CN109788403B - 检测膜体、传感器及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测膜体，包括位于同一膜面内的：框体部；膜本体部，所述膜本体部连接在所述框体部上，且被配置为当受到外力时，在垂直于膜面的方向上发生形变；固定部，所述固定部连接在所述框体部上；可移动部，所述可移动部被配置为当膜本体部发生形变时，驱动可移动部发生在膜面内的转动，以靠近或者远离所述固定部；其中，在所述固定部与可移动部上设置有检测机构，用于输出表征可移动部转动的电信号。根据本公开的一个检测膜体，不再受限于空气阻力、后腔容积等，而且工艺也容易实现。

Description

检测膜体、传感器及电子设备

技术领域

本发明涉及换能领域，更具体地，涉及一种检测膜体；本发明还涉及一种应用此检测膜体的传感器，以及应用此传感器的电子设备。

背景技术

现有主流的传感器，例如麦克风、压力传感器、位移传感器等，均是通过平板电容器的原理进行检测。例如在麦克风的结构中，通常包括衬底以及形成在衬底上的背极板、振膜，其中，背极板与振膜之间具有间隙，使得背极板、振膜共同构成了平板式的电容器感测结构。

为了充分利用振膜的机械灵敏度，麦克风需要设计一个具有环境压力的巨大后腔，以确保流动空气的刚性远远超过振膜。后腔的容积通常远大于1mm³，例如后腔的容积通常设计为1-15mm³。而且麦克风芯片在封装的时候，需要开放其腔体。这就限制了MEMS麦克风最小尺寸封装的设计(>3mm³)。

这时如果麦克风的后腔容积过小，则非常不利于空气的流通，这种空气的刚性会大大降低振膜的机械灵敏度。另外，为了均衡后腔内的压力，在背极板上通常会设计密集的导通孔，而由于空气粘度造成的间隙或穿孔中的空气流动阻力成为MEMS麦克风噪声的主导因素，从而会在一定程度上限制麦克风的高信噪比性能，最终会导致麦克的性能不佳。并且，为了使振膜能抵抗外界的压力，就要求振膜要具有较好的刚性，使其能承受更大的外界压力，但是这会导致振膜的机械灵敏度大大的降低，造成麦克风的开路灵敏度相对较低，最终也会影响到麦克风的性能。

对于传统无背板的磁传感器结构，磁传感器和磁铁放置在相对移动的平面上，声压会使振膜在平面外变形，从而改变GMR和磁铁之间的间隙。这种结构的传感器，需要精确控制静止位置的间隙，对于大于2E5 T/m磁体空间灵敏度(梯度)而言，通常需要小于2％的控制精度，这对于半导体制造来说不容易。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种检测膜体的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种检测膜体，包括位于同一膜面内的：

框体部；

膜本体部，所述膜本体部连接在所述框体部上，且被配置为当受到外力时，在垂直于膜面的方向上发生形变；

固定部，所述固定部连接在所述框体部上；

可移动部，所述可移动部被配置为当膜本体部发生形变时，驱动可移动部发生在膜面内的转动，以靠近或者远离所述固定部；

其中，在所述固定部与可移动部上设置有检测机构，用于输出表征可移动部转动的电信号。

可选地，所述膜本体部的其中一侧连接在所述框体部上；所述可移动部包括悬臂梁部，所述悬臂梁部通过连接部与所述膜本体部的另一侧连接。

可选地，所述膜本体部设置有两个，分别记为对称设置的第一膜本体部、第二膜本体部；所述第一膜本体部、第二膜本体部的外侧连接在所述框体部上；所述悬臂梁部相对于框体部悬空，且位于第一膜本体部、第二膜本体部之间；所述第一膜本体部通过第一连接部与所述悬臂梁部连接，所述第二膜本体部通过第二连接部与所述悬臂梁部连接，且所述第一连接部与第二连接部相互错开。

