MEMS芯片、传感器及电子设备的制作方法

本技术涉及微机电系统，特别涉及一种mems芯片、传感器及电子设备。

背景技术：

1、mems芯片是一种利用微机电系统拾取通过固体传播的语音等振动信号，并将拾取到的振动信号转换为电信号的传感器。mems芯片通常包括微机电系统(mems)、电信号专用集成电路(asic)，微机电系统用来感应外界的振动信息，电信号专用集成电路用于将微机电系统转换输出的微弱电信号转换为特定信号输出，以此来表达该振动信息。

2、现在mems芯片的发展方向为产品小型化的同时，要求产品具有高灵敏度、高信噪比和更低的功耗，这些对产品的可靠性提出了很大挑战。在产品mems设计时，可以通过增加梁的刚度的方式来提升产品的可靠性指标，但是梁刚度的提升对产品的灵敏度影响很大，会带来产品灵敏度的大幅下降，造成产品整体性能的降低。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提出一种mems芯片，旨在不影响mems芯片灵敏度及性能的同时，提升mems芯片的可靠性。

2、为实现上述目的，本实用新型提出的mems芯片，包括：

3、衬底；

4、第一输出电极，设置于所述衬底上，用于接入asic芯片的接地引脚；

5、第二输出电极，设置于所述衬底上，用于接入asic芯片的输入引脚；

6、公共电极，设置于所述衬底上，所述公共电极设置于所述第一输出电极与所述第二输出电极之间，且与所述第一输出电极及第二输出电极间隔设置，所述公共电极用于接入asic芯片的直流偏置输出引脚；

7、锚点，固定设置于所述公共电极的上方；

8、第一质量块，悬空设置于所述第一输出电极的上方，所述第一质量块远离所述第一输出电极的一侧与所述锚点电连接；

9、第二质量块，悬空设置于所述第二输出电极的上方，所述第二质量块远离所述第二输出电极的一侧与所述锚点电连接；其中，

10、所述第二质量块的质量大于所述第一质量块。

11、可选地，所述第一质量块与所述锚点的间距大于所述第二质量块与所述锚点的间距。

12、本实用新型还提出一种传感器，包括asic芯片及如上述的mems芯片。

13、可选地，所述asic芯片的接地引脚与所述mems芯片的第一输出电极连接，所述asic芯片的输入引脚与所述mems芯片的第二输出电极连接，所述asic芯片的直流偏置输出引脚与所述mems芯片的公共电极连接，所述asic芯片用于对所述mems芯片输出的检测信号进行信号处理，以获得所述mems芯片拾取的传感信息。

14、可选地，所述asic芯片包括：

15、信号放大电路，所述信号放大电路的输入端与所述mems芯片连接，所述信号放大电路用于对所述mems芯片输出的检测信号进行放大处理后输出；

16、信号处理电路，所述信号处理电路的输入端与所述信号放大电路的输出端连接，所述信号处理电路用于对所述信号放大电路输出的信号进行信号处理，以获得所述mems芯片拾取的传感信息。

17、可选地，所述信号放大电路包括：

18、第一放大电路，所述第一放大电路的输入端与所述mems芯片连接，所述第一放大电路用于对所述mems芯片输出的信号进行放大处理后输出；

19、第二放大电路，所述第二放大电路的输入端与所述第一放大电路的输出端连接，所述第二放大电路用于对所述第一放大电路的输出的信号以预设放大倍数进行放大处理后输出。

20、可选地，所述信号处理电路包括：

21、模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述信号放大电路的输出端连接，所述模数转换器用于将所述信号放大电路输出的电压信号进行模数转换处理后输出；

22、信号处理器，所述信号处理器的输入端与所述模数转换器的输出端连接，所述信号处理器用于对所述模数转换器输出的电压信号进行信号处理，以获得所述mems芯片拾取的传感信息。

23、可选地，所述传感器还包括：

24、壳体；

25、电路板，所述电路板与所述壳体合围形成芯片容置空间，用于放置所述mems芯片及asic芯片。

26、本实用新型还提出一种电子设备，其特征在于，包括上述的mems芯片；或者，包括上述的传感器。

27、本实用新型通过将mems芯片的第一输出电极、第二输出电极及公共电极分别用于接入asic芯片的接地引脚、输入引脚及直流偏置输出引脚，使得mems芯片在工作时，第一质量块与第一输出电极之间的静电力大于第二质量块与第二输出电极之间的静电力，从而利用静电力之间的不平衡会与质量块之间质量的不平衡相抵消，增加可动结构两端的动态平衡性，提升产品的可靠性。

技术特征：

1.一种mems芯片，应用于传感器中，所述传感器包括asic芯片，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的mems芯片，其特征在于，所述第一质量块与所述锚点的间距大于所述第二质量块与所述锚点的间距。

3.一种传感器，其特征在于，包括asic芯片及如权利要求1或2所述的mems芯片。

4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述asic芯片的接地引脚与所述mems芯片的第一输出电极连接，所述asic芯片的输入引脚与所述mems芯片的第二输出电极连接，所述asic芯片的直流偏置输出引脚与所述mems芯片的公共电极连接，所述asic芯片用于对所述mems芯片输出的检测信号进行信号处理，以获得所述mems芯片拾取的传感信息。

5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述asic芯片包括：

6.如权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述信号放大电路包括：

7.如权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述信号处理电路包括：

8.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的mems芯片；或者，包括如权利要求3-8任意一项所述的传感器。

技术总结本技术公开一种MEMS芯片、传感器及电子设备，该MEMS芯片包括：衬底；第一输出电极，设置于衬底上，用于接入ASIC芯片的接地引脚；第二输出电极，设置于衬底上，用于接入ASIC芯片的输入引脚；公共电极，设置于衬底上，公共电极设置于第一输出电极与第二输出电极之间，用于接入ASIC芯片的直流偏置输出引脚；锚点，固定设置于公共电极的上方；第一质量块，悬空设置于第一输出电极的上方，第一质量块远离第一输出电极的一侧与锚点电连接；第二质量块，悬空设置于第二输出电极的上方，第二质量块远离第二输出电极的一侧与锚点电连接；其中，第二质量块的质量大于第一质量块。本技术可以在不影响MEMS芯片灵敏度及性能的同时，提升MEMS芯片的可靠性。技术研发人员：孙万国受保护的技术使用者：歌尔微电子股份有限公司技术研发日：20230710技术公布日：2024/1/25