微机电换能器

摘要

本发明公开了一种微机电换能器(诸如cMUT)。该换能器(500)具有衬底(501)、顶板(540)和其间的中间弹性层(520)。衬底(501)和中间弹性层(520)在其间限定以支承特征部为侧壁的空腔。中间弹性层(520)由支承特征部锚固以在空腔上形成悬臂以实现位于中间弹性层(520)上的连接器的垂直位移。连接器在中间弹性层(520)和顶板(540)之间限定换能空间。通过连接器的垂直位移以类似于活塞的运动移动顶板(540)，来改变换能空间并实现能量转换。各种构造的悬臂包括单悬臂、背对背双悬臂和头对头的双悬臂(桥)是可能的。

主权项

1.一种具有可移动机械部件以转换能量的微机电换能器，所述换能器包括：衬底；位于所述衬底上的中间弹性层，所述衬底和所述中间弹性层在其间限定第一空腔和第二空腔，所述第一空腔和第二空腔共用支承特征部，所述支承特征部包括作为第一空腔的边界的第一侧壁和作为第二空腔的边界的相对的第二侧壁，其中所述中间弹性层具有连接到所述第一侧壁并覆盖所述第一空腔的至少一部分的第一部分以及连接到所述第二侧壁并覆盖所述第二空腔的至少一部分的第二部分；在所述中间弹性层的第一部分上具有连接器高度的第一连接器，所述第一连接器在水平方向上远离所述第一侧壁足够的长度，使得在所述第一连接器和所述第一侧壁之间的所述中间弹性层的第一部分限定在所述第一侧壁处锚固的第一悬臂；在所述中间弹性层的第二部分上具有基本相同的连接器高度的第二连接器，所述第二连接器在水平方向上远离所述第二侧壁足够的长度，使得第二连接器和所述第二侧壁之间的所述中间弹性层的第二部分限定在所述第二侧壁处锚固的第二悬臂；以及位于所述第一连接器和所述第二连接器上的顶板，所述连接器将所述顶板与所述中间弹性层分离以限定在所述顶板下的换能空间，其中所述第一悬臂和所述第一空腔实现所述第一连接器的垂直位移，而所述第二悬臂和所述第二空腔实现所述第二连接器的垂直位移，所述连接器的垂直位移使顶板基本垂直地移动，由此改变换能空间并激活用于能量转换的所述换能器中的换能构件。