen eingesetzt. Aufgrund ihrer miniaturisierten Bauform und der Möglichkeit zur Integration weiterer Funktionalitäten bei sehr geringen Herstellungskosten gewinnen MEMS-Lautsprecherbauelemente zunehmend an wirtschaftlicher Bedeutung.
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Marktübliche MEMS-Bauelemente zur Detektion und/oder zum Erzeugen von Druckpulsen sind mit einer möglichst großflächigen, zur Chip- bzw. Substratebene parallelen Membran ausgestattet. Bei der Konfiguration als Mikrofon wird diese Membran durch den Schalldruck zu vertikalen (out-of-plane) Schwingungen angeregt. Die Membranauslenkungen werden dann, beispielsweise kapazitiv, als Mikrofonsignal erfasst. Bei der Konfiguration als Lautsprecher wird dieses Prinzip umgekehrt angewendet. Die Membran wird hier, beispielsweise kapazitiv, zu vertikalen (out-of-plane) Schwingungen angeregt. Dadurch entstehen Druckpulse bzw. Schallwellen.
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Diese membranbasierten MEMS-Bauelemente erweisen sich in mehrerlei Hinsicht als problematisch. Die Aufhängung der Membran bedingt eine Verbiegung bzw. Verwölbung der Membran, was zu Nichtlinearitäten des Mikrofonsignals bzw. des Lautsprechersignals führt und sich so negativ auf die Performance des Bauelements auswirkt.
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Je dünner die Membran ist, umso besser ist die Performance des Bauelements. Dementsprechend ist die Membran sehr fragil und empfindlich gegen mechanische Belastungen, wie Stoß- und Schlageinwirkungen. Die Performance des Bauelements steht also im Gegensatz zu dessen Robustheit. Die Detektionsrichtung bzw. die Antriebsrichtung und die Verdrängerbewegung sind bei membranbasierten Bauelementen gleich orientiert. Somit sind die Gegebenheiten der Volumenverdrängung an die Gegebenheiten der Detektion bzw. des Antriebs gekoppelt. Dies führt im Fall eines kapazitiven Lautsprecherbauelements dazu, dass die Lautsprecherperformance wesentlich vom Energieverbrauch des Bauelements abhängt. Die Lautsprecherperformance ist nämlich umso besser, je größer das Verdrängervolumen ist, das hier durch den Gap-Abstand zwischen Membran und Gegenelektrode bestimmt wird. Je größer aber der Gap-Abstand ist, umso höher ist auch der Energieverbrauch, da entsprechend hohe elektrostatische Kräfte zum Ansteuern der Membran benötigt werden.
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In der
DE 10 2010 029 936 A1 wird ein kapazitives MEMS-Mikrofonbauelement vorgeschlagen, dessen Schichtaufbau mindestens drei Funktionsschichten umfasst. In der ersten Funktionsschicht ist eine Schallöffnung ausgebildet, die in einen Hohlraum unterhalb der ersten Funktionsschicht mündet. Dieser Hohlraum erstreckt sich im Wesentlichen über die zweite Funktionsschicht, in der eine Membran und ein Gegenelement ausgebildet sind, und zwar so dass die Membran den Hohlraum zumindest einseitig begrenzt und in der Schichtebene auslenkbar ist. Die Membran fungiert als erste Elektrode eines Mikrofonkondensators und das Gegenelement als Träger einer Gegenelektrode des Mikrofonkondensators. In der dritten Funktionsschicht unterhalb des Hohlraums ist mindestens eine Entlüftungsöffnung für die Mikrofonstruktur ausgebildet.
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Bei dem hier beschriebenen MEMS-Mikrofonbauelement bewirkt der Schalldruck, der senkrecht zu den Schichtebenen auf das Bauelement einwirkt, eine Membranbewegung, die parallel zu den Schichtebenen des Bauelements orientiert ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Konzept für MEMS-Bauelemente zum Erzeugen von Druckpulsen vorgeschlagen, das sich die in der
DE 10 2010 029 936 A1 beschriebene Umlenkung des Schalldrucks zunutze macht, um die Antriebsrichtung und die Richtung der Verdrängerbewegung zu entkoppeln, und das zudem die Möglichkeit bietet, die Polarität der so erzeugten Druckpulse zu steuern.
