[发明专利]MEMS结构中的可调节通风口

说明书

技术领域

本发明一般地涉及在MEMS结构中的可调节通风口和一种用于操作MEMS结构的方法。

背景技术

一般地，麦克风被以低成本大量地制造。因为这些需要，麦克风通常被以硅技术生产。对于它们不同领域的应用，麦克风以不同的配置被生产。在一个例子中，麦克风通过测量相对于反电极的薄膜的变形或偏转来测量电容中的改变。麦克风典型地被操作为设定偏压到合适的值。

麦克风可具有操作和其他参数，诸如信噪比(SNR)，薄膜的硬度或反电极，或薄膜的直径，这些参数通常由制造过程设定。此外，麦克风基于在制造过程中使用的不同材料而具有不同的特性。

发明内容

依照本发明的一个实施例，一种MEMS结构包括基片，背板和包括第一区域和第二区域的薄膜，其中第一区域被配置为感测一个信号而第二区域被配置为将阈值频率从第一值调节到第二值，并且其中所述背板和所述薄膜被机械地连接到所述基片。

依照本发明的另一个实施例，一种MEMS结构包括基片，背板和包括可调节通风口的薄膜。所述背板和所述薄膜被机械地连接到所述基片。

依照本发明的一个实施例，一种用于操作MEMS结构的方法包括：通过相对于背板移动薄膜的感测区域来感测声学信号；并且如果高能信号被检测到，则打开或关闭薄膜中的可调节通风口。

依照本发明的一个实施例，一种方法包括：通过相对于背板移动薄膜来感测声学信号；并且如果MEMS结构的应用设定被改变，则打开或关闭薄膜中的可调节通风口。

附图说明

为了更全面地理解本发明及其优点，现在参考下面结合附图进行的描述，其中：

图1a示出MEMS结构的顶视图；

图1b示出MEMS结构的连接区域的详细透视图；

图1c示出MEMS结构的连接区域的截面图；

图2a-2c示出可调节通风口的一个实施例的截面图；

图2d示出可调节通风口的一个实施例的顶视图；

图2e示出对于转角或阈值频率的图表；

图3a-3d示出可调节通风口的配置和实施例；

图4a示出MEMS结构的一个实施例的截面图，其中薄膜被拉向背板；

图4b示出MEMS结构的一个实施例的截面图，其中薄膜被拉向基片；

图5a示出MEMS结构的一个实施例的截面图；

图5b示出图5a的MEMS结构的一个实施例的顶视图；

图6a示出不受激励MEMS结构的一个实施例的截面图；

图6b示出受激励MEMS结构的一个实施例的截面图；

图7a示出不受激励MEMS结构的一个实施例的截面图；

图7b示出受激励MEMS结构的一个实施例的截面图；

图7c示出图7a的MEMS结构的一个实施例的顶视图；

图8a示出MEMS结构的操作的流程图，其中可调节通风口初始被关闭；

图8b示出MEMS结构的操作的流程图，其中可调节通风口初始打开；

图8c示出MEMS结构的操作的流程图，其中可调节通风口被打开以从第一应用设定切换到第二应用设定；以及

图8d示出MEMS结构的操作的流程图，其中可调节通风口被关闭以从第一应用设定切换到第二应用设定。

具体实施方式

当前优选的实施例的实现和使用在下面详细讨论。然而，应该被认识到的是，本发明提供多个可应用的发明性构思，其可在各种各样的特定上下文中加以体现。讨论的具体实施例仅仅说明了实现和使用本发明的具体方式，而并不限制本发明的范围。

本发明将参考特定上下文中的实施例加以描述，即传感器或麦克风。然而，本发明还可被应用到诸如压力传感器，RF MEMS，加速计和激励器的其他MEMS结构。

麦克风被实现为芯片上的平行板电容器。该芯片被封装以包围给定的后容积(back-volume)。可移动薄膜因为诸如声学信号的压力差而振动。薄膜位移使用电容感测而转换成电信号。

图1a示出MEMS器件100的顶视图。背板或反电极120和可移动电极或薄膜130通过连接区域115被连接到基片110。图1b和1c示出MEMS器件100的一个连接区域115的详细透视图。背板或反电极120被布置在薄膜或可移动电极130上。背板120被穿孔以避免或减弱阻尼。薄膜130包括用于低频压力均衡的通风孔140。