可选地，所述可移动部还包括设置在悬臂梁部两端的承载部，所述检测机构设置在所述承载部与固定部上。

可选地，所述检测机构包括设置在承载部、固定部其中一个上的磁传感器，以及设置在承载部、固定部中另一个上的磁体。

可选地，每个磁传感器与一个磁体配合，构成一个检测机构。

可选地，每个磁传感器对应两个磁体，分别记为第一磁体、第二磁体，磁传感器设置在第一磁体、第二磁体形成的共同磁场中；初始位置时，所述磁传感器位于第一磁体的磁场方向与第二磁体的磁场方向相反的位置；所述磁传感器与第一磁体、第二磁体构成一个检测机构，且被配置为在承载部转动的过程中感应第一磁体、第二磁体共同磁场的变化而输出变化的电信号。

可选地，所述第一磁体、第二磁体以磁极方向相同的方式依次水平布置在承载部上，所述磁传感器设置在固定部上与第一磁体、第二磁体相对应的位置；

或者，所述第一磁体、第二磁体以磁极方向相同的方式依次水平布置在固定部上，所述磁传感器设置在承载部上与第一磁体、第二磁体相对应的位置。

可选地，每个承载部对应两个固定部，分别记为第一固定部、第二固定部；所述第一固定部、第二固定部分布在承载部转动方向上相对的两侧；

所述磁传感器设置在承载部上，所述第一磁体、第二磁体分别设置在位于承载部两侧的第一固定部、第二固定部上，且第一磁体、第二磁体以磁极方向相反的方式进行布置。

可选地，初始位置时，所述磁传感器受到第一磁体的磁场，与受到第二磁体的磁场大小相等，方向相反。

可选地，所述磁体、磁传感器通过MEMS的工艺形成在承载部、固定部上。

可选地，所述磁传感器为AMR传感器、GMR传感器或TMR传感器。

可选地，每个承载部对应两个固定部，分别记为第一固定部、第二固定部；所述第一固定部、第二固定部分布在承载部转动方向上的两侧；

所述检测机构包括设置在承载部上的磁体以及分别设置在第一固定部、第二固定部上的第一磁传感器、第二磁传感器；所述第一磁传感器与磁体构成第一检测机构；所述第二磁传感器与磁体构成第二检测机构；所述第一检测机构与第二检测机构构成差分检测机构。

可选地，所述检测膜体通过MEMS工艺形成，所述框体部、膜本体部、固定部、可移动部通过检测膜体上设置的缝隙形成。

可选地，所述缝隙是声学密封的。

可选地，所述膜本体部、固定部、可移动部受压后在膜面内具有形变的顺应性。

根据本发明的另一方面，还提供了一种传感器，包括衬底以及设置在衬底上的上述检测膜体。

可选地，所述衬底具有后腔，所述检测膜体的框体部固定在衬底上，所述检测膜体除框体部的位置相对于衬底悬空。

可选地，所述检测膜体通过支撑部支撑在衬底上，并与所述衬底围成容腔。

可选地，所述传感器为麦克风，所述检测膜体被配置为在声压的作用下发生形变。

可选地，所述传感器为位移传感器，还包括驱动检测膜体发生形变的传导装置。

可选地，还包括设置在衬底上且对环境敏感的敏感膜；所述敏感膜与所述衬底围成了真空腔；所述检测膜体设置在真空腔内并与所述敏感膜相对设置；还包括用于将敏感膜形变传递至检测膜体上的传导装置。

根据本发明的另一方面，还提供了一种电子设备，包括上述的传感器。

根据本公开的一个检测膜体，可移动部在膜面内发生位移，检测机构设置在膜面内，这与传统背极板式的结构相比，不再受限于空气阻力、后腔容积等，而且工艺也容易实现。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明检测膜体的结构示意图。

图2是固定部与可移动部运动的等效示意图。

图3是本发明双磁体结构的第一实施结构示意图。

图4是本发明双磁体结构的第二实施结构示意图。

图5是本发明传感器第一实施方式的结构示意图。

图6是本发明传感器第二实施方式的结构示意图。

图7是本发明传感器第三实施方式的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明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发明的范围。

