CN116668923B - 振动传感器、电子设备及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种振动传感器、电子设备及制作方法,所述振动传感器包括:基础部件,其包括基板和封装外壳;功能部件,其包括MEMS组件和振动组件,MEMS组件和振动组件位于由基板和封装外壳形成的内部空间;MEMS组件包括衬底、第一振膜以及背极板,基板、衬底以及第一振膜合围以形成一背腔;振动组件包括振膜单元,振膜单元和背极板合围以形成一振动腔,振膜单元包括第二振膜和用于支撑所述第二振膜的多个支撑柱,支撑柱的底部固定在背极板的外周。本发明可以减少对振膜组件的单独封装,提高产品一致性并降低封装成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域,尤其涉及一种振动传感器、电子设备及制作方法。
背景技术
振动传感器,例如骨声纹振动传感器,可以通过检测人说话时头颈部骨骼的轻微振动来转换声音信号为电信号。与传统麦克风不同,它不是通过空气传导采集声音,因此能够在嘈杂的环境中以高清晰度传递声音。振动传感器主要由振膜单元和麦克风单元组成。振膜单元负责拾取外界的声音信号,并压缩振动传感器腔体内部的空气。而麦克风单元的振膜则通过感测气流变化,将声音信号转换为电信号。
当前的振动传感器存在一些问题。首先,分别将感测振膜单元、麦克风单元、ASIC芯片、外壳和PCB通过封装工艺组装在一起。封装工艺的精度不高可能会导致产品的一致性差,并增加封装成本。此外,封装过程中的焊接工艺会在振动传感器的腔体内产生大量气体,为了保持腔体内外的气压平衡,需要在振动传感器的振动组件上开设透气孔。然而,开透气孔的孔径和侧壁垂直一致性差可能导致产品一致性差。因此,当前的振动传感器在封装工艺和气压平衡方面存在问题,需要进一步改进和优化。
发明内容
本发明提供一种振动传感器、电子设备及制作方法,用以解决现有技术中振动传感器在封装工艺和气压平衡方面存在的问题。
第一方面,本发明提供一种振动传感器,所述振动传感器包括:
基础部件,其包括基板和封装外壳;
功能部件,其包括MEMS组件和振动组件,所述MEMS组件和所述振动组件位于由所述基板和所述封装外壳形成的内部空间;所述MEMS组件包括衬底、第一振膜以及背极板,所述基板、所述衬底以及所述第一振膜合围以形成一背腔;所述振动组件包括振膜单元,所述振膜单元和所述背极板合围以形成一振动腔,所述振膜单元包括第二振膜和用于支撑所述第二振膜的多个支撑柱,所述支撑柱的底部固定在所述背极板的外周。
在本发明的一些实施例中,所述振动传感器还包括至少一个泄气口,所述泄气口位于相邻两个支撑柱之间以用于平衡所述内部空间和所述振动腔之间的气压并提供电路连接空间。
在本发明的一些实施例中,所述背极板包括一导电层,所述导电层包括多个凹槽;所述支撑柱包括多个第一支撑柱,每个泄气口与每个第一支撑柱间隔设置,所述第一支撑柱包括与所述凹槽对应的凸起;每个凹槽和每个凸起互相嵌合以将所述振膜单元固定在所述背极板的外周。
在本发明的一些实施例中,所述凹槽为十字形凹槽。
在本发明的一些实施例中,所述导电层的第一电极位和所述振膜单元的第二电极位分别位于不同的泄气口。
在本发明的一些实施例中,所述功能部件还包括ASIC组件,所述ASIC组件通过所述至少一个泄气口引出的连接线将所述第一电极位和所述第二电极位分别与所述MEMS组件实现电路连接。
在本发明的一些实施例中,所述振动组件还包括质量块,所述质量块位于所述第二振膜朝向所述振动腔的第一表面或位于所述第二振膜远离所述振动腔的第二表面。
在本发明的一些实施例中,所述封装外壳设有在厚度方向上贯穿所述封装外壳的通孔,所述背极板设有在厚度方向上贯穿所述背极板的声孔。
第二方面,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括第一方面所述的振动传感器。
第三方面,本发明还提供一种振动传感器的制作方法,所述制作方法包括:
