微机电系统传感器的制作方法

本公开的示例实施例涉及微机电系统(mems)传感器和包括mems传感器的电子装置。

背景技术：

1、mems传感器具有悬臂梁结构，该悬臂梁结构的一侧固定，另一侧振动。mems传感器可以通过悬臂梁结构的振动来分析声学特性或振动特性。mems传感器可以用于分析移动电子设备、汽车等中的声音或语音信息。此外，mems传感器可以附着到人体皮肤以测量生物信息例如心率，或者可以安装在车辆或家用电器上以测量振动信息。此外，mems传感器可以用作针对使用声音或振动而产生的能量的能量收集设备。

技术实现思路

1、一个或多个示例实施例提供了微机电系统(mems)传感器，其可以减少在设置于其中的谐振器的缺陷。

2、然而，要解决的问题不限于上述公开内容。

3、附加方面部分地将在接下来的描述中阐述，且部分地将通过该描述而变得清楚明白，或者可以通过对本公开的示例实施例的实践来获知。

4、根据示例实施例的一个方面，提供了一种微机电系统(mems)传感器，包括：基板，包括第一空腔；第一框架，包括至少部分地与第一空腔重叠的第二空腔，第一框架的至少一部分与基板间隔开；多个谐振器，该多个谐振器中的每一个包括与第一框架连接的第一端以及延伸到第二空腔中的第二端；以及第二框架，包括与第一框架连接的第一区以及与第一框架间隔开的第二区。

5、第二框架可以设置为与第一框架的外周表面相邻。

6、第一框架和第二框架可以具有单片结构。

7、第一框架和第二框架可以包括硅。

8、第一区的长度可以小于第二区的长度。

9、第一区的宽度可以大于或等于第二区的宽度。

10、第一区的宽度可以等于第二区的宽度和第二区与第一框架之间的间隙之和。

11、第二框架的第二区与第一框架之间的间隙可以是恒定的。

12、基于具有矩形形状的第二框架，第二框架的第二区与第一框架之间的间隙可以大于或等于值d1且小于或等于值d1的4倍，其中d1满足：

13、

14、其中，f是在第一方向上施加到第二框架的力，s是第二框架的剪应力，li(其中i＝1或2)是第二框架的第一方向边的长度，ii,x(其中i＝1或2)是第二框架的惯性矩，tperi是第二框架的张力，eperi是第二框架的强度，以及wi(其中i＝1或2)是第二框架的第一方向边的宽度。

15、第二框架的部分区域可以连接到基板。

16、第二框架的第二区可以连接到基板。

17、第二框架的第一区可以是第一框架的部分区域。

18、第二框架的长度与第二框架的宽度之比可以大于或等于8且小于或等于200。

19、第二框架的长度与第二框架的厚度之比可以为1.2至15。

20、第二框架的厚度可以大于第一框架的厚度。

21、第二框架的外周表面的形状可以是多边形、圆形和椭圆形中的一种。

22、第二框架的内周表面的形状可以与第二框架的外周表面的形状不同。

23、基板可以包括被配置为从多个谐振器接收电信号的印刷电路板。

24、mems传感器还可以包括被配置为保护多个谐振器免受外部影响的盖子。

25、该盖子的端部可以连接到基板。

26、mems传感器还可以包括间隔物，该间隔物包括与盖子接触的第一端以及与第二框架接触的第二端，其中，盖子通过间隔物连接到第二框架。

27、多个谐振器可以包括：第一组谐振器，固定到第一框架的第一边；以及第二组谐振器，固定到第一框架的与第一边相对的第二边。

28、根据示例实施例的另一方面，提供了一种微机电系统(mems)传感器，包括：基板，包括第一空腔；第一框架，包括至少部分地与第一空腔重叠的第二空腔，第一框架的至少一部分与基板间隔开；多个谐振器，多个谐振器中的每一个包括与第一框架连接的第一端以及延伸到第二空腔中的第二端；以及第二框架，设置为与第一框架相邻，第二框架包括与第一框架连接并部分地与基板间隔开的第一区、以及与第一框架间隔开并与基板连接的第二区。

技术特征：

1.一种微机电系统mems传感器，包括：

2.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第二框架设置为与所述第一框架的外周表面相邻。

3.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第一框架和所述第二框架具有单片结构。

4.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第一框架和所述第二框架包括硅。

5.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第一区的长度小于所述第二区的长度。

6.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第一区的宽度大于或等于所述第二区的宽度。

7.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第一区的宽度等于所述第二区的宽度和所述第二区与所述第一框架之间的间隙之和。

8.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第二框架的第二区与所述第一框架之间的间隙是恒定的。

9.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，基于所述第二框架具有矩形形状，所述第二框架的第二区与所述第一框架之间的间隙大于或等于值d1且小于或等于值d1的4倍，其中d1满足：

10.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第二框架的部分区域连接到所述基板。

11.根据权利要求10所述的mems传感器，其中，所述第二框架的第二区连接到所述基板。

12.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第二框架的第一区是所述第一框架的部分区域。

13.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第二框架的长度与所述第二框架的宽度之比大于或等于8且小于或等于200。

14.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第二框架的长度与所述第二框架的厚度之比为1.2至15。

15.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第二框架的厚度大于所述第一框架的厚度。

16.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第二框架的外周表面的形状是多边形、圆形和椭圆形中的一种。

17.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述第二框架的内周表面的形状与所述第二框架的外周表面的形状不同。

18.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述基板包括被配置为接收来自所述多个谐振器的电信号的印刷电路板。

19.根据权利要求1所述的mems传感器，还包括被配置为保护所述多个谐振器免受外部影响的盖子。

20.根据权利要求19所述的mems传感器，其中，所述盖子的端部接到所述基板。

21.根据权利要求19所述的mems传感器，还包括间隔物，所述间隔物包括与所述盖子接触的第一端以及与所述第二框架接触的第二端，

22.根据权利要求1所述的mems传感器，其中，所述多个谐振器包括：

23.一种微机电系统mems传感器，包括：

技术总结提供了一种微机电系统(MEMS)传感器，包括：基板，包括第一空腔；第一框架，包括至少部分地与第一空腔重叠的第二空腔，第一框架的至少一部分与基板间隔开；多个谐振器，多个谐振器中的每一个包括与第一框架连接的第一端以及延伸到第二空腔中的第二端；以及第二框架，包括与第一框架连接的第一区以及与第一框架间隔开的第二区。技术研发人员：李忠镐,姜诚赞,金载兴,尹容燮受保护的技术使用者：三星电子株式会社技术研发日：技术公布日：2024/1/13