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，决不作为对本发明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、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法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。

本发明提供了一种检测膜体，在其膜面内形成有检测机构，当检测膜体在受到外力发生形变的时候，可以使膜面内的检测机构输出变化的电信号。例如当检测膜体受到声压或者其它形式传递过来的压力时，检测膜体会在垂直于膜面的方向上发生形变，以使膜面内的检测机构输出变化的电信号，以此来表征检测膜体形变的程度。

本发明的检测膜体整体包括位于同一膜面内的框体部、膜本体部、固定部、可移动部。同一膜面指的是检测膜体的整个表面，其可以是一平面，也可以是曲面。框体部、膜本体部、固定部、可移动部均位于检测膜体的膜面内。

框体部位于外侧，其可以是圆形框，也可以是矩形框，起到承载、固定的作用。例如在具体应用的时候，可以通过将框体部连接在衬底上，以实现将检测膜体支撑在衬底上的目的。

膜本体部位于框体部内，且连接在框体部上。膜本体部是检测膜体受压变形的主要区域。例如当外界的声压垂直地作用在膜本体部上时，该膜本体部会在垂直于膜面的方向上发生弯曲、变形，这种形变与传统麦克风中振膜的形变是类似的。

固定部、可移动部被配置为用来设置输出电信号的检测机构。该检测机构例如可是磁形式的检测机构。当然，如果工艺允许，也可以选用本领域技术人员所熟知的其它形式的检测机构，例如电容式、晶体管式等。检测机构的一部分可设置在固定部上，另一部分设置在可移动部上。当可移动部相对于固定部发生位移时，检测机构则会检测到该位移，并输出变化的电信号。

固定部、可移动部均位于框体部内，且固定部连接在框体部上，可移动部在膜本体部形变的作用下发生相对于固定部的位移。在本发明中，可移动部被配置为当膜本体部发生垂直于膜面的形变时，膜本体部驱动可移动部发生在膜面内的转动，以靠近或者远离所述固定部。

也就是说，可移动部发生的位移位于检测膜体的膜面内，不会偏离该膜面。在XYZ三轴坐标系中，假设膜面位于XY平面内，则可移动部发生在XY平面内的转动。由于膜本体部发生的是近似垂直于膜面的形变，即在Z方向。因此在膜本体部与可移动部之间需要设置方向转变结构，以将Z方向上的形变转变为XY平面内的运动。

这种方向转变结构可以采用现有技术中所熟知的结构，例如应用在陀螺仪或者加速度计中的可改变方向的设计结构。下面结合具体的实施方式，对本发明检测膜体的具体结构进行详尽的描述。

参考图1，本发明的检测膜体100包括位于外侧且呈矩形的框体部1，膜本体部设置在框体部1内，且膜本体部的其中一侧连接在框体部1上。膜本体部设置有两个，分别记为第一膜本体部2、第二膜本体部3。第一膜本体部2、第二膜本体部3沿检测膜体100的轴线对称分布，且分别连接在框体部1相对的两侧上。

第一膜本体部2、第二膜本体部3之间形成有空隙，可移动部位于该空隙内，且悬置在框体部1中。即可移动部悬置在第一膜本体部2、第二膜本体部3之间。具体地，可移动部包括悬臂梁部4，悬臂梁部4可以呈长条状，其在第一膜本体部2、第二膜本体部3之间的空隙内延伸。

第一膜本体部2通过第一连接部11与悬臂梁部4连接，第二膜本体部3通过第二连接部12与悬臂梁部4连接，且第一连接部11与第二连接部12相互错开，使得悬臂梁部4仅通过第一连接部11、第二连接部12支撑在第一膜本体部2、第二膜本体部3之间。

