CN112995871B - Mems传感器及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种MEMS传感器及电子设备，其中，MEMS传感器包括：振膜层，振膜层包括固定部以及可相对固定部振动的敏感部；检测件，检测件包括依次连接的第一磁阻单元和第二磁阻单元，第一磁阻单元的长轴方向和第二磁阻单元的长轴方向呈夹角设置，且夹角小于180°；导线，导线的延伸方向与第一磁阻单元和第二磁阻单元的排列方向平行；检测件和导线分别固定在固定部和敏感部上，第一磁阻单元的参考层的磁化方向垂直于第一磁阻单元的长轴方向且朝向导线，第二磁阻单元的参考层的磁化方向垂直于第二磁阻单元的长轴方向且背向导线。本发明技术方案能够降低生产成本和电路设计复杂性，易于实施制作，并可提高检测灵敏度。

Description

MEMS传感器及电子设备

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种MEMS传感器及电子设备。

背景技术

目前主流的麦克风，压力传感器及位移传感器等，多是通过平板电容器的原理进行检测，即在衬底的基础上形成背极板和振膜，背极板与振膜之间有间隙，使背极板和振膜之间形成电容检测结构。以电容式麦克风为例，其设计需包括一个较大的后腔，以提高振膜的机械灵敏度。若后腔容积过小，不利于空气流通，这种情况下会大大降低振膜的机械灵敏度。另一方面为了均压，背极板上通常会设计密集穿孔，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麦克风噪声的主要影响因素。

鉴于电容式感测结构无法解决的声阻、后腔、检测灵敏度低等问题，无传统背极板结构的磁传感器逐渐成为检测领域的趋势。以MEMS麦克风为例，磁阻单元和磁体分别放置在两个相对运动的平面上，声压会使振膜在平面外变形，从而改变磁阻单元和磁体之间的间隙。这种MEMS麦克风设计，需要在振膜上溅射永磁体薄膜，振膜震动时会带动永磁体薄膜单元上下移动，由此引起磁阻单元位置上的磁场强度和方向的变化，但这种永磁体薄膜溅射的成本高昂。目前，类似的传感器在用磁阻单元形成差分惠斯通全桥电路，需要调整各个磁阻单元近邻导线内所加电流的正反方向，以达到差分的目的，其电路设计相对复杂，工艺步骤相对较多。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种MEMS传感器及电子设备，旨在降低生产成本和电路设计复杂性，易于实施制作，并可提高检测灵敏度。

为实现上述目的，本发明提出一种MEMS传感器，包括：振膜层，振膜层包括固定部以及与固定部分离并可相对固定部振动的敏感部；检测件，检测件包括依次连接的第一磁阻单元和第二磁阻单元，第一磁阻单元的长轴方向和第二磁阻单元的长轴方向呈夹角设置，且夹角小于180°；导线，导线设于检测件的一侧，且导线的延伸方向与第一磁阻单元和第二磁阻单元的排列方向平行，导线通入电流以产生磁场；其中，检测件和导线二者中，其一固定设于固定部上，另一固定设于敏感部上，第一磁阻单元的参考层的磁化方向垂直于第一磁阻单元的长轴方向且朝向导线，第二磁阻单元的参考层的磁化方向垂直于第二磁阻单元的长轴方向且背向导线。

可选地，检测件包括至少两个第一磁阻单元和两个第二磁阻单元，且第一磁阻单元和第二磁阻单元交替排列并连接，以构成至少一个惠斯通电桥。

可选地，MEMS传感器还包括：衬底，固定部的底面与衬底贴合固定，敏感部远离固定部的一端与衬底固定连接，衬底上开设有开槽，敏感部靠近固定部的一端可在开槽内相对固定部振动。

可选地，衬底和振膜层之间还设有绝缘层。

可选地，检测件设于固定部上，导线设于敏感部上；固定部上设有第一保护层，且第一保护层覆盖检测件；敏感部上设有第二保护层，且第二保护层覆盖导线。

可选地，固定部上设有第一引线，第一保护层上设有第一焊盘，第一引线将第一磁阻单元以及第二磁阻单元与第一焊盘连接；敏感部上设有第二引线，第二保护层上设有第二焊盘，第二引线将导线与第二焊盘连接。