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Dazu umfasst die mikromechanische Struktur des erfindungsgemäßen MEMS-Bauelements drei Funktionsebenen. In einer ersten Funktionsebene ist mindestens eine feststehende Grabenstruktur realisiert. Die zweite Funktionsebene befindet sich oberhalb der ersten Funktionsebene und umfasst mindestens ein ansteuerbares Verdrängungselement sowie Durchgangsöffnungen als Druckaustrittsöffnungen für die erzeugten Druckpulse. Das Verdrängungselement ragt in die Grabenstruktur hinein und ist parallel zu den Funktionsebenen bewegbar, wodurch positive und negative Druckpulse erzeugt werden. Die dritte Funktionseben ist oberhalb der zweiten Funktionsebene realisiert und umfasst mindestens ein ansteuerbares Abdeckelement für zumindest einen Teil der Druckaustrittsöffnungen in der zweiten Funktionsebene.
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Demnach sieht das erfindungsgemäße Bauelementkonzept vor, Druckpulse durch Anregung eines Verdrängungselements zu erzeugen, das innerhalb einer Grabenstruktur im Schichtaufbau des Bauelements freigestellt ist und parallel zur Chipebene in Schwingung versetzt wird. Die so erzeugten Druckpulse treten durch die Druckaustrittsöffnungen aus der Bauelementstruktur aus, also senkrecht zur Bewegungsrichtung des Verdrängungselements. Erfindungsgemäß wird die Abfolge der aus den Druckaustrittsöffnungen austretenden Druckpulse mit Hilfe der Abdeckelemente in der dritten Funktionsebene beeinflusst. Dazu wird die Position der Abdeckelemente in Abhängigkeit von der Bewegung bzw. Bewegungsrichtung des Verdrängungselements geregelt. Auf diese Weise können z.B. negative Druckpulse gezielt unterdrückt werden, um eine Kompensation der so erzeugten Schallwellen und unerwünschte Überlagerungseffekte zu vermeiden.
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Das erfindungsgemäße Konzept erweist sich in mehrerlei Hinsicht als vorteilhaft. So ist die Bauelementstruktur vergleichsweise robust, da auf fragile Membranstrukturen verzichtet werden kann. Außerdem fungiert die Grabenstruktur der ersten Funktionsebene als Überlastschutz für das Verdrängungselement der zweiten Funktionsebene. Sowohl die Grabenstruktur als auch das Verdrängungselement ähneln in Form und Aspektverhältnis den wohlcharakterisierten Sensorstrukturen von mikromechanischen Beschleunigungs- und Drehratensensoren. Zur Herstellung derartiger Strukturen kann also auf bekannte und bewährte Herstellungsprozesse zurückgegriffen werden. Damit lassen sich beispielsweise auch sehr kleine Gaps zwischen Verdrängungselement und Grabenwandung erzeugen, was im Hinblick auf einen elektrostatischen Antrieb besonders vorteilhaft ist. In diesem Fall kann das für die angestrebte Performance erforderliche Verdrängungsvolumen durch eine erhöhte Strukturtiefe sichergestellt werden. Diese Maßnahmen stehen der Stabilität bzw. Robustheit der Bauelementstruktur nicht entgegen sondern begünstigen diese vielmehr. Da das Design der einzelnen Funktionsebenen lithographisch bestimmt werden kann, bietet das erfindungsgemäße Bauelementkonzept eine sehr große Designfreiheit. Die Bauelementstruktur kann ausschließlich mit Verfahren der Oberflächen-Mikromechanik realisiert werden. Es ist aber auch möglich, einzelne Strukturelemente, wie z.B. die Grabenstruktur der ersten Funktionsebene, im Substrat mit Verfahren der Bulk-Mikromechanik zu realisierten. In diesem Fall trägt das Substrat zur Signalerzeugung bei, wodurch entweder ein höherer Signalpegel erzielt wird oder die Chipgröße reduziert werden kann.