当第一膜本体部2、第二膜本体部3受压变形时，第一膜本体部2通过第一连接部11对悬臂梁部4产生拉力，而第二膜本体部3通过第二连接部12对悬臂梁部4产生拉力。第一连接部11、第二连接部12位于悬臂梁部4的两侧，分别把悬臂梁部4往相反的方向拉。且由于第一连接部11、第二连接部12相互错开，最终使悬臂梁部4发生位于膜面内的转动。

图2示出了悬臂梁部4转动的等效示意图。参考图1、图2，当检测膜体受到来自垂直于膜面的压力时，例如声压时。第一膜本体部2、第二膜本体部3发生垂直于膜面方向的形变，此时第一膜本体部2、第二膜本体部3分别通过第一连接部11、第二连接部12对悬臂梁部4的两侧产生拉应力。且第一连接部11对悬臂梁部4产生的拉应力与第二连接部12对悬臂梁部4产生的拉应力的方向相反，最终使悬臂梁部4发生转动。

悬臂梁部4位于第一膜本体部2、第二膜本体部3之间，悬臂梁部4、第一膜本体部2、第二膜本体部3在受到例如声压的压力时，整体会在垂直膜面的方向上发生位移。悬臂梁部4此时在第一连接部11、第二连接部12作用下的转动也是在检测膜体的膜面内发生的，并没有偏离检测膜体的膜面。

可选的是，膜本体部、固定部、可移动部受压后在膜面内具有形变的顺应性。既，根据膜本体部、固定部、可移动部在膜面内的不同位置，在同时受压后，它们对压力的响应符合完整膜面不同位置的形变姿态。例如膜面中部区域的形变程度大，膜面边缘区域的形变程度相对较小。膜面中部区域的形变近似呈平移状态，膜面边缘由于靠近框体部，其形变近似呈倾斜状态。

本发明检测机构的一部分可以设置在悬臂梁部4上，例如设置在悬臂梁部4端头的位置。鉴于检测机构的占用面积以及悬臂梁部自身尺寸方面的考虑，本发明的可移动部还包括设置在悬臂梁部的承载部。检测机构的一部分可形成在承载部上。

参考图1，承载部可设置有两个，分别位于悬臂梁部4相对的两端，两个承载部分别记为第一承载部5、第二承载部6。固定部位于承载部的转动方向上，且其一侧连接在框体部1上。本发明的固定部可设置有四个，分别记为第一固定部7、第二固定部8、第三固定部9、第四固定部10。其中，第一固定部7、第二固定部8分别位于第一承载部5转动方向上相对的两侧，第三固定部9、第四固定部10分别位于第二承载部6转动方向上相对的两侧。

当悬臂梁部4以及第一承载部5发生转动时，例如第一承载部5在膜面内往第一固定部7的方向运动时，第一承载部5与第一固定部7的距离变小，第一承载部5与第二固定部8之间的距离变大。因此可在第一承载部5与第一固定部7之间设置一检测机构，在第一承载部5与第二固定部8之间设置另一检测机构，两个检测机构构成了差分检测机构。

基于相同的原理，第二承载部6分别与第三固定部9、第四固定部10之间形成的两个检测机构也可以构成差分检测机构。另外，由于第一承载部5、第二承载部6分别位于悬臂梁部4相对的两端，因此，二者之间也可以构成差分检测机构。

通过这些检测机构可以输出变化的电信号，以表达承载部相对于固定部转动的程度、膜本体部的形变姿态以及膜本体部的受压信息，由此可通过该检测机构获得外界的变化信息。

本发明的检测膜体可以通过MEMS工艺形成，当该检测膜体单独制造的时候，例如可以通过逐层沉积、刻蚀等工艺形成。也可以在制造具体传感器的时候，通过逐层沉积、刻蚀等工艺在衬底或者其它基底上形成检测膜体。

