本发明涉及一种制造转换单元，特别是mems转换单元的方法，所述转换单元用于将电信号转换成偏移以及/或者将偏移转换成电信号，其中将至少一个转换元件布置在载体元件上，以及，将所述转换元件与可沿升降轴偏移的膜片单元耦合。本发明还涉及一种转换单元。
背景技术：
由de60313715t2已知一种制造转换单元的方法。该方法是在衬底上施覆牺牲层。而后依次施覆膜片层、下电极层、活性层和上电极层。缺点在于制造方法较为复杂。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种针对转换单元的灵活的制造方法。
本发明用以达成上述目的的解决方案为具有独立权利要求的特征的一种制造转换单元的方法和一种转换单元。
提出一种制造用于将电信号转换成偏移和/或将偏移转换成电信号的转换单元的方法。所述转换单元可以是包括压电致动器的mems转换单元。在一个应用中，可使用所述转换单元来产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波。在这个应用中，所述电信号可以是音频信号，其被转换成偏移，所述偏移又产生声波。因此，所述转换单元可以是扬声器和/或麦克风。作为麦克风，所述转换单元将源自声波的偏移转换成电信号或音频信号。所述转换单元可以是音频转换器，特别是mems音频转换器或者电动力学音频转换器。在产生和/或检测处于超声波范围内的声波的情况下，例如可将这些声波用于技术试验设备或在超声波设备中用于超声波检查。
作为补充或替代方案，所述转换单元也可用作致动器，其中，借助偏移例如产生力或者压力。此外，在操作引起偏移(例如亦为压力或力)，其随后被转换单元转换成电信号的情况下，也可以将所述转换单元用作传感器。
在所述方法中，将至少一个转换元件布置在载体元件上。所述载体元件例如可以是载体衬底。因此，在所述载体元件上设有所述至少一个用于产生和/或检测声波的转换元件。所述转换元件能够将电信号或电压转换成偏移，借此产生声波。但所述转换元件也能够将偏移转换成电信号或电压，借此检测声波。所述载体元件例如可以包括印制电路板和/或针对转换元件的电线。
此外，将所述转换元件与一个可沿升降轴偏移的膜片单元耦合。借助所述耦合能够在所述膜片单元与所述至少一个转换元件之间交换偏移。举例而言，为了产生声波，转换元件能够使得所述膜片单元根据电信号偏移，或为膜片单元施加振动，使得膜片单元激发设于其上方的空气的振动，从而产生声波。另一方面，因声波而振动的空气同样能够激发膜片单元的振动，其又被传递至转换元件。所述转换元件将振动转换成电信号，即音频信号。
根据本发明，为了形成至少一个柔性的膜片元件，将可流动且可固化的膜片材料至少局部地浇注至所述膜片单元的(可)与转换元件耦合的增强元件上。所述膜片元件与所述增强元件一起至少部分地形成所述膜片单元。
所述膜片材料例如可以是聚合物。此外，所述膜片材料可以是硅胶。所述膜片材料可以是热塑性塑料、弹性体或者热固性塑料。由于膜片元件是柔性的，其能够随增强元件一起偏移，使得膜片单元能够偏移。所述增强元件自身可以是柔性的，但其柔性小于所述至少一个膜片元件。增强元件的刚性高于膜片元件。但所述增强元件也可以是刚性的。这样一来，在膜片单元偏移的情况下，仅所述至少一个膜片元件发生弯曲或者扭曲。
通过将所述至少一个膜片元件浇注至增强元件上，能够将制造方法简化。此外，借此能够实现一种灵活的制造方法，因为通过浇注可流动的膜片材料，能够实现转换单元和/或增强元件的任何形状。这样便无需根据转换单元的不同形状预先调整膜片单元。
在将所述转换单元用作音频转换器的情况下，转换单元的声学特性也取决于膜片元件的柔性。较小的柔性或较高的刚性例如会削弱声学特性。而例如在将转换单元用作压力传感器的情况下，则可通过选择膜片元件的柔性来定义压力范围，转换单元能够在该压力范围内测量压力。明确的是，在高压下，为了限制自身的偏移，膜片元件需要的柔性较小。其中，可以借助膜片材料或膜片材料的成分来选择柔性。例如，针对较小的柔性，选择在固化后具有较高弹性模量的膜片材料。作为补充或替代方案，也可以改变所述至少一个膜片元件的厚度来调整其柔性或刚性。
