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公开(公告)号：CN110560350A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910759772.6
申请日：2019-08-16
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 一种基于Helmholtz共振腔的接收超声换能器，包括通过键合结合的Helmholtz共振腔以及MEMS压电超声换能器；MEMS压电超声换能器由压电叠层结构以及带腔体硅衬底组成，Helmholtz共振腔由压电叠层结构上方的带有上部开口的带腔体硅结构组成，上部开口中形成Helmholtz共振腔孔，其中的空气组成Helmholtz共振腔空气柱；底部带腔体硅衬底结构中部刻蚀形成凸起的硅衬底支柱，压电叠层结构上围绕硅衬底支柱蚀刻环形沟槽，且压电叠层结构上以硅衬底支柱为中心刻蚀若干条径向沟槽，将压电叠层结构分隔成若干扇形或梯形结构；若干扇形或梯形结构形成悬臂梁，且其与硅衬底支柱接触一端形成固定端，远离硅衬底支柱的一端形成自由端。本发明可提高接收超声换能器的性能。
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公开(公告)号：CN118237978A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410401577.7
申请日：2024-04-03
Applicant: 武汉大学
IPC: B23Q17/09
Abstract: 本申请提供了刀具应力温度检测装置及其制备方法，装置包括声表面波器件以及多层关键膜层，声表面波器件包括基底、压电薄膜以及叉指电极；多层关键膜层包括绝缘层以及隔热层，所述绝缘层包括上层绝缘层和下层绝缘层，所述下层绝缘层、所述压电薄膜、所述叉指电极、所述上层绝缘层以及所述隔热层自所述基底上方依次逐层沉积设置。本申请通过多个关键膜层对声表面波器件提供有效的保护并对外界环境起到一定的隔绝作用，具有倾斜c轴取向的压电薄膜在电信号的激励下可以产生两种模式，从而实现对刀具温度和应力的在线监测，结构简单，适配于各种数控机床上的刀具的在线检测。
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公开(公告)号：CN114222231A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111505684.7
申请日：2021-12-10
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于固支梁结构的双晶压电式MEMS麦克风，包括具有空腔的基底；正对空腔设置的压电振膜，压电振膜采用多根固支梁结合的结构，即梁的两端均固定在衬底上，梁的中心均处于同一位置；正对压电振膜设置的接收膜，接收膜与压电振膜之间采用介质层连接；固支梁型压电振膜将电极划分为四个区域，采用有序的电连接方式，将各固支梁串联起来；电极分为顶部电极、中部电极和底部电极，顶部电极和底部电极均只有一层，中部电极由两层电极组成。本发明采用了接收膜的结构以解决固支梁结构之间的大间隙所带来的低频响应问题，并且采用特殊的中部电极设计，极大地提高了双晶压电式MEMS麦克风的输出灵敏度。
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公开(公告)号：CN111054615A
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201911156019.4
申请日：2019-11-22
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明涉及MEMS超声换能器技术，具体涉及一种具有喇叭结构的MEMS压电超声换能器，包括MEMS压电超声换能器和喇叭形状的硅结构；喇叭形状的硅结构键合于MEMS压电超声换能器上表面或下表面，喇叭形状的硅结构内的腔体至少形成1个声波导管，每个声波导管包括至少2级阶梯，每级阶梯包括一阶梯声管，且每一阶梯声管截面积逐渐增大形成喇叭形状腔体。喇叭形状腔体不仅可将MEMS压电超声换能器产生的声波放大，还能将MEMS压电超声换能器背部产生的声波传导至MEMS压电超声换能器顶部，与MEMS压电超声换能器顶部产生的声波叠加传输，进一步增加超声换能器产生的声波强度。该装置能增强MEMS超声换能器产生声波的强度，提升MEMS压电超声换能器能量转换效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111050256A
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201911299953.1
申请日：2019-12-17
Applicant: 武汉大学
IPC: H04R17/02
