[0001] Die Erfindung betrifft eine Hörvorrichtung mit einem Schallwandler zum Erzeugen eines
Luftschalls. Der Schallwandler umfasst eine Felderzeugungseinrichtung zum Erzeugen
eines elektrischen oder magnetischen Felds und eine Abstrahleinrichtung zum Erzeugen
eines Luftschalls. Unter dem Begriff Hörvorrichtung wird hier insbesondere ein Hörgerät
verstanden. Darüber hinaus fallen unter den Begriff aber auch andere tragbare akustische
Geräte wie Headsets, Kopfhörer und dergleichen.
[0002] Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen.
Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche
Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO), Hörgerät mit externem
Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Concha-Hörgeräte
oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC), bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte
werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt
aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur
Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch
oder elektrisch.
[0003] Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler,
einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein
Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z.
B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler,
z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer,
realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert.
Dieser prinzipielle Aufbau ist in FIG 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts
dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere
Mikrofone 2 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit
3, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale
und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 3 wird an einen
Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall
wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang
fixiert ist, zum Trommelfell des Geräteträgers übertragen. Die Energieversorgung des
Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine
ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.
[0004] Ein Hörer ist ein elektroakustischer Schallwandler. Mit ihm ist es möglich, ein elektrisches
Audiosignal in einen akustischen Luftschall zu wandeln. Im Zusammenhang mit Hörvorrichtungen
ist man bestrebt, möglichst kleine Hörer zu entwickeln, die sich dann bequemer am
Ohr oder sogar im Gehörgang tragen lassen. Wünschenswert ist es deshalb, einen Lautsprecher
bereitzustellen, welcher nicht größer als einige Millimeter ist und dessen Volumen
lediglich einige Kubikmillimeter beträgt. Aus der Druckschrift
DE 10 2007 030 744 A1 ist ein solcher Mikro-Lautsprecher bekannt, welcher in Form eines Mikrochips bereitgestellt
ist.
[0005] Ein solcher Mikrochip ist ein integrierter Schaltkreis, bei welchem elektronische
Bauelemente auf einem Trägersubstrat ausgebildet sind. Die Bauelemente sind bei dem
Mikrochip dabei aus Schichten unterschiedlicher Materialien gebildet, die beim Herstellen
des Mikrochips hintereinander auf das Trägersubstrat aufgetragen und anschließend
teilweise, beispielsweise durch ein Ätz- oder Beizverfahren, wieder entfernt werden,
um so die gewünschten Strukturen der Bauelemente zu bilden. Neben elektronischen Bauelementen
lassen sich auch elektromechanische Aktuatoren in der gleichen Weise auf einem Trägersubstrat
ausbilden. Ein entsprechender Mikrochip wird dann als mikro-elektro-mechanisches System
(MEMS - micro e-lectro-mechanical system) bezeichnet.
[0006] Der in der Druckschrift beschriebene Mikro-Lautsprecher weist eine Platte auf, die
an zwei Stellen in einem Rahmen aufgehängt ist. Die Platte ist des Weiteren mit einem
magnetostriktiven Material beschichtet. Die Platte bildet zusammen mit der magnetostriktiven
Schicht eine Abstrahleinrichtung zum Erzeugen eines Luftschalls. Mittels einer Felderzeugungseinrichtung
bestehend aus einer Spule und einem Spulenkern lässt sich ein Magnetfeld erzeugen.
Wenn dieses Feld die magnetostriktive Schicht durchdringt, verformt sich diese gemäß
des magnetostriktiven Effekts. Da die Schicht an der Platte haftet, entstehen dabei
in der Platte mechanische Spannungen, durch welche die Platte gewölbt wird. Indem
das Magnetfeld in Abhängigkeit von einem elektrischen Audiosignal verändert wird,
wird die Platte entsprechend in Schwingung versetzt. Sie wirkt dann wie eine Membran
und strahlt einen Luftschall in die Umgebung ab.
[0007] Bei der Entwicklung von Mikro-Lautsprechern muss darauf geachtet werden, dass ein
Eigenschwingverhalten einer Abstrahleinrichtung eines Schallwandlers das akustische
Signal nicht in unerwünschter Weise verzerrt.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Hörvorrichtung einen Schallwandler
bereitzustellen, welcher sich als Miniatur-Lautsprecher ausbilden lässt und mittels
welchem sich ein akustisches Signal mit einer geringen Verzerrung erzeugen lässt.
[0009] Die Aufgabe wird durch eine Hörvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Aufgabe
wird auch durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung sind durch die Unteransprüche gegeben.
[0010] Bei der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung ist ein Schallwandler mit einer Felderzeugungseinrichtung
und einer Abstrahleinrichtung bereitgestellt. Mittels der Felderzeugungseinrichtung
lässt sich ein elektrisches oder ein magnetisches Feld erzeugen. Die Abstrahleinrichtung
weist eine Vielzahl von Fingern auf, die von dem Feld der Felderzeugungseinrichtung
durchdrungen werden. Mit einem Finger ist hier eine Struktur gemeint, die eine lange,
flache und schmale Form aufweist. Ein solcher Finger ist eine freitragende Struktur,
die lediglich an einer Schmalseite gehalten ist. Bildlich gesprochen lässt sich ein
Finger mit einem Zinken eines Kammes vergleichen.
[0011] Die Form jedes Zinkens oder Fingers ist bei der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung
durch das Feld der Felderzeugungseinrichtung veränderbar. Dadurch lässt sich mittels
der Abstrahleinrichtung ein Schall erzeugen.
