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申请/专利权人：奥矽半导体技术有限公司

摘要：一种力测量和触摸感测集成电路器件包括：半导体基板、覆盖在半导体基板上的薄膜压电叠层、压电微机械测力元件PMFE和压电微机械超声换能器PMUT。薄膜压电叠层包括压电层。PMFE和PMUT沿薄膜压电叠层位于相应的横向位置处，使得PMFE和PMUT中的每一个包括薄膜压电叠层的相应部分。每个PMFE具有：1薄膜压电叠层的相应部分；2在薄膜压电叠层的一侧上的第一PMFE电极；以及3在薄膜压电叠层的另一侧上的第二PMFE电极。每个PMFE被配置为根据由低频机械变形导致的压电层的相应部分处的时变应变，输出PMFE电极之间的电压信号。

主权项：1.一种力测量和触摸感测集成电路器件，包括：半导体基板；所述半导体基板上的布线；薄膜压电叠层，覆于所述半导体基板上并且包括压电层；至少一组压电微机械测力元件PMFE，每组包括至少一个PMFE；以及压电微机械超声换能器PMUT的阵列，每个PMUT被配置作为发送器或接收器；其中，所述PMFE和PMUT位于沿所述薄膜压电叠层的相应的横向位置处，PMFE和PMUT中的每一个包括所述薄膜压电叠层的相应部分；所述布线从所述半导体基板延伸到PMUT和PMFE；每个PMUT包括：1腔；2薄膜压电叠层的覆于所述腔上的相应部分；3第一PMUT电极；以及4第二PMUT电极，所述第一PMUT电极和所述第二PMUT电极位于压电层的相对侧以构成压电电容器，所述PMUT耦接到所述布线，所述腔位于所述薄膜压电叠层和所述半导体基板之间；所述PMUT包括：1第一发送器，其被配置为在相应的第一PMUT电极和相应的第二PMUT电极之间施加电压信号时，以沿近似正交于压电层的法线方向并且远离所述腔传播的纵向模式发送第一频率F1的超声信号，以及2第一接收器，其被配置为响应于沿法线方向到达的第一频率F1的超声信号，输出在相应的第一PMUT电极和相应的第二PMUT电极之间的电压信号；每个PMFE包括：1第一PMFE电极，2第二PMFE电极，以及3所述薄膜压电叠层的相应部分，所述第一PMFE电极和所述第二PMFE电极位于所述压电层的相对侧以构成压电电容器，所述PMFE耦接到所述布线；以及每个PMFE被配置为根据由低频机械变形导致的在相应的第一PMFE电极和相应的第二PMFE电极之间的压电层的相应部分处的时变应变，输出在相应的第一PMFE电极和相应的第二PMFE电极之间的电压信号。

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