[实用新型]压电微机电声学换能器和电子设备

权利要求书

1.一种压电微机电声学换能器，其特征在于，包括：

半导体材料的衬底，所述衬底具有框架部分和通腔，所述通腔由所述框架部分在内部限定；

主动膜，所述主动膜悬置在所述通腔上方，并且具有外围部分；

锚固结构，所述锚固结构将所述主动膜的所述外围部分锚固到所述衬底的所述框架部分；

多个压电传感元件，所述多个压电传感元件由所述主动膜的前表面承载，并且被配置为检测所述主动膜的机械应力；

被动膜，所述被动膜悬置在所述通腔上方和所述主动膜下方，并且被插入在所述通腔和所述主动膜的后表面之间；

柱元件，所述柱元件固定地耦合所述主动膜和所述被动膜，并且被居中地插入在所述主动膜和所述被动膜之间；和

通气孔，所述通气孔完全穿过所述主动膜、所述被动膜和所述柱元件，以使所述通腔与所述主动膜的所述前表面流体连通。

2.根据权利要求1所述的压电微机电声学换能器，其特征在于，所述衬底具有中心轴线，所述柱元件被布置在所述中心轴线处，所述通气孔由所述中心轴线穿过，并且所述主动膜贯穿所述主动膜的整个所述外围部分由所述锚固结构锚固到所述衬底的所述框架部分。

3.根据权利要求1所述的压电微机电声学换能器，其特征在于：

所述衬底在水平面中纵向延伸；

所述被动膜和所述柱元件被配置为：响应于入射声学压力波，沿着横向于所述水平面的竖直轴线位移；并且

所述通气孔具有光刻地被限定的几何特征，并且与所述被动膜和所述柱元件的所述位移无关。

4.根据权利要求3所述的压电微机电声学换能器，其特征在于，所述被动膜具有增强结构，所述增强结构与所述被动膜一体形成并且包括多个突出部分，所述多个突出部分从所述被动膜的后表面朝向所述通腔延伸。

5.根据权利要求1所述的压电微机电声学换能器，其特征在于，一组所述压电传感元件被布置在所述主动膜的所述外围部分处。

6.根据权利要求1所述的压电微机电声学换能器，其特征在于，所述主动膜的所述前表面具有覆盖区和暴露区，所述覆盖区由所述压电传感元件覆盖在上方，所述暴露区没有所述压电传感元件；其中所述覆盖区和所述暴露区根据所述主动膜的机械应力的特性以及根据所述压电传感元件检测的声学波的电特性而被确定尺寸。

7.根据权利要求1所述的压电微机电声学换能器，其特征在于，所述压电传感元件均限定双晶型或单晶型的相应压电传感单元，并且所述压电传感单元电连接在一起以联合生成电检测信号，所述电检测信号表示所检测的声学压力波。

8.根据权利要求1所述的压电微机电声学换能器，其特征在于，所述压电传感元件包括堆叠，所述堆叠包括以下项：

导电材料的底部电极区域，所述底部电极区域被布置在所述主动膜的所述前表面上；

导电材料的顶部电极区域；和

压电材料的区域，所述压电材料的区域被插入在所述底部电极区域和所述顶部电极区域之间。

9.根据权利要求1所述的压电微机电声学换能器，其特征在于，所述被动膜包括止动器元件，所述止动器元件与所述被动膜单片地形成，并且所述止动器元件在平行于所述衬底的前表面的方向上，并且在一定距离处面向所述衬底的前表面，来朝向所述衬底延伸。