[0012] Die Schallerzeugung beruht auf dem folgenden Prinzip: Die Form eines jeden Fingers
hängt von dem den jeweiligen Finger durchdringenden elektrischen oder magnetischen
Feld ab. Abhängig von der Feldstärke krümmen sich dabei die Finger, so dass frei bewegliche
Enden der Finger beispielsweise in die Richtung der schmalsten Ausdehnung der Finger
ausgelenkt werden. Durch Verändern des Felds der Felderzeugungseinrichtung lassen
sich die Finger in eine Wedelbewegung versetzen, so dass die frei beweglichen Enden
hin- und herschwingen. Dadurch lassen sich in einem die Finger umgebenden Medium Schallwellen
erzeugen, die sich in der Umgebung ausbreiten und so von der Abstrahleinrichtung abgestrahlt
werden. Die Finger bilden somit Aktuatoren der Abstrahleinrichtung. Bevorzugt wird
mittels der Finger ein Schall in Luft erzeugt. Es kann aber auch ein Schall in Wasser
oder in einem Knochen erzeugt werden.
[0013] Bei der Abstrahleinrichtung der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung lässt sich eine
akustische Eigenschaft, insbesondere das Eigenschwingverhalten, durch entsprechendes
Dimensionieren der einzelnen Finger besonders einfach und genau festlegen. Dadurch
ergibt sich der Vorteil, dass sich der Schallwandler als Mikro-Lautsprecher bereitstellen
lässt und dabei die akustischen Eigenschaften der Abstrahleinrichtung in einer gewünschten
Weise gezielt festgelegt werden können.
[0014] Bei der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung ist zumindest einer der Finger aus zumindest
zwei parallel angeordneten Schichten gebildet. Zumindest eine dieser Schichten ist
dabei durch den inversen piezoelektrischen Effekt oder durch den magnetostriktiven
Effekt verformbar. Eine derart verformbare Schicht wird hier als aktive Schicht bezeichnet.
Die andere Schicht kann dabei z. B. eine passive Schicht sein, die sich von selbst
nicht signifikant verformt, wenn sie von einem elektrischen oder magnetischen Feld
durchdrungen wird. Durch paralleles Anordnen und Verbinden beispielsweise einer passiven
Schicht mit der mittels eines Felds verformbaren aktiven Schicht lassen sich diese
beiden Schichten mittels eines Felds quer zur Ebene der Schichten krümmen. Ein derart
geformter Finger ist in seiner Funktionsweise mit einem Bimetall vergleichbar, wobei
sich ein Bimetall natürlich in Abhängigkeit von einer Temperatur krümmt.
[0015] Bei den zumindest zweischichtigen Fingern ergibt sich der Vorteil, dass eine Krümmung
der Finger und damit auch eine Auslenkung der frei beweglichen Enden der Finger besonders
groß ist.
[0016] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung weist
zumindest ein Finger zwei Schichten auf, welche durch den inversen piezoelektrischen
oder den magnetostriktiven Effekt verformbar sind. Mit anderen Worten weist der Finger
also zumindest zwei aktive Schichten auf. Die Schichten lassen sich dann derart ausbilden,
dass mit ihnen eine Kraft in entgegengesetzten Richtungen erzeugt werden kann. Dann
kann eine der beiden Schichten dafür verwendet werden, eine Kraft zu erzeugen, durch
welche der Finger in eine Richtung gekrümmt wird. Die andere Schicht lässt sich dann
dazu ausbilden, eine Rückstellkraft zu erzeugen, durch welche der Finger in die entgegengesetzte
Richtung gekrümmt wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Schwingungsverhalten
des Fingers besonders genau gesteuert werden kann. Die Schichten können auch derart
beschaffen sein, dass sie sich durch Felder unterschiedlichen Typs verformen lassen.
[0017] Bei der Auslenkungseinrichtung ist bevorzugt eine Schicht mit einem Loch bereitgestellt,
über welchem die Finger angeordnet sind. Die frei beweglichen Enden der Finger können
dann frei in der Luft schwingen. Durch die Anordnung der Finger über dem Loch kann
auch in vorteilhafter Weise ein Resonanzraum des Schallwandlers bereitgestellt werden.
[0018] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung weist die
Abstrahleinrichtung eine Membran auf, welche die Finger bedeckt. Dadurch ergibt sich
der Vorteil, dass zwischen den einzelnen Fingern keine Luft hindurchströmen kann und
somit ein akustischer Kurzschluss bei der Abstrahleinrichtung vermieden ist. Die Membran
ist dabei vorzugsweise aus Polyethylen (PET) gebildet. Eine Membran aus PET ist besonders
flexibel, so dass eine Kraft, die beim Verformen der Finger zusätzlich nötig ist,
um auch die Membran zu verformen, besonders gering ist.
[0019] Eine andere, vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung ergibt
sich, wenn bei der Abstrahleinrichtung zwei Reihen von parallel zueinander angeordneten
Fingern bereitgestellt sind. Diese beiden Reihen lassen sich dann in einer Ebene einander
gegenüber anordnen, so dass sich ein für die Schallerzeugung ausreichend großer Bereich
bereitstellen lässt, in welchem Finger zum Erzeugen des Schalls in Abhängigkeit von
dem elektrischen Audiosignal synchron ausgelenkt werden. Dadurch lässt sich die Vielzahl
der Finger in vorteilhafter Weise zum gemeinsamen Erzeugen von Schallwellen miteinander
betreiben.
[0020] Bei dieser Weiterbildung der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung ergibt sich ein weiterer
Vorteil, wenn die Finger einer Reihe gleich lang sind. Dann krümmen sich die Finger
bei Erzeugen eines bestimmten Feldes auch ähnlich stark. Somit ändern sich auch die
Abstände der frei beweglichen Enden der Finger zueinander nur geringfügig. Dadurch
werden Spalte, die zwischen den einzelnen Fingern ausgebildet sind, beim Verformen
der Finger nicht signifikant aufgeweitet. Dies ermöglicht es, einen akustischen Kurzschluss
zu vermeiden, wie er verursacht wird, wenn zuviel Luft zwischen den Fingern hindurchströmen
kann.
