[发明专利]高感度声波传感器

说明书

本发明公开了一种高感度声波传感器，包含一基板、一背板以及一振膜，振膜以其外周缘固定设于基板并覆盖基板之一开孔，并且背板具有一定位件连结振膜，进而定义出至少一振动部，以及复数个弹性件环设于振动部的周缘。本发明不需要变动振膜的厚度或是尺寸，振动部的变形宽度会比振膜的整体宽度来得小，使振动部的刚性增加，当声波传感器接收声波时，弹性件会优先产生变形并使振动部产生类似平移的上下振动，有效提升其声音接收的灵敏度以及讯噪比，也有助于维持制程稳定性与制作成本。

技术领域

本发明属于传感器领域，尤其是涉及一种在振膜中央设有定位件，进而定义出可自由振动的一振动部，并且在振动部的周缘设有复数个弹性件，使振动部产生近似活塞位移的上下振动，进而提升声波传感器的灵敏度的声波传感器。

背景技术

微机电麦克风具有体积小以及制作工艺简单容易的优点，因此大量运用于手机。请参考图1，一般现有的声波传感器80具有一基板81、一背板82以及一振膜83，其中，振膜83覆盖在基板81的开孔811上，背板82具有一电极单元85且设置于基板81而与振膜83之间相隔有一间隙84，背板82还具有一连接部821围绕固定振膜83的外周缘。因此，当声波传感器80接收到声波时，振膜83能够振动并改变其与电极单元85之间的距离，进而造成电容值的改变。

当声波传感器80接收声波而使振膜83朝声波行进方向形变时，由于振膜83只有以其周缘固定在基板81上，因此振膜83越接近其中央区域的部分将产生较大的变形量，使得振膜83呈现一开口朝下的弧形，如此不均匀的变形方式将会造成振膜83的有效感测面积A远小于振膜83的整体面积，进而影响声波传感器80的灵敏度以及讯噪比。目前既有的做法是利用增加振膜厚度或缩小振膜整体面积等方式来增加振膜刚性，以避免振膜产生弧形变形，容易造成制作工艺复杂度或是制作成本高的缺陷，因此，目前仍缺乏可行的技术方案来解决此一问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种高感度声波传感器，能够控制振膜的变形宽度，让振膜产生近似平移的运动，有效提升其声音接收的灵敏度以及讯噪比。

为了达成上述目的，本发明提供了一种高感度声波传感器，包含一基板、一背板以及一振膜，振膜以其外周缘固定设于基板并覆盖基板之一开孔，并且背板具有一定位件连结振膜，进而定义出至少一振动部，以及复数个弹性件环设于振动部的周缘。

本发明不需要变动振膜的厚度或是尺寸，振动部的变形宽度会比振膜的整体宽度来得小，使振动部的刚性增加，当声波传感器接收声波时，弹性件会优先产生变形并使振动部产生类似平移的上下振动，有效提升其声音接收的灵敏度以及讯噪比，也有助于维持制程稳定性与制作成本。

较佳地，定位件为一实心柱、一空心柱或是由复数个实心柱排列构成，除了能定义单一振动部之外，也能使振动部的数量在两个或两个以上。

较佳地，振膜设呈圆形而定位件连结于振膜的中央位置，使振动部为圆环形，或者，当振膜设呈矩形时，定位件是呈直线而定义出两个矩形的振动部，同样具有均匀的变形与作动。

附图说明

图1为现有声波传感器的剖视图。

图2为本发明实施例声波传感器的横断面剖视图。

图3为本发明实施例声波传感器以图3中3-3剖视线的纵断面剖视图。

图4为本发明第二实施例声波传感器的剖视图。

图5为本发明第三实施例声波传感器的剖视图。

【符号说明】

1声波传感器；10基板；11硅底层；12绝缘层；13镂空槽

14开孔；20振膜；21振动部；30背板；31定位件

32连接部；33音孔；35表面；40弹性件 ；50电极单元