[发明专利]具有改进灵敏度的压电MEMS传感器，诸如力、压力、变形传感器或麦克风

权利要求书

1.一种压电MEMS传感器(50)，包括：

半导体材料的膜(52)，所述膜具有第一和第二表面(52a，52b)；

在所述膜内的柔顺部分(54)，所述柔顺部分从所述第一表面(52a)延伸到所述第二表面(52b)并且在所述第一表面(52a)处具有闭合形状，所述柔顺部分(54)的所述闭合形状将所述膜的第一区域与第二区域分离开，所述第一和第二区域安排在所述柔顺部分的不同侧上，所述柔顺部分(54)具有低于所述膜(52)的所述第一和第二区域的杨氏模量；以及

包括压电材料的敏感区域(57)，所述敏感区域在所述柔顺部分(54)上方在所述第一表面(52a)上延伸，所述敏感区域(57)具有闭合形状，并且具有固定至所述膜(52)的所述第一区域的至少一个第一部分以及固定至所述膜的所述第二区域的一个第二部分，其中，所述膜的安排在所述柔顺部分(54)与所述第二表面(52b)之间的第三区域(55；55’)形成铰链元件。

2.根据权利要求1所述的MEMS传感器，其中，所述柔顺部分(54)是在所述膜(52)中的空腔(53)。

3.根据权利要求2所述的MEMS传感器，其中，所述空腔(53)填充有具有低于所述半导体材料的杨氏模量的柔顺材料(54)。

4.根据权利要求3所述的MEMS传感器，其中，所述柔顺材料选自诸如氧化物或环氧树脂等介电材料、与所述膜的所述半导体材料不同的半导体材料、以及多孔半导体材料。

5.根据以上权利要求中任一项所述的MEMS传感器，包括在所述膜(52)中彼此相邻安排的多个另外的柔顺部分(54)、以及在对应的另外的柔顺部分(54)上方在所述第一表面(52a)上延伸的相应多个另外的敏感区域(57)，所述另外的敏感区域各自在所述对应的另外的柔顺部分的相反侧上固定至所述膜(52)。

6.根据权利要求5所述的MEMS传感器，其中，所述敏感区域(57)以及所述多个另外的敏感区域(57)串联连接在一起。

7.根据权利要求5或6所述的MEMS传感器，其中，每个敏感区域(57)包括层堆叠，所述层堆叠包括第一电极(61)、压电材料区域(60)和第二电极(62)，所述多个另外的敏感区域中的敏感区域(57)的所述第一电极(61)连接至所述多个另外的敏感区域的相邻敏感区域(57)的所述第二电极(62)。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的MEMS传感器，其中，所述柔顺部分(54)、所述另外的柔顺部分(54)、所述敏感区域(57)以及所述另外的敏感区域(57)沿闭合线延伸。

9.根据权利要求8所述的MEMS传感器，其中，所述柔顺部分(54)、所述另外的柔顺部分(54)、所述敏感区域(57)以及所述另外的敏感区域(57)沿同心圆延伸。

10.如以上权利要求中任一项所述的MEMS传感器，形成在包括以下各项的组中所选择的传感器：压力传感器、力传感器、麦克风、负载传感器以及变形传感器。

11.如以上权利要求中任一项所述的MEMS传感器，其中，所述铰链元件(55’)采用与所述膜(52)的所述第一和第二区域的所述材料不同并且具有比所述柔顺部分 (54)更大的杨氏模量的材料。

12.一种声换能器(90)，包括根据以上权利要求中任一项所述的MEMS传感器(50)。

13.一种电子器件(100)，包括微处理器控制单元(101)，包括根据权利要求12 所述的声换能器(90)，所述声换能器连接至所述微处理器控制单元。