制作一MEMS组件,并在所述MEMS组件刻蚀以形成一背腔,其中所述MEMS组件包括衬底、第一牺牲层、第一振膜、第二牺牲层以及背极板,所述背极板包括一导电层;
在所述导电层上涂覆光刻胶,通过曝光工艺和显影处理形成振膜单元的第二振膜和用于支撑所述第二振膜的多个支撑柱,所述支撑柱的底部固定在所述背极板的外周。
在本发明的一些实施例中,所述在所述导电层上涂覆光刻胶,通过曝光工艺和显影处理形成振膜单元的第二振膜和用于支撑所述第二振膜的多个支撑柱的步骤包括:
在所述导电层刻蚀出多个凹槽;
在所述凹槽上涂覆光刻胶,并通过两次曝光工艺和一次显影处理以得到振膜单元的第二振膜和支撑柱,其中所述支撑柱包括与所述凹槽对应的凸起;
将所述凹槽和所述凸起互相嵌合以将所述振膜单元固定在所述背极板的外周。
在本发明的一些实施例中,所述通过两次曝光工艺和一次显影处理以得到振膜单元的第二振膜和支撑柱的步骤包括:
第一次曝光工艺定义出所述第二振膜的图案,曝光时长为t1;
第二次曝光工艺定义出所述支撑柱的图案,曝光时长为t2,其中,t2>t1;
通过一次显影处理去除未曝光区域,以同时形成所述第二振膜、所述支撑柱以及至少一个泄气口,所述泄气口位于相邻两个支撑柱之间以用于平衡内部空间和振动腔之间的气压并提供电路连接空间;
其中,所述导电层的第一电极位和所述振膜单元的第二电极位位于不同的泄气口以实现电连接。
在本发明的一些实施例中,所述制作方法还包括:
通过电镀工艺在所述第二振膜上形成一层质量块,并通过释放工艺将所述第一牺牲层和所述第二牺牲层进行部分释放以使得所述第一振膜能够产生变形。
本发明提供一种振动传感器、电子设备及制作方法,通过将振膜单元直接固定在背极板的外周,可以减少对振动组件的单独封装,提高产品一致性并降低封装成本。
此外,利用振膜单元直接固定在背极板所形成的至少一个泄气口,可以平衡内部空间和振动腔之间的气压而无需在振膜单元上设置泄气孔,并且还可以为MEMS组件与ASIC组件提供电路连接空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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获得其他的附图。
图1是本发明提供的振动传感器的截面示意图;
图2是本发明提供的导电层的结构示意图;
图3是本发明提供的振膜单元的结构示意图;
图4是本发明提供的振动传感器的制作方法的流程图;
图5是本发明形成背腔结构步骤的结构示意图;
图6是本发明形成凹槽结构步骤的结构示意图;
图7A是本发明形成振膜结构步骤的结构示意图;
图7B是本发明第一次曝光形成的第二振膜的示意图;
图7C是本发明第二次曝光形成的支撑柱的示意图;
图8是本发明形成质量块步骤的结构示意图;
图9是本发明释放牺牲层步骤的结构示意图。
【附图标记】
1:振动传感器;10:基础部件;20功能部件;
11:基板;12:封装外壳;13:内部空间;
14:背腔;15:振动腔;
21:MEMS组件;22:振动组件;23:ASIC组件;
211:衬底;212:第一振膜;213:背极板;
214:第一牺牲层;215:第二牺牲层;
221:振膜单元;222:质量块;
2131:导电层;2132:支撑层;
2131-1:第一电极位;2131-2:第二电极位;
2131-3:声孔;2131-4:凹槽;
2211:第二振膜;2212:支撑柱;2213:泄气口;
2212-1:第一支撑柱;2212-2:凸起;121:通孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。
以下对本发明涉及的技术术语进行描述:
麦克风是一种将声压信号最终转换为电信号的压力传感器,使用微机电工艺技术制造的小型麦克风称为MEMS麦克风或微麦克风,MEMS麦克风主要包括衬底、振膜和背板,振膜与背板之间具有间隙,气压的改变会导致振膜变形,振膜与背板之间的电容值发生改变,从而转换为电信号输出。
PCB(Printed Circuit Board,印制电路板,也被称为基板),是电子元器件的支撑体,也是电子元器件电气相互连接的载体。