可选地，固定部靠近敏感部的一边设有锯齿状的固定凸缘，第一磁阻单元和第二磁阻单元沿固定凸缘排列设置；敏感部靠近固定部的一边设有锯齿状的敏感凸缘，敏感凸缘和固定凸缘适配，导线部沿敏感凸缘延伸设置。

可选地，第一磁阻单元的长轴方向和第二磁阻单元的长轴方向之间的夹角为80°至100°。

可选地，MEMS传感器为MEMS压力传感器、MEMS气体传感器、MEMS麦克风、MEMS温度传感器、MEMS湿度传感器或者MEMS位移传感器。

本发明还提出一种电子设备，包括：壳体，以及上述的MEMS传感器，MEMS传感器设于壳体上或者壳体内。

本发明的技术方案中，振膜层包括固定部以及与固定部分离并可相对固定部振动的敏感部，检测件和导线二者中，其一固定设于固定部上，另一固定设于敏感部上，使用导线替代传统的磁体结构，可以降低永磁体薄膜溅射的高昂成本，通过第一磁阻单元的参考层的磁化方向垂直于第一磁阻单元的长轴方向且朝向导线，第二磁阻单元的参考层的磁化方向垂直于第二磁阻单元的长轴方向且背向导线，使得第一磁阻单元和第二磁阻单元构成一组差分结构，可用于检测多种物理量的变化，无需通过复杂的电路设计来调整各磁阻单元近邻导线内电流的正反方向，电路设计简单，易于实施，且第一磁阻单元的长轴方向和第二磁阻单元的长轴方向呈夹角设置，且夹角小于180°，退火工艺简单，易于实施；同时，导线的延伸方向与第一磁阻单元和第二磁阻单元的排列方向平行，使得导线可以与第一磁阻单元和第二磁阻单元更为贴近，从而提高MEMS传感器的检测灵敏度；而且，第一磁阻单元和第二磁阻单元集中、不分散，工艺上更容易使第一磁阻单元和第二磁阻单元性能一致，也更容易实现MEMS传感器的微小尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。

图1为本发明MEMS传感器一实施例的结构示意图；

图2为图1MEMS传感器的前视视角的结构示意图；

图3为图1MEMS传感器在退火工艺中的结构示意图；

图4为图1MEMS传感器在敏感部相对固定部上移时，通电导线在第一磁阻单元和第二磁阻单元处产生的磁场状态的结构示意图；

图5为图1MEMS传感器在敏感部相对固定部下移时，通电导线在第一磁阻单元和第二磁阻单元处产生的磁场状态的结构示意图；

图6为图1MEMS传感器中第一磁阻单元和第二磁阻单元构成的惠斯通全桥电路的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	MEMS传感器	30	导线
10	振膜层	40	衬底
				11	固定部	50	绝缘层
111	固定凸缘	61	第一保护层
				12	敏感部	62	第二保护层
121	敏感凸缘	71	第一引线
				20	检测件	72	第二引线
21	第一磁阻单元	81	第一焊盘
				22	第二磁阻单元	82	第二焊盘

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示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。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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。另外，各个实施例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，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种MEMS传感器100。

在本发明实施例中，如图1至2所示，该MEMS传感器100，包括：振膜层10，振膜层10包括固定部11以及与固定部11分离并可相对固定部11振动的敏感部12；检测件20，检测件20包括依次连接的第一磁阻单元21和第二磁阻单元22，第一磁阻单元21的长轴方向和第二磁阻单元22的长轴方向呈夹角设置，且夹角小于180°；导线30，导线30设于检测件20的一侧，且导线30的延伸方向与第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的排列方向平行，导线30通入电流以产生磁场；其中，检测件20和导线30二者中，其一固定设于固定部11上，另一固定设于敏感部12上，第一磁阻单元21的参考层的磁化方向垂直于第一磁阻单元21的长轴方向且朝向导线30，第二磁阻单元22的参考层的磁化方向垂直于第二磁阻单元22的长轴方向且背向导线30。

