[发明专利]差分式MEMS气体传感器

权利要求书

1.一种差分式MEMS气体传感器，其特征在于，包括基板层、芯片层、腔壁层和封装上壳；所述基板层、芯片层和腔壁层由下至上依次叠加固定，所述封装上壳的四周侧壁的底面与所述基板层密封固接，所述封装上壳的上盖板叠加于所述腔壁层之上并密封连接，所述封装上壳与所述基板层共同配合将所述芯片层和所述腔壁层密封于传感器整体壳体内；并且，所述腔壁层开设有贯通其上、下表面的通孔，由这些通孔的孔壁充当了气室腔和声室腔的腔侧壁，由所述芯片层上表面对应部分充当腔底壁，由封装上壳下表面对应部分充当腔顶壁；

所述传感器内部设有腔空间镜像对称且设于同一层的两组腔室组，每组腔室组各包括相交连通的气室腔和声室腔；每个声室腔内各设有一用来检测声音信号的微音器；每组腔室组仅通过其气室腔的顶部腔壁设有的多个透气孔与差分式MEMS气体传感器外的大气相连通；其中一组腔室组的气室腔还配备有激光组件，所述激光组件产生的激光能射入至该气室腔内；两组腔室组之间还设有隔绝两个声室腔 之间的声音相互传导干扰的隔音槽；

两个微音器固设于芯片层上表面并位于相应的声室腔中；

所述多个透气孔开设于封装上壳的上盖板的正对气室腔的区域，传感器的两组腔室组分别通过透气孔与外界气体交互；所有透气孔的孔口皆被同一层阻水透气滤膜所遮盖；

气室腔的腔空间整体呈扁平方型体，气室腔与同组的声室腔相连通的连通口位于气室腔一侧腔壁的中部，与之相正对的气室腔另一侧腔壁呈向外凸出的弧形边；声室腔的腔空间整体呈扁平圆柱体。

2.根据权利要求1所述的差分式MEMS气体传感器，其特征在于，透气孔为矩形孔。

3.根据权利要求1所述的差分式MEMS气体传感器，其特征在于，隔音槽开设于两组腔室组镜像对称的中心线上。

4.根据权利要求1所述的差分式MEMS气体传感器，其特征在于，腔壁层采用透明材质制成，激光组件固设于腔壁层外侧，且位于相配备的气室腔与同组的声室腔相连通的连通口所在的侧腔壁和与之相正对的气室腔另一侧腔壁之间的两侧侧腔壁的起始处，定义这两侧侧腔壁分别为前侧腔壁和后侧腔壁，连通口所在的侧腔壁为右侧腔壁，与右侧腔壁正对的腔壁为左侧腔壁；

其中，激光组件的光束输出方向与前侧腔壁相平行，前侧腔壁所在位置的腔壁层外侧和后侧腔壁所在位置的腔壁层外侧形成相对应的直角锯齿条型外侧表面，在包括这两个直角锯齿条型外侧表面在内的腔壁层的所有外侧表面皆涂覆有增反涂层或反光镀层，激光组件的输出的光束经两个直角锯齿条型外侧表面的多次反射形成多光程光激励。

5.根据权利要求4所述的差分式MEMS气体传感器，其特征在于，左侧腔壁和右侧腔壁上也涂覆有增反涂层或反光镀层，以避免散射光线传入旁边的气室腔及另一腔室组。