[0021] In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung
sind Finger unterschiedlicher Länge vorgesehen. Dadurch können Finger mit unterschiedlichen
Eigenfrequenzen, d. h. mit unterschiedlichem mechanischen Eigenschwingverhalten, bereitgestellt
werden. Dies ergibt den Vorteil, dass sich die akustischen Eigenschaften der Abstrahleinrichtung
durch Anpassen der Längen einzelner Finger festlegen lassen.
[0022] Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Finger versetzt zueinander angeordnet
sind. Dann ergeben sich besonders kurze Spalte zwischen den Fingern. Dies erhöht in
vorteilhafter Weise den akustischen Strahlungswiderstand der Abstrahleinrichtung und
insbesondere denjenigen der Spalte.
[0023] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung
sind jeweils zwei gleichlange Finger einander gegenüber angeordnet. Wie schon im Zusammenhang
mit einer parallelen Anordnung von gleichlangen Fingern erläutert worden ist, ergibt
sich auch hier der Vorteil, dass sich für unterschiedlich starke Feldstärken stets
ein geringer Abstand der frei beweglichen Fingerenden zueinander ergibt und hierdurch
besonders wenig Luft an den beiden Fingerenden vorbeiströmen kann.
[0024] In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung
weist die Felderzeugungseinrichtung einen Permanentmagneten auf. Dadurch lässt sich
eine Form der Finger, d. h. deren Krümmung, für den Fall festlegen, dass kein akustisches
Signal vorliegt, durch welches das Feld bestimmt wird. Mittels der Permanentmagneten
kann also in vorteilhafter Weise ein Arbeitspunkt der Abstrahleinrichtung eingestellt
werden.
[0025] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung ist der
Schallwandler als mikro-elektro-mechanisches System ausgebildet. Dadurch ergibt sich
der Vorteil, dass der Schallwandler besonders klein ausgestaltet werden kann.
[0026] Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich, wenn die Felderzeugungseinrichtung eine
flache Spule aufweist. Dann lässt sich die Felderzeugungseinrichtung in vorteilhafter
Weise als Mikrochip bereitstellen.
[0027] Bei einer bevorzugen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung ist die
Felderzeugseinrichtung zumindest teilweise als ein erster Mikrochip und die Abstrahleinrichtung
als ein zweiter Mikrochip ausgebildet. Hierbei ist der Schallwandler durch Verbinden
der beiden Mikrochips gebildet. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich mehrere Vorteile.
Zum einen lassen sich die beiden Mikrochips unabhängig voneinander herstellen, so
dass ein Herstellungsprozess für die Felderzeugseinrichtung einerseits und die Abstrahleinrichtung
andererseits speziell für die an die jeweiligen Einrichtungen gestellten Anforderungen
optimiert werden kann. Zugleich lassen sich die Herstellungsprozesse auch vereinfachen,
ohne dass dabei die Qualität einer der beiden Einrichtungen beeinträchtigt ist. Zudem
können die beiden Mikrochips besonders flach und mit einer besonders geringen Anzahl
von Schichten bereitgestellt werden. Es kann auch ein besonders großer Resonanzraum
für die Abstrahleinrichtung bereitgestellt werden, indem die beiden Mikrochips bei
der Abstrahleinrichtung entsprechend weit auseinander angeordnet werden. Schließlich
lassen sich zwischen den beiden Mikrochips Permanentmagneten anordnen.
[0028] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schallwandlers.
Der Schallwandler weist dabei eine Vielzahl von Fingern zum Erzeugen eines Schalls
auf. Gemäß dem Verfahren wird zunächst ein Substrat bereitgestellt. An einer Vorderseite
des Substrats wird eine Schutzschicht angeordnet, wobei durch einen Verlauf eines
Randes der Schutzschicht eine Gestalt der Finger bestimmt ist. Dann wird ein Mittel
zum Auflösen des Substrats an der Vorderseite und an einer Rückseite des Substrats
appliziert.
[0029] Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass sich damit eine
Abstrahleinrichtung eines Schallwandlers für die erfindungsgemäße Hörvorrichtung als
Mikrochip herstellen lässt.
[0030] Als Substrat kann ein Trägersubstrat mit darauf angeordneten Schichten zum Ausbilden
der Finger bereitgestellt werden. Das Trägersubstrat besteht dabei bevorzugt aus Silizium
mit der Kristallorientierung <100>. Die Angabe der Kristallorientierung entspricht
hier der im Zusammenhang mit der Herstellung von Mikrochips üblicherweise verwendeten
Notation. Das Trägersubstrat kann beispielsweise ein Wafer mit der entsprechenden
Orientierung sein. Die Schutzschicht wird dann bevorzugt derart angeordnet, dass eine
Längsachse der jeweiligen Finger in einem Winkel von 45° zu den Kristallachsen des
Trägersubstrats angeordnet ist. Insgesamt ergibt sich dadurch der Vorteil, dass das
Mittel zum Auflösen besonders einfach unter die Finger gelangen kann und das Trägersubstrat
dadurch unmittelbar unterhalb der Finger zuverlässig entfernt wird.
[0031] Die Schutzschicht kann aus einem Fotolack gebildet sein. Ein solcher Fotolack lässt
sich mittels einer Lithographie-Maske bereichsweise belichten und anschließend mittels
einer entsprechenden Lösung auswaschen, so dass von dem Fotolack nur noch der als
Schutzschicht dienende Teil mit der gewünschten Gestalt auf dem Substrat haften bleibt.