为了解决现有技术中振动传感器在封装工艺和气压平衡方面存在的问题,本发明提供一种振动传感器、电子设备及制作方法,通过将振膜单元直接固定在背极板的外周,可以减少对振动组件的单独封装,提高产品一致性并降低封装成本。此外,利用振膜单元直接固定在背极板所形成的至少一个泄气口,可以平衡内部空间和振动腔之间的气压而无需在振膜单元上设置泄气孔,并且还可以为MEMS组件与ASIC组件提供电路连接空间。
下面结合图1-图9描述本发明的振动传感器、电子设备及制作方法。
请参考图1,图1是本发明提供的振动传感器的截面示意图。一种振动传感器1,包括基础部件10和功能部件20。其中基础部件10包括基板11和封装外壳12。功能部件20包括MEMS组件21和振动组件22。
示例性地,MEMS组件21和振动组件22位于由基板11和封装外壳12形成的内部空间13。其中,封装外壳12设有在厚度方向上贯穿该封装外壳12的通孔121。
示例性地,MEMS组件21包括衬底211、第一振膜212以及背极板213。基板11、衬底211以及第一振膜212合围以形成一背腔14。
示例性地,振动组件22包括振膜单元221和质量块222,振膜单元221和背极板213合围以形成一振动腔15。其中,振膜单元221包括第二振膜2211和用于支撑第二振膜2211的支撑柱2212,支撑柱2212的底部固定在背极板213的外周。
在本发明的一些实施例中,一种振动传感器1还包括至少一个泄气口2213,泄气口2213位于相邻两个支撑柱2212之间,以用于平衡内部空间13和振动腔15之间的气压以及提供电路连接空间。
需要说明的是,泄气口2213的设置能起到平衡内部空间13和振动腔15的内外气压的作用。
具体地,振动腔15可以通过泄气口2213与内部空间13连通,在振动组件22振动时,振动腔15中与内部空间13中的气体能够通过泄气口2213相互流动,使振动腔15中与内部空间13中的气压得以平衡,避免振动组件22两侧的内部空间13和振动腔15形成封闭空间,导致振动组件22振动时在内部空间13和振动腔15中形成高压或低压影响振动组件22的振动幅度,从而影响振动传感器的灵敏度。
本发明通过将MEMS组件21和振动组件22合理布局在基础部件10的内部空间13中,并且通过MEMS工艺将振膜组件22加工在MEMS组件21上,可以减少对振膜组件22的单独封装。同时,利用背腔14和振动腔15的形成,可以实现对外部声音或振动信号的感知和转换。此外,通过泄气口2213的设置,可以平衡内部空间13和振动腔15之间的气压以及提供电路连接的空间,以满足传感器的工作需求。
另外,MEMS组件21的背极板213可以为振动组件22的振膜单元221提供支撑和固定作用。它通过与振膜单元221的连接,保持振膜单元221的稳定位置,使其能够正常工作。
在本发明的一些实施例中,请参考图2,图2是本发明提供的导电层的结构示意图。背极板213包括一导电层2131,图2示出的是导电层2131的图形,导电层2131包括多个凹槽2131-4。背极板213设有在厚度方向上贯穿背极板213的声孔2131-3。
在本发明的一些实施例中,请参考图3,图3是本发明提供的振膜单元的结构示意图。支撑柱2212包括多个第一支撑柱2212-1,例如图3示出的四个第一支撑柱2212-1,每个泄气口2213与每个第一支撑柱2212-1间隔设置,第一支撑柱2212-1包括与凹槽2131-4对应的凸起2212-2。每个凹槽2131-4和每个凸起2212-2互相嵌合以将振膜单元221固定在背极板213的外周。
在本发明的一些实施例中,泄气口2213的具体数量和具体位置不限于图2、图3中所示的数量和位置,具体实施时可根据需要进行适应性的调整。
示例性地,导电层2131上的凹槽2131-4可以是十字形凹槽。另外,导电层2131的第一电极位2131-1和振膜单元221的第二电极位2131-2可以分别位于不同的泄气口2213。
在本发明的一些实施例中,振动组件22还包括质量块222,质量块222位于第二振膜2211朝向振动腔15的第一表面(即下表面)或位于第二振膜2211远离振动腔15的第二表面(即上表面)。