需要说明的是，图1和图2中Y方向为前后方向，X方向为左右方向，Z方向为上下方向，下面关于方向和坐标的描述可参照图1和图2所示。

具体地，振膜层10整体呈片状(位于X方向和Y方向所在的平面)，振膜层10切分为两个部分，分别为固定部11和敏感部12，其中，固定部11固定不动，敏感部12和固定部11之间留有间隙，以便于敏感部12沿垂直于振膜层10的方向(Z方向)上下移动。固定部11和敏感部12分别用于支撑检测件20和导线30，即固定部11支撑检测件20，且敏感部12支撑导线30，或者，固定部11支撑导线30，且敏感部12支撑检测件20，下面以固定部11支撑检测件20、敏感部12支撑导线30为例进行说明。

其中，磁阻单元由同一磁阻膜堆经简单的图形加工工艺流程制成。磁阻单元膜堆可以是对面内磁场敏感的巨磁阻(GMR)膜堆或对面内磁场敏感的隧穿磁阻(TMR)膜堆等，即磁阻单元可以为巨磁阻(GMR)或隧穿磁阻(TMR)等。磁阻单元呈长条状，磁阻单元可以是单个磁阻条也可以是多个磁阻阵列。以隧穿磁阻为例，本领域公知的，磁隧道结的核心部分是由两个铁磁金属层夹着一个隧穿势垒层而形成的三明治结构，其中一个铁磁层被称为参考层(Reference Layer)或固定层(Pinned Layer)，其磁化方向固定不变；另一个铁磁层被称为自由层(Free Layer)，具有可变的磁化方向。如果参考层和自由层的磁化方向处于平行取向，即参考层与自由层磁化方向一致时，两层铁磁材料中处于多数态的电子自旋方向相同，隧穿概率较高，隧穿电流较大，磁隧道结呈现低阻态；反之，如果参考层和自由层的磁化方向处于反平行取向，隧穿概率较低，隧穿电流较小，磁隧道结呈现高阻态。

容易理解的是，外界声音、压力、位移及温度变化的幅度大小可以影响振膜形变的幅度大小。在受外部声音、压力等因素影响下，敏感部12发生形变，使得敏感部12相对于固定部11发生振动，位于敏感部12上的通电导线30随之移动，图4和图5中显示的是通电导线30随敏感部12形变移动到不同位置时，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22处磁场方向的变化(图中21a表示的是第一磁阻单元21的参考层的磁化方向，21b表示的是通电导线30在第一磁阻单元21处的磁场方向；22a表示的是第二磁阻单元22的参考层的磁化方向，22b表示的是通电导线30在第二磁阻单元22处的磁场方向)。根据安培右手定则，如果用磁力线表示导线30电流的磁场，通电直导线30的磁力线就是以导线30为中心的一组同心圆。假定导线30的电流方向如图所示(即电路沿着导线30由前向后流)：(1)如图2所示，当通电导线30移动至与磁阻单元同处于水平位置时，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22处的磁场垂直于振膜层10平面，没有水平分量；(2)如图4所示，当通电导线30移动到磁阻单元的上方时，在第一磁阻单元21和第二磁阻单元22处，磁场方向为左上方，有水平向左的分量，由于第一磁阻单元21的参考层的磁化方向垂直于第一磁阻单元21的长轴方向且朝向导线30，此时，第一磁阻单元21的自由层的磁化方向与参考层的磁化方向反向，第一磁阻单元21处于高阻态；而第二磁阻单元22的参考层的磁化方向垂直于第二磁阻单元22的长轴方向且背向导线30，此时，第二磁阻单元22的自由层的磁化方向与参考层的磁化方向同向，第二磁阻单元22处于低阻态；(3)如图5所示，当通电导线30移动到磁阻单元的下方时，在第一磁阻单元21和第二磁阻单元22处，磁场方向为右上方，有水平向右的分量，由于第一磁阻单元21的参考层的磁化方向垂直于第一磁阻单元21的长轴方向且朝向导线30，此时，第一磁阻单元21的自由层的磁化方向与参考层的磁化方向同向，第一磁阻单元21处于低阻态；而第二磁阻单元22的参考层的磁化方向垂直于第二磁阻单元22的长轴方向且背向导线30，此时，第二磁阻单元22的自由层的磁化方向与参考层的磁化方向反向，第二磁阻单元22处于高阻态。