Abstract: 本发明公开了一种小型化的高灵敏度压电式麦克风，属MEMS压电器件领域。本发明的压电式麦克风包括具有背腔的衬底和固定于衬底上的压电悬臂梁，压电悬臂梁包括与衬底固定连接的固定端和与固定端连接并悬置于背腔上方的自由端，自由端设有降低压电悬臂梁的谐振频率的质量块，通过调整质量块的参数使器件的谐振频率降低到合适的范围。本发明通过在悬臂梁自由端设置质量块，可有效降低器件谐振频率，提高输出电压，在减小麦克风面积时保持麦克风的灵敏度。同时通过连接悬臂梁和固定框架的压电叠层，将电信号在固定框架上引出；进一步地，阵列多个麦克风，进行串联连接可显著增强输出电信号，进行并联连接可减小麦克风元器件的输出阻抗。
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公开(公告)号：CN110681560A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910851350.1
申请日：2019-09-10
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 一种MEMS超声定位传感器，包括：上层衬底(3)；亥姆霍兹谐振腔(2)，形成于上层衬底(3)内；压电式超声发射单元(9)，位于上层衬底(3)上，其上具有至少一个与亥姆霍兹谐振腔(2)连通的通孔(7)；超声接收单元(1)，位于亥姆霍兹谐振腔(2)底部；其中，亥姆霍兹谐振腔(2)的谐振频率与压电式超声发射单元(9)的谐振频率相同，超声接收单元(1)的谐振频率大于或等于压电式超声发射单元(9)的谐振频率。本公开的MEMS超声定位传感器，可以提高传感器的能量转换效率和避免传感器的串扰。
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公开(公告)号：CN110681559A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910851197.2
申请日：2019-09-10
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 一种MEMS压电超声换能器，压电式超声换能器(11)形成在衬底层(1)上，该衬底层(1)内形成有亥姆霍兹谐振腔(16)，亥姆霍兹谐振腔(16)的谐振频率与压电式超声换能器(11)的谐振频率一致，亥姆霍兹谐振腔(16)包括高度大于压电式超声换能器(11)最大振幅的第一空腔(6)，第一空腔(6)的中部下沉形成第二空腔(9)，第一空腔(6)通过压电式超声换能器(11)上的通孔(7)与外部连通。本公开明显减小了亥姆霍兹谐振腔的容积，提高了亥姆霍兹谐振腔的谐振频率。将换能器的谐振频率与亥姆霍兹谐振腔匹配可以最终提高MEMS压电超声换能器的谐振频率。
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公开(公告)号：CN110560349A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910759760.3
申请日：2019-08-16
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 基于Helmholtz共振腔并减小空气阻尼的接收超声换能器，包括位于上部的Helmholtz共振腔以及位于下部的MEMS压电超声换能器，Helmholtz共振腔与MEMS压电超声换能器之间通过键合结合；MEMS压电超声换能器由上部压电叠层结构和下部的带腔体硅衬底组成，Helmholtz共振腔由压电叠层结构上方的带有上部开口的带腔体硅结构组成，带腔体硅结构上部设置有上部开口形成Helmholtz共振腔孔，其中的空气组成Helmholtz共振腔的空气柱；压电叠层结构中部刻蚀有孔洞形成压电叠层孔洞使Helmholtz共振腔与带腔体硅衬底连通，且在压电叠层结构上以压电叠层孔洞为中心刻蚀有若干条放射沟槽，若干条放射沟槽之间的压电叠层结构形成悬臂梁，悬臂梁与压电叠层结构相连一端为固定端，与压电叠层孔洞相连一端为自由端。
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公开(公告)号：CN110475191A
公开(公告)日：2019-11-19
申请号：CN201910806852.2
申请日：2019-08-29
Applicant: 武汉大学
IPC: H04R19/04
Abstract: 一种低空气阻尼MEMS压电式麦克风，包括具有空腔的晶圆衬底和多个具有压电叠层结构的悬臂梁，所述悬臂梁包括设置在晶圆衬底顶面的固定端和悬置于空腔上方的自由端，相邻的悬臂梁之间均设置有间隙，且相邻悬臂梁的自由端均连接有能使悬臂梁同步振动的柔性弹性件，所述悬臂梁上设置有与所述空腔相通的孔口。本发明通过增设压电式麦克风与空腔相贯通的孔口，减小了悬臂梁振动时空气阻尼的影响，提高了麦克风的信噪比。
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