本发明涉及一种特别是用于(优选对可听声和/或超声波)进行发声和/或声音检测的mems装置，具有可沿升降轴偏转的膜片和mems单元。所述mems单元包括：至少一个特别是压电的用于产生和/或检测所述膜片的升降运动的悬臂，所述悬臂沿所述升降轴与所述膜片隔开，从而在所述悬臂与所述膜片之间形成空腔；布置在所述空腔中并且与所述膜片连接的升降结构；和将所述悬臂活动地与所述升降结构连接在一起的连接元件。本发明还涉及一种用于相应mems装置的mems单元。
背景技术：
1、由wo 2016/034665 a1已知一种mems，其具有膜片、与膜片耦合的升降结构，和至少两个压电致动器，所述压电致动器通过多个相互隔开的连接元件与升降结构的多个相互隔开的接触点连接。所述至少两个压电致动器被构建成引起升降结构的升降运动，以使膜片发生偏转。此外，所述至少两个压电致动器中的每个均通过至少两个相互隔开的连接元件与升降结构的至少两个相互隔开的接触点连接。实践表明，连接元件和接触点易于因外部施力而受损。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术中的缺点，特别是提供一种mems装置和一种mems单元，其在外力作用下不易受损。
2、本发明用以达成上述目的的解决方案为具有独立权利要求的特征的一种mems装置和一种mems单元。
3、本发明提出一种特别是用于发声和/或声音检测，即优选针对可听声和/或超声波的mems装置。mems装置特别指mems扬声器、mems麦克风和/或mems传感器。所述mems装置包括可沿升降轴偏转的膜片。所述mems装置还包括mems单元。所述mems单元包括至少一个用于产生和/或检测所述膜片的升降运动的悬臂，特别是压电悬臂。所述悬臂沿所述升降轴与所述膜片隔开，从而在所述悬臂与所述膜片之间形成空腔。所述mems单元还包括布置在所述空腔中并且与所述膜片连接的升降结构。因此，所述升降结构在正常使用中连同膜片一起沿升降轴振动。此外，所述mems单元还具有将所述悬臂活动地与所述升降结构连接在一起的连接元件。
4、有利地，所述连接元件在朝所述升降结构的方向上在至少一个区段中变窄和/或在至少一个区段中变宽。通过相应加宽连接元件，可以加固承受特别高载荷的区段。作为补充或替代方案，可以将承受较小负荷的区域变窄，以提高连接元件的弹性和/或柔性。
5、作为补充或替代方案，有利地，所述连接元件具有至少一个凹口。此举可减轻连接元件的重量，进而减小作用于连接元件的力。此外，在连接元件的设有凹口的区域内，可以提高连接元件的弹性和/或柔性。由此，例如可以通过加宽连接元件的一个区段使其更为牢固。同时，可以通过此区域内的相应凹口来确保必要的弹性和/或柔性。
6、有利地，所述悬臂通过单独一个连接元件与所述升降结构连接。这样就能使得连接元件非常牢固，因为可以基本上将所有可用安装空间应用于这样一个连接元件。
7、所述升降结构可以构建为一体式或复合式。采用复合式升降结构时，升降结构的至少两个部分可以直接相连。替代地，该至少两个部分也可以通过布置于其间的附加元件而间接相连。该附加元件例如可指膜片，特别是膜片的刚性加固元件，或在升降结构的两个部分之间延伸的附加耦合元件。升降结构的该至少两个部分间的连接可以构建为刚性的或活动的。
8、有利地，所述连接元件的两个相对的纵侧和/或所述连接元件的基本形状朝所述升降结构的方向呈梯形地逐渐变窄。
9、同样有利地，所述连接元件具有至少一个伸出区段，在所述伸出区段中，所述连接元件具有至少一个伸出部，所述伸出部在所述连接元件的横向上朝所述连接元件的所述两个纵侧中的一个延伸以及/或者在所述连接元件的横向上朝外突出。
10、有利地，所述至少一个伸出部垂直于所述连接元件的纵轴。作为补充或替代方案，所述伸出部的两个相对的纵侧平行于所述连接元件的横轴。
11、此外有利地，所述至少一个伸出部的自由伸出端朝所述升降结构的方向是倾斜的。由此，连接元件在伸出区段的区域内朝升降结构的方向逐渐变窄。
12、此外有利地，所述伸出区段具有两个相对的伸出部，其中优选地，第一伸出部延伸至所述连接元件的第一纵侧，第二伸出部延伸至所述连接元件的第二纵侧。
13、根据另一有利方案，所述连接元件关于其纵向中心轴轴对称。
14、此外有利地，所述至少一个凹口朝所述升降轴的方向完全穿透所述连接元件。由此，所述凹口具有两个相对的开口，其中一个开口位于连接元件的顶侧上，另一开口位于连接元件的底侧上。作为补充或替代方案，有利地，所述至少一个凹口在其周向上环形地闭合。