优选地，以相对所述转换元件独立形成所述至少一个柔性膜片元件和/或所述膜片单元的方式，将所述可流动且可固化的膜片材料浇注至所述增强元件上。作为补充或替代方案，也可以相对所述转换元件独立形成所述至少一个柔性膜片元件和/或所述膜片单元的方式来布置所述增强元件。通过使得所述至少一个柔性膜片元件和/或所述膜片单元独立于所述转换元件，所述转换单元便具有模块化的结构。特别是在将膜片材料固化后，转换元件与膜片单元相互分隔或仅通过一个耦合件相连。
优选地，将所述至少一个转换元件与所述至少一个增强元件耦合，且随后浇注所述膜片元件。这样一来，首先在增强元件与转换元件之间形成牢固的连接，且随后将膜片元件布置在由转换元件与增强元件构成的单元上。
优选地，将所述至少一个转换元件布置在隔挡配置的容置腔中。其中，可以先将所述隔挡配置布置在所述载体元件上，再对转换元件进行布置。作为替代方案，也可以先布置转换元件，随后再将隔挡配置布置在载体元件上。所述隔挡配置的形式是位于载体元件上的具有容置腔的框架。可以将可流动的膜片材料填入所述隔挡配置或由此形成的容置腔。借助所述隔挡配置将可流动的膜片材料拦截，或拦截在用于形成所述至少一个膜片元件的区域上。
如果所述转换元件是布置在容置腔中，则所述隔挡配置将转换元件完全包围。此外，在所述增强元件与转换元件耦合的情况下，隔挡配置也将增强元件完全包围。
优选地，沿横向于升降轴定向的横向将所述至少一个膜片元件浇注至所述增强元件上。所述增强元件具有横向于升降轴围绕增强元件延伸的周侧。因此，将所述至少一个膜片元件浇注至增强元件的周侧上。所述周侧还面向所述隔挡配置。在沿所述横向将膜片元件浇注至增强元件上进而形成膜片元件的情况下，膜片单元的面积增大，故转换单元的声学性能例如有所增强。
作为补充或替代方案，优选将所述至少一个膜片元件浇注至所述隔挡配置上。由于隔挡配置与载体元件牢固地连接，所述膜片单元因膜片元件在隔挡配置上的耦合而锚定在载体衬底上。因此，在将所述转换单元用作扬声器的情况下，所述膜片单元能够根据音频信号发生振动或偏移，从而产生声音。因此，膜片单元通过膜片元件在隔挡配置上张紧。所述膜片单元是固定在隔挡配置上。
作为补充或替代方案，优选将所述至少一个膜片元件布置在增强元件与隔挡配置之间。由于隔挡配置可以完全围绕增强元件延伸，故所述至少一个膜片元件可以完全布置在位于隔挡配置与增强元件之间的区域内。在将所述至少一个膜片元件布置在增强元件与隔挡配置之间的情况下，所述膜片单元也可以与隔挡配置构成封闭的面。这样一来，膜片单元可以为周围的介质、例如空气施加压力和/或振动，用以产生和/或检测声音。
优选地，将所述膜片材料沿升降轴的方向至少部分地浇注在所述增强元件的第一和/或第二端侧上，从而至少部分地在增强元件的第一和/或第二端侧上形成膜片元件。也可以将膜片材料浇注在增强元件的第一和/或第二端侧的边缘区域内。在沿升降轴的方向上，所述增强元件可以具有仅数μm、例如1–5μm的厚度。这使得周侧相应较小，故为了改善所述增强元件与所述至少一个膜片元件之间的连接，所述第一和/或第二端侧例如在其边缘区域内环绕式浇注有膜片材料。这样一来，增强元件被所述至少一个膜片元件围住。故膜片元件至少部分地将增强元件包围。借此改善所述至少一个膜片元件与所述增强元件之间的连接。
特别是第一和/或第二端侧上，还可以例如通过化学过程对所述增强元件的区段进行粗糙化，以便在增强元件与膜片元件之间形成形状配合的连接。
优选地，以使得增强元件与隔挡配置间隔一定距离的方式将隔挡配置、转换元件和/或增强元件相对彼此布置。这样便能使得增强元件无接触地和/或自由地相对隔挡配置偏移。
优选地，如此布置所述至少一个膜片元件，使其与所述转换元件间隔一定距离。为此，以使得形成的膜片元件与转换元件间隔一定距离的方式，将膜片材料浇注至增强元件上。这样便在偏移过程中防止转换元件对柔性膜片元件造成阻碍。
优选地，将所述增强元件和/或所述转换元件相对所述隔挡配置同轴布置。作为补充或替代方案，也可以将增强元件与转换元件相对彼此同轴布置。在例如将转换单元用作音频转换器的情况下，借此能够改善膜片单元的振动特性。借此能够使得膜片单元偏移，而不会发生诸如膜片单元的倾斜或膜片单元的定向在偏移过程中的变化。