Zum Herstellen des Schallwandlers kann dann in einem weiteren Schritt die Vorderseite
des Substrats zusammen mit der Schutzschicht abgedeckt werden. Anschließend wird ein
Mittel zum Auflösen des Substrats an einer Rückseite des Substrats appliziert, so
dass an der Rückseite ein Loch in dem Substrat entsteht. Bevor durch das Mittel eine
Durchgangsöffnung in dem Substrat gebildet wird, wird die Abdeckung an der Vorderseite
entfernt, so dass die Schutzschicht und insbesondere auch die nicht von der Schutzschicht
bedeckten Bereiche des Substrats frei liegen. In einem weiteren Schritt wird ein Mittel
zum Auflösen des Substrats an der Vorderseite des Substrats appliziert. In diesem
Schritt ergibt sich dann ein Durchbruch zwischen der Vorder- und der Rückseite, wobei
die Form der Durchgangsöffnung durch die Schutzschicht bestimmt ist. Mit anderen Worten
werden in diesem Schritt die Finger als freistehende Strukturen in dem Substrat gebildet.
[0032] Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich entsprechend den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Hörvorrichtung ebenfalls weiterbilden. Dann ergeben sich auch die im Zusammenhang
mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung erläuterten Vorteile.
[0033] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Bespielen näher erläutert. Dazu zeigt:
- FIG 1
- eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts;
- FIG 2
- eine Darstellung eines prinzipiellen Aufbaus eines einzelnen Fingers einer Abstrahleinrichtung,
wie sie Bestandteil der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung ist;
- FIG 3
- eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf zwei Mikrochips für einen Schallwandler
einer Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung;
- FIG 4
- eine schematische Darstellung einer Seitenansicht ei- nes Schallwandlers mit zwei
Mikrochips, wobei der Schallwandler Bestandteil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Hörvorrichtung ist;
- FIG 5
- schematische Darstellungen von Abstrahleinrichtungen, wie sie bei unterschiedlichen
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung möglich sind;
- FIG 6
- ein Diagramm, durch welches eine Abhängigkeit einer Auslenkung eines Fingers von einem
Magnetfeld bei ei- ner Abstrahleinrichtung einer Ausführungsform der er- findungsgemäßen
Hörvorrichtung gezeigt ist; und
- FIG 7
- schematische Darstellungen von Abstrahleinrichtungen im Querschnitt, wobei die Abstrahleinrichtungen
Be- standteil von unterschiedlichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung
sind.
[0034] Durch die Beispiele sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht.
[0035] Die im Zusammenhang mit den Beispielen erläuterten Merkmale der einzelnen Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung können auch in einer anderen als der in den jeweiligen
Beispielen gezeigten Kombination oder auch in Alleinstellung bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung bereitgestellt sein.
[0036] In FIG 2 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Finger 10 gezeigt, welcher als
freitragende Struktur bei einem Mikrochip 12 ausgebildet ist. Der Mikrochip 12 ist
hier lediglich zum Teil dargestellt, was durch geschwungene Bruchlinien angedeutet
ist. Der Finger 10 weist die Form eines langen, flachen, schmalen Zinkens auf, d.
h. der Finger 10 weist entlang einer x-Achse eine größere Abmessung auf als entlang
einer y-Achse, wobei die beiden Abmessungen wiederum größer als eine Abmessung entlang
einer z-Achse sind. Die Richtungen sind in FIG 2 und auch in den weiteren Figuren
durch ein Koordinatenkreuz angedeutet. Die angegebenen Richtungen stimmen dabei zwischen
den einzelnen Figuren überein.
[0037] Mittels des Fingers 10 lässt sich ein Schall im hörbaren Bereich erzeugen, indem
ein frei bewegliches Ende 14 des Fingers 10 in die Richtung der kleinsten Ausdehnung
des Fingers 10, d. h. entlang der z-Achse, ausgelenkt wird. Entsprechende Auslenkungsrichtungen
16, 16' sind in FIG 2 durch Pfeile angedeutet. Der Finger 10 ist mit anderen Worten
ein Aktuator zum Erzeugen eines Luftschalls in Abhängigkeit von einem Feld, das ihn
durchdringt. Zum Erzeugen eines Schalls muss der Finger 10 dabei natürlich mit einer
entsprechend hohen Frequenz hin- und her schwingen.
[0038] Der Finger 10 ist aus zwei Schichten 18, 20 gebildet. Zumindest eine der Schichten
18, 20 ist eine aktive Schicht, die aus einem Material besteht, welches durch den
inversen piezoelektrischen Effekt oder den magnetostriktiven Effekt verformbar ist.
Für das in FIG 2 gezeigte Beispiel sei angenommen, dass die Schicht 18 eine solche
aktive Schicht sei. Zum Verformen des Fingers 10 muss lediglich ein entsprechendes
Feld erzeugt werden, dass die Schicht 18 durchdringt. Eine Felderzeugungseinrichtung
kann beispielsweise eine Anordnung aus zwei elektrisch leitfähigen Platten umfassen,
zwischen denen ein elektrisches Feld erzeugt werden kann. Zum Erzeugen eines magnetischen
Felds kann eine Spule verwendet werden.
[0039] Für die Erläuterung des Beispiels sei ferner angenommen, dass die Schicht 18 aus
einem magnetostriktiven Material gebildet ist. Wird in einer Umgebung des Fingers
10 ein Magnetfeld erzeugt, welches den Finger 10 durchdringt, so kann bei der Schicht
18 dann bewirkt werden, dass sie sich beispielsweise entlang der x-Achse ausdehnt.