为了保证各部件均在检测膜体的膜面内，本发明的框体部1、膜本体部、固定部、可移动部通过检测膜体上设置的缝隙15形成。既，对完整的检测膜体进行光刻或者本领域技术人员所熟知的其它方式，在检测膜体上形成缝隙15，以通过该缝隙15在检测膜体上形成了本发明的第一膜本体部2、第二膜本体部3、悬臂梁部4、第一连接部11、第二连接部12、第一承载部5、第二承载部6、第一固定部7、第二固定部8、第三固定部9、第四固定部10等部件。

本发明的检测膜体当应用到麦克风中的声压检测时，部分声压会透过缝隙15，这可能会影响到检测膜体的检测性能。在本发明一个可选的实施方式中，缝隙15是声学密封的，即声波不会从缝隙15中通过。该缝隙15的宽度尺寸例如可以小于1μm，进一步可选的是，小于0.5μm。在此需要注意的是，声学密封并不限制对声波完全密封，其是在误差范围内或者不影响麦克风使用的前提下对声波密封。

本发明的检测机构可以选用磁检测机构，其包括磁体以及用于与磁体配合在一起的磁传感器。通过磁传感器与磁体之间距离的变化可以使磁传感器输出变化的电信号。磁传感器可以选用例如巨磁阻传感器(GMR)、隧道磁阻传感器(TMR)或者各向异性磁阻传感器(AMR)等。通过采用高灵敏度的巨磁阻传感器(GMR)、隧道磁阻传感器(TMR)或各向异性磁阻传感器(AMR)来获得检测的电信号，可以保证检测机构的电学性能。

磁体和磁传感器可以通过MEMS工艺形成在检测膜体的相应位置上。磁体可以是沉积的磁性薄膜。磁性薄膜可以直接采用磁性材质，也可以是形成薄膜后对该薄膜进行充磁。磁性薄膜可以采用CoCrPt或者CoPt材质，在此不再具体说明。

例如在本发明一个的实施方式中，检测机构包括设置在承载部、固定部其中一个上的磁传感器13，以及设置在承载部、固定部中另一个上的磁体14。

具体地，磁体14可以设置在承载部上，磁传感器13设置在固定部上，磁传感器的走线可以直接通过固定部、框体部引出。当承载部向固定部方向靠近时，则磁传感器13会输出变化的电信号，这种检测原理属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。

当然，也可以将磁体14设置在固定部上，将磁传感器13设置在承载部上，此时磁传感器13的引线需要通过承载部、悬臂梁部、第一或者第二连接部、膜本体部、框体部引出，在此不再具体说明。

本发明的检测机构，可以是一个磁传感器与一个磁体配合，构成一个检测机构。参考图1，例如可在第一固定部7上设置第一磁传感器，在第二固定部8上设置第二磁传感器，在第一承载部5上设置一个磁体。第一磁传感器与该磁体构成第一检测机构；第二磁传感器与该磁体构成第二检测机构。该第一检测机构与第二检测机构构成了差分检测机构。

当选择将磁体分别设置在第一固定部7、第二固定部8上时，第一承载部5上的磁传感器需要设置两个，以分别与第一固定部7、第二固定部8上的磁体配合。

第二承载部6、第三固定部9、第四固定部10之间的配合结构与第一承载部5、第一固定部7、第二固定部8之间的配合结构相同，在此不再具体说明。

在本发明另一个实施方式中，每个磁传感器对应两个磁体：

每个检测机构包括第一磁体、第二磁体，以及设置在第一磁体、第二磁体形成共同磁场中的磁传感器。第一磁体、第二磁体对应布置在一起，使得二者的磁场相互作用在一起。磁传感器同时感应第一磁体、第二磁体的磁场，从而使得磁传感器可以感应第一磁体、第二磁体共同磁场的变化，从而输出变化的电信号。

在第一磁体、第二磁体的共同磁场中，某些位置时，两个磁体的磁场方向相反，在该位置，磁传感器受到的两个磁体的共同磁场较单个磁体而言会减弱。磁传感器初始位置即位于第一磁体的磁场与第二磁体的磁场方向相反的位置。