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Grundsätzlich gibt es verschiedene Möglichkeiten für die Realisierung des erfindungsgemäßen Konzepts eines Lautsprecherbauelements, sowohl was das Layout der einzelnen Funktionsebenen betrifft als auch was die Realisierung der Ansteuerung von Verdrängungselement und Abdeckelementen betrifft.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in der ersten Funktionsebene des MEMS-Bauelements Entlüftungsöffnungen ausgebildet. Über diese Entlüftungsöffnungen kann ein lokaler Über-oder Unterdruck, der durch die Bewegung des Verdrängungselements in einem Bereich der Bauelementstruktur entsteht, abgeleitet werden, beispielsweise auf die Bauelementrückseite oder in ein Gehäuse. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn der Austritt von Druckpulsen mit Hilfe der Abdeckelemente verhindert wird. Je nach Art der Druckaustrittsöffnungen in der zweiten Funktionsebene und Ausbildung der Abdeckelemente in der dritten Funktionsebene können diese Entlüftungsöffnungen seitlich von der Grabenstruktur oder auch im Bodenbereich eines Grabens ausgebildet sein.
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Das Verdrängungselement eines erfindungsgemäßen MEMS-Bauelements kann entweder zu einer translatorischen oder auch zu einer rotatorischen „in-plane“-Bewegung angeregt werden. Dies hängt wesentlich von der Art der Aufhängung bzw. Anbindung des Verdrängungselements an die Bauelementstruktur ab. So kann das Verdrängungselement beispielsweise über eine Membran oder Federelemente in den Schichtaufbau der Bauelementstruktur eingebunden sein. Es kann allseitig, mehrseitig, zweiseitig oder auch nur einseitig aufgehängt sein. Die Bewegungsrichtung wird zudem durch die Ansteuerung des Verdrängungselements bestimmt, also von der Art der Ansteuerung und von der Konfiguration der entsprechenden elektrischen Schaltungselemente. Diese Anregung bzw. Ansteuerung des Verdrängungselements kann elektrostatisch, piezoelektrisch, magnetostatisch und/oder elektromagnetisch erfolgen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Verdrängungselement balkenförmig und die Länge und Höhe dieses balkenförmigen Verdrängungselements sind auf die Länge und Tiefe der Grabenstruktur abgestimmt. Diese Designvariante lässt sich nicht nur einfach, unter Verwendung von bekannten Strukturierungsverfahren im Schichtaufbau eines Halbleiterbauelements erzeugen. Sie ermöglicht auch eine unkomplizierte Ansteuerung bei niedrigem Energieverbrauch und guter Lautsprecherperformance.
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Vorteilhafterweise sind am Verdrängungselement und/oder auf der Grabenwandung Abstandshalter ausgebildet. Dadurch kann ein Anhaften des Verdrängungselements an der Grabenwandung bei Endlagenkontakt verhindert werden. Derartige Abstandshalter sorgen dafür, dass immer ein Restluftpolster zwischen Grabenwandung und Verdrängungselement verbleibt.
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Wie bereits erwähnt, umfasst ein erfindungsgemäßes MEMS-Bauelement zum Erzeugen von Druckpulsen mindestens ein ansteuerbares Abdeckelement, mit dem das Austreten von Druckpulsen an zumindest einem Teil der Druckaustrittsöffnungen verhindert werden kann. Dazu wird dieses Abdeckelement in der dritten Funktionsebene über die entsprechenden Druckaustrittsöffnungen bewegt. Auch hier hängen die Art der Bewegung und insbesondere die Bewegungsrichtung von der Art der Aufhängung bzw. Anbindung des Abdeckelements in der Bauelementstruktur ab und von der Art der Antriebs- bzw. Ansteuermittel. Diese können für eine „in-plane“-Bewegung des Abdeckelements innerhalb der dritten Funktionsebene konzipiert sein oder auch für eine „out-of-plane“-Bewegung senkrecht zur dritten Funktionsebene. Für eine solche „out-of-plane“-Bewegung könnte das Abdeckelement beispielsweise in Form einer ansteuerbaren Wippenstruktur realisiert sein, die über eine Torsionsfederstruktur in der dritten Funktionsebene aufgehängt und aus dieser auslenkbar ist. Diese Variante wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Wie bereits voranstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die nachgeordneten Patentansprüche verwiesen und andererseits auf die nachfolgende Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren.