Die Schicht 18 und die Schicht 20 sind fest miteinander verbunden. Für den Fall, dass
die Schicht 20 ihre Länge nicht in gleicher Weise ändert, wie die Schicht 18, bildet
sich in dem Finger 10 eine mechanische Spannung, durch welche der Finger 10 gekrümmt
und dadurch das frei bewegliche Ende 14 in die Richtung 16' ausgelenkt wird. Durch
schnelles Ändern des Magnetfeldes lassen sich somit mittels des Fingers 10 Schallwellen
erzeugen, die von dem Finger 10 hauptsächlich entlang der z-Achse abgestrahlt werden.
[0040] Die Schicht 20 kann ebenfalls aus einem aktiven Material gebildet sein. Durch entsprechende
Wahl der Materialien für die Schichten 18 und 20 kann dann erreicht werden, dass sich
bei einem bestimmten Magnetfeld eine Schicht verlängert, während sich die andere verkürzt.
Dadurch kann zum einen für ein bestimmtes Magnetfeld eine größere Auslenkung des frei
beweglichen Endes 14 entlang der Richtungen 16 bzw. 16' ermöglicht werden. Bei den
beiden Schichten 18 und 20 kann auch vorgesehen sein, dass eine mittels des inversen
piezoelektrischen Effekts und die andere mittels des magnetostriktiven Effekts verformbar
ist.
[0041] In FIG 3 sind zwei Mikrochips 22, 24 gezeigt, welche Komponenten eines Schallwandlers
bilden. Die beiden Mikrochips 22 und 24 sind mikro-elektromechanische Systeme (MEMS).
Durch den Mikrochip 22 ist eine Abstrahleinrichtung bereitgestellt; durch den Mikrochip
24 ist eine Felderzeugungseinrichtung bereitgestellt.
[0042] Ein Trägersubstrat der Mikrochips 22 und 24 kann aus Silizium (Si) gebildet sein.
Auf dem Trägersubstrat des Mikrochips 22 sind aus weiteren Schichten zwei Reihen 26,
28 von parallel zueinander angeordneten Fingern 10 ausgebildet. Von den Fingern 10
sind in FIG 3 lediglich zwei mit einem Bezugszeichen versehen. Die Finger 10 des Mikrochips
22 sind im Prinzip in der gleichen Weise ausgestaltet wie der in FIG 2 gezeigte Finger.
Bei dem Mikrochip 22 sind die Finger 10 in der x-y-Ebene angeordnet. In dem gezeigten
Beispiel können sie durch den magnetostriktiven Effekt um eine Achse parallel zur
y-Achse verbogen werden, so dass freie Enden der Finger 10 in die positive oder negative
z-Richtung ausgelenkt werden. In dem Trägersubstrat ist ein Loch 30 ausgebildet, von
dem in FIG 3 ein Verlauf einer das Loch begrenzenden Wandung des Trägersubstrats angedeutet
ist.
[0043] Auf dem Trägersubstrat des Mikrochips 24 ist ein weichmagnetischer Kern 32 angeordnet.
Der Spulenkern 32 weist zwei Sockel 34 auf, um welche jeweils Windungen von flachen
Spulen 36 verlaufen. Die Spulen 36 können über in FIG 3 nicht gezeigte Zuleitungen
mit einer Signalverarbeitungseinheit gekoppelt werden, durch welche ein elektrisches
Audiosignal erzeugt werden kann. Durch das elektrische Audiosignal lässt sich dann
mittels der Spulen 36 ein magnetisches Wechselfeld erzeugen. Anstelle der flachen
Spulen 36 können auch zylindrische Spulen bereitgestellt sein. Es ist auch möglich,
mehrere, aufeinander gestapelte flache Spulen mit mehr als einer Lage von Windungen
und Lagen von Isolierungen zwischen den Windungen bereitzustellen.
[0044] Der weichmagnetische Kern 32 kann aus einer Nickel-Eisenlegierung (NiFe) gebildet
sein. Der weichmagnetische Kern 32 und die Spulen 36 können durch einen Bedampfungsprozess
und/oder durch Elektroplattieren bzw. Galvanisieren hergestellt sein.
[0045] In FIG 4 ist ein Schallwandler 38 gezeigt, der aus den beiden in FIG 3 gezeigten
Mikrochips 22 und 24 gebildet ist. Der Schallwandler 38 ist in FIG 4 im Querschnitt
gezeigt. Zwischen den beiden Mikrochips 22 und 24 befinden sich zwei Permanentmagnete
40. Die Mikrochips 22 und 24 sowie die Permanentmagnete 40 können durch einen Kleber
miteinander verbunden sein.
[0046] Die Permanentmagnete 40 erzeugen ein Dauermagnetfeld. Dieses Dauermagnetfeld bildet
ein Offset-Magnetfeld, welches die Finger 10 auch in einer Ruhestellung durchdringt,
wenn kein Strom durch die Spulen 36 fließt. Mittels dieses Offset-Magnetfelds ist
ein Arbeitspunkt für den Schallwandler 38 festgelegt. Dies wird im Zusammenhang mit
FIG 6 näher erläutert.
[0047] Des Weiteren sind die Finger 10 durch das Dauermagnetfeld der Permanentmagnete 40
in einer Weise gekrümmt, dass sie in der Ruhestellung eine gewünschte Form aufweisen.
Durch Bestromen der Spulen 36, wie es durch die Signalverarbeitungseinheit möglich
ist, wird ein zusätzliches Magnetfeld erzeugt, das von dem Kern 32 geführt und auf
die Finger 10 gelenkt wird. Die Finger 10 ändern dann ihre Form in Abhängigkeit von
dem Magnetfeld. Insbesondere werden die freien Enden der Finger 10 entlang der z-Achse
ausgelenkt. Wird mittels der Spulen 36 ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, dessen
Feldstärke sich gemäß einem Audiosignal ändert, so ergibt sich bei den Fingern 10
eine entsprechende, erzwungene Schwingung. Durch das Schwingen der Finger 10 werden
dann Schallwellen erzeugt. Ein Zwischenraum zwischen dem Mikrochip 22 und dem Mikrochip
24 bildet dabei einen Resonanzraum 42. Der erzeugte Schall wird durch das Loch 30
in dem Trägersubstrat des Mikrochips 22 nach in FIG 4 unten hin abgestrahlt.