优选地，将所述隔挡配置粘合在所述载体元件上。作为补充或替代方案，也可以在构建所述载体元件期间将隔挡配置与这个载体元件一体成型。此外，例如可以将一个模板置于载体元件上，为所述模板充填用于形成隔挡配置的隔挡材料。所述隔挡材料例如也可以是聚合物。
优选地，将一个耦合元件布置在所述转换单元与所述增强元件之间。借助所述耦合元件能够将转换单元与增强元件耦合。作为补充或替代方案，将所述耦合元件布置在转换单元与增强元件之间，从而使得转换单元与增强元件间隔一定距离。这样一来，即使在膜片单元以及增强元件发生最大程度偏移的情况下，增强元件或膜片单元仍与转换单元间隔一定距离。借此防止膜片单元在偏移过程中撞击在转换单元上。此外，可以将所述耦合元件与转换元件或者增强元件一体成型。作为替代方案，也可以先将耦合元件与转换元件或增强元件连接，随后再与对应的对配件、即增强元件或转换元件连接。
优选地，为了形成所述至少一个膜片元件，将所述膜片材料注入一个膜片空间，所述膜片空间在横向于升降轴的横向上与所述增强元件邻接。因此，所述膜片空间是用于形成膜片元件的空间。
作为补充或替代方案，所述膜片空间可以沿横向布置在增强元件与隔挡配置之间。
优选地，向位于容置腔中的至少一个充填空间灌注可流动且可固化的充填材料。在固化后便在容置腔中形成充填元件。其中，可以将充填材料浇注至增强元件、转换元件和/或隔挡配置上。作为补充或替代方案，也可以将充填元件浇注至所述至少一个特别是经固化的膜片元件上。其中，所述充填元件同样是柔性的。优选地，所述充填元件的柔性高于所述膜片元件。在将所述转换单元用作音频转换器的情况下，借助所述充填元件例如能够改变和/或确定转换单元的声学特性。其中，所述至少一个充填空间与所述膜片元件邻接，以及/或者与这个膜片元件间隔一定距离。
优选地，在膜片材料被/已浇注至增强元件上之前和/或之后，将所述充填材料注入所述容置腔。因此，例如可以先将充填材料注入容置腔，再将膜片材料浇注至增强元件上，且随后再次将充填材料注入容置腔。这样便能逐步地制造所述转换单元。
优选地，在所述载体元件中形成至少一个注入开口，以便将膜片材料和/或充填材料通过所述注入开口注入。借此便能将膜片材料和/或充填材料注入容置腔。
优选地，将所述膜片单元布置在所述转换单元的顶侧上并且将所述注入开口布置在底侧上，其中从底侧的方向将膜片材料和/或充填材料注入。
优选地，将所述增强元件和/或所述隔挡配置附接至一个辅助元件上，以及，从所述载体元件的方向将膜片材料和/或充填材料注入。所述辅助元件例如可以是板件，故所述板件将隔挡配置的容置腔封闭。在将膜片材料填入的情况下，膜片材料在所述辅助元件上方聚集在容置腔中，并在固化后形成所述至少一个膜片元件。
优选地，在将膜片材料和/或充填材料注入期间以及/或者在此之后，将所述转换单元偏转和/或振动。这样便实现膜片材料和/或充填材料的分布。
作为补充或替代方案，优选在压力下灌注膜片材料和/或充填材料。这样便能加快制造速度。
优选地，特别是在热输入下将所述膜片材料和所述充填材料相继固化。
本发明还提出一种转换单元，特别是mems转换单元，其用于将偏移转换成电信号和/或将电信号转换成偏移，优选用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波。
所述转换单元包括一个载体元件和至少一个布置在所述载体元件上的转换元件。借助所述转换元件能够将偏移转换成电信号以及/或者将电信号转换成偏移。所述转换元件例如可以包括压电致动器，其能够将电信号转换成偏移以及将偏移转换成电信号。
所述转换单元还包括与所述转换元件耦合的膜片单元。借助所述膜片单元能够将偏移传递至周围的介质(例如空气)，其中借此产生声音。作为补充或替代方案，介质的振动和/或压力也能够导致膜片单元的偏移，所述偏移被传递至转换元件，其中转换元件由此产生电信号。
根据本发明，所述膜片单元包括增强元件，其与所述转换元件耦合，且至少一个柔性膜片元件被至少局部地浇注至该增强元件上，使得增强元件与膜片元件一起至少部分地形成膜片单元。
此外，所述转换单元可以根据此前和/或此后的说明中的一或数个方法构建。作为补充或替代方案，也可以实施针对前述方法的方法步骤来形成具有至少一个下述特征的转换单元。
优选地，所述转换元件与所述膜片单元是相互独立地布置。亦即，转换元件和膜片单元是相互独立的单元、元件或者构件。这样便能实现所述转换单元的模块化结构。