在本发明的一些实施例中,本发明所述振动传感器1的功能部件20还包括ASIC组件23,ASIC组件23通过至少一个泄气口2213引出的连接线将所述第一电极位和所述第二电极位分别与MEMS组件21实现电路连接。
具体地,第一电极位2131-1和第二电极位2131-2分别与ASIC组件23连接。当振动传感器1受到外界振动时,第二电极位2131-2的位移会导致第一电极位2131-1与第二电极位2131-2之间的电场变化,该电场变化会通过连接到ASIC组件23的第一电极位2131-1传递给ASIC组件23。
综上,上述振动传感器1在接受到振动信号或压力信号时,振动组件22产生振动,具体为质量块222振动带动第二振膜2211振动,使得振动腔15内的气体产生振动,并通过MEMS组件21的背极板213的声孔2131-3而使得的第一振膜212振动,第一振膜212在振动过程中与背极板213的间距发生变化,即改变了MEMS组件21产生的电容的大小,通过测量这个电容的变化,可以转换为电信号,从而实现将振动信号或压力信号转变为相对应的电信号。电信号通过泄气口2213引出的连接线实现与ASIC组件23的电连接,ASIC组件23可以对该电信号进行放大、滤波等处理步骤。处理后的信号可以通过输出引脚传递给其他设备或系统,例如微处理器、数据采集卡等。
在本发明的一些实施例中,请参考图4,图4是本发明提供的振动传感器的制作方法的流程图。本发明还提供一种振动传感器的制作方法,所述制作方法包括:
步骤410,制作一MEMS组件,并在所述MEMS组件刻蚀以形成一背腔。
其中所述MEMS组件包括衬底、第一牺牲层、第一振膜、第二牺牲层以及背极板,所述背极板包括一导电层。
步骤420,在导电层涂覆光刻胶,通过曝光工艺和显影处理形成振膜单元的第二振膜和用于支撑所述第二振膜的多个支撑柱,所述支撑柱的底部固定在所述背极板的外周。
以下对上述步骤410~420进行具体描述。
在本发明的一些实施例中,步骤410中制作一MEMS组件,该MEMS组件的制作工艺与传统的麦克风制作工艺一样,在此不再赘述。
请参考图5,图5是本发明形成背腔结构步骤的结构示意图。图5中MEMS组件21包括衬底211、第一振膜212、背极板213、第一牺牲层214以及第二牺牲层215。其中,背极板213可以包括一导电层2131和一支撑层2132。但是在完成ICP刻蚀工艺形成背腔14时,先不进行释放工艺。
ICP刻蚀(Inductively Coupled Plasma Etching)是一种常用的刻蚀工艺,用于在微纳米尺度上制造器件和结构。它利用感应耦合等离子体(ICP)产生的高能离子束来去除材料表面的原子或分子,从而实现对材料的刻蚀。ICP刻蚀工艺具有高精度、高选择性和较低的表面粗糙度等优点。
释放工艺是一种在微纳米尺度器件制造中的工艺步骤,用于将器件从底部基底或支撑材料中释放出来。本发明将这个步骤安排在器件的最后阶段,以使器件能够自由运动、变形或与其他器件进行连接。
在本发明的一些实施例中,上述步骤420中,在导电层上刻蚀出多个凹槽,并在导电层涂上光刻胶,以及通过曝光工艺和显影处理形成振膜单元的第二振膜和支撑柱的步骤包括:
步骤421,在导电层刻蚀出多个凹槽。
请参考图6,图6是本发明形成凹槽结构步骤的结构示意图。在导电层2131上刻蚀出十字形的凹槽2131-4,增加振膜单元221和导电层2131之间的粘合力,防止在后续的释放工艺过程中,释放溶液将振膜单元221和导电层2131分离。
步骤422,在凹槽2131-4上涂覆光刻胶,并通过两次曝光工艺和一次显影处理以得到振膜单元221的第二振膜2211和支撑柱2212,其中支撑柱2212包括与凹槽2131-4对应的凸起。
具体请参看图7A所示,图7A是本发明形成振膜结构步骤的结构示意图。
其中,步骤422中所述通过两次曝光工艺和一次显影处理以得到振膜单元的第二振膜和支撑柱的步骤包括:
步骤4221,第一次曝光工艺定义出所述第二振膜的图案,曝光时长为t1,第二振膜2211的图案如图7B所示。