[0048] Die Permanentmagnete 40 können als eigenständige Bauteile bereitgestellt sein. Sie
können auch durch Erzeugen von hoch permeablen hartmagnetischen Schichten mittels
einer MEMS-Technologie auf einem der beiden Mikrochips 22, 24 gebildet sein, wobei
die Schichten während einer Herstellung des Mikrochips derart magnetisiert werden,
dass sie als Permanentmagnete wirken.
[0049] In FIG 5 ist gezeigt, wie Finger zum Erzeugen von Schall in einer Abstrahleinrichtung
angeordnet sein können. FIG 5 ist dazu in sechs Teilfiguren FIG 5a bis 5f unterteilt.
In den einzelnen Teilfiguren ist jeweils eine Anordnung a) bis f) von Fingern gezeigt,
d. h. FIG 5a zeigt Anordnung a) usw. Im Folgenden wird nicht auf die einzelnen Teilfiguren,
sondern unmittelbar auf die darin gezeigten Anordnungen a) bis f) Bezug genommen.
Die Darstellung der Finger stimmt dabei mit derjenigen Darstellung überein, wie sie
bei dem Mikrochip 22 in FIG 3 zu sehen ist. Die Länge eines jedes Fingers, d. h. seine
Abmessung entlang der x-Achse, beträgt in den in FIG 5 gezeigten Beispielen zwischen
0,5 und 5 mm. Zwischen jeweils zwei Fingern befindet sich ein Spalt 44. Jeder der
langen schmalen Finger zum Erzeugen von Schall weist eine mechanische Eigenfrequenz
auf, mit der er hin- und herfedert, wenn er einmal ausgelenkt wurde und dann keine
äußere Kraft mehr auf ihn wirkt.
[0050] Bei den Anordnungen b), c), d) und f) sind jeweils zwei Finger versetzt zueinander
angeordnet bzw. unterschiedlich lange Finger nebeneinander angeordnet, so dass die
zwischen den einzelnen Fingern verlaufenden Spalte 44 kürzer sind als bei der Anordnung
a). Dies erhöht einen akustischen Widerstand der Anordnungen.
[0051] In den Anordnungen c) bis f) sind Finger mit unterschiedlichen Längen bereitgestellt.
Die Finger mit unterschiedlichen Längen weisen auch unterschiedliche Eigenfrequenzen
auf. Durch eine entsprechende Wahl der Längen der einzelnen Finger ist bei den Anordnungen
c) bis f) eine Frequenzcharakteristik der jeweiligen Anordnung derart angepasst, dass
mit diesen Anordnungen ein Mikro-Lautsprecher mit einem bestimmten Übertragungsverhalten
bereitgestellt werden kann. Dabei ist gezielt für ein bestimmtes Audioband eine gewünschte
Frequenzcharakteristik bewirkt.
[0052] Bei der Anordnung e) sind jeweils zwei Finger gleicher Länge einander gegenüber angeordnet.
Mit anderen Worten sind jeweilige Längsachsen zweier gleichlanger Finger parallel
zueinander und die Finger entlang der Richtung ihrer Längserstreckung hintereinander
angeordnet. Dabei weisen die Finger mit ihren frei beweglichen Enden aufeinander.
[0053] Werden hier zwei einander gegenüberliegende Finger mittels eines Magnetfelds gekrümmt,
um ihre frei beweglichen Enden in eine Richtung entlang der z-Achse auszulenken, so
ist die Auslenkung bei beiden Enden ungefähr gleich groß. Dabei wird dann die Breite
eines zentralen Spalts 46, d. h. seine Abmessung entlang der x-Achse, nicht wesentlich
vergrößert. Dadurch ist verhindert, dass beim Erzeugen von Schallwellen übermäßig
viel Luft durch den zentralen Spalt 46 an den Fingern vorbeiströmt (akustischer Kurzschluss).
Eine solche Anordnung weist deshalb einen besonders hohen Wirkungsgrad bei der Schallerzeugung
auf.
[0054] Die Finger können mit einer Folie oder Membran abgedeckt sein, so dass die gesamte
Anordnung der Finger mit einer geschlossenen Schicht überzogen ist. Die Membran verschließt
dann die Spalte 44, so dass keine Luft mehr an den Fingern vorbeiströmen kann.
[0055] In FIG 6 ist ein Graph 48 gezeigt, durch welchen eine Abhängigkeit einer Auslenkung
A eines Fingers von einer Feldstärke H eines Magnetfelds dargestellt ist, welches
den Finger durchdringt. Der Finger ist Bestandteil einer Abstrahleinrichtung eines
Schallwandlers. Das Feld lässt sich mit einer entsprechenden Felderzeugungseinrichtung
des Schallwandlers erzeugen.
[0056] Die Auslenkung A kann beispielsweise als Betrag eines Abstands zweier Positionen
ermittelt sein, welche ein bestimmter Punkt auf dem Finger im Raum einnimmt, wenn
das Feld eine Feldstärke von Null einerseits und eine bestimmte Feldstärke H andererseits
aufweist. Die Auslenkung A ist dabei derart normiert, dass die größtmöglichste Auslenkung
einen Wert von Eins ergibt. Der magnetostriktive Effekt ist nicht linear und zeigt
in einigen Bereichen eine nahezu quadratische Abhängigkeit der Auslenkung A von der
Magnetfeldstärke H. Wünschenswert ist allerdings eine möglichst lineare Abhängigkeit
- zumindest für kleine Änderungen von H.
