[实用新型]一种MEMS传感器和电子设备

说明书

本实用新型公开了一种MEMS传感器和电子设备。该MEMS传感器包括：在X轴和Y轴组成的平面上分布有第一衬底和第二衬底，所述第一衬底与第二衬底被配置为能产生沿Z轴方向上的相对振动；磁体，所述磁体的磁化方向在X轴和Y轴形成的平面内，所述磁体设置在所述第一衬底上，所述磁体的磁场强度大于8*10⁵安培/米；磁阻器件，所述磁阻器件的磁化方向在Z轴方向上，所述磁阻器件设置在所述第二衬底上；在所述第一衬底与第二衬底之间产生相对振动的情况下，所述磁阻器件的阻值在所述磁体产生的磁场的作用下发生变化。

技术领域

本实用新型属于换能技术领域，具体地，本实用新型涉及一种MEMS传感器以及应用该传感器的电子设备。

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。

上述结构的麦克风，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。

此外，也可以采用传统无背板的磁传感器结构构成麦克风等传感器。以麦克风为例，磁传感器和磁体分别放置在两个相对移动的平面上，声压会使振膜在平面外变形，从而改变磁传感器和磁体之间的间隙。这种结构的传感器，需要精确控制静止位置的间隙，磁传感器与磁体之间的位置关系直接影响到磁传感器的检测准确度，进而影响到传感器的灵敏度和将声音转换成电信号的准确性。在这种传感器结构中，磁体的磁场强度、磁传感器与磁体的相对位置等均会对传感器的灵敏度造成显著影响，因此对加工工艺的加工精度要求较高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种改进的MEMS传感器。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种MEMS传感器，包括：

在X轴和Y轴组成的平面上分布有第一衬底和第二衬底，所述第一衬底与第二衬底被配置为能产生沿Z轴方向上的相对振动；

磁体，所述磁体的磁化方向在X轴和Y轴形成的平面内，所述磁体设置在所述第一衬底上，所述磁体的磁场强度大于8*10⁵安培/米；

磁阻器件，所述磁阻器件的磁化方向在Z轴方向上，所述磁阻器件设置在所述第二衬底上；

在所述第一衬底与第二衬底之间产生相对振动的情况下，所述磁阻器件的阻值在所述磁体产生的磁场的作用下发生变化。

可选地，所述磁阻器件被配置为通过钉扎退火工艺制成，在所述钉扎退火工艺中，对所述磁阻器件施加Z轴方向上的磁场。

可选地，在所述钉扎退火工艺中，退火温度为250℃-300℃。

可选地，所述磁体的磁场强度大于8*10⁶安培/米。

可选地，所述磁体为薄膜磁体，所述磁体的厚度大于0.2微米。

可选地，所述磁阻器件包括钉扎层、间隔层和导磁层，所述间隔层设置在所述钉扎层上，所述导磁层设置在所述间隔层上。

可选地，所述间隔层的材料为铜。

可选地，还包括介电层，所述介电层设置在所述第二衬底上，所述磁阻器件设置在所述介电层上。

可选地，还包括调节结构，所述调节结构与所述第一衬底以及所述磁体之间留有空隙，所述调节结构与所述第二衬底在Z轴方向上存在高度差；

所述调节结构中被配置为能通入信号，以使所述调节结构与所述磁体之间产生作用力；