所以，振膜的敏感部12相对固定部11上下移动时，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22所感应到的磁场在水平方向上左右变换，从而引起第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的电阻值在高阻和低阻之间变化，且敏感部12相对固定部11振动越大时，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的电阻值的变化也越大，同时，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的电阻值的变化是相反的，即第一磁阻单元21和第二磁阻单元22形成一组差分结构，可生成相应的检测电信号，能够确定出第一磁阻单元21和第二磁阻单元22上的磁场方向和磁场强度，以表征敏感部12相对固定部11的振动方向和振动幅度，从而实现检测多种物理量的变化的目的。

本发明技术方案中，通过设置第一磁阻单元21的参考层的磁化方向垂直于第一磁阻单元21的长轴方向且朝向导线30，且第二磁阻单元22的参考层的磁化方向垂直于第二磁阻单元22的长轴方向且背向导线30，即可形成差分电路，达到差分的目的，相较于调整各个磁阻单元近邻导线30内所加电流的正反方向，本发明技术方案的电路设计简单，易于实施。其中，为了便于在制作第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的确定各自的参考层的磁化方向，第一磁阻单元21的长轴方向和第二磁阻单元22的长轴方向呈夹角设置，且夹角小于180°。此结构形式下，通过两次退火工艺即可确定第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的参考层的磁化方向，制作工艺简单，易于实施。

具体地，请参阅图3(图中21a表示的是第一磁阻单元21的参考层的磁化方向，21b表示的是通电导线30在第一磁阻单元21处的磁场方向；22a表示的是第二磁阻单元22的参考层的磁化方向，22b表示的是通电导线30在第二磁阻单元22处的磁场方向)，以第一磁阻单元21和第二磁阻单元22(巨磁阻或隧穿磁阻)为长条状的磁阻条结构为例，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22均有一个长轴方向和短轴方向，长轴即易磁化轴，长轴和短轴相互垂直。第一磁阻单元21和第二磁阻单元22在沿着图3中的退火方向进行两次退火，需要说明的是，退火方向指的是退火过程中，在高温下对第一磁阻单元21和第二磁阻单元22施加的磁场方向。退火分两阶段进行，两个阶段的退火方向相反：第一阶段中，第一磁场的方向C1垂直于第一磁阻单元21和第二磁阻单元22二者夹角的中心线，第一磁场的大小为1T，退火温度为250℃-300℃，退火时间是2-5个小时；第二阶段中，第二磁场的方向C2与第一磁场的方向C1相反，第二磁场的大小为0-0.3T，退火温度为250℃-300℃，退火时间是0-1.5小时。在上述温度范围内退火，一方面能够使第一磁阻单元21和第二磁阻单元22充分磁化，另一方面可以尽量避免第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的结构性能因高温而发生改变。最终，退火后，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的自由层的磁化方向倾向于平行各自的长轴方向，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的参考层的磁化方向倾向于平行各自的短轴方向(即与各自的长轴方向垂直)，且第一磁阻单元21的参考层的磁化方向朝向导线30，第二磁阻单元22的参考层的磁化方向背向导线30，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的参考层的磁化方向如图中箭头所示。

其中，在第一磁场中加热处理后，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的参考层的磁化方向均沿着第一磁场的磁场方向C1，撤去第一磁场后，在无磁场或第二磁场(第二磁场的磁场方向C2与第一磁场的磁场方向C1相反)中持续加热过程中或在冷却的开始阶段，由于退磁效应，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的参考层的磁化方向均会朝向各自的短轴方向发生偏转，并在冷却之后，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的参考层的磁化方向被钉扎，最终固定在短轴方向上，从而得到成品。

本发明技术方案中，因为导线30设于检测件20的一侧，且导线30的延伸方向与第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的排列方向平行，又由于第一磁阻单元21的长轴方向和第二磁阻单元22的长轴方向呈夹角设置，且夹角小于180°，因此，对应地，导线30形呈折线形状。尽管将导线30设置成直线形状同样可以实现第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的差分结构，但是，将导线30设置成与呈夹角排列的第一磁阻单元21和第二磁阻单元22对应的折线形状，使得导线30可以与第一磁阻单元21和第二磁阻单元22更为贴近，从而提高MEMS传感器100的检测灵敏度。而且，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22集中、不分散，工艺上更容易使第一磁阻单元21和第二磁阻单元22性能一致，也更容易实现MEMS传感器100的微小尺寸。

