[发明专利]一种压电式MEMS传感器以及相关设备

说明书

本申请公开了一种压电式MEMS传感器以及相关设备，该传感器可应用于终端、智能音响、无线蓝牙耳机、主动降噪耳麦及笔记本、汽车工业等场景中，该压电式MEMS传感器包括具有进声通道的基座，基座的端面固定有支撑层，支撑层覆盖进声通道的通道口，压电式MEMS传感器还包括压电单元，压电单元位于支撑层背离基座的表面，压电单元用于在来自于进声通道的声音信号的作用下获取对应的电压，压电单元包括多个感应件，多个感应件中任意相邻的两个感应件之间形成有间隙。

技术领域

本申请涉及声电技术领域，尤其涉及一种压电式MEMS传感器以及相关设备。

背景技术

压电式微机电系统(micro electro mechanical systems，MEMS)传感器因其具有比较好的防尘和防水等优势，从而使得压电式MEMS传感器的应用越来越广泛。

为提高压电式MEMS传感器的灵敏度，如图1和图2所示，现有技术所示的压电式MEMS传感器由多个如图1所示悬臂梁结构101组合而成，各悬臂梁结构101的一端与基底102相连，另一端悬空于进声通道103。如图2所示，该悬臂梁结构101受到经由进声通道103传输的声音信号压迫后，会向上弯曲以在悬臂梁结构101的上表面和下表面之间所形成的应力差,进而产生电压。

但是，因悬臂梁结构101悬空于进声通道103的端部201能够自由的移动，则在压电式MEMS传感器整体受到外力作用，例如，该压电式MEMS传感器由高处跌落，该悬臂梁结构101在冲击力的作用下会产生较大的位移量，从而使得悬臂梁结构101出现破损，甚至断裂的情况，进而极容易导致该压电式MEMS传感器失效。

发明内容

本申请提供了一种压电式MEMS传感器以及相关设备，可以解决现有压电式MEMS传感器存在的因悬臂梁结构破损或断裂，而导致的压电式MEMS传感器失效的问题。

本申请第一方面提供了一种压电式MEMS传感器，包括具有进声通道的基座，该基座的端面固定有支撑层，该支撑层覆盖该进声通道的通道口；该压电式MEMS传感器还包括压电单元，该压电单元位于该支撑层背离该基座的表面，与该通道口位置相对应，其中，该压电单元用于在来自于该进声通道的声音信号的作用下获取对应的电压；该压电单元包括多个感应件，该多个感应件中任意相邻的两个该感应件之间存在间隙。

本方面所示的压电式MEMS传感器中，任意相邻的两个该感应件之间形成有间隙，各感应件的应力可通过该间隙进行释放，从而增加了应力的释放空间，有效地保证了谐振频率的一致性。在该基座和该压电单元之间设置有该支撑层，支撑层覆盖该进声通道的通道口，结构稳固的支撑层会在压电式MEMS传感器整体受到外力作用的情况下，该支撑层能够起到沿进声通道的轴向方向，对该压电单元的支撑作用，从而对作用在压电单元上的冲击力进行抵消，进而有效地避免压电单元的破损、断裂等情况，有效地避免了该压电式MEMS传感器失效。

基于本申请第一方面，一种可选地实现方式中，该支撑层包括连接的中间区域和边缘区域，该边缘区域环绕该中间区域，且该中间区域为沿该进声通道的轴向方向与该进声通道位置相对的区域，该边缘区域为沿该进声通道的轴向方向与该基座位置相对的区域，该中间区域用于支撑该压电单元，该边缘区域用于固定连接该基座，该支撑层用于在该声音信号的作用下带动该压电单元发生形变。

本方面所示的压电式MEMS传感器通过固定连接的边缘区域和该基座，有效地提升了支撑层和基座之间结构的稳固，进而提升了压电式MEMS传感器在跌落等场景下的结构的稳固。

基于本申请第一方面，一种可选地实现方式中，该感应件包括感应件本体，该感应件本体包括沿该进声通道径向位置相对的第一端部和第二端部，该第一端部为该感应件本体靠近该基座的端部，该第二端部为该感应件本体靠近该通道口中心区域的端部，该感应件本体的面积沿靠近该第二端部的方向逐渐递减，该感应件本体包括至少一层由压电材料制成的薄膜。