优选的是，初始位置时，磁传感器受到第一磁体的磁场，与受到第二磁体的磁场大小相等，方向相反。也就是说，在该位置时，磁传感器受到两个磁体的磁场大小相等，方向相反。此时，磁传感器受到的两个磁体的共同磁场为零。

在图3示意出的双磁体实施例中，磁传感器130设置在第一固定部7上，第一磁体140、第二磁体141相邻设置在第一承载部5上，且以磁极方向相同的方式依次水平布置。例如在制作的时候，先在第一承载部5上形成两个独立的薄膜，然后对该两个薄膜同时进行磁化。磁化后，参考图3的视图方向，第一磁体140、第二磁体141的左侧均为N极，右侧均为S极；反之亦可。

磁传感器130与第一磁体140、第二磁体141对应设置。当第一承载部5往第一固定部7的方向移动时，此时磁传感器130可以感应第一磁体140、第二磁体141的共同磁场的变化，从而输出变化的电信号。

磁传感器130可以设置在第一磁体140、第二磁体141中心线的一侧。当第一磁体140、第二磁体141的左侧均为N极，右侧均为S极时，第一磁体140、第二磁体141的磁场方向均为由N极回到S极。因此在第一磁体140、第二磁体141中心线上方的某个位置，第一磁体140、第二磁体141的磁场方向相反、磁场强度近似相同。该位置即为磁传感器130的初始位置。

磁传感器130会在该初始位置相对靠近或者远离磁体。由于磁传感器130同时受到两个磁体的作用，该两个磁体配合在一起，降低了整个磁场的强度，并在磁传感器130的线性范围内提高了磁场变化的灵敏度，最终提高了磁传感器130的检测灵敏度。

在该实施例中，第一固定部上的磁传感器130与第一承载部上的第一磁体140、第二磁体141构成了一个检测机构。

在第二固定部上可以设置有另一磁传感器，该磁传感器可以与第一承载部上的第一磁体140、第二磁体141构成另一个检测机构。这两个检测机构可以构成差分检测机构，在此不再具体说明。另外，第二承载部、第三固定部、第四固定部之间的配合结构与第一承载部、第一固定部、第二固定部之间的配合结构相同，在此不再具体说明。

在图4示意出的双磁体实施例中，磁传感器130设置在第一承载部5上，第一磁体140、第二磁体141分别设置在第一固定部7、第二固定部8上。第一磁体140、第二磁体141以磁极方向相反的方式分别布置。参考图4的视图方向，当第一磁体140的左侧为S极、右侧为N极时，则第二磁体141的左侧为N极、右侧为S极；反之亦可。

第一磁体140、第二磁体141的磁场方向均由N极回到S极。这种布置方式，使得在第一磁体140、第二磁体140中心的位置，第一磁体140、第二磁体141的磁场方向相反、磁场强度近似相同。

当磁传感器130随着第一承载部转动的时候，磁传感器130会以该中心位置为初始位置朝靠近第一磁体140或者靠近第二磁体141的方向移动。在该初始位置时，磁传感器130受到两个磁体的磁场大小一致，方向相反。例如当磁传感器130靠近第一磁体140而远离第二磁体141，根据磁体的特点可以得知，磁传感器130受到第一磁体140的影响大于其受到第二磁体141的影响；反之亦然。

由于磁传感器130同时受到两个磁体的作用，该两个磁体配合在一起，降低了整个磁场的强度，并在磁传感器130的线性范围内提高了磁场变化的灵敏度，最终提高了磁传感器130的检测灵敏度。

第二承载部、第三固定部、第四固定部之间的配合结构与第一承载部、第一固定部、第二固定部之间的配合结构相同，在此不再具体说明。

本发明的检测膜体可以应用在各传感器中，例如应用在麦克风中，或者应用在例如压力、气体、温度、湿度检测的环境传感器中，还可以应用在位移传感器中。

图5示出了本发明传感器的一种实施方式，该传感器包括衬底101a以及设置在衬底101a上的检测膜体100a，检测膜体100a可以通过支撑部104a支撑在衬底101a的层103a上，其它设计结构需要根据传感器的类型而定。例如当该传感器是麦克风结构时，衬底101a具有后腔102a，检测膜体100a的框体部通过支撑部104a固定在衬底101a上，使得检测膜体100a除框体部的位置相对于衬底101a悬空。