15、同样有利地，所述凹口构建为在所述连接元件的横向上延伸的横向狭槽。优选地，所述横向狭槽垂直于连接元件的纵向中心轴。
16、此外有利地，所述至少一个凹口布置在所述至少一个伸出区段中，其中所述凹口优选地伸入所述第一和/或第二伸出部。
17、有利地，所述连接元件与所述悬臂特别是仅在沿所述悬臂的横向延伸的优选单独一个第一接触区域内连接。在现有技术所揭示的装置中，接触点在负荷较大时极易破裂。而在较大宽度范围内延伸的接触区域具有更高的抗压强度。
18、此外有利地，所述悬臂支承在所述mems单元的载体上，特别是载体衬底上，并且具有远离载体的自由悬臂端。
19、有利地，所述第一接触区域布置在所述自由悬臂端上以及/或者在所述悬臂的横向上比所述自由悬臂端窄。
20、同样有利地，所述连接元件与所述升降结构特别是仅在沿所述悬臂的横向延伸的优选单独一个第二接触区域内连接。
21、此外有利地，所述第二接触区域布置在所述升降结构的侧壁上以及/或者沿所述悬臂的横向完全在所述侧壁上延伸。
22、此外有利地，在所述悬臂的横向上，所述第一接触区域比所述第二接触区域宽。
23、此外有利地，所述连接元件具有至少一个桥接区段，所述桥接区段优选地将所述至少一个伸出区段与所述第一接触区域、所述第二接触区域或另一邻接的伸出区段连接在一起。
24、有利地，所述至少一个桥接区段在所述连接元件的横向上居中布置以及/或者与所述至少一个伸出区段相比具有较小的宽度。
25、同样有利地，所述连接元件具有多个在所述连接元件的纵向上相互隔开的桥接区段。就此而言有利地，所述桥接区段与所述升降结构的距离越近，宽度越小，其中优选地，悬臂侧桥接区段在所述连接元件的横向上具有大于升降结构侧桥接区段的宽度。
26、此外有利地，所述连接元件具有杉树形基本形状。
27、此外有利地，所述连接元件具有多个在所述连接元件的纵向上相互隔开的伸出区段，其中至少一个伸出区段根据前文的描述构建，其中前述特征可以单独或任意组合地存在。
28、同样有利地，所述伸出区段与所述升降结构的距离越近，宽度越小，其中优选地，悬臂侧伸出区段在所述连接元件的横向上具有大于升降结构侧伸出区段的宽度。
29、有利地，至少两个沿连接元件的纵向相邻的伸出区段的自由伸出端相互对齐。
30、此外有利地，所述连接元件特别是在所述桥接区段中具有至少一个侧向切口，其从所述连接元件的所述两个纵侧中的一个伸入所述连接元件。
31、同样有利地，在所述第一接触区域内，所述连接元件的伸出区段或桥接区段与所述自由悬臂端连接。作为补充或替代方案，有利地，在所述第二接触区域内，所述连接元件的伸出区段或桥接区段与所述升降结构连接。
32、有利地，所述悬臂具有弹性载体层和/或至少一个压电层。
33、为了非常低成本地进行制造，特别是在远离膜片的升降结构端侧的区域内，悬臂的载体层、连接元件以及升降结构的升降结构基底由共同的(特别是单片的)层构成。
34、此外有利地，所述悬臂具有朝所述升降结构的方向逐渐变窄的梯形形状。作为补充或替代方案，有利地，所述连接元件在朝所述升降结构的方向上延续所述梯形形状。
35、有利地，所述mems单元具有多个、特别是六个悬臂，所述悬臂分别通过一个、优选单独一个连接元件与所述升降结构连接，其中所述连接元件优选根据前文的描述构建，其中前述特征可以单独或任意组合地存在。
36、此外有利地，所述连接元件在朝所述升降结构的方向上在至少一个区段中变窄和/或变宽以及/或者所述连接元件具有至少一个凹口。
37、本发明提出一种特别是用于前文所述的mems装置的mems单元，具有：至少一个用于产生和/或检测膜片的升降运动的悬臂，特别是压电悬臂；在正常使用中与所述膜片连接的升降结构；和将所述悬臂活动地与所述升降结构连接在一起的连接元件。有利地，所述连接元件在朝所述升降结构的方向上至少在一个区段中变窄和/或变宽。作为补充或替代方案，有利地，所述连接元件具有至少一个凹口。
38、有利地，所述mems单元根据前述mems装置的mems单元而构建，其中前述特征可以单独或任意组合地存在。
39、本发明提出mems单元在前述mems装置中的应用，其中前述特征可以单独或任意组合地存在。
40、本发明提出一种电子装置，特别是头戴式耳机、眼镜、手机、平板电脑和/或可穿戴设备，具有前述的mems装置，其中前述特征可以单独或任意组合地存在。
1.一种特别是用于发声和/或声音检测的mems装置(1)，
2.根据上一权利要求所述的mems装置，其特征在于，所述悬臂(8)通过单独一个连接元件(14)与所述升降结构(12)连接。