其中，导线30可以由Cr、Al、Au等半导体工艺中常用的材料制成，以通电产生被第一磁阻单元21和第二磁阻单元22感应的磁场。可以理解的是，当增大通电导线30中的电流，可以有效增加第一磁阻单元21和第二磁阻单元22周围的磁场强度，而磁场强度的提高能够使得第一磁阻单元21和第二磁阻单元22对导线30的细微相对位移做出更明显的阻值变化响应，从而提高MEMS传感器100的灵敏度。因此，通过改变导线30的电流大小，可以改变第一磁阻单元21和第二磁阻单元22处的磁场强度的大小，易于根据不同的应用调节磁场范围。

综上，本发明的技术方案中，振膜层10包括固定部11以及与固定部11分离并可相对固定部11振动的敏感部12，检测件20和导线30二者中，其一固定设于固定部11上，另一固定设于敏感部12上，使用导线30替代传统的磁体结构，可以降低永磁体薄膜溅射的高昂成本，通过第一磁阻单元21的参考层的磁化方向垂直于第一磁阻单元21的长轴方向且朝向导线30，第二磁阻单元22的参考层的磁化方向垂直于第二磁阻单元22的长轴方向且背向导线30，使得第一磁阻单元21和第二磁阻单元22构成一组差分结构，可用于检测多种物理量的变化，无需通过复杂的电路设计来调整各磁阻单元近邻导线30内电流的正反方向，电路设计简单，易于实施，且第一磁阻单元21的长轴方向和第二磁阻单元22的长轴方向呈夹角设置，且夹角小于180°，退火工艺简单，易于实施；同时，导线30的延伸方向与第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的排列方向平行，使得导线30可以与第一磁阻单元21和第二磁阻单元22更为贴近，从而提高MEMS传感器100的检测灵敏度；而且，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22集中、不分散，工艺上更容易使第一磁阻单元21和第二磁阻单元22性能一致，也更容易实现MEMS传感器100的微小尺寸。

进一步地，请参阅图6(图中折线表示的是在敏感部12由上到下运动时第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的阻值的变化趋势)，检测件20包括至少两个第一磁阻单元21和两个第二磁阻单元22，且第一磁阻单元21和第二磁阻单元22交替排列并连接，以构成至少一个惠斯通电桥。

本实施例中，两个第一磁阻单元21和两个第二磁阻单元22中，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22交替排列，且相邻的第一磁阻单元21和第二磁阻单元22之间通过引线连接，以构成一个差分惠斯通全桥电路，通过该差分惠斯通全桥电路可以精准检测多种物理量的变化，比如声音、压力、位移及温度变化，特别是能够消除温度对检测的影响。当然，对于本领域技术人员而言，也可以将电路中一个对角上的磁阻单元替换为定值电阻，即阻值不随敏感部12的振动而变化，从而构成惠斯通半桥电路，同样可以实现检测多种物理量的变化的目的。调整惠斯通电桥的具体检测方式，这些不同的惠斯通电桥属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。另外，本发明的MEMS传感器100，通过多个上述的第一磁阻单元21和第二磁阻单元22可以构成多个惠斯通电桥，在此不再具体说明。

在本发明的一实施例中，请参阅图2，MEMS传感器100还包括：衬底40，固定部11的底面与衬底40贴合固定，敏感部12远离固定部11的一端与衬底40固定连接，衬底40上开设有开槽，敏感部12靠近固定部11的一端可在开槽内相对固定部11振动。

制作时，在衬底40上通过沉积形成振膜层10，再将振膜层10图案化蚀刻形成相互分离的固定部11和所述敏感部12。衬底40可以选用单晶硅衬底40，其厚度可以为0.1-10μm。通过剥离工艺或者图案化工艺，在振膜层10的相应位置上形成第一磁阻单元21和第二磁阻单元22。导线30可通过热蒸镀、磁控溅射等工艺制备，具体实施时，可事先制备包含有导线30图案的掩膜板，通过该掩膜板，采用热蒸镀或磁控溅射沉积金属材料以制备导线30。

