The invention discloses a capacitive mechanical wave sensing component, a support column and a mechanical wave transmitting and receiving device, wherein the capacitive mechanical wave sensing component comprises: a movable component layer, the movable component layer comprises a first conductive layer and an adjustment layer, the movable component layer has several holes, the holes penetrate the first conductive layer and the adjustment layer; at least one support column is equipped with The support column is composed of an internal metal column and an external protection ring, the internal metal column is electrically connected with the first conductive layer, and a base conductive layer is arranged on the opposite side of the movable component layer and connected with the at least one support column, and the base conductive layer is isolated from the first conductive layer to form a capacitance structure It has the function of adjusting the spring constant of the frequency response of the movable component, balancing the stress of the movable component and adjusting the support force of the support column.
【技术实现步骤摘要】
电容式机械波感测组件及其支撑柱以及机械波收发装置
本专利技术是关于一种机械波感测组件，特别是关于一种电容式机械波感测组件及其支撑柱以及机械波收发装置。
技术介绍
定义上，机械波(Mechanicalwave)是机械振动后所产生，其须通过介质来传播，例如空气与水。而机械波在空气中的传递，依据人类可听到或不可听到而区分为有声波、超音波两个类别。机械波的产生与感测组件，目前有宏观的组件制造与微观的组件制造方法，这两类方法分别可制造出尺度为公分级与微米级的机械波产生组件。其中，微观的机械波组件制造，目前有两种方式，一种为运用微机电(MEMS)技术，第二种为运用金属氧化半导体制程(CMOS)技术。这两种不同的技术由于制程不同，开发人员往往会因为制程的差异而限制了组件的开发。因为，这两类不同的技术因为制程的差异性，导致其所能制造出来的结构是不同的。其中，运用MEMS制程制作出来的机械波感测组件，分别有电容式、压电式感测组件。其中，声波感测组件最具代表性的厂商为美商楼式(Knowles)与英飞凌(Infineon)，其主要运用MEMS制程来制作电容式声波感测组件；而超声波感测组件最具代表性的厂商为美商高通(Qualcomm)，其主要运用MEMS制程来制作压电式超音波感测组件。此外，汤博凯(2010,CMOS微电容式超音波传感器,CMOSMicromachinedCapacitiveUltrasonicSensors)运用了CMOS制程制作出电容式超音波传感器。无论是运用MEMS制程或CMOS制程所制作出来的...
【技术保护点】
1.一种电容式机械波感测组件，其特征在于，包含：/n一可动组件层，包含一第一导电层与一调整层，该可动组件层具有数个孔洞，该数个孔洞穿透该第一导电层与该调整层；/n至少一支撑柱，配置于该可动组件层的下方的重心处，该支撑柱由一内部金属柱与一外部保护环所构成，该内部金属柱与该第一导电层电性连接；及/n一基底导电层，配置于该可动组件层的对侧而与该至少一支撑柱连接，该基底导电层与该第一导电层隔离而形成一电容结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种电容式机械波感测组件，其特征在于，包含：
一可动组件层，包含一第一导电层与一调整层，该可动组件层具有数个孔洞，该数个孔洞穿透该第一导电层与该调整层；
至少一支撑柱，配置于该可动组件层的下方的重心处，该支撑柱由一内部金属柱与一外部保护环所构成，该内部金属柱与该第一导电层电性连接；及
一基底导电层，配置于该可动组件层的对侧而与该至少一支撑柱连接，该基底导电层与该第一导电层隔离而形成一电容结构。
2.如权利要求1所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该调整层是选自钛材料层、氮化钛材料层、铬材料层、二氧化硅材料层、钛铬合金材料层、硅化钨合金材料层。
3.如权利要求1所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该第一导电层形成于该至少一支撑柱上方而直接与该至少一支撑柱电性连接。
4.如权利要求1所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该调整层形成于该至少一支撑柱上方，而该第一导电层是借由穿孔与该至少一支撑柱电性连接。
5.如权利要求1所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层的形状为规则对称形状。
6.如权利要求1所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该数个孔洞的形状是选自圆形、三角形、方形、五角形、六角形、八角形。
7.如权利要求1所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该数个孔洞的排列是选自圆形环状排列、三角形紧密排列、方形紧密排列、五角形紧密排列、六角形紧密排列、八角形紧密排列。
8.如权利要求1所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该支撑柱的形状是选自圆形、三角形、方形、五角形、六角形、八角形。
9.如权利要求1所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层上还包含至少一沟槽结构，该沟槽结构穿透该第一导电层与该调整层而对应围绕形成于该支撑柱的外侧而与该支撑柱保持一距离。
10.如权利要求1所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层上还包含至少一平面弹簧结构，该平面弹簧结构形成于该可动组件层的表面。
11.一种电容式机械波感测组件，其特征在于，包含：
