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公开(公告)号：CN114955979B
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202210525262.4
申请日：2022-05-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明提供了一种差分电容式纤毛水听器及其制造方法，属于水下声纳传感器制造技术领域。本发明差分电容式纤毛水听器结构包括纤毛体、连接梁、中心连接体、上电极、钝化层、介质层、下电极、基底层等；制备方法，使用COMS‑MEMS单片集成工艺，在COMS工艺的后端层设置器件的结构，电路信号处理电子层在器件结构下方集成，各金属层间通过金属钨塞连接。由COMS‑MEMS单片集成工艺制备的差分电容式纤毛水听器具有一致性好、集成化、频带宽、灵敏度高、易封装、可批量生产等优点。
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公开(公告)号：CN119240594A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202410909040.1
申请日：2024-07-08
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于SOI晶圆的MEMS电容式传感器结构及其制备方法，属于MEMS传感器技术领域。该结构包括自上而下设置的上电极层、振膜层、电容空腔层、衬底层和下电极层；电容空腔层上形成有若干个呈矩形阵列排布的电容空腔体，相邻电容空腔体之间形成环状支撑壁，电容空腔体正上方形成振膜体，振膜体周围开设有贯穿振膜层的环状释放通道；上电极层包括若干个位于振膜体顶部的上电极体；下电极层包括设置在衬底层底面上的下电极体。本发明传感器结构制造方法简单，工艺流程少，成本低，可批量生产。本发明传感器结构尺寸小，集成度高，灵敏度高。
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公开(公告)号：CN119197744A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202310767685.1
申请日：2023-06-27
Applicant: 中北大学
IPC: G01H11/06
Abstract: 本发明涉及声波的测量技术领域，尤其涉及一种纤毛式MEMS三维矢量水听器，解决了背景技术中的技术问题，其包括托台、两个半球形透声帽和电路仓筒体，半球形透声帽包括半球形支撑架以及半球形壳体，水听器芯片包括仿生纤毛、硅基底器件层及硅材衬底，硅基底器件层上设有窗口，窗口的中心处设置有正方形的中心连接体，中心连接体的四边通过四根悬臂梁与窗口连接，仿生纤毛连接至中心连接体的中央，硅基底器件层的四根悬臂梁上排布有三组分别用于测量X、Y、Z方向水声信号的惠斯通电桥。本发明所述的水听器不仅可以检测Ｘ、Y平面的水声信号，还可以检测来自Z方向的水声信号，而且采用优化的压阻排布方式，能避免串扰。
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公开(公告)号：CN115780222A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211429161.3
申请日：2022-11-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种高灵敏度MEMS电容式超声波换能器，属于MEMS换能器技术领域。该换能器由若干个换能器单元依次紧密排布组成，换能器单元由上而下依次为上电极层、振动薄膜、绝缘支撑层、衬底硅片和下电极层；换能器单元上设置有若干围绕上电极层周缘一圈均布设置的反射腔，换能器单元上设置有一个内腔，若干反射腔的底部均与内腔的底部连通。本发明超声波换能器是在换能器单元上设计反射腔结构，通过反射腔将超声换能器振动薄膜振动后向下传播损耗的声能向上引导后传播出去，从而提高输出的声能，实现提高MEMS超声波换能器灵敏度的目的。本发明高灵敏度MEMS电容式超声波换能器具有设计科学、结构简单、灵敏度高等优点。
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公开(公告)号：CN115265752A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210833867.X
申请日：2022-07-16
Applicant: 中国人民解放军92578部队 , 中北大学
IPC: G01H11/06
Abstract: 本发明提供了一种同轴封装姿态自校准MEMS矢量水听器。该水听器采用同轴封装技术，将高精度的电子罗经与MEMS矢量水声传感器一体化封装，将MEMS矢量水听器X轴方向与指北方向相重合，利用动态校准测试获得的数据对矢量测向误差进行补偿修正，给出水下目标的真方位。相比于普通的MEMS矢量水听器，本发明采用同轴封装技术，提高了定位精度，具有低频响应好，灵敏度高，体积小，功耗低等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114955979A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210525262.4
申请日：2022-05-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明提供了一种差分电容式纤毛水听器及其制造方法，属于水下声纳传感器制造技术领域。本发明差分电容式纤毛水听器结构包括纤毛体、连接梁、中心连接体、上电极、钝化层、介质层、下电极、基底层等；制备方法，使用COMS‑MEMS单片集成工艺，在COMS工艺的后端层设置器件的结构，电路信号处理电子层在器件结构下方集成，各金属层间通过金属钨塞连接。由COMS‑MEMS单片集成工艺制备的差分电容式纤毛水听器具有一致性好、集成化、频带宽、灵敏度高、易封装、可批量生产等优点。
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公开(公告)号：CN114890374A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210525263.9
申请日：2022-05-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种L型连接梁声发射器件及其制备方法。该声发射器件由下而上依次为基底层、交替设置的介质层及金属层、钝化层，第n层介质层上刻蚀有矩形空腔，空腔顶部形成矩形振膜、L型连接梁及上电极，空腔底部形成下电极。制备时，使用COMS工艺的后端（BEOL）层作为MEMS器件的结构层，COMS电子层在MEMS器件层下方集成，各金属层间通过钨塞互连，最后通过刻蚀形成矩形空腔、矩形振膜及L型连接梁。本发明L型连接梁声发射器件具有可靠性好、体积小、灵敏度高、制造成本低、易于批量生产等优点。
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公开(公告)号：CN111870275A
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN202010720086.0
申请日：2020-07-24
Applicant: 中北大学
IPC: A61B7/04
Abstract: 本发明为一种基于MEMS技术的磁感式电子听诊器探头，解决了目前心音传感器存在灵敏度和信噪比相互制约的问题。本发明电子听诊器探头包括依次榫卯嵌套在一起的负压囊、心音探头壳体、连接体、芯片封装壳体、MEMS声传感器微结构和感应薄膜，感应薄膜上设置有磁体。本发明电子听诊器探头将心音信号从外界环境振动噪声中转化分离出来，进行专一性检测，降低了环境噪声对心音信号检测的影响，提高了其抗干扰能力，使得心音检测精准性提高。同时，由于传感器获取到的心音信号为原始信号，从而降低了后端信号处理电路和消噪算法的难度。
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公开(公告)号：CN107260206B
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN201710553457.9
申请日：2017-07-08
Applicant: 中北大学
IPC: A61B7/04
Abstract: 本发明为一种基于MEMS声传感原理的电子式听诊器，包括两端分别固定聚氨酯透声帽和封装底座的拾音头壳体，拾音头壳体内安装有声传感器微结构并灌满硅油；拾音头壳体通过内置引线的柱形连接管连接手持支撑体，手持支撑体内安装有信号处理电路板和供电电源，信号处理电路板通过引线与声传感器微结构连接，供电电源为信号处理电路板和声传感器微结构供电。本发明听诊器是利用MEMS技术加工的声学传感器作为接收声信号的敏感元件，并结合信号处理电路板上各模块的处理功能，使收到的心肺音信号更准确，同时通过蓝牙模块将实时采集到的心音、心率及呼吸音信号发送到客户端上进行实时显示和分析，并通过相应算法计算出心率等常规参数。
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