[0057] Bei dem in FIG 4 gezeigten Beispiel wird deshalb mittels der Permanentmagnete 40
ein magnetisches Offset-Feld erzeugt.
[0058] Dieses lenkt die Finger derart aus, dass sich für eine weitere Auslenkung in Abhängigkeit
von einem mittels der Spulen 36 erzeugten Magnetfeld eine nahezu lineare Beziehung
ergibt. In FIG 6 ist ein solcher möglicher Arbeitspunkt 50 gezeigt, in welchem der
Graph 48 einen nahezu linearen Verlauf 52 aufweist.
[0059] In FIG 7 ist eine Zusammenstellung von Beispielen a) bis c) davon gezeigt, wie Finger
10', 10", 10"' aus unterschiedlichen Schichten gebildet sein können. FIG 7 ist dabei,
ähnlich wie FIG 5, in Teilfiguren FIG 7a bis 7c unterteilt, wobei FIG 7a das Beispiel
a) zeigt usw. Es wird im Folgenden wieder unmittelbar auf das jeweilige Beispiel und
nicht auf die Figur, die das Beispiel zeigt, Bezug genommen.
[0060] Die Finger 10', 10", 10"' sind Aktuatoren, die mittels des magnetostriktiven Effekts
verformt werden können. Dazu weisen die Finger 10', 10", 10"' jeweils eine aktive
Schicht 54 auf, die aus einer Legierung aus Eisen und Kobalt (FeCo) gebildet ist.
In allen Beispielen ist ein Trägersubstrat 22' aus Silizium (Si) gebildet. Neben den
aktiven Schichten 54 weisen die Finger 10', 10", 10"' jeweils eine passive Schicht
56', 56", 56"' auf.
[0061] In dem Beispiel a) ist die passive Schicht 56' der Finger 10' aus Siliziumdioxid
(Si02) gebildet. Die passive Schicht 56' befindet sich zwischen dem Trägersubstrat
22' und der aktiven Schicht 54. Zwischen der aktiven Schicht 54 und der passiven Schicht
56' befindet sich eine verhältnismäßig dünne Schicht Chrom (Cr), durch welche eine
Haftung der aktiven Schicht 54 an der passiven Schicht 56' verbessert ist. Mittels
eines Magnetfeldes ist es möglich, eine Verlängerung der aktiven Schichten 54 entlang
der x-Achse zu bewirken. Dann krümmen sich die Finger 10' in FIG 7 nach unten, d.
h. in die negative z-Richtung.
[0062] In dem Beispiel b) sind das Trägersubstrat 22' und die aktive Schicht 54 bei jedem
der Finger 10" durch eine dünne Schicht aus Chrom miteinander verbunden. Auf der aktiven
Schicht 54 befindet sich jeweils eine passive Schicht 56" aus SU8, einem Epoxidharz,
das mittels einer MEMS-Technologie auf die aktive Schicht 54 aufgetragen werden kann.
Wird mittels eines magnetischen Felds eine Verlängerung der aktiven Schichten 54 entlang
der x-Achse bewirkt, so biegen sich bei dem Beispiel b) die Finger 10" in FIG 7 nach
oben in die z-Richtung.
[0063] Das Material SU8 weist vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf Isolation und mechanische
sowie chemische Eigenschaften auf. Eine Schicht aus SU8 als passive Schicht weist
des Weiteren den Vorteil auf, dass das Material flexibler ist als Siliziumoxid. Es
kann auch in einfacher Weise durch Schleudern (Spinning) auf die aktive Schicht 54
aufgetragen werden.
[0064] In dem Beispiel c) sind die Finger 10"' in der gleichen Weise gebildet wie in dem
Beispiel a). Zusätzlich sind die Finger 10"' mit einem Film oder einer Membran 58
abgedeckt. Die Membran 58 kann beispielsweise aus Polyethylen (PET) gebildet sein.
Ein weiterer Unterschied zwischen den Beispielen a) und c) besteht darin, dass in
dem Beispiel c) die Finger 10"' einen größeren Abstand 60 zueinander aufweisen. Durch
die Membran 58 ist dabei dennoch ein akustischer Kurzschluss beim Erzeugen von Schallwellen
verhindert.
[0065] In FIG 7 ist auch gezeigt, wie die Finger 10', 10", 10"' über ein Loch 30 des Trägersubstrats
22' ragen. Die frei beweglichen Enden der Finger 10', 10", 10"' können über dem Loch
30 frei entlang der z-Achse schwingen.
[0066] Das Loch 30 kann mittels eines anisotropen Ätz-Prozesses oder Beiz-Prozesses in dem
Trägersubstrat 22' erzeugt werden. Unabhängig davon, ob bei diesem Prozess eine Säure,
eine Lauge oder eine andere chemische Lösung als Mittel zum Auflösen verwendet wird,
wird hier von Ätzen gesprochen. Ein Beispiel für einen solchen Prozess ist ein zweistufiges
anisotropes Ätzen mittels Kaliumhydroxid (KOH).
[0067] Der Herstellungsprozess soll hier an dem Beispiel a) von FIG 7 näher erläutert werden.
Das Trägersubstrat 22' kann beispielsweise durch einen Wafer aus Silizium bereitgestellt
sein. Als Orientierung des Trägersubstrats 22' wird bevorzugt <100> gewählt. Die Lithografie-Masken
für die Finger haben bevorzugt eine Orientierung von 45° in Bezug auf die Kristallachsen.
Zum Erzeugen des Loches wird das gesamte Substrat bestehend aus den Schichten 22',
56', der Chrom-Schicht und der Schicht 54 auf einer Vorderseite 62, d. h. auf der
Seite der Schicht 54, abgedeckt und das Ätzmittel auf einer Rückseite 64, d. h. an
der Seite des Trägersubstrats 22', appliziert. Das Ätzmittel löst dann das Trägersubstrat
auf, wodurch das Loch 30 entsteht. Bevor es zu einem Durchbruch kommt, wird die Abdeckung
an der Vorderseite entfernt und das Ätzmittel auch an der Vorderseite 62 appliziert.
