CN219536306U - 一种收发一体式mems芯片器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供收发一体式MEMS芯片器件，包括：结构层，所述结构层具有相对的正面及背面，所述结构层具有振膜，所述振膜具有与结构层对应的正面及背面；第一基底，所述第一基底设置在结构层的正面，所述第一基底对应振膜的位置开设有发射腔；第二基底，所述第二基底设置在结构层的背面，所述第二基底对应振膜的位置开设有接收腔；第一压电层结构，所述第一压电层结构设置在振膜的正面。本实用新型提出的收发一体式MEMS芯片器件，提供一种双面压电层结构，将发射信号和接收信号进行了一体化设计，而在物理结构上将发射腔和接收腔进行了独立设置，使得正面只用于发射信号，提高了振动幅度和发射声压级，背面只用于接收信号，提高了灵敏度和带宽。

Description

一种收发一体式MEMS芯片器件

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及半导体工艺技术领域，尤其涉及一种收发一体式MEMS芯片器件。

背景技术

MEMS是一种技术，其最一般的形式可以定义为使用微加工技术制造的小型化机械和机电元件(即设备和结构)。MEMS技术传感器是低成本、高精度的惯性传感器，可用于各种行业应用。MEMS或微机电系统是一种基于芯片的技术，其中传感器由一对电容板之间的悬浮质量组成。当传感器倾斜时，这种悬浮质量会产生电势的差异。然后，产生的差值被测量为电容的变化。

现有技术中MEMS芯片在工作过程中依然会存在振膜的振动幅度小，超声波发射声压级低的问题，综上所述，本申请现提出收发一体式MEMS芯片器件解决上述出现的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决背景技术中提出的问题，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出收发一体式MEMS芯片器件，振膜正面做图形，增加振膜振动幅度，提高超声波的发射声压级，振膜背面做图形，提高带宽，提高灵敏度。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种收发一体式MEMS芯片器件，包括：结构层，所述结构层具有相对的正面及背面，所述结构层具有振膜，所述振膜具有与结构层对应的正面及背面；第一基底，所述第一基底设置在结构层的正面，所述第一基底对应振膜的位置开设有发射腔；第二基底，所述第二基底设置在结构层的背面，所述第二基底对应振膜的位置开设有接收腔；第一压电层结构，所述第一压电层结构设置在振膜的正面；第一支撑肋，所述第一支撑肋设置在振膜的正面，用于分隔第一压电层结构；第二压电层结构，所述第二压电层结构设置在振膜的背面。

根据本实用新型提出的收发一体式MEMS芯片器件，提供一种双面压电层结构，将发射信号和接收信号进行了一体化设计，而在物理结构上将发射腔和接收腔进行了独立设置，使得正面只用于发射信号，提高了振动幅度和发射声压级，背面只用于接收信号，提高了灵敏度和带宽。

根据本实用新型实施例所述的收发一体式MEMS芯片器件，所述第一支撑肋将第一压电层结构分隔为若干扇形结构。

根据本实用新型实施例所述的收发一体式MEMS芯片器件，还包括：第二支撑肋，所述第二支撑肋设置在振膜的背面，所述第二支撑肋将第二压电层结构分隔为若干弧形结构。

下面根据本实用新型的实施例及附图来详细描述本实用新型的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书一个或多个实施例，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为本实用新型实施例提出的收发一体式MEMS芯片器件的结构示意图。

图2为图1中A-A截面的剖面图。

图3为图1中结构层正面的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提出的收发一体式MEMS芯片器件的背面结构示意图。

图5为图4中结构层背面的结构示意图。

附图标记中：1.结构层；2.第一基底；3.发射腔；4.第二基底；5.第一支撑肋；6.第一压电层结构；7.第二压电层结构；8.第二支撑肋；9.接收腔；11.振膜。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

下面根据图1-图5来描述本实用新型实施例中的收发一体式MEMS芯片器件的具体结构。

根据本实用新型实施例提出的一种收发一体式MEMS芯片器件，包括：结构层1、第一基底2、第二基底4、第一压电层结构6、第二压电层结构7和第一支撑肋5。

结构层1具有相对的正面及背面，结构层1具有振膜11，振膜11具有与结构层1对应的正面及背面。

第一基底2设置在结构层1的正面，第一基底2对应振膜11的位置开设有发射腔3，第一压电层结构6设置在振膜11的正面，第一压电层结构6的表面及背面均设置有必要的金属层，第一支撑肋5将第一压电层结构6分隔为若干扇形结构，如图3所示。可选的，第一压电层结构6可均匀分隔成若干面积相同的扇形结构。可选的，第一压电层结构6可分隔成若干面积不同的扇形结构。可选的，第一压电层结构6表面的电极通过第一支撑肋5连接到外部的基底上。可选的，第一支撑肋5将第一压电层结构分隔为6组扇形结构，其中一组扇形结构作为振动状态的监测电极，剩余5组扇形结构为激励电极。

根据本实用新型提出的收发一体式MEMS芯片器件，正面用于发射信号，且采用结构设计，增加振膜11振动幅度，提高超声波的发射声压级。

第二基底4设置在结构层1的背面，第二基底4对应振膜11的位置开设有接收腔9。可选的，接收腔9的正投影面积与发射腔3的正投影面积可相同，也可以不相同，具体视实际情况而定，振膜区域的面积由面积小的腔决定，如图2所示。振膜11的背面设置有第二压电层结构7，第二压电层结构7的表面及背面均设置有必要的金属层。可选的，还包括第二支撑肋8，第二支撑肋8将第二压电层结构7分隔为若干弧形结构，如图5所示。可选的，第二压电层结构7可均匀分隔为若干面积相同的弧形结构。可选的，第二压电层结构7可分隔成若干面积不同的弧形结构。第二支撑肋8为第二压电层结构7起到支撑的作用，避免工艺作用中由于应力释放导致第二压电层结构7坍塌。

根据本实用新型提出的收发一体式MEMS芯片器件，提供一种双面压电层结构，将发射信号和接收信号进行了一体化设计，而在物理结构上将发射腔和接收腔进行了独立设置，使得正面只用于发射信号，提高了振动幅度和发射声压级，背面只用于接收信号，提高了灵敏度和带宽。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种收发一体式MEMS芯片器件，其特征在于，包括：

结构层(1)，所述结构层(1)具有相对的正面及背面，所述结构层(1)具有振膜(11)，所述振膜(11)具有与结构层(1)对应的正面及背面；

第一基底(2)，所述第一基底(2)设置在结构层(1)的正面，所述第一基底(2)对应振膜(11)的位置开设有发射腔(3)；

第二基底(4)，所述第二基底(4)设置在结构层(1)的背面，所述第二基底(4)对应振膜(11)的位置开设有接收腔(9)；

第一压电层结构(6)，所述第一压电层结构(6)设置在振膜(11)的正面；

第一支撑肋(5)，所述第一支撑肋(5)设置在振膜(11)的正面，用于分隔第一压电层结构(6)；

第二压电层结构(7)，所述第二压电层结构(7)设置在振膜(11)的背面。

2.根据权利要求1所述的收发一体式MEMS芯片器件，其特征在于，所述第一支撑肋(5)将第一压电层结构(6)分隔为若干扇形结构。

3.根据权利要求1或2所述的收发一体式MEMS芯片器件，其特征在于，还包括：

第二支撑肋(8)，所述第二支撑肋(8)设置在振膜(11)的背面，所述第二支撑肋(8)将第二压电层结构(7)分隔为若干弧形结构。