【技术实现步骤摘要】
本解决方案涉及一种微机电按钮器件，采用微机电系统技术制造，特别是用于便携式或可佩戴电子装置。
技术介绍
1、例如在便携式电子装置(诸如智能手机或平板电脑)或可佩戴电子装置(诸如智能手表或电子手环)领域中已知的需求是提供包括物理按钮(即，未经由触摸屏技术提供)的用户接口元件，并且满足不可渗透性的要求，以便即使在存在湿气、水或其他种类的液体的情况下也能够使用同一便携式或可佩戴电子装置。
2、通常，这种用户接口元件的提供特别复杂，具有专用的组装系统，例如包括密封垫圈、所谓的o形环，或被设计为在与上述便携式或可佩戴电子装置的外壳或壳体的耦合中保证水密性，并且因此防止水或其他液体渗入到同一壳体中的类似元件。
3、例如，us2015/0092345a1公开了一种用于便携式电子装置、特别是智能手机中的密封物理按钮。该按钮包括帽，该帽具有电子装置的壳体外部的部分，并且具有凸缘部分，该凸缘部分在壳体内部、与按钮元件的保持器元件的互补凸缘互锁。该帽还包括向下定向的中心柱，该中心柱成比例并且定向为与按钮元件的顶表面接口连接。按钮的保持器元件具有孔径，该孔径的尺寸和定位用于接收帽的中心柱，并且搁置在壳体内的搁架上，以便形成密封耦合。
4、这类解决方案除了实现起来很复杂之外，通常还会随着时间的推移以及由于材料的相关老化而出现磨损和损坏的问题。
5、其他提出的解决方案(例如，参见us2013/1887742a1)设想使用被布置在便携式或可佩戴电子装置的壳体内、与同一壳体的一部分相距一距离的电感元件(例如，线圈
6、甚至上述解决方案也不能免于缺陷，例如由于相关联的能量消耗和实现的一般困难，特别是由于可用于在上述便携式或可佩戴电子装置中提供物理按钮(和相关联的电感元件)的尺寸减小。
技术实现思路
1、本公开的各种实施例提供了一种解决方案，该解决方案将能够克服先前强调的问题。
2、根据本公开，提供了一种用于便携式或可佩戴型电子装置的微机电按钮器件。
3、在一个实施例中，一种微机电按钮器件包括半导体材料的衬底、掩埋电极、结构层和帽。半导体材料的衬底具有前表面和后表面，前表面和后表面在水平面中具有延伸部，并且沿垂直于水平面的竖直轴线彼此相对；掩埋电极，在衬底上；结构层，包括移动电极，移动电极覆盖衬底，并且以分离距离弹性地悬置在掩埋电极上方以形成检测电容器；以及帽，耦合到结构层，并且具有面对结构层的第一主表面以及沿竖直轴线与第一主表面相对的第二主表面，帽被设计为机械耦合到电子装置的外壳的可变形部分，其中帽在第一主表面上具有致动部分，致动部分在移动电极上，并且被配置为在施加在第二主表面上的压力存在的情况下，引起移动电极朝向掩埋电极的偏转，偏转被配置为引起检测电容器的电容变化，电容变化指示微机电按钮器件的致动。
4、在一个实施例中，其中压力是电子装置的外壳的可变形部分的变形的结果，结果是由于从外壳外部施加在可变形部分上的外力而导致的，外力用于致动微机电按钮器件。
5、在一个实施例中，其中帽在致动部分的相对侧具有第一凹部和第二凹部，第一凹部和第二凹部在竖直轴线的方向上延伸到帽中。
6、在一个实施例中，其中致动部分是突起，突起从帽的第一主表面开始沿竖直轴线朝向结构层延伸，并且致动部分具有被布置成与移动电极接触或靠近移动电极的一端。
7、在一个实施例中，其中结构层包括弹性悬置元件，弹性悬置元件具有耦合到移动电极的第一端以及固定地耦合到衬底的第二端，弹性悬置元件被配置为支撑移动电极，并且使得移动电极能够朝向掩埋电极进行电极偏转，移动电极以悬臂方式悬置在掩埋电极上方。
8、在一个实施例中，还包括：导电元件，在衬底上，其中结构层包括锚固元件，锚固元件通过导电元件固定地耦合到衬底，导电元件被配置用于电连接到移动电极。
9、在一个实施例中，其中结构层包括外部框架，外部框架在内部限定窗口，移动电极被布置在窗口中，帽通过键合区域耦合到外部框架。
10、在一个实施例中，其中锚固元件由外部框架的一部分限定。
11、在一个实施例中，还包括：掩埋腔，被布置在前表面与掩埋电极之间，掩埋电极悬置在衬底的前表面上方一距离处。
12、在一个实施例中，还包括：内框架，被布置在结构层中，掩埋电极被内框架支撑在内框架悬置在掩埋腔上方的位置，其中内框架通过至少一个相应弹性悬置元件与衬底弹性地去耦，至少一个相应弹性悬置元件具有耦合到内框架的相应第一端以及固定地耦合到衬底的第二端。
13、在一个实施例中，还包括：相应导电元件，其中结构层包括相应锚固元件，以及相应弹性悬置元件的第二端连接到相应锚固元件，并且通过相应导电元件固定地耦合到衬底，相应导电元件被配置用于电连接到掩埋电极。
14、在一个实施例中，还包括：检测结构，包括衬底、掩埋电极、结构层和帽；以及封装件，具有支撑层，支撑层具有与检测结构耦合的相应前表面以及与相应前表面相对的相应后表面，其中相应后表面限定封装件的主外表面，封装件被配置为：被耦合到集成电连接路径的柔性支撑件，并且被容纳在电子装置的外壳内，并且封装件包括涂层，涂层覆盖并且横向涂覆检测结构，以限定封装件的外侧表面的一部分和另一主外表面的一部分，另一主外表面的一部分由检测结构的帽的第二主表面限定。
15、在一个实施例中，还包括：电子电路，与检测结构相关联，并且在相应半导体材料管芯中，电子电路与检测结构并排地耦合到支撑层。