通过在衬底40对应敏感部12的非固定点的其余部分设置开槽，则敏感部12远离固定点的部分悬空在衬底40上，使得当敏感部12受到外力时，可以在垂直于其振膜平面的方向上发生形变，且敏感部12远离其固定点的一侧的形变、位移程度最大，有利于更灵敏地感受外部物理量的变化。

进一步地，请参阅图2，衬底40和振膜层10之间还设有绝缘层50。

绝缘层50可以选用氧化硅，振膜层10可以选用多晶硅等本领域技术人员所熟知的材质。为了在衬底40对应敏感部12靠近固定部11的一端形成开孔，对衬底40的相应部分进行刻蚀，并通过腐蚀的方式将绝缘层50的相应部分去除，以释放敏感部12。

进一步地，请参阅图2，检测件20设于固定部11上，导线30设于敏感部12上；固定部11上设有第一保护层61，且第一保护层61覆盖检测件20；敏感部12上设有第二保护层62，且第二保护层62覆盖导线30。

第一保护层61和第二保护层62可以为氮化层。在检测件20的外表面沉积一层第一保护层61，可以对第一磁阻单元21和第二磁阻单元22进行保护，避免第一磁阻单元21和第二磁阻单元22受潮腐蚀，以延长第一磁阻单元21和第二磁阻单元22的使用寿命；同样地，在导线30外表面沉积一层第二保护层62，可以对导线30进行保护，避免导线30受潮腐蚀，以延长导线30的使用寿命。

进一步地，请参阅图1至2，固定部11上设有第一引线71，第一保护层61上设有第一焊盘81，第一引线71将第一磁阻单元21以及第二磁阻单元22与第一焊盘81连接；敏感部12上设有第二引线72，第二保护层62上设有第二焊盘82，第二引线72将导线30与第二焊盘82连接。

在第一保护层61对应第一引线71的位置进行刻蚀，以将部分第一引线71露出，在第一保护层61上的相应位置上同时形成有第一焊盘81，该第一引线71将检测件20与第一焊盘81导通，以将检测件20的电信号输出。同样地，在第二保护层62对应第二引线72的位置进行刻蚀，以将部分第二引线72露出，在第二保护层62上的相应位置上同时形成有第二焊盘82，该第二引线72将导线30与第二焊盘82导通，以将电流输入导线30。第一引线71和第二引线72均可以采用金属铝，或者采用Cr与Au复合的导电膜。第一引线71和第二引线72均可以通过PVD结合Liftoff工艺或湿法腐蚀的工艺形成，在此不再具体说明。PVD的成型温度较低，甚至可以在常温中进行。

在本发明的一实施例中，请参阅图1，固定部11靠近敏感部12的一边设有锯齿状的固定凸缘111，第一磁阻单元21和第二磁阻单元22沿固定凸缘111排列设置；敏感部12靠近固定部11的一边设有锯齿状的敏感凸缘121，敏感凸缘121和固定凸缘111适配，导线30部沿敏感凸缘121延伸设置。

本实施例中，通过将固定部11和敏感部12相互靠近的侧边分别设置成相互啮合的锯齿结构，即固定凸缘111和敏感凸缘121的锯齿交错对合，如此，使得呈夹角排列的第一磁阻单元21和第二磁阻单元22可以与呈折线延伸的导线30的距离更为贴近，从而提高MEMS传感器100的检测灵敏度。

由于第一磁阻单元21的长轴方向与第二磁阻单元22的长轴方向的夹角越接近90°，检测件20输出的感应电信号的值越大，MEMS传感器100的检测灵敏度也越高，因此，作为优选的实施方式，第一磁阻单元21的长轴方向与第二磁阻单元22的长轴方向之间的夹角为80°至100°。进一步地，第一磁阻单元21的长轴方向与第二磁阻单元22的长轴方向的夹角为85°至95°。在一种可实现的方案中，第一磁阻单元21的长轴方向与第二磁阻单元22的长轴方向的夹角为90°，此时，当敏感部12相对固定部11振动时，电桥输出值最大，MEMS传感器100的检测灵敏度最高。

