[发明专利]骨传导传感器芯片

说明书

本申请提供了一种骨传导传感器芯片，解决了现有技术中的骨传导传感器芯片的灵敏度不稳定的问题。其中，骨传导传感器芯片包括：振动膜；质量块，位于振动膜的一侧；以及止挡结构，用于限制质量块在平行于振动膜的方向上的振动幅度。

技术领域

本申请涉及微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)器件技术领域，具体涉及一种骨传导传感器芯片。

背景技术

随着MEMS技术的飞速发展，MEMS骨传导传感器芯片(以下简称骨传导传感器芯片)应运而生。常规的骨传导传感器芯片通常包括相对设置的背极板和振动膜，并在振动膜远离背极板的一侧悬挂质量块。质量块感受声带振动产生的骨骼振动而产生机械振动，质量块的机械振动带动振动膜振动，从而改变背极板和振动膜之间的间距，进而改变电容信号，以此实现对声音信号的检测。然而，常规的骨传导传感器芯片的灵敏度不是很稳定，从而对其应用领域造成了限制。

申请内容

有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种骨传导传感器芯片，以解决现有技术中的骨传导传感器芯片的灵敏度不稳定的问题。

本申请提供一种骨传导传感器芯片，包括：振动膜；质量块，位于振动膜的一侧；以及止挡结构，用于限制质量块在平行于振动膜的方向上的振动幅度。利用止挡结构来限制质量块的水平振动的幅度，从而降低水平振动对竖直振动的干扰程度，确保质量块的竖直振动更稳定，进而提高了芯片的灵敏度均一性。

在一个实施例中，止挡结构包括共平面的第一止挡层和第二止挡层，第一止挡层位于可动区域和质量块之间，第二止挡层与固定区域叠置；第一止挡层和第二止挡层之间具有第一间隔。

在一个实施例中，第一止挡层和第二止挡层的材料均为多晶硅。

在一个实施例中，还包括牺牲层，牺牲层包括间隔设置的中央区域和环绕中央区域的边缘区域；中央区域位于可动区域和第一止挡层之间，边缘区域位于固定区域和第二止挡层之间；中央区域和边缘区域之间具有第二间隔，第二间隔大于第一间隔，并与第一间隔连通。

在一个实施例中，还包括支撑结构；支撑结构包括第一空腔，第一空腔包括开口；质量块位于第一空腔内，振动膜的可动区域覆盖开口，固定区域与支撑结构连接。

在一个实施例中，在经过质量块的中心线的截面上，第一间隔占第一空腔的长度的比例大于零并且小于或等于1/10。

在一个实施例中，止挡结构包括第一空腔，质量块位于第一空腔内，质量块的侧壁和第一空腔的壁体之间间隔设置。

在一个实施例中，在经过质量块的中心线的截面上，质量块的侧壁和第一空腔的壁体之间的最小间隔占第一空腔的长度的比例大于零并且小于或等于1/10。

在一个实施例中，质量块包括主体部和位于主体部的侧壁上的至少一个凸起。

在一个实施例中，质量块包括第二空腔。

在一个实施例中，第一空腔包括开口；振动膜包括可动区域和环绕可动区域的边缘区域；可动区域覆盖开口，固定区域与止挡结构连接。

在一个实施例中，还包括位于质量块的远离振动膜一侧的底板；止挡结构包括设置在底板的靠近质量块的表面上的至少一个凸起，每个凸起的端部所在表面穿过质量块；在平行于振动膜的方向上，每个凸起的侧壁和质量块的侧壁之间具有间隔。

在一个实施例中，凸起的材料包括硅、氧化硅、胶材中的任一种。

在一个实施例中，还包括支撑结构，支撑结构包括两端开口的第一空腔，质量块位于第一空腔内；支撑结构的一端与振动膜连接，另一端与底板连接。

在一个实施例中，在经过质量块的中心线的截面上，每个凸起的侧壁和质量块的侧壁之间的间隔占第一空腔的长度的比例大于零并且小于或等于1/10。