16、本公开还公开了一种用户接口元件，包括外壳和微机电按钮器件。外壳，具有可变形部分；以及微机电按钮器件，包括半导体材料的衬底、掩埋电极、结构层和帽。半导体材料的衬底，具有前表面和后表面，前表面和后表面在水平面中具有延伸部，并且沿垂直于水平面的竖直轴线彼此相对；掩埋电极，在衬底上；结构层，包括移动电极，移动电极覆盖衬底，并且以分离距离弹性地悬置在掩埋电极上方以形成检测电容器；以及帽，耦合到结构层，并且具有面对结构层的第一主表面以及沿竖直轴线与第一主表面相对的第二主表面，帽被设计为机械耦合到外壳的可变形部分，其中帽在第一主表面上具有致动部分，致动部分在移动电极上，并且被配置为在施加在第二主表面上的压力存在的情况下，引起移动电极朝向掩埋电极的偏转，偏转被配置为引起检测电容器的电容变化，电容变化指示微机电按钮器件的致动。
17、在一个实施例中，其中用户接口元件限定物理按钮。
18、本公开还公开了一种电子装置，包括外壳和用户接口元件。外壳，具有可变形部分；以及用户接口元件，限定物理按钮，用户接口元件具有微机电按钮器件，微机电按钮器件包括半导体材料的衬底、掩埋电极、结构层和帽。半导体材料的衬底，具有前表面和后表面，前表面和后表面在水平面中具有延伸部，并且沿垂直于水平面的竖直轴线彼此相对；掩埋电极，在衬底上；结构层，包括移动电极，移动电极覆盖衬底，并且以分离本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微机电按钮器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中所述压力是所述电子装置的所述外壳的所述可变形部分的变形的结果，所述结果是由于从所述外壳外部施加在所述可变形部分上的外力而导致的，所述外力用于致动所述微机电按钮器件。
3.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中所述帽在所述致动部分的相对侧具有第一凹部和第二凹部，所述第一凹部和所述第二凹部在所述竖直轴线的方向上延伸到所述帽中。
4.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中
5.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中所述结构层包括弹性悬置元件，所述弹性悬置元件具有耦合到所述移动电极的第一端以及固定地耦合到所述衬底的第二端，所述弹性悬置元件被配置为支撑所述移动电极，并且使得所述移动电极能够朝向所述掩埋电极进行电极偏转，所述移动电极以悬臂方式悬置在所述掩埋电极上方。
6.根据权利要求5所述的微机电按钮器件，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的微机电按钮器件，其特征在于，其
8.根据权利要求7所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中所述锚固元件由所述外部框架的一部分限定。
9.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求9所述的微机电按钮器件，其特征在于，还包括：
11.根据权利要求10所述的微机电按钮器件，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，还包括：
13.根据权利要求12所述的微机电按钮器件，其特征在于，还包括：
14.一种用户接口元件，其特征在于，包括：
15.根据权利要求14所述的用户接口元件，其特征在于，其中所述用户接口元件限定物理按钮。
16.一种电子装置，其特征在于，包括：
17.根据权利要求16所述的电子装置，其特征在于，还包括：
18.根据权利要求16所述的电子装置，其特征在于，其中所述电子装置是便携式或可佩戴电子装置。
...【技术特征摘要】
1.一种微机电按钮器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中所述压力是所述电子装置的所述外壳的所述可变形部分的变形的结果，所述结果是由于从所述外壳外部施加在所述可变形部分上的外力而导致的，所述外力用于致动所述微机电按钮器件。
3.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中所述帽在所述致动部分的相对侧具有第一凹部和第二凹部，所述第一凹部和所述第二凹部在所述竖直轴线的方向上延伸到所述帽中。
4.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中
5.根据权利要求1所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中所述结构层包括弹性悬置元件，所述弹性悬置元件具有耦合到所述移动电极的第一端以及固定地耦合到所述衬底的第二端，所述弹性悬置元件被配置为支撑所述移动电极，并且使得所述移动电极能够朝向所述掩埋电极进行电极偏转，所述移动电极以悬臂方式悬置在所述掩埋电极上方。
6.根据权利要求5所述的微机电按钮器件，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的微机电按钮器件，其特征在于，其中所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·韦尔切西，G·加特瑞，G·阿勒加托，M·阿兹佩蒂亚·尤尔奎亚，A·达内伊，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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