可变电容器、麦克风、压力和气体传感器、惯性传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可变电容器、麦克风、压力和气体传感器、惯性传感器，包括至少两个导电极片，两个导电极片之间形成间隙；至少一个电介质部；用于响应环境信息的可动部；所述可动部、导电极片、电介质部之间的配合关系如下：可动部在环境的影响下发生位移，驱动使电介质部与所述间隙之间发生相对的位移，以使两个导电极片构成的电容器输出变化的信号。本实用新型专利技术的可变电容器，通过改变两个导电极片之间的介电常数来使电容器输出变化的电信号，由此可通过选择不同材质的电介质部来提高可变电容器的灵敏度。

Variable capacitors, microphones, pressure and gas sensors, inertial sensors

The utility model relates to a variable capacitor, microphone, pressure and gas sensors, inertial sensors, including at least two conductive pole piece, a gap is formed between the two conductive electrode; at least one dielectric part; for the movable part in response to environmental information; the following match between the movable electrode and the dielectric and conductive part between the movable section displacement in the environment under the influence of the relative displacement between the driving part and the dielectric gap, signal output capacitor change to two conductive pole piece of the. The variable capacitor of the utility model changes the dielectric constant between the two conductive pole pieces to make the capacitor output the changed electrical signal, so that the sensitivity of the variable capacitor can be improved by selecting the dielectric part of different materials.