3.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述连接元件(14)的两个相对的纵侧(26，27)和/或所述连接元件(14)的基本形状朝所述升降结构(12)的方向呈梯形地逐渐变窄。
4.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述连接元件(14)具有至少一个伸出区段(28，29，30)，在所述伸出区段(28，29，30)中，所述连接元件(14)具有至少一个伸出部(31，32)，所述伸出部(31，32)在所述连接元件(14)的横向上朝所述连接元件(14)的所述两个纵侧(26，27)中的一个延伸。
5.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述伸出区段(28，29，30)具有两个相对的伸出部(31，32)，其中优选地，第一伸出部(31)延伸至所述连接元件(14)的第一纵侧(26)，第二伸出部(32)延伸至所述连接元件(14)的第二纵侧(27)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述至少一个凹口(24，25)朝所述升降轴(3)的方向完全穿透所述连接元件(14)，
7.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述连接元件(14)与所述悬臂(8)特别是仅在沿所述悬臂(8)的横向延伸的优选单独一个第一接触区域(15)内连接。
8.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述悬臂(8)具有远离所述mems单元(7)的载体(10)的自由悬臂端(11)，以及/或者
9.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述连接元件(14)与所述升降结构(12)特别是仅在沿所述悬臂(8)的横向延伸的优选单独一个第二接触区域(16)内连接。
10.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，在所述悬臂(8)的横向上，所述第一接触区域(15)比所述第二接触区域(16)宽。
11.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述连接元件(14)具有至少一个桥接区段(38，39，40)，所述桥接区段(38，39，40)优选地将所述至少一个伸出区段(28，29，30)与所述第一接触区域(15)、所述第二接触区域(16)或另一邻接的伸出区段(28，29，30)连接在一起。
12.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述至少一个桥接区段(38，39，40)在所述连接元件(14)的横向上居中布置以及/或者与所述至少一个伸出区段(28，29，30)相比具有较小的宽度。
13.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述连接元件(14)具有杉树形基本形状以及/或者
14.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述伸出区段(28，29，30)与所述升降结构(12)的距离越近，宽度越小。
15.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述连接元件(14)特别是在所述桥接区段(38，39，40)中具有至少一个侧向切口(41)，所述侧向切口(41)从所述连接元件(14)的所述两个纵侧(26，27)中的一个伸入所述连接元件(14)。
16.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述悬臂(8)具有朝所述升降结构(12)的方向逐渐变窄的梯形形状以及/或者所述连接元件(14)在朝所述升降结构(12)的方向上延续所述梯形形状。
17.根据上述权利要求中任一项所述的mems装置，其特征在于，所述mems单元(7)具有多个、特别是六个悬臂(8)，所述悬臂(8)分别通过一个、优选单独一个连接元件(14)与所述升降结构(12)连接，其中所述连接元件中的至少一个、特别是所有连接元件，优选是根据上述权利要求中任一项或多项而构建。
18.一种特别是用于根据上述权利要求中任一项所述的mems装置(1)的mems单元(7)，
19.一种电子装置，具有根据上述权利要求中任一项所述的mems装置(1)。