该步骤可以控制第二振膜2211的形状和尺寸,从而满足特定的设计要求和性能需求。通过精确控制曝光时长,可实现所需振膜厚度。
步骤4222,第二次曝光工艺定义出所述支撑柱的图案,曝光时长为t2,其中t2>t1,支撑柱2212的图案如图7C所示,图中的支撑柱2212包括四个第一支撑柱2212-1。
该步骤可以通过增加曝光时间,以形成厚度大于第二振膜2211的支撑柱2212。
步骤4223,通过一次显影处理去除未曝光区域,以同时形成第二振膜2211、支撑柱2212以及至少一个泄气口2213,泄气口2213位于相邻两个支撑柱2212之间以用于平衡内部空间和振动腔之间的气压并提供电路连接空间。
步骤423,将凹槽和凸起互相嵌合以将振膜单元221固定在背极板213的外周。
由于支撑柱2212的底部和凹槽结构2131-4相互嵌接触,以使得支撑柱2212的底部也具有与凹槽2131-4对应的凸起,从而提高了振膜单元221和背极板213之间的粘结力。
具体地,振膜单元221的结构可参考图2所示,导电层2131的第一电极位2131-1和振膜单元221的第二电极位2131-2位于不同的泄气口2213以实现电连接。当第二振膜2211在感测到振动信号时发生变形,支撑柱2212支撑第二振膜2211的变形,而泄气口2213可以为MEMS组件21和ASIC组件23的电路连接,留出打线空间,并且泄气口2213可同时作为泄气结构。
在本发明的一些实施例中,本发明所述振动传感器的制作方法还包括:
步骤430,通过电镀工艺在所述第二振膜上形成一层质量块,并通过释放工艺将所述第一牺牲层和所述第二牺牲层进行部分释放以使得所述第一振膜能够产生变形,具体包括:
步骤431,通过电镀工艺在第二振膜2211上形成一层质量块222。请参考图8,图8是本发明形成质量块步骤的结构示意图。可以在第二振膜2211上形成一层与第二振膜2211面积大小相接近的质量块222。当第二振膜2211的面积大小和质量块222的面积大小相接近时,由于质量块222是金属材质,故其质量较大,因而可进一步提高产品的灵敏度。
步骤432,通过释放工艺将第一牺牲层214和第二牺牲层215进行部分释放以使得第一振膜212能够产生变形。
具体请参考图9,图9是本发明释放牺牲层步骤的结构示意图。释放工艺解除了第一牺牲层214和第二牺牲层215的约束,使得第一振膜212能够自由弯曲和变形,以便第一振膜212对第二振膜2211的振动信号做出响应。
通过以上制作方法,实现了背腔、凹槽、振膜单元、支撑柱、第二振膜、质量块以及第一振膜的制备,从而构建了具有特定功能和性能的振动传感器。
需要说明的是,牺牲层在制造过程中起到临时的支撑或保护作用,但在最终的器件或结构中并不需要存在。释放工艺可以使用化学、物理或热力学方法来实现。具体的释放方法取决于使用的材料和制造工艺。例如,可以通过浸泡在特定的溶液中来溶解牺牲层。
综上所述,本发明通过将振膜单元和MEMS组件的背极板整合在一起,且可通过泄气口平衡振动的气压,无需在振膜单元上单独开孔,解决了封装工艺和泄气孔加工工艺引起的产品一致性差的问题,节省了封装成本。由于振动腔的体积变小,振膜单元的振动信号可以更有效地传达到MEMS组件的第一振膜上,并且质量块进一步增大了振膜单元的惯性,从而进一步的提高了振膜单元的灵敏度,产品的信噪比更高。
本发明实施例还提供一种电子设备,电子设备可以包括上述任意一个实施例中的振动传感器结构,类似部件的结构和功能如上述所示,在此不再赘述。
示例性地,电子设备可以为具有音频播放功能的设备,如手机、音箱、平板电脑、电视机、笔记本电脑、点读机等任何具有将声音信号转换为电信号或者将电信号转换为声音信号的设备,本发明实施例不对电子设备的类型进行限定。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种振动传感器,其特征在于,所述振动传感器包括:
基础部件,其包括基板和封装外壳;