作为补充或替代方案，所述转换元件与所述膜片单元优选相互间隔一定距离布置。其中，也可以是转换元件与增强元件和/或所述至少一个柔性膜片元件相互间隔一定距离。
作为补充或替代方案，所述转换元件与所述膜片单元优选借助耦合元件相互耦合。其中，所述转换元件也可以借助所述耦合元件与所述增强元件耦合。作为补充或替代方案，所述转换元件与所述膜片单元、特别是所述增强元件也可以完全和/或仅通过耦合元件相互耦合。这样一来，在转换元件与膜片单元之间仅通过耦合元件传递偏移。
优选地，所述转换元件是借助至少一个底脚元件，特别是借助至少两个底脚元件布置在所述载体元件上。这样便使得转换元件与载体元件间隔一定距离。
优选地，膜片材料和/或充填材料的弹性模量小于10mpa，特别是小于1mpa。优选地，所述膜片材料的弹性模量大于所述充填材料的弹性模量。
同样优选地，所述膜片材料与所述充填材料互不相同。作为替代方案，膜片材料与充填材料也可以相同。
附图说明
本发明的更多优点参阅下文对实施例的描述。
图1为包含转换元件和膜片单元的转换单元的示意性横截面图。
图2为包含转换元件和位于辅助元件上的膜片单元的转换单元的示意性横截面图。
图3为包含转换元件和膜片单元的转换单元的示意性横截面图。
图4为包含转换元件和膜片单元的转换单元的示意性横截面图。
具体实施方式
图1为转换单元1的示意性横截面图。借助转换单元1能够将电信号转换成偏移。例如在将转换单元1用作扬声器或者致动器的情况下，进行如此转换。作为补充或替代方案，也可以借助转换单元1将偏移转换成电信号。例如在将转换单元1用作麦克风或者传感器的情况下，进行如此转换。转换单元1也可以是mems转换单元。借助偏移例如能够形成力或者压力。
转换单元1包括载体元件2，在所述载体元件上设有至少一个转换元件3。借助转换元件3能够将偏移转换成电信号，以及/或者将电信号转换成偏移。因此，转换元件3例如可以用于产生和/或检测声波。此外，可以使转换元件3沿升降轴h的方向偏移，借此产生偏移和/或电信号。转换元件3例如可以包括衬底和至少一个压电致动器。借助所述压电致动器能够将电信号转换成偏移，以及/或者将偏移转换成电信号。其中，所述压电致动器能够沿升降轴h偏移或者被偏移。
此外，转换单元1包括膜片单元5，其与所述至少一个转换元件3耦合。借助膜片单元5例如能够将振动作为偏移从转换元件3传递至周围的空气，从而产生声音，且进而将转换单元1用作扬声器。作为补充或替代方案，借助膜片单元5也能够将振动中的声波作为偏移检测出，这些偏移被转换元件3转换成电信号。这样一来，转换单元1能够作为麦克风工作。当然，声音是否使膜片单元5偏移并不重要。转换单元1例如也可以是压力传感器或者力传感器，故另一不同于空气的介质使得膜片单元5发生偏移，其中通过转换元件3将这个偏移转换成电信号。
其中，所述至少一个转换元件3是可沿升降轴h偏移。
转换元件3例如可以包括至少一个压电元件或者压电致动器，其在偏移过程中产生电压，并且在施加电压的情况下自行偏移。在另一实施例中，转换元件3也可以包括线圈和磁体。这样一来，转换单元1也可以是电动力学音频转换器。
但转换单元1也可以是其他传感器及/或致动器。例如，转换单元1可以是压力传感器或者力传感器，其根据转换元件3的偏移测定压力或力。作为致动器，转换单元1也可以形成力或者压力。
此外，本实施例的转换单元1具有隔挡配置6，其特别是与载体元件2一起界定容置腔7。在此，转换元件3和增强元件4是布置在容置腔7中。
此外，在本实施例中，在转换元件3与增强元件4之间设有耦合元件9。借助耦合元件9，还使得膜片单元5和/或增强元件4与转换元件3间隔一定距离，从而防止增强元件在膜片单元5和/或增强元件4的偏移过程中撞击在转换单元3上。其中，耦合元件9也可以与转换元件3、膜片单元5和/或增强元件4一体成型。
此外，如同在此所示，膜片单元5可独立于转换元件3布置或单独布置。膜片单元5与转换元件3是相互分隔地布置和/或构建。膜片单元5与转换元件3仅借助耦合元件9相互耦合。基于膜片单元5和转换元件3的独立布局和/或构建方案，转换单元1具有模块化的结构。这样一来，例如可以逐步地构建转换单元1。针对转换单元1的组件受损或者以不正确的方式布置和/或构建的情形，可以将这个组件重新移除或者重新布置或构建。