检测膜体100a直接与衬底101a的后腔连通，这与传统背极板、振膜构成的平板电容器相比，摒弃了空气间隙的结构，使得检测膜体100a可以不再受到声阻的限制。

例如当该传感器为位移传感器，还包括驱动检测膜体100a发生形变的传导装置，该传导装置可以是杆件等，位移传感器的移动件通过杆件将位移传递至检测膜体100a上，在此不再具体说明。

图6示出了本发明传感器的另一种实施方式，该传感器包括衬底101b以及设置在衬底101b上的检测膜体100b，检测膜体100b可以通过支撑部104b支撑在衬底101b的层103b上，并与衬底101b围成容腔102b。

图7示出了本发明传感器的另一种实施方式，对于本领域的技术人员而言，某些传感器工作时需要具备真空腔结构。为了解决该问题，本实施例提供的传感器包括衬底101c以及设置在衬底101c上的敏感膜106c，该敏感膜106c可以是对气体、压力、温度等环境信息敏感的敏感膜。敏感膜106c支撑在衬底101c上，并与衬底101c围成了真空腔102c。检测膜体100c则设置在真空腔102c中，并与敏感膜106c相对设置。

具体地，检测膜体100c通过第一支撑部104c支撑在衬底101c的层103c上，敏感膜106c则通过第二支撑部105c支撑在检测膜体100c上，例如支撑在检测膜体100c的框体部上，敏感膜106c、支撑部、衬底101c围成了真空腔。

在敏感膜106c与检测膜体100c之间还设置有传导装置107c，该传导装置107c可以是杆件或者柱件，以将敏感膜106c发生的形变传递至检测膜体100c上，使检测膜体100c发出变化的电信号。

本发明还提供了一种电子设备，包括上述的传感器。电子设备可以是手机、平板电脑及其它被本领域技术人员所熟知的智能设备。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (23)

1.一种检测膜体，其特征在于，包括位于同一膜面内的：

框体部；

膜本体部，所述膜本体部连接在所述框体部上，且被配置为当受到外力时，在垂直于膜面的方向上发生形变；

固定部，所述固定部连接在所述框体部上；

可移动部，所述可移动部被配置为当膜本体部发生形变时，驱动可移动部发生在膜面内的转动，以靠近或者远离所述固定部；

其中，在所述固定部与可移动部上设置有检测机构，用于输出表征可移动部转动的电信号。

2.根据权利要求1所述的检测膜体，其特征在于，所述膜本体部的其中一侧连接在所述框体部上；所述可移动部包括悬臂梁部，所述悬臂梁部通过连接部与所述膜本体部的另一侧连接。

3.根据权利要求2所述的检测膜体，其特征在于，所述膜本体部设置有两个，分别记为对称设置的第一膜本体部、第二膜本体部；所述第一膜本体部、第二膜本体部的外侧连接在所述框体部上；所述悬臂梁部相对于框体部悬空，且位于第一膜本体部、第二膜本体部之间；所述第一膜本体部通过第一连接部与所述悬臂梁部连接，所述第二膜本体部通过第二连接部与所述悬臂梁部连接，且所述第一连接部与第二连接部相互错开。