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1a, 1b zeigen einen Ausschnitt einer schematischen Schnittansicht durch die drei Funktionsebenen eines ersten erfindungsgemäßen MEMS-Bauelements 10 zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Druckpulserzeugung und
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1c veranschaulicht die Ansteuerung der Abdeckelemente dieses MEMS-Bauelements 10.
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2a zeigt einen Ausschnitt einer schematischen Schnittansicht durch die drei Funktionsebenen eines zweiten erfindungsgemäßen MEMS-Bauelements 20 und
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2b veranschaulicht die Ansteuerung der Abdeckelemente dieses MEMS-Bauelements 20.
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3a zeigt eine perspektivische Teilansicht eines weiteren erfindungsgemäßen MEMS-Bauelements 30 und
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3b zeigt eine Draufsicht auf die Grabenstruktur in der ersten Funktionsebene mit einer entsprechenden Anordnung von Verdrängungselementen dieses MEMS-Bauelements 30.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die 1a und 1b veranschaulichen den Aufbau der Bauelementstruktur eines erfindungsgemäßen MEMS-Lautsprecher-Bauelements 10 in drei Funktionsebenen 1 bis 3. Die erste Funktionsebene 1 ist hier im Trägersubstrat der Bauelementstruktur ausgebildet. Dazu wurde eine Grabenstruktur 11 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Querschnittsfläche in die Substratoberfläche eingebracht. Im Rahmen dieser Strukturierung wurden hier außerdem Entlüftungsöffnungen 12 in Form von Durchgangsöffnungen im Substrat 1 erzeugt. Diese Entlüftungsöffnungen 12 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel seitlich von der Grabenstruktur 11 angeordnet. Die zweite Funktionsebene 2 ist oberhalb der ersten Funktionsebene 1 in einem Schichtaufbau auf dem Trägersubstrat 1 realisiert. In dieser zweiten Funktionsebene 2 ist ein ansteuerbares Verdrängungselement 21 ausgebildet, das über hier nicht im Einzelnen dargestellte Federelemente an den Schichtaufbau angebunden ist. Im Bereich dieser Federaufhängung sind Durchgangsöffnungen 23 ausgebildet, die als Druckaustrittsöffnungen 23 fungieren. Das Verdrängungselement 21 ragt in die Grabenstruktur 11 der ersten Funktionsebene 1 hinein. Es ist im hier dargestellten Ausführungsbeispiel balkenförmig. Die Länge und Höhe dieses balkenförmigen Verdrängungselements 21 sind auf die Länge und Tiefe der Grabenstruktur 11 abgestimmt. Die Grabenstruktur 11 ist jedoch deutlich breiter als das balkenförmige Verdrängungselement 21, so dass das Verdrängungselement 21 innerhalb der Grabenstruktur 11 seitlich hin und her bewegt werden kann. Die Ansteuerung des Verdrängungselements 21 für diese translatorische Bewegung in der Bauelementebene kann elektrostatisch, piezoelektrisch, magnetostatisch und/oder elektromagnetisch erfolgen. Die dafür erforderlichen Schaltungsmittel sind hier allerdings nicht dargestellt. Die dritte Funktionsebene 3 ist oberhalb der zweiten Funktionsebene 2 im Schichtaufbau des MEMS-Bauelements 10 realisiert. In dieser Funktionsebene 3 ist mindestens ein ansteuerbares Abdeckelement 31 für zumindest einen Teil der Druckaustrittsöffnungen 23 in der zweiten Funktionsebene 2 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Aufhängung des Abdeckelements 31 und die Schaltungsmittel zur Ansteuerung für eine „in-plane“-Bewegung des Abdeckelements 31 innerhalb der dritten Funktionsebene 3 ausgelegt, was nachfolgend in Verbindung mit 1c näher erläutert wird.
