[發明專利]微機電系統換能器和麥克風組件

在審

• 申請號: 202011296873.3
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN113132854A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: M·佩德森;J·沃森;J·斯澤赫
• 申請（專利權）人: 樓氏電子（蘇州）有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00;H04R19/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王青芝;王小東

微機電系統換能器和麥克風組件。提供了一種用于集成在麥克風組件中的微機電系統(MEMS)換能器，該MEMS換能器被設計成生成經熱產生的聲信號。該MEMS換能器通常包括：具有孔的基板，至少部分地位于孔上方并且聯接至基板的換能部件，聯接至換能部件的電觸點，以及與基板或換能部件集成在一起的電阻器。電阻器聯接至與MEMS換能器或換能部件的觸點電隔離的電觸點。該換能部件包括聯接至基板的絕緣材料。該換能部件包括至少部分地位于基板的孔上方的固定電極和可移動電極。將該固定電極或移動電極形成在該絕緣材料上。可以將該電阻器形成在該絕緣材料上或者從該絕緣材料懸置。

技術領域

本發明涉及微機電系統(MEMS)傳感器，特別地，涉及具有設置在同一基板上的電阻器的MEMS傳感器。

背景技術

包括微機電系統(MEMS)聲換能器的麥克風組件將聲能轉換成電信號。麥克風組件可以被采用于移動通信裝置、膝上型計算機和電器，以及其它的裝置和機械。麥克風組件的一個重要參數是聲學信噪比(SNR)，它將希望的信號水平(例如，因由麥克風組件捕獲的聲學干擾而造成的信號幅度)與背景噪聲水平進行比較。可以將該信噪比用于確定麥克風組件的功能狀態。

發明內容

本發明的一方面涉及用于集成在麥克風組件中的微機電系統換能器，所述麥克風組件具有殼體，所述微機電系統換能器設置納在所述殼體中，所述微機電系統換能器包括：基板，所述基板包括孔；電聲換能部件，所述電聲換能部件至少部分地位于所述孔上方，并且聯接至所述基板；電觸點，所述電觸點聯接至所述微機電系統換能器；以及電阻器，所述電阻器聯接至與所述微機電系統換能器的所述電觸點電隔離的電觸點。

本發明的另一方面涉及一種麥克風組件，所述麥克風組件包括：殼體，所述殼體包括聲端口以及可表面安裝的電接口；聲換能器，所述聲換能器設置在所述殼體內，所述聲換能器具有電觸點；電阻器，所述電阻器設置在所述殼體中，所述電阻器具有與所述聲換能器的所述電觸點電隔離的電觸點；以及集成電路，所述集成電路設置在所述殼體中并且電聯接至所述電阻器、所述聲換能器以及所述電接口，其中，所述集成電路被配置成：向所述電阻器施加電力；以及響應于檢測到所述殼體內的壓力變化來檢測由所述聲換能器生成的聲信號，所述殼體內的壓力變化是因在施加電力時由所述電阻器生成的熱而造成的。

本發明的又一方面涉及麥克風組件，所述麥克風組件包括：殼體，所述殼體具有導熱且導電的聲端口以及可表面安裝的電接口；聲換能器，所述聲換能器設置在所述殼體內，所述聲換能器具有電觸點；以及環形電阻器，所述環形電阻器由圍繞所述聲端口設置的電阻膜形成，所述環形電阻器具有至少一個電觸點，所述至少一個電觸點被構造成接收來自裝置的電力，以驅動所述環形電阻器在所述聲端口中產生電阻熱。

附圖說明

本發明的前述和其它特征根據下面結合附圖的描述和所附權利要求將完全變得更加顯而易見。附圖僅描繪了根據本發明的幾個實施方式，并因此不應被視為對其范圍的限制。下面，結合附圖對各種實施方式進行更詳細描述。

圖1是根據例示性實施方式的麥克風組件中的潛在電阻器位置的示意圖；

圖2是根據第一例示性實施方式的具有自由板振膜和空氣絕緣的懸置的電阻器的示例性MEMS換能器的示意圖；

圖3是根據第二例示性實施方式的具有自由板振膜和空氣絕緣的懸置的電阻器的示例性MEMS換能器的示意圖；

圖4A至圖4B是根據第三例示性實施方式的具有受約束振膜和空氣絕緣的懸置的電阻器的示例性MEMS換能器的示意圖；

圖5是根據圖2的實施方式的示例性MEMS換能器的三維圖；

圖6是根據圖3的實施方式的示例性MEMS換能器的三維圖；

圖7是例示音頻頻帶的整個范圍的電阻器靈敏度與頻率的關系的曲線圖；以及