[發(fā)明專利]檢測膜體、傳感器及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811583940.2
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109788403B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒泉波
• 申請（專利權(quán)）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: H04R7/12
• 分類號: H04R7/12;H04R7/04;H04R9/02;H04R15/00
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 王昭智

本發(fā)明公開了一種檢測膜體，包括位于同一膜面內(nèi)的：框體部；膜本體部，所述膜本體部連接在所述框體部上，且被配置為當(dāng)受到外力時，在垂直于膜面的方向上發(fā)生形變；固定部，所述固定部連接在所述框體部上；可移動部，所述可移動部被配置為當(dāng)膜本體部發(fā)生形變時，驅(qū)動可移動部發(fā)生在膜面內(nèi)的轉(zhuǎn)動，以靠近或者遠(yuǎn)離所述固定部；其中，在所述固定部與可移動部上設(shè)置有檢測機構(gòu)，用于輸出表征可移動部轉(zhuǎn)動的電信號。根據(jù)本公開的一個檢測膜體，不再受限于空氣阻力、后腔容積等，而且工藝也容易實現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及換能領(lǐng)域，更具體地，涉及一種檢測膜體；本發(fā)明還涉及一種應(yīng)用此檢測膜體的傳感器，以及應(yīng)用此傳感器的電子設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有主流的傳感器，例如麥克風(fēng)、壓力傳感器、位移傳感器等，均是通過平板電容器的原理進行檢測。例如在麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)中，通常包括襯底以及形成在襯底上的背極板、振膜，其中，背極板與振膜之間具有間隙，使得背極板、振膜共同構(gòu)成了平板式的電容器感測結(jié)構(gòu)。

為了充分利用振膜的機械靈敏度，麥克風(fēng)需要設(shè)計一個具有環(huán)境壓力的巨大后腔，以確保流動空氣的剛性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過振膜。后腔的容積通常遠(yuǎn)大于1mm³，例如后腔的容積通常設(shè)計為1-15mm³。而且麥克風(fēng)芯片在封裝的時候，需要開放其腔體。這就限制了MEMS麥克風(fēng)最小尺寸封裝的設(shè)計(3mm³)。

這時如果麥克風(fēng)的后腔容積過小，則非常不利于空氣的流通，這種空氣的剛性會大大降低振膜的機械靈敏度。另外，為了均衡后腔內(nèi)的壓力，在背極板上通常會設(shè)計密集的導(dǎo)通孔，而由于空氣粘度造成的間隙或穿孔中的空氣流動阻力成為MEMS麥克風(fēng)噪聲的主導(dǎo)因素，從而會在一定程度上限制麥克風(fēng)的高信噪比性能，最終會導(dǎo)致麥克的性能不佳。并且，為了使振膜能抵抗外界的壓力，就要求振膜要具有較好的剛性，使其能承受更大的外界壓力，但是這會導(dǎo)致振膜的機械靈敏度大大的降低，造成麥克風(fēng)的開路靈敏度相對較低，最終也會影響到麥克風(fēng)的性能。

對于傳統(tǒng)無背板的磁傳感器結(jié)構(gòu)，磁傳感器和磁鐵放置在相對移動的平面上，聲壓會使振膜在平面外變形，從而改變GMR和磁鐵之間的間隙。這種結(jié)構(gòu)的傳感器，需要精確控制靜止位置的間隙，對于大于2E5 T/m磁體空間靈敏度(梯度)而言，通常需要小于2％的控制精度，這對于半導(dǎo)體制造來說不容易。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種檢測膜體的新技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種檢測膜體，包括位于同一膜面內(nèi)的：

框體部；

膜本體部，所述膜本體部連接在所述框體部上，且被配置為當(dāng)受到外力時，在垂直于膜面的方向上發(fā)生形變；

固定部，所述固定部連接在所述框體部上；

可移動部，所述可移動部被配置為當(dāng)膜本體部發(fā)生形變時，驅(qū)動可移動部發(fā)生在膜面內(nèi)的轉(zhuǎn)動，以靠近或者遠(yuǎn)離所述固定部；

其中，在所述固定部與可移動部上設(shè)置有檢測機構(gòu)，用于輸出表征可移動部轉(zhuǎn)動的電信號。

可選地，所述膜本體部的其中一側(cè)連接在所述框體部上；所述可移動部包括懸臂梁部，所述懸臂梁部通過連接部與所述膜本體部的另一側(cè)連接。

可選地，所述膜本體部設(shè)置有兩個，分別記為對稱設(shè)置的第一膜本體部、第二膜本體部；所述第一膜本體部、第二膜本體部的外側(cè)連接在所述框體部上；所述懸臂梁部相對于框體部懸空，且位于第一膜本體部、第二膜本體部之間；所述第一膜本體部通過第一連接部與所述懸臂梁部連接，所述第二膜本體部通過第二連接部與所述懸臂梁部連接，且所述第一連接部與第二連接部相互錯開。

可選地，所述可移動部還包括設(shè)置在懸臂梁部兩端的承載部，所述檢測機構(gòu)設(shè)置在所述承載部與固定部上。