转换单元1还具有顶侧10和特别是在升降轴h的方向上与所述顶侧相对的底侧11。其中，膜片单元5布置在顶侧10上。在底侧11的区域内设有载体元件2。
增强元件4也具有第一端侧15和第二端侧16，其中这两个端侧15、16在升降轴h的方向上相互间隔一定距离。其中，第一端侧15面向顶侧10。此外，第一端侧15构成顶侧10的一部分。第一端侧15还背离转换元件3。第二端侧16面向转换元件3。此外，第一端侧15或增强元件4是以使得第一端侧15与隔挡配置6齐平的方式布置。第一端侧15是与隔挡顶侧22齐平。
膜片单元5还具有至少一个柔性的膜片元件14a、b，其在所述制造转换单元1的方法中通过将可流动和可固化的膜片材料浇注至增强元件4上形成。因此，膜片单元5包括增强元件4和所述至少一个膜片元件14a、b。
通过将膜片材料浇注至增强元件4上来形成至少一个膜片元件14a、b，能够实现膜片单元5的近乎任何形状，而无需预先制造膜片元件14a、b。此外，通过浇注膜片材料还对制造期间的公差进行补偿。此外，在将转换单元用作音频转换器的情况下，例如通过增加或减少浇注至增强元件4上的膜片材料，进而增大或减小膜片元件14a、b的厚度，能够近乎任意地调整转换单元1的声学特性。可在制造过程期间进行这种决策。借助浇注所述至少一个膜片元件14a、b，使得所述制造方法更加灵活。
增强元件4还具有周侧17，其构成周面。在此情形下，周侧17完全围绕增强元件4延伸。其中，周侧17面向隔挡配置6。在此，所述至少一个膜片元件14a、b是至少局部地浇注在周侧17上。此外，所述至少一个膜片元件14a、b在增强元件4、特别是周侧17与隔挡配置6之间延伸。
根据本实施例，示出两个膜片元件14a、b。在膜片元件14a、b完全围绕增强元件4延伸的情况下，膜片单元5包含仅一个膜片元件14。因此，在此示出的两个膜片元件14a、b可以合为一体。在增强元件4完全地与隔挡配置6间隔开，即不与隔挡配置6接触的情况下，膜片元件14能够完全围绕增强元件4延伸。
如同在此示出的那样，所述至少一个膜片元件14a、b可以与增强元件4的第一和/或第二端侧15、16齐平。
根据本实施例，增强元件4居中布置在隔挡配置6之间。因此，所述至少一个膜片元件14a、b同样是对称的。
根据本实施例，转换单元1包括至少一个底脚元件12a、b，转换元件3借助所述底脚元件布置在载体元件2上。借助所述至少一个底脚元件12a、b能够使转换单元3与载体元件2间隔一定距离，以免转换单元3在偏移过程中撞击在载体元件2上。在此示出两个底脚元件12a、b。
根据本实施例，载体元件2还具有通孔8。在转换单元1为音频转换器的情况下，借助通孔8能够调整或改善转换单元1的声学效果。在此示出的通孔8是布置在底侧11上。本实施例的通孔8还布置在两个底脚元件12a、b之间。通孔8同样可以在所述制造方法中构建。
所述至少一个转换元件3还具有至少一个凹口19a、b。在此示出两个凹口19a、b，在其他情况下也可以是单独一个凹口19，其如同在此示出的那样围绕耦合元件9延伸。借助凹口19a、b，转换元件3能够更好地偏移或者被偏移。在所述至少一个凹口19a、b处的区域可以构成额定弯曲区域或额定偏移区域。
转换单元1还具有后空间20，其布置在转换元件3的背离膜片单元5的一侧上。后空间20也可以部分地将通孔8包围。借助后空间20同样能够对声学效果进行调整。其中，后空间20同样可以在所述制造方法中构建。
图2示出具有用于注入至少一个膜片材料的区段的转换单元1。
此外，为简单起见，已在先前的附图中描述的特征及其作用将不再赘述。此外，与先前和/或之后的附图相比，相同的特征或者至少作用类似的特征是用相同的附图标记表示。据此，为清楚起见，部分特征可能会在之后的附图中描述。
在此以另一相反的定向示出转换单元1。在图1中顶侧10位于上方，而在图2中底侧11位于上方。
根据本实施例，载体元件2具有注入开口18。在此，注入开口18布置在底侧11上。在转换单元1的制造方法中，可以对这个转换单元进行旋转和/或定向，使得底侧11位于上方，从而能够将可流动的膜片材料通过注入开口18注入容置腔7。
