[發(fā)明專利]具有梳齒式電極的MEMS聲換能器及對應(yīng)的制造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611227014.2 | 申請日： | 2016-12-27 |
| 公開（公告）號： | CN107404697B | 公開（公告）日： | 2020-02-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | M·佩爾勒蒂;I·瓦里斯科;L·拉瑪格納;S·阿多爾諾;G·加特瑞;C·瓦爾扎希納;S·康蒂 | 申請（專利權(quán)）人： | 意法半導(dǎo)體股份有限公司 |
| 主分類號： | H04R19/00 | 分類號： | H04R19/00;H04R31/00 |
| 代理公司： | 北京市金杜律師事務(wù)所 11256 | 代理人： | 王茂華;楊立 |
| 地址： | 意大利阿格*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 梳齒 電極 mems 聲換能器 對應(yīng) 制造 方法 | ||
1.一種MEMS聲換能器，包括：
半導(dǎo)體材料的襯底，具有背表面和相對于垂直方向相反的前表面；
在所述襯底中的第一腔，所述第一腔從所述背表面延伸到所述前表面；
膜，位于所述前表面處并且懸置在所述第一腔上方，所述膜的周界錨定到所述襯底；以及
梳齒狀電極布置，包括耦接到所述膜的多個可移動電極以及耦接到所述襯底并面對所述多個可移動電極以形成感測電容器的多個固定電極，作為入射聲壓力波的結(jié)果的所述膜的變形被構(gòu)造成引起所述感測電容器的電容變化，
其中所述梳齒狀電極布置垂直地懸置在距所述膜一定距離處，并且平行于所述膜延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換能器，其中所述梳齒狀電極布置被布置在所述膜的上方，所述多個可移動電極和所述多個固定電極懸置在所述膜的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換能器，其中所述膜的周界通過膜錨定元件沿著其整個周界錨定到所述襯底，其中所述膜具有至少一個通孔，所述通孔將所述第一腔置于與布置在所述膜的相對側(cè)上的第二腔流體連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換能器，其中所述多個可移動電極中的每一個可移動電極具有直接耦接到所述膜的耦接部分以及由所述耦接部分以懸臂方式在所述膜上方支撐的主要部分；并且其中所述多個固定電極在靜止?fàn)顟B(tài)下以懸臂方式布置在所述膜上，并且面對所述多個可移動電極并平行于所述多個可移動電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換能器，其中所述多個可移動電極耦接到所述膜的中心部分，并且其中所述膜的變形被設(shè)計(jì)成引起所述多個移動電極相對于所述多個固定電極的垂直平移的第一位移。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換能器，其中所述多個可移動電極耦接到所述膜的外部，其中所述膜的變形引起垂直平移的第一位移和以所述多個可移動電極相對于所述多個固定電極的傾斜角旋轉(zhuǎn)的第二位移，其中所述電容變化由所述第一位移和所述第二位移共同產(chǎn)生。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換能器，其中所述多個可移動電極和所述多個固定電極相對于所述膜的中心徑向地布置；所述換能器包括：
懸掛結(jié)構(gòu)，包括耦接到所述襯底的所述前表面并相對于所述襯底垂直延伸的壁部分；和
蓋部分，其在頂部封閉所述壁部并且布置在所述膜的上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換能器，其中所述懸掛結(jié)構(gòu)還包括支撐柱，所述支撐柱耦接到所述蓋部分的中心部分并垂直于所述膜的中心部分布置，所述支撐柱沿所述垂直方向朝向所述膜延伸；其中所述多個固定電極耦接到所述支撐柱。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換能器，其中所述多個固定電極耦接到所述懸掛結(jié)構(gòu)的所述壁部分，其中所述多個固定電極懸掛在所述膜上方、從所述壁部分沿相應(yīng)的徑向方向延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換能器，其中所述多個固定電極沿著所述垂直方向相對于所述多個可移動電極交錯。
11.一種電子設(shè)備，包括：
控制單元；和
耦接到所述控制單元的MEMS聲換能器，所述MEMS聲換能器包括：
半導(dǎo)體材料的襯底；
在所述襯底中的腔；
在所述腔處懸置的膜，所述膜構(gòu)造成響應(yīng)于聲壓而變形；
多個可移動電極，耦接到所述膜并且構(gòu)造成響應(yīng)于所述膜變形而移動，所述多個可移動電極垂直地懸置在距所述膜一定距離處；以及
多個固定電極，耦接到所述襯底并面對所述多個可移動電極，從而形成感測電容器，所述多個固定電極垂直地懸置在距所述膜一定距離處。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其中所述電子設(shè)備是便攜式設(shè)備和可穿戴設(shè)備之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其中所述多個可移動電極和所述多個固定電極布置在所述膜的同一側(cè)。
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