[实用新型]MEMS结构

说明书

本实用新型涉及MEMS结构。所述MEMS结构包括：所述MEMS结构包括：基板，所述基板限定凹陷区域；MEMS元件，所述MEMS元件具有第一侧和第二侧，所述第一侧锚定到所述基板，其中，所述MEMS元件的至少一部分悬伸在所述凹陷区域上方；以及第一加强构件，所述第一加强构件包括从所述MEMS元件与所述基板之间的附接部的区域延伸并且在所述凹陷区域上方延伸的多个第一指状物。

本申请是申请日为2019年12月27日、申请号为201922422393.6以及名称为“MEMS换能器”的实用新型专利申请的分案申请。

技术领域

本公开总体涉及微机电系统(MEMS)结构，尤其是MEMS声学换能器。

背景技术

MEMS电容式声学换能器包括固定的穿孔背板和可移动的隔膜，该隔膜响应于入射声能而相对于背板移动以产生电信号。电信号对应于隔膜和背板之间的电容的变化。MEMS结构在掉落时经常承受大的负载，或者另外在麦克风和压力传感器的情况下，承受大的过压条件。这些事件可导致所述结构在锚定点附近破裂，这可影响装置的功能。

包括传感器和致动器两者的MEMS结构通常包括诸如梁或膜的元件，该元件附接到基板并在凹陷区域上方延伸。在附接点处，存在由刚度的突然变化引起的应力集中，这可能在结构过载时导致断裂。减轻应力集中的传统方法是在附接点处包括倒角。然而，当构件的刚度以厚度的三次方增加时，倒角不是减小应力集中的理想方式。

实用新型内容

本公开的第一方面涉及一种MEMS换能器。MEMS换能器包括限定孔的换能器基板。该换能器还包括具有第一侧和第二侧的隔膜。隔膜的第一侧联接到换能器基板并设置在孔上方。该换能器还包括联接到隔膜的第二侧的加强构件。加强构件包括从孔的周边向内延伸的多个指状物。

本公开的第二方面涉及一种麦克风组件。该麦克风组件包括壳体，该壳体包括基部、盖和端口。麦克风包括设置在由壳体限定的封闭容积中的声学换能器。该声学换能器包括：包括孔的换能器基板；隔膜；以及加强构件。隔膜的第一侧联接到换能器基板。隔膜与端口流体连通。加强构件联接到隔膜的第二侧。加强构件包括从孔的周边向内延伸的多个指状物。

本公开的第三方面涉及一种MEMS声学换能器。该MEMS声学换能器包括换能器基板、隔膜、背板和加强构件。隔膜包括第一侧和第二侧。隔膜的第一侧联接到换能器基板，并且设置在由换能器基板限定的孔上方。背板限定多个开口。背板附接到基板，并且定向成基本上平行于隔膜。背板与隔膜偏离，使得在背板和隔膜之间形成空腔。加强构件联接到隔膜的第二侧。加强构件包括从孔的周边向内延伸的多个指状物。

另外，本公开还涉及一种微机电系统结构即MEMS结构，所述MEMS结构包括：

基板，所述基板限定凹陷区域；MEMS元件，所述MEMS元件具有第一侧和第二侧，所述第一侧锚定到所述基板，其中，所述MEMS元件的至少一部分悬伸在所述凹陷区域上方；以及第一加强构件，所述第一加强构件包括从所述MEMS元件与所述基板之间的附接部的区域延伸并且在所述凹陷区域上方延伸的多个第一指状物。

优选地，所述MEMS元件由介电材料制成，所述第一加强构件联接到所述MEMS 元件的所述第二侧，所述MEMS结构还包括联接到所述MEMS元件的所述第二侧且与所述第一加强构件间隔开的第二加强构件，其中，所述第二加强构件包括朝向所述多个第一指状物向外延伸的多个第二指状物，其中，所述第二加强构件由导电材料制成。

优选地，所述第一指状物是三角形的。

优选地，每个第一指状物的侧面向外弯曲。

优选地，每个第一指状物的侧面向内弯曲。

优选地，所述第一指状物的长度大于所述第一加强构件的厚度。

优选地，所述第一指状物的宽度在所述第一指状物的长度的25％至100％之间的范围内。