作为可选的实施方式，MEMS传感器100为MEMS压力传感器、MEMS气体传感器、MEMS麦克风、MEMS温度传感器、MEMS湿度传感器或者MEMS位移传感器。例如，当应用到压力传感器中时，敏感膜对外界的压力敏感，外界压力的变化会驱动敏感部12发生形变，使敏感部12相对固定部11发生振动；当应用到位移传感器中时，可以设置一驱动杆与敏感膜连接在一起，通过驱动杆推动敏感部12发生形变，使敏感部12相对固定部11发生振动，在此不再一一列举。

本发明还提出一种电子设备，该电子设备包括MEMS传感器100和壳体，该MEMS传感器100的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，MEMS传感器100设于壳体上或者壳体内。需要说明的是，该电子设备可以是手机、平板电脑、智能手环、智能眼镜等本领域技术人员熟知的电子设备终端，在此不再一一列举。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种MEMS传感器，其特征在于，包括：

振膜层，所述振膜层包括固定部以及与所述固定部分离并可相对所述固定部振动的敏感部，所述固定部靠近所述敏感部的一边设有锯齿状的固定凸缘，所述敏感部靠近所述固定部的一边设有锯齿状的敏感凸缘，所述敏感凸缘和所述固定凸缘适配；

检测件，所述检测件包括依次连接的第一磁阻单元和第二磁阻单元，所述第一磁阻单元和所述第二磁阻单元沿所述固定凸缘排列设置，所述第一磁阻单元的长轴方向和所述第二磁阻单元的长轴方向呈夹角设置，且所述夹角小于180°；

导线，所述导线设于所述检测件的一侧，所述导线部沿所述敏感凸缘延伸设置，且所述导线的延伸方向与所述第一磁阻单元和所述第二磁阻单元的排列方向平行，所述导线通入电流以产生磁场；

其中，所述检测件和所述导线二者中，其一固定设于所述固定部上，另一固定设于所述敏感部上，所述第一磁阻单元的参考层的磁化方向垂直于所述第一磁阻单元的长轴方向且朝向所述导线，所述第二磁阻单元的参考层的磁化方向垂直于所述第二磁阻单元的长轴方向且背向所述导线。

2.如权利要求1所述的MEMS传感器，其特征在于，所述检测件包括至少两个所述第一磁阻单元和两个所述第二磁阻单元，且所述第一磁阻单元和所述第二磁阻单元交替排列并连接，以构成至少一个惠斯通电桥。

3.如权利要求1所述的MEMS传感器，其特征在于，所述MEMS传感器还包括：

衬底，所述固定部的底面与所述衬底贴合固定，所述敏感部远离所述固定部的一端与所述衬底固定连接，所述衬底上开设有开槽，所述敏感部靠近所述固定部的一端可在所述开槽内相对所述固定部振动。

4.如权利要求3所述的MEMS传感器，其特征在于，所述衬底和所述振膜层之间还设有绝缘层。

5.如权利要求4所述的MEMS传感器，其特征在于，所述检测件设于所述固定部上，所述导线设于所述敏感部上；

所述固定部上设有第一保护层，且所述第一保护层覆盖所述检测件；所述敏感部上设有第二保护层，且所述第二保护层覆盖所述导线。

6.如权利要求5所述的MEMS传感器，其特征在于，所述固定部上设有第一引线，所述第一保护层上设有第一焊盘，所述第一引线将所述第一磁阻单元以及所述第二磁阻单元与所述第一焊盘连接；

所述敏感部上设有第二引线，所述第二保护层上设有第二焊盘，所述第二引线将所述导线与所述第二焊盘连接。

7.如权利要求1所述的MEMS传感器，其特征在于，所述第一磁阻单元的长轴方向和所述第二磁阻单元的长轴方向之间的夹角为80°至100°。

8.如权利要求1至7中任一项所述的MEMS传感器，其特征在于，所述MEMS传感器为MEMS压力传感器、MEMS气体传感器、MEMS麦克风、MEMS温度传感器、MEMS湿度传感器或者MEMS位移传感器。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：壳体，以及如权利要求1至8中任一项所述的MEMS传感器，所述MEMS传感器设于所述壳体上或者所述壳体内。

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