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Die Erzeugung von Druckpulsen mit Hilfe des MEMS-Bauelements 10 wird durch die Zusammenschau der 1a und 1b veranschaulicht. Die Pfeile zeigen die Bewegungsrichtung des Verdrängungselements 21 und des Abdeckelements 31 an. Durch die Bewegung des Verdrängungselements 21 innerhalb der Grabenstruktur 11 entstehen in der Bewegungsrichtung des Verdrängungselements 21 positive Druckpulse 4, während auf der Rückseite des Verdrängungselements 21 ein Unterdruck, also negative Druckpulse 5 entstehen. In 1a bewegt sich das Verdrängungselement 21 nach rechts. Dementsprechend entsteht rechts vom Verdrängungselement 21 ein Überdruck in der Grabenstruktur 11, der als positiver Druckpuls 4 aus der Druckaustrittsöffnung 23 rechts vom Verdrängungselement 21 austritt. Da die Druckaustrittsöffnung 23 auf der linken Seite des Verdrängungselements 21 vom Abdeckelement 31 in der dritten Funktionsebene 3 überdeckt wird, kann der korrespondierende negative Druckpuls 5 auf der linken Seite des Verdrängungselements 21 nicht aus der Bauelementvorderseite austreten, sondern wird über die Entlüftungsöffnung 12 links der Grabenstruktur 11 auf die Bauelementrückseite abgeleitet. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich die beiden Druckpulse 4 und 5 kompensieren. Durch entsprechende Ansteuerung des Abdeckelements 31 gegenzyklisch zum Verdrängungselement 21 wird auch bei der Rückwärtsbewegung des Verdrängungselements 21 der negative Druckpuls 5 auf die Bauelementrückseite abgeleitet, was in 1b dargestellt ist. Während das Verdrängungselement 21 nach links bewegt wird, wird das Abdeckelement 31 nach rechts bewegt. Dadurch wird die Druckaustrittsöffnung 23 links vom Verdrängungselement 21 freigegeben, während die Druckaustrittsöffnung 23 rechts vom Verdrängungselement 21 abgedeckt wird. Entsprechend der Bewegungsrichtung des Verdrängungselements 21 entsteht jetzt links vom Verdrängungselement 21 ein positiver Druckpuls 4, der aus der freigegebenen Druckaustrittsöffnung 23 links vom Verdrängungselement 21 austritt, während der korrespondierende negative Druckpuls 5 auf der rechten Seite des Verdrängungselements 21 über die Entlüftungsöffnung 12 rechts von der Grabenstruktur 11 auf die Bauelementrückseite abgeleitet wird.
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1c zeigt eine Draufsicht auf die dritte Funktionsebene 3 eines MEMS-Bauelements 10, die auch als Steuerebene bezeichnet werden kann. Die Lage und Form der darunter befindlichen rechteckigen Grabenstruktur 11 in der ersten Funktionsebene 1 ist gestrichelt dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei plattenförmige Abdeckelemente 311 und 312 in der Funktionsebene 3 ausgebildet, die die gesamte Grabenstruktur 11 in der ersten Funktionsebene 1 mit Ausnahmen eines Mittelspalts 33 überdecken. Die Abdeckelemente 311 und 312 sind jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten über U-Federelemente 32 in den Schichtaufbau der dritten Funktionsebene 3 eingebunden und können im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Hilfe von elektrostatischen Antriebsmitteln 34, beispielsweise einer Platten- oder Kammkondensatoranordnung, relativ zur Grabenstruktur 11 nach rechts und links bewegt werden. Dabei verändert sich die Größe und ggf. auch die Lage des Mittelspalts 33, so dass die Druckaustrittsöffnungen 23 in der zweiten Funktionsschicht 2 wahlweise überdeckt oder auch freigegeben werden können. Die Bewegung der Abdeckelemente 311 und 312 und damit die Größe und ggf. Lage des Mittelspalts 33 werden unabhängig von der Bewegung des Verdrängungselements 21 geregelt aber in Koordination mit dieser Bewegung, um definierte Schallwellen zu erzeugen.
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Die in 2a dargestellte Bauelementstruktur eines zweiten erfindungsgemäßen MEMS-Lautsprecher-Bauelements 20 unterscheidet sich lediglich in der dritten Funktionsebene 3 vom voranstehend beschriebenen Aufbau des MEMS-Bauelements 10. Deshalb wird nachfolgend lediglich dieser Teil des MEMS-Bauelements 20 beschrieben. Bezüglich der ersten und zweiten Funktionsebenen 1 und 2 wird auf die Beschreibung zu den 1a und 1b verwiesen.