在制造方法中，可以将转换单元1附接至辅助元件23上。辅助元件23在此为板件或至少呈板状。借助辅助元件23能够在顶侧10上对容置腔7进行界定或密封，以便将膜片材料填入容置腔7并拦截在该处。在此以无阴影线的方式示出辅助元件23。
根据本实施例，转换单元1、特别是容置腔7具有至少一个膜片空间13a、b，其被膜片材料充填，以及，在所述膜片空间中在固化后形成所述至少一个膜片元件14a、b(参阅图1)。
在此通过隔挡配置6、增强元件4和辅助元件23界定膜片空间13a、b。在此，隔挡配置6借助隔挡顶侧22，且增强元件4借助第一端侧15与辅助元件23发生接触。此外，隔挡配置6借助隔挡顶侧22，增强元件4借助第一端侧15平整地位于辅助元件23上。辅助元件23与增强元件4以及/或者与隔挡配置6之间的接触面至少对于所述膜片材料而言是密封的。
因此，可以通过注入开口18从底侧11的方向将膜片材料填入容置腔7。膜片空间13a、b布置在最低点上，故膜片材料自动地，即在重力作用下流入膜片空间。在固化后形成所述至少一个膜片元件14a、b。
此外，还可将容置腔7进一步划分。除膜片空间以外，转换单元1或容置腔7可以具有至少一个充填空间21，可以将充填材料填入所述充填空间。
其中，可以任意顺序将膜片材料和充填材料填入。例如可以如图2所示的实施例那样先将膜片材料填入，因为膜片空间13a、b布置在(相对因重力造成的流动方向而言)最深的区域。如果填入膜片材料，其例如能够在供热下固化，从而形成至少一个膜片元件14a、b。
随后可以例如同样通过注入开口18将充填材料填入充填空间21。
根据本实施例，除膜片空间13a、b以外，容置腔7划分成数个充填空间21a–g。
第一充填空间21a在此布置在第二膜片空间13b与载体元件2之间，并且与第二膜片空间13b邻接。第二充填空间21b布置在第一充填空间21a与载体元件2之间，并且与这两者邻接。
第三充填空间21c布置在增强元件4与转换元件3之间。第四充填空间21d同样布置在增强元件4与转换元件3之间，并且至少部分地与凹口19b重叠。第五充填空间21e同样布置在增强元件4与转换元件3之间，并且至少部分地与凹口19a重叠。第六充填空间21f布置在增强元件4与转换元件3之间。
第七充填空间21g布置在载体元件2与第八充填空间21h之间，其中第八充填空间21h与膜片空间13a邻接。
其中，针对各充填空间21的充填材料是如膜片材料那样可流动，并且能够例如在供热下固化。
在将充填材料填入后同样对其进行固化，其中可渐进地进行此操作。
在转换单元作为音频转换器工作的情况下，借助不同的经充填材料充填的充填空间21a–g，例如能够调整转换单元1的声学特性。优选地，固化后的充填材料为此具有小于10mpa或者优选小于1mpa的弹性模量。
通过借助经固化的充填材料调整转换单元1的声学特性，无需采用其他用于调整声学特性的元件。例如可以将栅格嵌入容置腔7来调整声学特性，但栅格的制造方法较为复杂。如果这类栅格具有错误的尺寸，则无法嵌入。充填材料则可通过简单的步骤填入，并自动地与容置腔7或与对应的充填空间21匹配。
图3示出包含膜片单元5的转换单元1。
此外，为简单起见，已在先前的附图中描述的特征及其作用将不再赘述。此外，与先前和/或之后的附图相比，相同的特征或者至少作用类似的特征是用相同的附图标记表示。据此，为清楚起见，部分特征可能会在之后的附图中描述。
根据本实施例，所述至少一个膜片元件14a、b至少部分地在第二端侧16的范围内延伸。这样便能将增强元件4与至少一个膜片元件14a、b之间的连接增强。在此，所述至少一个膜片元件14a、b将第二端侧16完全遮盖。
作为补充或替代方案，所述至少一个膜片元件14a、b也可以至少部分地在第一端侧15的范围内延伸。在膜片元件14a、b至少部分地在两个端侧15、16的范围内延伸的情况下，膜片元件14a、b将增强元件4围绕，故增强元件4与所述至少一个膜片元件14a、b之间的连接被增强。
在所述制造方法中，例如将一定量的膜片材料填入容置腔7，直至第二端侧16被至少部分遮盖，从而能够将膜片材料固化。
增强元件4还具有至少一个边缘区域24a、b，其面向隔挡配置6。增强元件4也可以具有仅一个围绕增强元件4延伸的边缘区域24。所述至少一个膜片元件14a也可以至少布置在边缘区域24a、b内。
