传感器及可穿戴设备制造技术

本发明专利技术提供一种传感器及可穿戴设备，传感器包括基层，基层包括衬底和设置于衬底上的隔离层，隔离层背离衬底的一侧设置有振膜和背极，背极设置于振膜远离衬底的一侧，振膜为聚酰亚胺膜。该传感器采用聚酰亚胺制作振膜，具体地，可以采用纳米级的聚酰亚胺制作振膜，一方面，聚酰亚胺层具有良好的机械性能，使振膜不易破裂，另一方面，本发明专利技术中通过采用纳米级的聚酰亚胺，不需要增厚振膜的厚度同样能够保证振膜的机械可靠性，实现了大尺寸麦克风的超薄结构。该传感器具有振膜机械性能好，并且能够实现大尺寸超薄结构的优点。够实现大尺寸超薄结构的优点。够实现大尺寸超薄结构的优点。

【技术实现步骤摘要】
传感器及可穿戴设备


[0001]本专利技术涉及传感器领域，尤其涉及一种传感器及可穿戴设备。

技术介绍

[0002]MEMS传感器即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems)，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。MEMS传感器通过外界声压驱动振膜振动，进而产生电信号传递出去。然而，现有技术中振膜机械可靠性差，容易破损。
[0003]鉴于此，有必要提供一种新型的传感器及可穿戴设备，以解决或至少缓解上述技术缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种传感器及可穿戴设备，旨在解决现有技术中传感器的振膜机械可靠性差、容易破损的技术问题。
[0005]为实现上述目的，根据本专利技术的一方面，本专利技术提供一种传感器，包括：
[0006]基层，所述基层包括衬底和设置于所述衬底上的隔离层，所述隔离层背离所述衬底的一侧设置有振膜和背极，所述背极设置于所述振膜远离所述衬底的一侧，所述振膜为聚酰亚胺膜。
[0007]在一实施例中，所述振膜面向所述背极的一侧还设置有与所述振膜贴合的导电层。
>[0008]在一实施例中，所述导电层为氧化石墨烯层。
[0009]在一实施例中，所述导电层为金属层。
[0010]在一实施例中，所述金属层为铝层或金层。
[0011]在一实施例中，所述传感器还包括泄气孔，所述导电层对应所述泄气孔的位置设置有与所述泄气孔连通的通孔。
[0012]在一实施例中，所述传感器还包括进音口，所述振膜面向所述进音口的一侧设置有纹膜结构。
[0013]在一实施例中，所述导电层通过溅射沉积形成于所述振膜表面。
[0014]在一实施例中，所述背极面向所述导电层的一侧形成有朝向所述导电层的突出端。
[0015]在一实施例中，所述传感器还包括电连接层和引脚，所述电连接层连接所述振膜和引脚。
[0016]根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括上
述所述的传感器。
[0017]上述方案中，传感器包括基层，基层包括衬底和设置于衬底上的隔离层，隔离层背离衬底的一侧设置有振膜和背极，背极设置于振膜远离衬底的一侧，振膜为聚酰亚胺膜。隔离层可以是过氧化层，起到绝缘的作用，还可以在过氧化层背离衬底的一方设置二氧化硅层，起到支撑和绝缘的作用。在二氧硅层远离隔离层的一侧设置背极，背极上设置有音孔。振膜可以连接在隔离层上并嵌入二氧化硅层中，振膜与背极间隔设置并在背极和振膜之间形成用于容纳声波的背腔，在振膜上设置泄气孔用于平衡气压。该专利技术采用聚酰亚胺制作振膜，具体地，可以采用纳米级的聚酰亚胺制作振膜，相比于现有技术中采用多晶硅制作振膜而言，一方面，聚酰亚胺层具有良好的机械性能，使振膜不易破裂，另一方面，采用纳米级的聚酰亚胺，能够实现超薄结构。现有技术中，在制作大尺寸的麦克风中，振膜的尺寸增大，为确保振膜的机械性能，需要增大振膜的厚度，而本专利技术中通过采用纳米级的聚酰亚胺，不需要增厚振膜的厚度同样能够保证振膜的机械可靠性，实现了大尺寸麦克风的超薄结构。该专利技术具有振膜机械性能好，并且能够实现大尺寸超薄结构的优点。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例传感器的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例振膜和导电层的结构示意图。
[0021]附图标号说明：
[0022]1、衬底；2、隔离层；3、二氧化硅层；4、振膜；41、纹膜结构；5、背极；6、导电层；7、泄气孔；8、进音口；9、引脚；10、电连接层；11、背腔；12、音孔；13、通孔；14、突出端。
[0023]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明，本专利技术实施方式中所有方向性指示(诸如上、下
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0026]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0027]并且，本专利技术各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这
种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0028]参见图1和图2，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种传感器，包括基层，基层包括衬底1和设置于衬底1上的隔离层2，隔离层2背离衬底1的一侧设置有振膜4和背极5，背极5设置于振膜4远离衬底1的一侧，振膜4为聚酰亚胺膜。
[0029]需要说明的是，聚酰亚胺(Polyimide，简写为PI)指主链上含有酰亚胺环(
‑
CO
‑
N
‑
CO
‑
)的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。上述实施例中，隔离层2可以是过氧化层，起到绝缘的作用，还可以在过氧化层背离衬底1的一侧设置二氧化硅层3，起到支撑和绝缘的作用。在二氧硅层远离隔离层2的一侧设置背极5，背极5上设置有音孔12。振膜4可以连接在隔离层2上并嵌入二氧化硅层3中，振膜4与背极5间隔设置并在背极5和振膜4之间形成用于容纳声波的背腔11，在振膜4上设置泄气孔7用于平衡内外气压。该实施例采用聚酰亚胺制作振膜4，具体地，可以采用纳米级的聚酰亚胺制作振膜4，相比于现有技术中采用多晶硅制作振膜4而言，一方面，聚酰亚胺层具有良好的机械性能，使振膜4不易破裂，另一方面，采用纳米级的聚酰亚胺，能够实现超薄结构。现有技术中，在制作大尺寸的麦克风中，振膜4的尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器，其特征在于，包括基层，所述基层包括衬底和设置于所述衬底上的隔离层，所述隔离层背离所述衬底的一侧设置有振膜和背极，所述背极设置于所述振膜远离所述衬底的一侧，所述振膜为聚酰亚胺膜。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述振膜面向所述背极的一侧还设置有与所述振膜贴合的导电层。3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述导电层为氧化石墨烯层。4.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述导电层为金属层。5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述金属层为铝层或金层。6.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括泄气孔，所述导电层对应所述泄气孔的位置设置有与所述泄气孔连通的通孔。7.根据权利要求2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：姜岗岚，
申请(专利权)人：歌尔微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：