用于垂直电极换能器的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于垂直电极换能器的系统和方法。根据实施例，一种操作具有薄膜的微机电系统(MEMS)换能器的方法包括：使用第一对静电驱动电极在薄膜的平面外偏转和第一对静电驱动电极上的电压之间转化。第一对静电驱动电极被形成在薄膜上，沿平面外方向延伸并且在第一对静电驱动电极之间形成可变电容。

System and method for vertical electrode transducers

The present invention relates to a system and method for vertical electrode transducers. According to one embodiment, a microelectromechanical system operation with thin film (MEMS) including the use of transducer methods: first electrostatic drive conversion between the electrode driving voltage on the electrode in the plane of the first film and electrostatic deflection. The first pair of electrostatic driving electrodes is formed on the film and extends in the outer direction of the plane and forms a variable capacitor between the first pair of electrostatic driving electrodes.

【技术实现步骤摘要】
用于垂直电极换能器的系统和方法
本专利技术一般地涉及微加工的换能器，并且在特定实施例中涉及一种用于垂直电极换能器的系统和方法。
技术介绍
换能器将信号从一个域转换到另一个域，并且经常被用作传感器。例如，声换能器在声信号和电信号之间转换。麦克风是将声波(即，声信号)转换成电信号的一种类型的声换能器，并且扬声器是将电信号转换成声波的一种类型的声换能器。基于微机电系统(MEMS)的传感器包括使用显微机械加工技术产生的换能器的家族。通过在换能器中测量物理状态的变化并且传送将要由连接到MEMS传感器的电子设备处理的信号，一些MEMS(诸如，MEMS麦克风)从环境搜集信息。一些MEMS(诸如，MEMS微型扬声器)在换能器中将电信号转换成物理状态的变化。可使用与用于集成电路的那些显微机械加工制造技术类似的显微机械加工制造技术来制造MEMS装置。作为示例，电容MEMS麦克风包括背板电极和与背板电极平行地布置的薄膜。背板电极和薄膜形成平行板电容器。背板电极和薄膜由布置在衬底上的支撑结构支撑。电容MEMS麦克风能够在与背板电极平行地布置的薄膜转化声压波(例如，语音)。背板电极被穿孔，从而声压波穿过背板同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作具有薄膜的微机电系统(MEMS)换能器的方法，所述方法包括：使用第一对静电驱动电极在薄膜的平面外偏转和第一对静电驱动电极上的电压之间转化，其中所述第一对静电驱动电极被形成在薄膜上，沿平面外方向延伸并且在第一对静电驱动电极之间形成可变电容。

【技术特征摘要】
2015.11.13 US 14/9412201.一种操作具有薄膜的微机电系统(MEMS)换能器的方法，所述方法包括：使用第一对静电驱动电极在薄膜的平面外偏转和第一对静电驱动电极上的电压之间转化，其中所述第一对静电驱动电极被形成在薄膜上，沿平面外方向延伸并且在第一对静电驱动电极之间形成可变电容。2.如权利要求1所述的方法，其中在薄膜的平面外偏转和第一对静电驱动电极上的电压之间转化包括：通过将电压施加于第一对静电驱动电极来在第一对静电驱动电极之间产生静电力；通过基于静电力移动第一对静电驱动电极来在第一对静电驱动电极处在薄膜上产生力；以及基于所述力使薄膜偏转。3.如权利要求2所述的方法，其中在薄膜的平面外偏转和第一对静电驱动电极上的电压之间转化还包括通过使薄膜偏转来产生声信号。4.如权利要求1所述的方法，其中在薄膜的平面外偏转和第一对静电驱动电极上的电压之间转化包括：使薄膜偏转；以及基于使薄膜偏转而在第一对静电驱动电极处产生电压信号。5.如权利要求4所述的方法，其中在薄膜的平面外偏转和第一对静电驱动电极上的电压之间转化还包括基于电压信号确定入射在薄膜上的声信号。6.一种微机电系统(MEMS)换能器，包括：可偏转薄膜；和第一电极对，位于可偏转薄膜上，第一电极对具有可变电容并且包括第一可移动电极和第二可移动电极，其中第一可移动电极和第二可移动电极具有可变分离距离并且相对于彼此可移动，以及可变电容取决于所述可变分离距离。7.如权利要求6所述的MEMS换能器，还包括：第二电极对，位于可偏转薄膜上，第二电极对具有可变电容并且包括第三可移动电极和第四可移动电极，其中第三可移动电极和第四可移动电极具有可变分离距离并且相对于彼此可移动，以及可变电容取决于第三可移动电极和第四可移动电极的可变分离距离；并且其中第一电极对位于可偏转薄膜的底表面上朝下并且第二电极对位于可偏转薄膜的顶表面上朝上。8.如权利要求6所述的MEMS换能器，其中所述第一电极对被配置为基于可偏转薄膜的偏转来调整可变分离距离。9.如权利要求8所述的MEMS换能器，还包括：接口电路，以电气方式耦合到第一电极对并且被配置为基于可变分离距离的变化产生代表入射在可偏转薄膜上的声信号的电信号。10.如权利要求6所述的MEMS换能器，其中所述可偏转薄膜包括层应力，所述层应力被配置为在未偏置状态期间使可偏转薄膜从中立位置沿第一方向偏转。11.如权利要求6所述的MEMS换能器，还包括接口电路，所述接口电路以电气方式耦合到第一电极对并且被配置为：通过将电压施加于第一电极对来在第一电极对之间产生静电力；通过基于静电力调整可变分离距离来在第一电极对处在可偏转薄膜上产生力；以及基于所述力使可偏转薄膜偏转。12.如权利要求6所述的MEMS换能器，其中所述第一电极对包括形成在可偏转薄膜上的多个电极对，所述多个电极对中的每个电极对具有相应可变电容并且包括第一相应可移动电极和第二相应可移动电极，其中第一相应可移动电极和第二相应可移动电极具有相应可变分离距离并且相对于彼此可移动，以及所述相应可变电容取决于所述相应可变分离距离。13.如权利要求6所述的MEMS换能器，还包括：电绝缘材料，使第一可移动电极与第二可移动电极电绝缘。14.如权利要求13所述的MEMS换能器，其中所述电绝缘材料是氮化硅。15.如权利要求6所述的MEMS换能器，还包括：衬底，包括腔，其中所述可偏转薄膜由衬底支撑并且第一电极对位于所述腔上方。16.如权利要求15所述的MEMS换能器，其中所述可偏转薄膜是圆形的并且围绕可偏转薄膜的圆周被固定到衬底上的支撑结构。17.如权利要求16所述的MEMS换能器，其中按照同心圆形成第一可移动电极和第二可移动电极。18.如权利要求15所述的MEMS换能器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A德赫，C格拉策，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE