MEMS芯片、传感器及电子设备的制作方法
- 国知局
- 2024-07-27 13:03:26
本发明涉及传感器,尤其涉及一种mems芯片、传感器及电子设备。
背景技术:
1、传感器包括信号连接的mems芯片和asic芯片,mems芯片包括电容式mems芯片,电容式mems芯片是通过振膜形变改变mems芯片的容值,asic芯片通过感应容值的变化实现对应的功能。现有技术中气溶胶等物质容易进入mems芯片内部,造成功能性损伤及产品报废。
2、鉴于此,有必要提供一种新的mems芯片、传感器及电子设备,以解决或至少缓解上述技术缺陷。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提供一种mems芯片、传感器及电子设备,旨在解决现有技术中气溶胶等物质进入mems芯片内部,造成功能性损伤及产品报废的技术问题。
2、为实现上述目的,根据本发明的一个方面,本发明提供一种mems芯片,包括支撑座、设置于所述支撑座上的振膜和背极组件,所述振膜、所述支撑座和所述背极组件围设形成有容纳腔,所述容纳腔内设置有次级膜,所述次级膜分别与所述振膜和所述背极组件间隔设置。
3、在一些实施例中,所述支撑座上设置有贯穿孔,所述振膜面向所述贯穿孔设置,所述振膜上设置有泄气结构,所述背极组件上设置有通孔,所述通孔和所述泄气结构分别与所述容纳空间连通,所述次级膜能够朝向所述振膜移动以至少部分封闭所述泄气结构。
4、在一些实施例中,所述次级膜包括悬臂梁和安装于所述悬臂梁的膜体,所述悬臂梁与所述支撑座连接,所述膜体安装于所述悬臂梁远离所述支撑座的一端,所述膜体能够朝向所述振膜移动以至少部分封闭所述泄气结构。
5、在一些实施例中,所述悬臂梁的数量为一个。
6、在一些实施例中,所述悬臂梁的数量为多个,多个所述悬臂梁环设于所述膜体外周。
7、在一些实施例中,所述悬臂梁的数量为四个,四个所述悬臂梁间隔均匀连接于所述膜体外周。
8、在一些实施例中,所述膜体为圆形膜或环形膜。
9、在一些实施例中,所述背极组件包括电极层和背极板,所述背极板设置于所述电极层背离所述振膜的一侧,所述电极层形成有第一孔位,所述背极板对应所述第一孔位的位置形成有第二孔位,所述第一孔位和所述第二孔位连通形成所述通孔。
10、在一些实施例中,所述背极板上设置有第一焊盘和第二焊盘,所述第一焊盘与所述电极层信号连接,所述第二焊盘与所述振膜信号连接,所述电极层面向所述振膜的一侧形成有凸起。
11、在一些实施例中,所述次级膜有单晶硅或多晶硅制成。
12、根据本发明的另一方面,本发明还提供一种传感器,所述传感器包括印制电路板和盖设于所述印制电路板上的壳体,所述印制电路板和所述壳体形成有空腔,所述空腔内设置有asic芯片,以及上述所述的mems芯片,所述mems芯片与所述asic芯片信号连接。
13、根据本发明的另一方面,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括上述所述的传感器。
14、上述方案中,mems芯片包括支撑座、设置于支撑座上的振膜和背极组件,振膜、支撑座和背极组件围设形成有容纳腔,容纳腔内设置有次级膜,次级膜分别与振膜和背极组件间隔设置。若传感器内的声压信号通过通孔进入容纳腔,此时,次级膜受力朝向振膜运动,将振膜的泄气结构至少部分封闭,这样能够关闭声压传递的路径,减少气溶胶等物质进入mems芯片内部,减小了造成功能性损伤和产品报废的风险。这里需要说明的是,该次级膜的设置并不会影响mems芯片和有其制成的传感器正常感应外界声压信号。因为当感应到外界声压信号时,振膜振动的范围较小,并不会与次级膜接触,可以实现正向通气。该发明能够实现单向通气功能,或者说能够实现反吹气功能。另外,此处说的至少部分封闭指的是既可以全部封闭泄气结构达到完全封闭的作用,也可以封闭部分泄气结构达到阻碍的作用。当然,全部封闭达到的效果会更好。同时,初始状态下设置次级膜分别与振膜和背极组件间隔设置是为了不影响声压信号自泄气结构向容纳腔和通孔的传递。
技术特征:1.一种mems芯片,其特征在于,包括支撑座、设置于所述支撑座上的振膜和背极组件,所述振膜、所述支撑座和所述背极组件围设形成有容纳腔,所述容纳腔内设置有次级膜,所述次级膜分别与所述振膜和所述背极组件间隔设置。
2.根据权利要求1所述的mems芯片,其特征在于,所述支撑座上设置有贯穿孔,所述振膜面向所述贯穿孔设置,所述振膜上设置有泄气结构,所述背极组件上设置有通孔,所述通孔和所述泄气结构分别与所述容纳空间连通,所述次级膜能够朝向所述振膜移动以至少部分封闭所述泄气结构。
3.根据权利要求2所述的mems芯片,其特征在于,所述次级膜包括悬臂梁和安装于所述悬臂梁的膜体,所述悬臂梁与所述支撑座连接,所述膜体安装于所述悬臂梁远离所述支撑座的一端,所述膜体能够朝向所述振膜移动以至少部分封闭所述泄气结构。
4.根据权利要求3所述的mems芯片,其特征在于,所述悬臂梁的数量为一个。
5.根据权利要求3所述的mems芯片,其特征在于,所述悬臂梁的数量为多个,多个所述悬臂梁环设于所述膜体外周。
6.根据权利要求5所述的mems芯片,其特征在于,所述悬臂梁的数量为四个,四个所述悬臂梁间隔均匀设置于所述膜体外周。
7.根据权利要求3所述的mems芯片,其特征在于,所述膜体为圆形膜或环形膜。
8.根据权利要求2所述的mems芯片,其特征在于,所述背极组件包括电极层和背极板,所述背极板设置于所述电极层背离所述振膜的一侧,所述电极层形成有第一孔位,所述背极板对应所述第一孔位的位置形成有第二孔位,所述第一孔位和所述第二孔位连通形成所述通孔。
9.根据权利要求8所述的mems芯片,其特征在于,所述背极板上设置有第一焊盘和第二焊盘,所述第一焊盘与所述电极层信号连接,所述第二焊盘与所述振膜信号连接,所述电极层面向所述振膜的一侧形成有凸起。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的mems芯片,其特征在于,所述次级膜有单晶硅或多晶硅制成。
11.一种传感器,其特征在于,所述传感器包括印制电路板和盖设于所述印制电路板上的壳体,所述印制电路板和所述壳体形成有空腔,所述空腔内设置有asic芯片,以及权利要求1~10中任一项所述的mems芯片,所述mems芯片与所述asic芯片信号连接。
12.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括权利要求11所述的传感器。
技术总结本发明提供一种MEMS芯片、传感器及电子设备,MEMS芯片包括支撑座、设置于支撑座上的振膜和背极组件,振膜、支撑座和背极组件围设形成有容纳腔,容纳腔内设置有次级膜,次级膜分别与振膜和背极组件间隔设置。若传感器内的声压信号通过通孔进入容纳腔,此时,次级膜受力朝向振膜运动,将振膜的泄气结构至少部分封闭,这样能够关闭声压传递的路径,减少气溶胶等物质进入MEMS芯片内部,减小了造成功能性损伤和产品报废的风险。技术研发人员:王景雪受保护的技术使用者:荣成歌尔微电子有限公司技术研发日:技术公布日:2024/3/24本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240726/124719.html
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