微机械超声换能器以及电子系统技术方案

本公开的实施例涉及微机械超声换能器以及电子系统。一种微机械超声换能器，包括：膜元件，配置为发射或接收超声波，在超声波的发射或接收期间，膜元件以谐振频率关于平衡位置振荡，膜元件的平衡位置根据施加到膜元件的偏置电信号而可变化；以及帽结构，覆盖膜元件，帽结构在帽结构与膜元件之间形成腔体，腔体的体积根据膜元件的平衡位置而可变化，帽结构包括开口，开口被配置为将超声波输入腔体中或从腔体输出超声波，帽结构和膜元件用作可调谐的亥姆霍兹谐振器，在可调谐的亥姆霍兹谐振器中，谐振频率根据腔体的体积而可变化。利用本公开的实施例，微机械超声换能器的谐振频率可以补偿由于不可避免的工艺公差而导致的预定谐振频率的变化。率的变化。率的变化。

【技术实现步骤摘要】
微机械超声换能器以及电子系统


[0001]本公开总体上涉及微机电设备的领域，在下文中称为MEMS(“微机电系统”)设备。更具体地，本公开涉及微机械超声换能器，在下文中被称为MUT(“微机械超声换能器”)换能器。

技术介绍

[0002]MEMS设备包括通过微加工技术(例如，光刻、沉积和蚀刻)以高度小型化形式集成在半导体材料(例如，硅)中的相同基底上的机械部件、电气部件和/或电子部件。
[0003]MUT换能器是适合用于超声波的发射/接收的MEMS设备的示例。
[0004]常规MUT换能器包括以柔性方式(通常借助于合适的弹簧元件) 悬置在基底上方的膜或隔膜元件。
[0005]在MUT换能器作为发射器的操作中，膜元件响应于在交流电(AC) 中的电信号的施加而关于膜元件的平衡位置振荡(或振动)，从而生成超声波。
[0006]在MUT换能器作为接收器的操作中，由于超声波入射到其上，膜元件关于其平衡位置振荡(或振动)，生成对应的电信号(例如，电流信号和/或电压电信号)。
[0007]在超声波的生成/接收期间，膜元件以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微机械超声换能器，其特征在于，包括：膜元件，被配置为发射或接收超声波，其中在超声波的发射或接收期间，所述膜元件以谐振频率关于平衡位置振荡，其中所述膜元件的所述平衡位置根据施加到所述膜元件的偏置电信号而可变化；以及帽结构，覆盖所述膜元件，其中所述帽结构在所述帽结构与所述膜元件之间形成腔体，其中所述腔体的体积根据所述膜元件的所述平衡位置而可变化，其中所述帽结构包括开口，所述开口被配置为将所述超声波输入到所述腔体中或从所述腔体输出所述超声波，其中所述帽结构和所述膜元件用作可调谐的亥姆霍兹谐振器，在所述可调谐的亥姆霍兹谐振器中，所述谐振频率根据所述腔体的所述体积而可变化。2.根据权利要求1所述的微机械超声换能器，其特征在于，进一步包括：至少一个第一电极，被配置为发送或接收适于引起或检测所述膜元件的所述振荡的交流电信号；以及至少一个第二电极，被配置为接收适于在所述平衡位置中偏置所述膜元件的直流偏置电信号。3.根据权利要求2所述的微机械超声换能器，其特征在于，所述至少一个第一电极与所述至少一个第二电极不同。4.根据权利要求1所述的微机械超声换能器，其特征在于，进一步包括：半导体材料的基底，其中所述膜元件以柔性方式被悬置在所述基底之上。5.根据权利要求1所述的微机械超声换能器，其特征在于，所述帽结构由半导体材料制成。6.根据权利要求1所述的微机械超声换能器，其特征在于，所述微机械超声换能器是压电微机械超声换能器。7.根据权利要求1所述的微机械超声换能器，其特征在于，所述微机械超声换能器是电容性微机械超声换能器。8.一种电子系统，其特征在于，包括：至少一个微机械超声换能器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：