In Bereichen von Aussparungen in der Lithografie-Maske kommt es dann zu einem Durchbruch
im Substrat, so dass die freitragenden Strukturen der Finger 10' entstehen. Durch
das Anordnen der Finger bezüglich der Kristallachsen und das Ätzen in der beschriebenen
Weise lassen sich die gewünschten Strukturen besonders einfach und genau herstellen.
Insbesondere ist es ermöglicht, dass das Trägersubstrat 22' in einem unmittelbar an
die Schicht 56' angrenzenden Bereich durch den Ätz-Prozess zuverlässig entfernt wird.
Dadurch ist sichergestellt, dass die Finger 10' frei schwingen können.
[0068] Durch die Beispiele ist gezeigt, wie sich Schallwellen mithilfe von langen, schmalen
Fingern erzeugen lassen, die in Mikrosystemtechnik hergestellt sind. Durch Anordnen
der Finger nahe beieinander lassen sich mit einer Anordnung aus einer Vielzahl von
Fingern Schallwellen im Audiofrequenzbereich in ähnlicher Weise erzeugen wie mit einer
geschlossenen Membran. Indem als Aktuatoren lange und schmale Finger verwendet werden,
können mittels des piezoelektrischen oder magnetostriktiven Effekts besonders große
Auslenkungen der Aktuatoren erreicht werden. Ein weiterer Vorteil, der sich durch
Bereitstellen einzelner Finger ergibt, ist darin zu sehen, dass jeder Finger eine
mechanische Eigenfrequenz hat, die von seiner Länge abhängt. Es ist somit möglich,
durch Bereitstellen von Fingern unterschiedlicher Länge einen Mikro-Lautsprecher herzustellen,
bei dem eine Frequenzcharakteristik durch Festlegen der einzelnen Längen der Finger
in einer gewünschten Weise eingestellt werden kann. Bei einem Lautsprecher mit einer
einzelnen Membran ist dies nicht so einfach möglich.
1. Hörvorrichtung mit
einem Schallwandler (38), welcher eine Felderzeugungseinrichtung (24) zum Erzeugen
eines elektrischen oder magnetischen Felds und eine Abstrahleinrichtung (22) zum Erzeugen
eines Schalls aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abstrahleinrichtung (22) eine Vielzahl von Fingern (10, 10', 10", 10"') aufweist,
die von dem Feld der Felderzeugungseinrichtung (24) durchdrungen werden, wobei die
Form der Finger (10, 10', 10", 10"') mittels des Felds der Felderzeugungseinrichtung
(24) veränderbar ist, um den Schall zu erzeugen.
2. Hörvorrichtung nach Anspruch 1,
wobei zumindest einer der Finger (10, 10', 10", 10"') aus zumindest zwei parallel
angeordneten Schichten (18, 20, 54, 56', 56", 56"') gebildet ist, von denen zumindest
eine (18, 54) durch den inversen piezoelektrischen Effekt oder durch den magnetostriktiven
Effekt verformbar ist.
3. Hörvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei zumindest einer der Finger zwei Schichten umfasst, welche jeweils durch einen
der Effekte verformbar ist.
4. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Abstrahleinrichtung
(22) eine Schicht (22') mit einem Loch (30) aufweist und die Finger (10, 10', 10",
10"') über dem Loch (30) angeordnet sind.
5. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Abstrahleinrichtung
eine Membran (58) aufweist, welche die Finger (10"') bedeckt, wobei die Membran (58)
vorzugsweise aus Polyethylen gebildet ist.
6. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Reihen (26, 28)
von parallel zueinander angeordneten Fingern (10) bereitgestellt sind.
7. Hörvorrichtung nach Anspruch 6,
wobei die Finger einer Reihe (26, 28) gleich lang sind.
8. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Finger unterschiedlicher
Länge vorgesehen sind.
9. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Finger versetzt zueinander
angeordnet sind.
10. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweils zwei gleich
lange Finger einander gegenüber angeordnet sind.
11. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Felderzeugungseinrichtung
(24) einen Permanentmagneten (40) umfasst.
12. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schallwandler (38)
als mikro-elektromechanisches System ausgebildet ist.
13. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Felderzeugungseinrichtung
(24) eine flache Spule (36) aufweist.
14. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Felderzeugungseinrichtung
zumindest teilweise als ein erster Mikrochip (24) und die Abstrahleinrichtung als
ein zweiter Mikrochip (22) ausgebildet ist.
15. Verfahren zum Herstellen eines Schallwandlers,
der zum Erzeugen eines Schalls eine Vielzahl von Fingern (10, 10', 10", 10"') aufweist,
mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Substrats (54, 56', 56", 56"', 22'),
- Anordnen einer Schutzschicht auf einer Vorderseite (62) des Substrats, wobei durch
einen Verlauf eines Randes der Schutzschicht eine Gestalt der Finger (10, 10', 10",
10"') bestimmt ist,
- Applizieren eines Mittels zum Auflösen des Substrats an der Vorderseite (62) und
an einer Rückseite (64) des Substrats.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
wobei als Substrat ein Trägersubstrat (22') mit darauf angeordneten Schichten (54,
56', 56", 56"') zum Ausbilden der Finger bereitgestellt wird und wobei
das Trägersubstrat aus Silizium mit der Kristallorientierung <100> besteht und wobei
die Schutzschicht derart angeordnet wird, dass eine Längsachse der jeweiligen Finger
in einem Winkel von 45° zu den Kristallachsen des Trägersubstrats angeordnet ist.