图4示出包含膜片单元5的转换单元1。
此外，为简单起见，已在先前的附图中描述的特征及其作用将不再赘述。此外，与先前和/或之后的附图相比，相同的特征或者至少作用类似的特征是用相同的附图标记表示。据此，为清楚起见，部分特征可能会在之后的附图中描述。
根据本实施例，所述至少一个膜片元件14a、b也至少部分地布置在第一端侧15上。辅助元件23具有至少一个凹槽25a、b，其可供膜片材料流入，以便在固化后至少部分地在第一端侧15上形成膜片元件14a、b。借助凹槽25a、b的形状，也能够将所述至少一个膜片元件14a、b的区域固定在第一端侧15上。如同在此示出的那样，膜片元件14a、b可至少在增强元件的边缘区域24a、b内布置在第一端侧15上。
在一个替代性实施例中，所述至少一个膜片元件14a、b也可以仅布置在第一端侧15上。在此情形下，至多一定程度地将膜片材料填入容置腔7，直至膜片材料与第二端侧16齐平。
本发明不局限于所示和描述的实施例。可以采用处于权利要求书范围内的变体，以及将特征加以组合，即便这些特征是在不同的实施例中揭示和描述。
附图标记表
1转换单元
2载体元件
3转换元件
4增强元件
5膜片单元
6隔挡配置
7容置腔
8通孔
9耦合元件
10顶侧
11底侧
12底脚元件
13膜片空间
14膜片元件
15第一端侧
16第二端侧
17周侧
18注入开口
19凹口
20后空间
21充填空间
22隔挡顶侧
23辅助元件
24边缘区域
25凹槽
h升降轴
q横向
1.一种制造转换单元(1)，特别是mems转换单元的方法，所述转换单元用于将电信号转换成偏移以及/或者将偏移转换成电信号，
其中将至少一个转换元件(3)布置在载体元件(2)上，以及
将所述转换元件(3)与可沿升降轴(h)偏移的膜片单元(5)耦合，
其特征在于，
为了形成至少一个柔性的膜片元件(14)，将可流动且可固化的膜片材料浇注至所述膜片单元(5)的已与或者可与转换元件(3)耦合的增强元件(4)上，使得所述膜片元件(14)与所述增强元件(4)一起至少部分地形成膜片单元(5)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以使得所述至少一个膜片元件(14)和/或所述膜片单元(5)相对所述转换元件(3)独立形成的方式，将所述可流动且可固化的膜片材料浇注至所述增强元件(4)上和/或布置在增强元件(4)上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述至少一个转换元件(3)与所述至少一个增强元件(4)耦合，且随后浇注所述膜片元件(14)。
4.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，将所述至少一个转换元件(3)布置在隔挡配置(6)的容置腔(7)中，使得所述转换元件(3)和/或所述增强元件(4)被所述隔挡配置(6)完全包围。
5.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，在横向于所述升降轴(h)定向的横向上将所述至少一个膜片元件(14)浇注至所述增强元件(4)上，以及/或者
将至少一个膜片元件(14)浇注至所述隔挡配置(6)上，以及/或者
将至少一个膜片元件(14)布置在增强元件(4)与隔挡配置(6)之间。
6.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，将所述膜片元件(14)浇注至所述增强元件(4)的周侧(17)上，以及/或者
特别是在边缘区域(24)内，将所述膜片材料沿升降轴(h)的方向至少部分地浇注在增强元件(4)的第一和/或第二端侧(15，16)上，使得所述至少一个膜片元件(14)至少部分地形成在增强元件(4)的第一和/或第二端侧(15，16)上。
7.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，以使得所述增强元件(4)与所述隔挡配置(6)间隔一定距离的方式，将隔挡配置(6)、转换元件(3)和/或增强元件(4)相对彼此布置，以及/或者
以与转换元件(3)间隔一定距离的方式布置所述至少一个膜片元件(14)。
