一种高信噪比传感器及麦克风的制作方法

文档序号:10120044阅读:472来源:国知局
一种高信噪比传感器及麦克风的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种娃麦克风的技术领域,尤其设及一种高信噪比传感器及麦克 风。
【背景技术】
[0002] 近S十年的MEMS(Micro-Electro-Mechanical-Systems微电子机械系统)技术与 工艺的发展,特别是基于娃忍片MEMS技术的发展,实现了许多传感器(如压力传感器,加速 度计,巧螺仪等)的微型化和低成本。MEMS娃麦克风已开始产业化,逐渐取代传统的驻极体 电容式麦克风。
[0003] 现有的MEMS麦克风的传感器,其主要结构是:如图1所示,包括娃基背极板1及位 于所述娃基背极板1上方的声学振膜3,声学振膜3的边缘固定连接立柱1,通过立柱1的 连接应力将声学振膜3支撑,其工作原理是:利用声音变化产生的压力梯度使声学振膜3受 声压干扰而产生形变,进而改变声学振膜3与娃基背极板1与声学振膜3之间的电容值,该 电容值的变化转换为电压的变化输出,进而实现将声压信号转化为电压信号输出。但是现 有的声学振膜3是受连接应力固定连接立柱1的,声压仅仅能使声学振膜3的小范围区域 (中屯、区域)产生形变(振动),因边沿部分应力较大而无法产生形变(振动),即声学振膜 3的有效面积较小,电容容值变化范围较小,其采集的声音信号幅度较小。同时还存在另一 缺陷,即现有的声学振膜3的有效区间较小,仅中屯、区域的声学振膜3处于频繁振动状态, 而边缘声学振膜3的振幅很小,进而导致中屯、区域的声学振膜3因受力疲劳出现断裂或其 他毁损,影响声音采集的有效率。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种高信噪比传感器及麦 克风。 阳〇化]本实用新型是运样实现的:
[0006] 一种高信噪比传感器,应用于麦克风装置,其中,包括
[0007]立柱;
[0008] 娃基背极板,固定设置与所述立柱的顶端;
[0009] 声学振膜,与所述娃基背极板间隔一预定间距,所述声学振膜边缘通过一连接装 置固定连接所述娃基背极板;
[0010] 其中,所述娃基背极板、所述声学振膜结合所述娃基背极板与所述声学振膜之间 的气隙形成所述传感器的电容结构。
[0011] 上述的高信噪比传感器,其中,所述娃基背极板与所述声学振膜之间的所述预定 间距范围为2. 6Jim~3ym。
[0012] 上述的高信噪比传感器,其中,所述声学振膜边缘通过所述连接装置按照一预定 倾斜角度连接所述娃基背极板。
[0013] 优选地,上述的高信噪比传感器,其中,所述声学振膜的厚度范围为Ium~ 10Unio
[0014] 优选地,上述的高信噪比传感器,其中,所述声学振膜为氧化娃薄膜。
[0015] 优选地,上述的高信噪比传感器,其中,所述娃基背极板的厚度范围为1.5ym~ 2Um〇
[0016] 优选地,上述的高信噪比传感器,其中,所述连接装置为刚性链式连接装置。
[0017] 优选地,上述的高信噪比传感器,其中,预定的所述倾斜角度为45°。
[0018] 优选地,上述的高信噪比传感器,其中,所述声学振膜的厚度范围为Iym~ 10Um〇
[0019] 一种高信噪比麦克风,其中,包括上述任一所述的高信噪比传感器。
[0020] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
[0021] 将声学振膜通过一连接装置连接所述娃基背极板,连接装置对声学振膜施加的拉 力(该拉力使得所述声学振膜维持在静止状态)为倾斜拉力,大大降低了所述声学振膜的 水平方向的侧向应力。在声压推动声学振膜发生形变时,声压可W推动整张声学振膜发生 振动,即全膜振动,整个声学振膜发生振动,电容的容值变化范围较大(电容结构中的有效 的极板面积增大),即采集声音范围增大,同时也增强了采集声音信号的信噪比。
【附图说明】
[0022] 图1为现有的一种麦克风传感器的剖面结构示意图;
[0023] 图2为本实用新型一种高信噪比传感器的剖面结构示意图;
[0024] 图3为本实用新型中第一连接支点和第二连接支点的受力示意图。
【具体实施方式】
[00巧]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,但不作为本实用新型的 限定。
[00%] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提 下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0027] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可 W相互组合。
[0028] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,但不作为本实用新型的 限定。
[0029] 一种高信噪比传感器,应用于麦克风装置,其中,包括 W30] 立柱1;
[0031] 娃基背极板2,固定设置与所述立柱1的顶端;
[0032] 声学振膜3,与所述娃基背极板2间隔一预定间距,所述声学振膜3边缘通过一连 接装置5固定连接所述娃基背极板2;
[0033] 其中,所述娃基背极板2、所述声学振膜3结合所述娃基背极板2与所述声学振膜 3之间的气隙4形成所述传感器的电容结构。
[0034] 本实用新型的工作原理是:将娃基背极板2固定设置于所述立柱1的顶端,声学振 膜3设置于所述娃基背极板2垂直方向的正下端,且与所述娃基背极板2间隔一预定间距, 所述声学振膜3边缘通过一连接装置5固定连接所述娃基背极板2,所述娃基背极板2、所 述声学振膜3接合所述娃基背极板2与所述声学振膜3之间的气隙4形成所述传感器的电 容结构。利用声音变化产生的压力使声学振膜3受声压干扰而产生形变,进而改变声学振 膜3与娃基背极板2之间的电容值,该电容值的变化转换为电压的变化输出,进而实现将声 压信号转化为电压信号输出,因本实用新型将声学振膜3通过W连接装置5连接所述娃基 背极板2,连接装置5对声学振膜3施加的拉力(该拉力使得所述声学振膜3维持在静止状 态)为倾斜拉力,大大降低了所述声学振膜3的水平方向的侧向应力,在声压推动声学振膜 3发生形变时,该声压可W推动整个声膜
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