功能部件,其包括MEMS组件和振动组件,所述MEMS组件和所述振动组件位于由所述基板和所述封装外壳形成的内部空间;所述MEMS组件包括衬底、第一振膜以及背极板,所述基板、所述衬底以及所述第一振膜合围以形成一背腔;所述振动组件包括振膜单元,所述振膜单元和所述背极板合围以形成一振动腔,所述振膜单元包括第二振膜和用于支撑所述第二振膜的多个支撑柱,所述支撑柱的底部固定在所述背极板的外周;
所述振动传感器在接收到振动信号或压力信号时,所述振动组件的所述第二振膜产生振动以使得所述振动腔内的气体产生振动,进而使得所述MEMS组件的所述第一振膜振动,从而实现将振动信号或压力信号转变为相对应的电信号。
2.根据权利要求1所述的振动传感器,其特征在于,所述振动传感器还包括至少一个泄气口,所述泄气口位于相邻两个支撑柱之间以用于平衡所述内部空间和所述振动腔之间的气压并提供电路连接空间。
3.根据权利要求2所述的振动传感器,其特征在于,所述背极板包括一导电层,所述导电层包括多个凹槽;所述支撑柱包括多个第一支撑柱,每个泄气口与每个第一支撑柱间隔设置,所述第一支撑柱包括与所述凹槽对应的凸起;每个凹槽和每个凸起互相嵌合以将所述振膜单元固定在所述背极板的外周。
4.根据权利要求3所述的振动传感器,其特征在于,所述凹槽为十字形凹槽。
5.根据权利要求3或4所述的振动传感器,其特征在于,所述导电层的第一电极位和所述振膜单元的第二电极位分别位于不同的泄气口。
6.根据权利要求5所述的振动传感器,其特征在于,所述功能部件还包括ASIC组件,所述ASIC组件通过所述至少一个泄气口引出的连接线将所述第一电极位和所述第二电极位分别与所述MEMS组件实现电路连接。
7.根据权利要求6所述的振动传感器,其特征在于,所述振动组件还包括质量块,所述质量块位于所述第二振膜朝向所述振动腔的第一表面或位于所述第二振膜远离所述振动腔的第二表面。
8.根据权利要求1所述的振动传感器,其特征在于,所述封装外壳设有在厚度方向上贯穿所述封装外壳的通孔,所述背极板设有在厚度方向上贯穿所述背极板的声孔。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括权利要求1-8任一项所述的振动传感器。
10.一种振动传感器的制作方法,其特征在于,用于制作权利要求1-8任一项所述的振动传感器,所述制作方法包括:
制作一MEMS组件,并在所述MEMS组件刻蚀以形成一背腔,其中所述MEMS组件包括衬底、第一牺牲层、第一振膜、第二牺牲层以及背极板,所述背极板包括一导电层;
在所述导电层上涂覆光刻胶,通过曝光工艺和显影处理形成振膜单元的第二振膜和用于支撑所述第二振膜的多个支撑柱,所述支撑柱的底部固定在所述背极板的外周。
11.根据权利要求10所述的振动传感器的制作方法,其特征在于,所述在所述导电层上涂覆光刻胶,通过曝光工艺和显影处理形成振膜单元的第二振膜和用于支撑所述第二振膜的多个支撑柱的步骤包括:
在所述导电层刻蚀出多个凹槽;
在所述凹槽上涂覆光刻胶,并通过两次曝光工艺和一次显影处理以得到振膜单元的第二振膜和支撑柱,其中所述支撑柱包括与所述凹槽对应的凸起;
将所述凹槽和所述凸起互相嵌合以将所述振膜单元固定在所述背极板的外周。
12.根据权利要求11所述的振动传感器的制作方法,其特征在于,所述通过两次曝光工艺和一次显影处理以得到振膜单元的第二振膜和支撑柱的步骤包括:
第一次曝光工艺定义出所述第二振膜的图案,曝光时长为t1;
第二次曝光工艺定义出所述支撑柱的图案,曝光时长为t2,其中,t2>t1;
通过一次显影处理去除未曝光区域,以同时形成所述第二振膜、所述支撑柱以及至少一个泄气口,所述泄气口位于相邻两个支撑柱之间以用于平衡内部空间和振动腔之间的气压并提供电路连接空间;
其中,所述导电层的第一电极位和所述振膜单元的第二电极位位于不同的泄气口以实现电连接。
13.根据权利要求10所述的振动传感器的制作方法,其特征在于,所述制作方法还包括:
通过电镀工艺在所述第二振膜上形成一层质量块,并通过释放工艺将所述第一牺牲层和所述第二牺牲层进行部分释放以使得所述第一振膜能够产生变形。
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