[發(fā)明專利]MEMS傳聲器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310339367.1
• 申請(qǐng)日: 2008-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103399675A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N.艾特曼;R.賴夫;N.克德姆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/043
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/043
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭冀之;湯春龍

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年3月14日、申請(qǐng)?zhí)枮?00880016222.5、發(fā)明創(chuàng)造名稱為“MEMS傳聲器”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)

根據(jù)119(e)，本申請(qǐng)要求2007年3月14日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/906,813的權(quán)益。

以上這個(gè)文獻(xiàn)的內(nèi)容就象是完全在本文闡述的那樣通過(guò)引用結(jié)合于本文。

技術(shù)領(lǐng)域

在其一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及MEMS傳聲器以及包含MEMS傳聲器的接收器，更具體但不排它地涉及用于聲學(xué)定位系統(tǒng)的超聲MEMS傳聲器和接收器。

背景技術(shù)

存在用于聲學(xué)定位系統(tǒng)的超聲傳感器的需求。期望的是，這些傳感器具有相當(dāng)寬的頻率響應(yīng)和廣的角度響應(yīng)(低方向性)，具有不太高的輸出阻抗和操作電壓，堅(jiān)固耐用，且制造便宜。

現(xiàn)有的超聲換能器包括諸如Prowave400ET080的壓電陶瓷換能器以及諸如Prowave500ES290的靜電換能器。在2008年3月13日從www.prowave.com.tw/english/products/ut/enclose.htm和www.prowave.com.tw/english/products/ut/es.htm下載的網(wǎng)頁(yè)中分別描述了這些換能器。還有使用PVDF箔的超聲換能器，例如在2008年3月13日從www.measspec.com/myMeas/sensors/piezoSensors.asp下載的網(wǎng)頁(yè)上描述的MSIUS40KR-01；以及還有具有超聲響應(yīng)的駐極體傳聲器，例如在2008年3月13日從www.acopacific.com/acopaccat.pdf下載的目錄中描述的Aco-Pacific7012型。

這些超聲傳感器中沒(méi)有一種傳感器能夠完全令人滿意地用在聲學(xué)定位系統(tǒng)中。雖然某些特殊設(shè)計(jì)的具有兩個(gè)共振頻率的換能器具有高達(dá)10kHz的帶寬，但陶瓷超聲換能器的帶寬通常相對(duì)較小，例如對(duì)于40kHz換能器為2.5kHz(Q為15)。它們的直徑也往往大于10mm，相當(dāng)于或大于空氣中的波長(zhǎng)，因此它們具有相對(duì)窄的角度響應(yīng)。它們還具有高輸出阻抗，從而需要復(fù)雜的電子電路，并且它們易受高溫影響，這意味著它們需要手工裝配并且制造成本相對(duì)高昂。

靜電超聲換能器也通常具有低帶寬，對(duì)于40kHz換能器小于10kHz，并且直徑通常大于20mm，因此具有窄的角度響應(yīng)。它們具有高輸出阻抗，并且需要高電壓，典型地需要幾百伏特，因此需要相對(duì)復(fù)雜的電路并消耗大量功率和占據(jù)很大空間。它們也易受高溫影響，所以需要手工裝配。

使用PVDF的超聲換能器也具有低帶寬，其Q為6至9，直徑大于10mm，繞圓柱形換能器的z軸有窄的角度響應(yīng)，并且具有高輸出阻抗。它們具有相對(duì)低的靈敏度，元件易碎且需要保護(hù)，并且因?yàn)榫哂邢鄬?duì)大的暴露表面積而往往會(huì)獲得電子感應(yīng)噪聲。與靜電和陶瓷換能器一樣，它們易受高溫影響，因此需要手工裝配。

大多數(shù)駐極體傳聲器僅對(duì)至多約20kHz有響應(yīng)。具有超聲響應(yīng)的諸如Aco-Pacific7012型的駐極體傳聲器非常昂貴，并且通常用于實(shí)驗(yàn)室裝備。雖然不如上面論述的其它類(lèi)型的超聲換能器那樣高，但它們也具有約2.2千歐的相對(duì)高的輸出阻抗，并且易受高溫影響。