[实用新型]MEMS换能器

说明书

本实用新型涉及MEMS换能器。一种微机电系统(MEMS)换能器包括换能器基板、隔膜和加强构件。隔膜的第一侧联接到换能器基板。隔膜的第二侧联接到加强构件。加强构件包括从由换能器基板限定的孔的周边向内延伸的多个指状物。

技术领域

本公开总体涉及微机电系统(MEMS)结构，尤其是MEMS声学换能器。

背景技术

MEMS电容式声学换能器包括固定的穿孔背板和可移动的隔膜，该隔膜响应于入射声能而相对于背板移动以产生电信号。电信号对应于隔膜和背板之间的电容的变化。MEMS结构在掉落时经常承受大的负载，或者另外在麦克风和压力传感器的情况下，承受大的过压条件。这些事件可导致所述结构在锚定点附近破裂，这可影响装置的功能。

包括传感器和致动器两者的MEMS结构通常包括诸如梁或膜的元件，该元件附接到基板并在凹陷区域上方延伸。在附接点处，存在由刚度的突然变化引起的应力集中，这可能在结构过载时导致断裂。减轻应力集中的传统方法是在附接点处包括倒角。然而，当构件的刚度以厚度的三次方增加时，倒角不是减小应力集中的理想方式。

实用新型内容

本公开的第一方面涉及一种MEMS换能器。MEMS换能器包括限定孔的换能器基板。该换能器还包括具有第一侧和第二侧的隔膜。隔膜的第一侧联接到换能器基板并设置在孔上方。该换能器还包括联接到隔膜的第二侧的加强构件。加强构件包括从孔的周边向内延伸的多个指状物。

本公开的第二方面涉及一种麦克风组件。该麦克风组件包括壳体，该壳体包括基部、盖和端口。麦克风包括设置在由壳体限定的封闭容积中的声学换能器。该声学换能器包括：包括孔的换能器基板；隔膜；以及加强构件。隔膜的第一侧联接到换能器基板。隔膜与端口流体连通。加强构件联接到隔膜的第二侧。加强构件包括从孔的周边向内延伸的多个指状物。

本公开的第三方面涉及一种MEMS声学换能器。该MEMS声学换能器包括换能器基板、隔膜、背板和加强构件。隔膜包括第一侧和第二侧。隔膜的第一侧联接到换能器基板，并且设置在由换能器基板限定的孔上方。背板限定多个开口。背板附接到基板，并且定向成基本上平行于隔膜。背板与隔膜偏离，使得在背板和隔膜之间形成空腔。加强构件联接到隔膜的第二侧。加强构件包括从孔的周边向内延伸的多个指状物。

上述实用新型内容仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施方式和特征之外，通过参考以下附图和详细描述，其他方面、实施方式和特征将变得显而易见。

附图说明

结合附图，从以下描述和所附权利要求，本公开的前述和其他特征将变得更加完全显而易见。这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施方式，并且因此不应被认为是对本公开的范围的限制。下面结合附图更详细地描述各种实施方式。

图1是根据说明性实施方式的MEMS换能器的立体横截面图。

图2A是可以与图1的MEMS换能器一起使用的替代隔膜的立体横截面图。

图2B是根据说明性实施方式的在电引线附近的隔膜的俯视图。

图3是根据说明性实施方式的梁型MEMS结构的立体图。

图4是根据另一说明性实施方式的梁型MEMS结构的侧视图。

图5是图4的MEMS结构的俯视图。

图6是根据说明性实施方式的用于MEMS换能器的加强构件的俯视图。

图7是示出作为沿根据说明性实施方式的图6的加强构件的位置的函数的刚度的曲线图。

图8是根据另一说明性实施方式的用于MEMS换能器的加强构件的俯视图。

图9是示出作为沿根据说明性实施方式的图8的加强构件的位置的函数的刚度的曲线图。