4.根据权利要求3所述的检测膜体，其特征在于，所述可移动部还包括设置在悬臂梁部两端的承载部，所述检测机构设置在所述承载部与固定部上。

5.根据权利要求4所述的检测膜体，其特征在于，所述检测机构包括设置在承载部、固定部其中一个上的磁传感器，以及设置在承载部、固定部中另一个上的磁体。

6.根据权利要求5所述的检测膜体，其特征在于，每个磁传感器与一个磁体配合，构成一个检测机构。

7.根据权利要求5所述的检测膜体，其特征在于，每个磁传感器对应两个磁体，分别记为第一磁体、第二磁体，磁传感器设置在第一磁体、第二磁体形成的共同磁场中；初始位置时，所述磁传感器位于第一磁体的磁场方向与第二磁体的磁场方向相反的位置；所述磁传感器与第一磁体、第二磁体构成一个检测机构，且被配置为在承载部转动的过程中感应第一磁体、第二磁体共同磁场的变化而输出变化的电信号。

8.根据权利要求7所述的检测膜体，其特征在于，所述第一磁体、第二磁体以磁极方向相同的方式依次水平布置在承载部上，所述磁传感器设置在固定部上与第一磁体、第二磁体相对应的位置；

或者，所述第一磁体、第二磁体以磁极方向相同的方式依次水平布置在固定部上，所述磁传感器设置在承载部上与第一磁体、第二磁体相对应的位置。

9.根据权利要求7所述的检测膜体，其特征在于，每个承载部对应两个固定部，分别记为第一固定部、第二固定部；所述第一固定部、第二固定部分布在承载部转动方向上相对的两侧；

所述磁传感器设置在承载部上，所述第一磁体、第二磁体分别设置在位于承载部两侧的第一固定部、第二固定部上，且第一磁体、第二磁体以磁极方向相反的方式进行布置。

10.根据权利要求7所述的检测膜体，其特征在于，初始位置时，所述磁传感器受到第一磁体的磁场，与受到第二磁体的磁场大小相等，方向相反。

11.根据权利要求5所述的检测膜体，其特征在于，所述磁体、磁传感器通过MEMS的工艺形成在承载部、固定部上。

12.根据权利要求5所述的检测膜体，其特征在于，所述磁传感器为AMR传感器、GMR传感器或TMR传感器。

13.根据权利要求5所述的检测膜体，其特征在于，每个承载部对应两个固定部，分别记为第一固定部、第二固定部；所述第一固定部、第二固定部分布在承载部转动方向上的两侧；

所述检测机构包括设置在承载部上的磁体以及分别设置在第一固定部、第二固定部上的第一磁传感器、第二磁传感器；所述第一磁传感器与磁体构成第一检测机构；所述第二磁传感器与磁体构成第二检测机构；所述第一检测机构与第二检测机构构成差分检测机构。

14.根据权利要求1至13任一项所述的检测膜体，其特征在于，所述检测膜体通过MEMS工艺形成，所述框体部、膜本体部、固定部、可移动部通过检测膜体上设置的缝隙形成。

15.根据权利要求14所述的检测膜体，其特征在于，所述缝隙是声学密封的。

16.根据权利要求14所述的检测膜体，其特征在于，所述膜本体部、固定部、可移动部受压后在膜面内具有形变的顺应性。

17.一种传感器，其特征在于，包括衬底以及设置在衬底上的根据权利要求1至16任一项所述的检测膜体。

18.根据权利要求17所述的传感器，其特征在于，所述衬底具有后腔，所述检测膜体的框体部固定在衬底上，所述检测膜体除框体部的位置相对于衬底悬空。

19.根据权利要求17所述的传感器，其特征在于，所述检测膜体通过支撑部支撑在衬底上，并与所述衬底围成容腔。

20.根据权利要求17至19任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器为麦克风，所述检测膜体被配置为在声压的作用下发生形变。

21.根据权利要求17至19任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器为位移传感器，还包括驱动检测膜体发生形变的传导装置。

22.根据权利要求17所述的传感器，其特征在于，还包括设置在衬底上且对环境敏感的敏感膜；所述敏感膜与所述衬底围成了真空腔；所述检测膜体设置在真空腔内并与所述敏感膜相对设置；还包括用于将敏感膜形变传递至检测膜体上的传导装置。

23.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求17至22任一项所述的传感器。

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