[發明專利]高感度聲波傳感器

有效

• 申請號: 201310483915.8
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN104581549B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 陳振頤;張朝森;王俊杰;張詠翔
• 申請（專利權）人: 美律電子（深圳）有限公司
• 主分類號: H04R7/04
• 分類號: H04R7/04
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 彭益宏

本發明公開了一種高感度聲波傳感器，包含一基板、一背板以及一振膜，振膜以其外周緣固定設于基板并覆蓋基板之一開孔，并且背板具有一定位件連結振膜，進而定義出至少一振動部，以及復數個彈性件環設于振動部的周緣。本發明不需要變動振膜的厚度或是尺寸，振動部的變形寬度會比振膜的整體寬度來得小，使振動部的剛性增加，當聲波傳感器接收聲波時，彈性件會優先產生變形并使振動部產生類似平移的上下振動，有效提升其聲音接收的靈敏度以及訊噪比，也有助于維持制程穩定性與制作成本。

技術領域

本發明屬于傳感器領域，尤其是涉及一種在振膜中央設有定位件，進而定義出可自由振動的一振動部，并且在振動部的周緣設有復數個彈性件，使振動部產生近似活塞位移的上下振動，進而提升聲波傳感器的靈敏度的聲波傳感器。

背景技術

微機電麥克風具有體積小以及制作工藝簡單容易的優點，因此大量運用于手機。請參考圖1，一般現有的聲波傳感器80具有一基板81、一背板82以及一振膜83，其中，振膜83覆蓋在基板81的開孔811上，背板82具有一電極單元85且設置于基板81而與振膜83之間相隔有一間隙84，背板82還具有一連接部821圍繞固定振膜83的外周緣。因此，當聲波傳感器80接收到聲波時，振膜83能夠振動并改變其與電極單元85之間的距離，進而造成電容值的改變。

當聲波傳感器80接收聲波而使振膜83朝聲波行進方向形變時，由于振膜83只有以其周緣固定在基板81上，因此振膜83越接近其中央區域的部分將產生較大的變形量，使得振膜83呈現一開口朝下的弧形，如此不均勻的變形方式將會造成振膜83的有效感測面積A遠小于振膜83的整體面積，進而影響聲波傳感器80的靈敏度以及訊噪比。目前既有的做法是利用增加振膜厚度或縮小振膜整體面積等方式來增加振膜剛性，以避免振膜產生弧形變形，容易造成制作工藝復雜度或是制作成本高的缺陷，因此，目前仍缺乏可行的技術方案來解決此一問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種高感度聲波傳感器，能夠控制振膜的變形寬度，讓振膜產生近似平移的運動，有效提升其聲音接收的靈敏度以及訊噪比。

為了達成上述目的，本發明提供了一種高感度聲波傳感器，包含一基板、一背板以及一振膜，振膜以其外周緣固定設于基板并覆蓋基板之一開孔，并且背板具有一定位件連結振膜，進而定義出至少一振動部，以及復數個彈性件環設于振動部的周緣。

本發明不需要變動振膜的厚度或是尺寸，振動部的變形寬度會比振膜的整體寬度來得小，使振動部的剛性增加，當聲波傳感器接收聲波時，彈性件會優先產生變形并使振動部產生類似平移的上下振動，有效提升其聲音接收的靈敏度以及訊噪比，也有助于維持制程穩定性與制作成本。

較佳地，定位件為一實心柱、一空心柱或是由復數個實心柱排列構成，除了能定義單一振動部之外，也能使振動部的數量在兩個或兩個以上。

較佳地，振膜設呈圓形而定位件連結于振膜的中央位置，使振動部為圓環形，或者，當振膜設呈矩形時，定位件是呈直線而定義出兩個矩形的振動部，同樣具有均勻的變形與作動。

附圖說明

圖1為現有聲波傳感器的剖視圖。

圖2為本發明實施例聲波傳感器的橫斷面剖視圖。

圖3為本發明實施例聲波傳感器以圖3中3-3剖視線的縱斷面剖視圖。

圖4為本發明第二實施例聲波傳感器的剖視圖。

圖5為本發明第三實施例聲波傳感器的剖視圖。

【符號說明】

1聲波傳感器；10基板；11硅底層；12絕緣層；13鏤空槽

14開孔；20振膜；21振動部；30背板；31定位件

32連接部；33音孔；35表面；40彈性件 ；50電極單元