【技术实现步骤摘要】
可变电容器、麦克风、压力和气体传感器、惯性传感器
本技术涉及信号检测领域，更具体地，本技术涉及用于检测的传感器。
技术介绍
现行传感器结构中，例如MEMS麦克风结构中大量使用基于自由振膜、背极板结构的可变电容作为信号转换机制。由于其中构成的电容器结构的体积极其微小，自由振膜振动的幅度是纳米级的，因此其引起的电容值变化是极其微弱小的，这就导致输出的电流信号也十分微弱。现有技术中，为了提高麦克风的精度、灵敏度，通常会从振膜振动的柔顺性、增加振膜的有效面积等方面来进行改进，但这与现在芯片的轻薄化发展是相悖的。如何在保证小面积芯片的基础上来提高传感器的灵敏度，成为行业急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供了一种可变电容器。根据本技术的一个方面，提供一种可变电容器，包括：至少两个导电极片，两个导电极片之间形成间隙；至少一个电介质部，用于响应环境信息的可动部；所述可动部、导电极片、电介质部之间的配合关系如下：可动部在环境的影响下发生位移，驱动使电介质部与所述间隙之间发生相对的位移，以使两个导电极片构成的电容器输出变化的信号。可选地，还包括衬底，所述导电极片设置在衬底上；所述电介质部设置在可动部上。可选地，还包括衬底，所述电介质部设置在衬底上；所述导电极片设置在可动部上。可选地，所述电介质部的介电常数大于空气。可选地，所述电介质部选用二氧化硅或氮化硅材料。可选地，所述电介质部伸入两个导电极片之间的部分间隙内，该间隙的其余位置为空气。可选地，所述导电极片构成的电容器为多个，多个电容器之间构成差分电容结构。可选地，所述电介质部的位移被限制在两个导电极片的间隙内。根据本技术的另一方面，还提供了一种麦克风，包括上述的可变电容器；所述可动部为感应外界声音信息的振膜。根据本技术的另一方面，还提供了一种压力传感器，包括上述的可变电容器；所述可动部为感应外界压力信息的敏感膜。根据本技术的另一方面，还提供了一种气体传感器，包括上述的可变电容器；所述可动部为感应外界气体信息的敏感膜。根据本技术的另一方面，还提供了一种惯性传感器，包括上述的可变电容器；所述可动部为感应运动信息的质量块。本技术的可变电容器，通过改变两个导电极片之间的介电常数来使电容器输出变化的电信号，由此可通过选择不同材质的电介质部来提高可变电容器的灵敏度。这与传统的可变电容器完全不同，突破了传统可变电容器的改进的思维，是未来可变电容器发展的主流。通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本技术的原理。图1是本技术可变电容器的结构示意图。图2是图1中电介质部与导电极片间隙的配合示意图。图3是本技术可变电容器的另一实施结构示意图。图4是本技术电介质部不同占空比的测试结果。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。参考图1，本技术提供了一种可变电容器，其包括衬底1，在所述衬底1上设置有至少两个导电极片2。本技术的衬底1主要起到支撑导电极片2的作用，其可以采用单晶硅材质；当然，对于本领域的技术人员而言，还可以采用其它可以起到支撑导电极片2的材质，在此不再一一列举。导电极片2可以设置有多个，多个导电极片2排列在衬底1上，相邻两个导电极片2之间形成有间隙，使得相邻两个导电极片2构成了电容器结构。在此需要注意的是，该两个导电极片2不能导通在一起，否则构不成电容器结构。因此，当衬底采用单晶硅材质时，两个导电极片2可以通过绝缘部设置在衬底1上，以保证两个导电极片2之间的绝缘；或者两个导电极片2可以分别通过悬臂结构悬置在衬底1上方，这种结构属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。本技术的可变电容器，还包括可动部4，该可动部4可以响应外界环境的信息而发生位移。例如当本技术的可变电容器应用到麦克风中时，可动部4为可以感应外界声音信号的振膜。这种振膜的结构、材质及动作原理属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。当本技术的可变电容器应用到压力传感器中时，可动部4为可以感应外界压力、气压信息的敏感膜。这种敏感膜的结构、材质及动作原理属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。当本技术的可变电容器应用到气体传感器中时，可动部4为可以感应外界气体信息的敏感膜。这种敏感膜的结构、材质及动作原理属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。当本技术的可变电容器应用到惯性传感器中时，例如应用到加速度计或者陀螺仪中。可动部4为可以感应运动信息的质量块。这种质量块的结构、材质及动作原理属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。上面只是以示例的方式列举了麦克风、压力传感器、气体传感器、加速度计或陀螺仪可以应用上述的可变电容器结构。应当知道的是，本领域的技术人员知晓该结构的可变电容器还可以应用到其它传感器中，在此不再一一列举。在所述可动部4上设置有至少一个电介质部3，该电介质部3用于伸入相邻两个导电极片2之间的间隙中，以改变两个导电极片2之间的介电常数。所述电介质部3被配置为：可动部4在外界环境的影响下发生位移，由此驱动电介质部3伸入相邻两个导电极片2之间的间隙内。本技术的可变电容器，当电介质部3伸入到电容器的两个导电极片2之间时，可以改变两个导电极片2之间的介电常数，由此使两个导电极片2构成的电容器的电容值发生变化。该变化的电容值可用来表征可动部4变形的程度，以此达到测量外界环境信息的目的。在此需要注意的是，初始状态时，所述电介质部3可以完全从导电极片2的间隙中脱出，只有在检测的时候，所述电介质部3才伸入两个导电极片2的间隙中。还可以是，所述电介质部3的位置始终被限制在两个导电极片2的间隙中，通过电介质部3伸入的程度来改变两个导电极片2之间的介电常数。本技术的可变电容器，通过改变两个导电极片之间的介电常数来使电容器输出变化的电信号，由此可通过选择不同材质的电介质部来提高可变电容器的灵敏度。这与传统的可变电容器完全不同，突破了传统可变电容器的改进的思维，是未来可变电容器发展的主流。上述的可变的电容器中，可动部4驱动的是电介质部3发生位移。当然还可以是，将电介质部3设置在衬底1上，而导电极片2则设置在可动部4上，使得可动部4可以驱动导电极片2发生位移。这种结构同样可以使电介质部3与导电极片2之间的间隙发生相对的位移，以改变两个导电极片2之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变电容器，其特征在于，包括：至少两个导电极片(2)，两个导电极片(2)之间形成间隙；至少一个电介质部(3)；用于响应环境信息的可动部(4)；所述可动部(4)、导电极片(2)、电介质部(3)之间的配合关系如下：可动部(4)在环境的影响下发生位移，驱动使电介质部(3)与所述间隙之间发生相对的位移，以使两个导电极片(2)构成的电容器输出变化的信号。

【技术特征摘要】
1.一种可变电容器，其特征在于，包括：至少两个导电极片(2)，两个导电极片(2)之间形成间隙；至少一个电介质部(3)；用于响应环境信息的可动部(4)；所述可动部(4)、导电极片(2)、电介质部(3)之间的配合关系如下：可动部(4)在环境的影响下发生位移，驱动使电介质部(3)与所述间隙之间发生相对的位移，以使两个导电极片(2)构成的电容器输出变化的信号。2.根据权利要求1所述的可变电容器，其特征在于，还包括衬底(1)，所述导电极片(2)设置在衬底(1)上；所述电介质部(3)设置在可动部(4)上。3.根据权利要求1所述的可变电容器，其特征在于，还包括衬底(1)，所述电介质部(3)设置在衬底(1)上；所述导电极片(2)设置在可动部(4)上。4.根据权利要求1所述的可变电容器，其特征在于：所述电介质部(3)的介电常数大于空气。5.根据权利要求1所述的可变电容器，其特征在于：所述电介质部(3)选用二氧化硅或氮化硅材料。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝红蕾，李江龙，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37