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Auch im Fall des MEMS-Bauelements 20 ist die dritte Funktionsebene 3 oberhalb der zweiten Funktionsebene 2 realisiert und umfasst mindestens ein ansteuerbares Abdeckelement für zumindest einen Teil der Druckaustrittsöffnungen 23 in der zweiten Funktionsebene 2. Jedoch sind die Aufhängung des Abdeckelements bzw. der Abdeckelemente 411, 412 und die Schaltungsmittel zur Ansteuerung im Fall des MEMS-Bauelements 20 nicht für eine „in-plane“-Bewegung innerhalb der dritten Funktionsebene 3 ausgelegt, sondern für eine „out-of-plane“-Bewegung senkrecht zur dritten Funktionsebene 3. Als Abdeckelemente 411 und 412 fungieren hier zwei Teilplatten 411 und 412, die wippenartig, über eine Torsionsfederstruktur 42 in der dritten Funktionsebene 3 aufgehängt sind und jeweils eine Hälfte der Grabenstruktur 11 überdecken. Dies wird insbesondere durch 2b veranschaulicht. Jede der beiden Teilplatten 411 und 412 bildet zusammen mit einer im Schichtaufbau darüber angeordneten Elektrode 43 einen Ansteuerkondensator, so dass sich jede der beiden Teilplatten 411, 412 einfach durch Anlegen einer entsprechenden Spannung senkrecht zur Bauelementebene auslenken lässt. Da die beiden Teilplatten 411 und 412 über die Torsionsfeder 42 gekoppelt sind, wird dabei die jeweils andere in die entgegengesetzte Richtung ausgelenkt. Dadurch können die Druckaustrittsöffnungen 23 über einer Hälfte der Grabenstruktur 11 wahlweise entweder abgedeckt oder freigegeben werden, während die Druckaustrittsöffnungen 23 über der anderen Hälfte der Grabenstruktur 11 dementsprechend freigegeben oder abgedeckt werden. In 2a bewegt sich das Verdrängungselement 21 nach rechts. Dementsprechend entsteht rechts vom Verdrängungselement 21 ein Überdruck in der Grabenstruktur 11, der als positiver Druckpuls 4 aus der Druckaustrittsöffnung 23 rechts vom Verdrängungselement 21 austritt, da die darüber befindliche Teilplatte 412 elektrostatisch angehoben wurde, während die andere Teilplatte 411 dadurch abgesenkt wurde. Dementsprechend ist die Druckaustrittsöffnung 23 auf der linken Seite des Verdrängungselements 21 abgedeckt, so dass der korrespondierende negative Druckpuls 5 auf der linken Seite des Verdrängungselements 21 nicht aus der Bauelementvorderseite austreten kann. Stattdessen wird der negative Druckpuls 5 über die Entlüftungsöffnung 12 links der Grabenstruktur 11 auf die Bauelementrückseite abgeleitet. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich die beiden Druckpulse 4 und 5 kompensieren.
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Bei den beiden MEMS-Bauelemente 10 und 20 wird das balkenförmige Verdrängungselement 21 jeweils translatorisch innerhalb der Grabenstruktur 11 der ersten Funktionsebene 1 bewegt. Die 3a und 3b veranschaulichen, dass das bzw. die Verdrängungselemente eines erfindungsgemäßen MEMS-Bauelements 30 auch zu einer rotatorischen „in-plane“-Bewegung angeregt werden können, wenn die Verdrängungselemente in geeigneter Weise an den Schichtaufbau der Bauelementstruktur angebunden sind und entsprechende Antriebsmittel vorhanden sind. In 3a ist ein balkenförmiges Verdrängungselement 521 dargestellt, das in eine kreisflächensegmentförmige Grabenstruktur 511 hineinragt. Das Verdrängungselement 521 ist lediglich einseitig aufgehängt, so dass es innerhalb der Grabenstruktur 511 um seinen Aufhängungspunkt schwenkbar ist. Die in 3b dargestellte Draufsicht auf die erste Funktionsebene eines erfindungsgemäßen MEMS-Bauelements 30 zeigt eine kreisförmige Anordnung derartiger Grabenstrukturen 511 zusammen mit entsprechenden Verdrängungselementen 521. Damit kann beispielsweise eine Folge von Ultraschallpulsen erzeugt werden, deren Überlagerung im hörbaren Bereich liegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010029936 A1 [0006, 0008]