8.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，将所述增强元件(4)和/或所述转换元件(3)相对所述隔挡配置(6)同轴布置。
9.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，将一个耦合元件(9)布置在所述转换元件(3)与所述增强元件(4)之间。
10.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，为了形成所述至少一个膜片元件(14)，将所述膜片材料注入膜片空间(13)，所述膜片空间在横向于升降轴(h)定向的横向上与所述增强元件(4)邻接，以及/或者
沿横向布置在增强元件(4)与所述隔挡配置(6)之间。
11.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，用可流动且可固化的充填材料灌注位于所述容置腔(7)中的至少一个充填空间(21)。
12.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，在将所述膜片材料浇注至所述增强元件(4)上之前和/或在此之后，将所述充填材料注入所述容置腔(7)。
13.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，在所述载体元件(2)中形成至少一个注入开口(18)，以便将膜片材料和/或充填材料通过所述注入开口(18)注入。
14.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，将所述膜片单元(5)布置在所述转换单元(1)的顶侧(10)上，并且将所述注入开口(18)布置在底侧(11)上，其中从所述底侧(11)的方向将膜片材料和/或充填材料注入。
15.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，将所述增强元件(4)和/或所述隔挡配置(6)附接至辅助元件(23)上，以及，将所述膜片材料和/或所述充填材料从所述载体元件(2)的方向注入。
16.根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，在将所述膜片材料和/或所述充填材料注入期间和/或在此之后对所述转换单元(1)进行偏转和/或振动，以及/或者
在压力下灌注膜片材料和/或充填材料。
17.一种转换单元(1)，特别是mems转换单元，用于将偏移转换成电信号和/或将电信号转换成偏移，优选用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波，
具有载体元件(2)，
至少一个布置在所述载体元件(2)上的转换元件(3)，以及
与所述转换元件(3)耦合的膜片单元(5)，
其特征在于，
所述膜片单元(5)包括增强元件(4)，其与所述转换元件(3)耦合，且在所述增强元件上至少局部地浇注有至少一个柔性膜片元件(14)，使得增强元件(4)与所述膜片元件(14)一起至少部分地形成膜片单元(5)，其中
所述转换单元(1)借助根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法形成。
18.根据权利要求17所述的转换单元，其特征在于，所述转换元件(3)与所述膜片单元(5)相互独立布置，以及/或者
转换元件(3)与膜片单元(5)，尤其所述增强元件(4)和/或所述至少一个柔性膜片元件(14)相互间隔一定距离地布置，以及/或者
转换元件(3)与膜片单元(5)仅借助耦合元件(9)相互耦合。
19.根据权利要求17或18所述的转换单元，其特征在于，所述转换元件(3)借助至少一个底脚元件(12)、特别是借助至少两个底脚元件(12)布置在所述载体元件(2)上。
20.根据上述权利要求中任一项或多项所述的转换单元，其特征在于，所述膜片材料和/或充填材料的弹性模量小于10mpa，特别是小于1mpa。
21.根据上述权利要求中任一项或多项所述的转换单元，其特征在于，所述膜片材料与所述充填材料互不相同，或者
所述膜片材料与所述充填材料相同。
技术总结