一可动组件层，包含一第一导电层，该可动组件层具有数个孔洞，该数个孔洞穿透该第一导电层，该数个孔洞的排列是选自圆形环状排列、三角形紧密排列、方形紧密排列、五角形紧密排列、六角形紧密排列、八角形紧密排列；
至少一支撑柱，配置于该可动组件层的下方的重心处，该支撑柱由一内部金属柱与一外部保护环所构成，该内部金属柱与该第一导电层电性连接；及
一基底导电层，配置于该可动组件层的对侧而与该至少一支撑柱连接，该基底导电层与该第一导电层隔离而形成一电容结构。
12.如权利要求11所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层的形状为规则对称形状。
13.如权利要求11所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该数个孔洞的形状是选自圆形、三角形、方形、五角形、六角形、八角形。
14.如权利要求11所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该支撑柱的形状是选自圆形、三角形、方形、五角形、六角形、八角形。
15.如权利要求11所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层上还包含至少一沟槽结构，该沟槽结构穿透该第一导电层而对应围绕形成于该支撑柱的外侧而与该支撑柱保持一距离。
16.如权利要求11所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层上还包含至少一平面弹簧结构，该平面弹簧结构形成于该可动组件层的表面。
17.如权利要求11所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层还包含一调整层，该调整层是选自氮化钛材料层、铬材料层、二氧化硅材料层、钛铬合金材料层、硅化钨合金材料层。
18.如权利要求17所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该第一导电层是形成于该至少一支撑柱上方而直接与该至少一支撑柱电性连接。
19.如权利要求17所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该调整层是形成于该至少一支撑柱上方，而该第一导电层是借由穿孔与该至少一支撑柱电性连接。
20.一种电容式机械波感测组件，其特征在于，包含：
一可动组件层，包含一第一导电层，该可动组件层具有数个孔洞，该数个孔洞穿透该第一导电层，该可动组件层上还包含至少一平面弹簧结构，该平面弹簧结构形成于该可动组件层的表面；
至少一支撑柱，配置于该可动组件层的下方的重心处，该支撑柱由一内部金属柱与一外部保护环所构成，该内部金属柱与该第一导电层电性连接；及
一基底导电层，配置于该可动组件层的对侧而与该至少一支撑柱连接，该基底导电层与该第一导电层隔离而形成一电容结构。
21.如权利要求20所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层的形状为规则对称形状。
22.如权利要求20所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该数个孔洞的形状是选自圆形、三角形、方形、五角形、六角形、八角形。
23.如权利要求20所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该数个孔洞的排列是选自圆形环状排列、三角形紧密排列、方形紧密排列、五角形紧密排列、六角形紧密排列、八角形紧密排列。
24.如权利要求20所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该支撑柱的形状是选自圆形、三角形、方形、五角形、六角形、八角形。
25.如权利要求20所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层上还包含至少一沟槽结构，该沟槽结构穿透该第一导电层而对应围绕形成于该支撑柱的外侧而与该支撑柱保持一距离。
26.如权利要求20所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该可动组件层还包含一调整层，该调整层是选自氮化钛材料层、铬材料层、二氧化硅材料层、钛铬合金材料层、硅化钨合金材料层。
27.如权利要求26所述的电容式机械波感测组件，其特征在于，其中该第一导电层是形成于该至少一支撑柱上方而直接与该至少一支撑柱电性连接。
28.一种电容式机械波感测组件的支撑柱，配置至少一该支撑柱于该电容式机械波感测组件的一可动组件层下方，并且该至少一支撑柱连接至该电容式机械波感测组件的一基底导电层上方，其特征在于：
该至少一支撑柱配置于该可动组件层的下方的重心处，且该支撑柱由一内部金属柱与一外部保护环所构成，该内部金属柱与该可动组件层的一第一导电层电性连接，使该基底导电层与该第一导电层隔离而形成一电容结构；其中，该支撑柱的形状是选自圆形、三角形、方形、五角形、六角形、八角形。
29.一种机械波收发装置，其特征在于，包含：
一外壳，该外壳包含一空腔；
一机械波发射组件，形成于该空腔的第一部分，该机械波发射组件包含：
一第一可动组件层，包含一第一导电层与一第一调整层，该第一可动组件层具有数个第一孔洞，该数个第一孔洞穿透该第一导电层与该第一调整层；
至少一第一支撑柱，配置于该第一可动组件层的下方的重心处，该第一支撑柱由一第一内部金属柱与一第一外部保护环所构成，该第一内部金属柱与该第一导电层电性连接；及
一第一基底导电层，配置于该第一可动组件层的对侧而与该至少一第一支撑柱连接，该第一基底导电层与该第一导电层隔离而形成电容结构；
一机械波接收组件，形成于该空腔的第二部分，该机械波接收组件包含：
一第二可动组件层，包含一第二导电层与一第二调整层，该第二可动组件层具有数个第二孔洞，该数个第二孔洞穿透该第二导电层与该第二调整层；
至少一第二支撑柱，配置于该第二可动组件层的下方的重心处，该第二支撑柱由一第二内部金属柱与一第二外部保护环所构成，该第二内部金属柱与该第二导电层电性连接；及
一第二基底导电层，配置于该第二可动组件层的对侧而与该至少一第二支撑柱连接，该第二基底导电层与该第二导电层隔离而形成电容结构。
30.如权利要求29所述的机械波收发装置，其特征在于，其中该第一、第二可动组件层的形状为规则对称形状。
31.如权利要求29所述的机械波收发装置，其特征在于，其中该第一调整层、该第二调整层是选自钛材料层、氮化钛材料层、铬材料层、二氧化硅材料层、钛铬合金材料层、硅化钨合金材料层。
32.如权利要求29所述的机械波收发装置，其特征在于，其中该第一导电层、该第二导电层是对应形成于该至少一第一支撑柱、该至少一第二支撑柱上方而分别直接与相对应的该至少一第一支撑柱、该至少一第二支撑柱电性连接。
33.如权利要求29所述的机械波收发装置，其特征在于，其中该第一调整层、该第二调整层是对应形成于该至少一第一支撑柱、该至少一第二支撑柱上方，而该第一导电层、该第二导电层...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁贻德，吴强，张管青，林晓逸，
申请(专利权)人：风起科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;TW
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