MEMS麦克风芯片制造技术

本实用新型专利技术的MEMS麦克风芯片包括基底、通过第一固定部支撑于所述基底上方的振膜以及通过第二固定部支撑于所述基底上方的背板，所述振膜通过若干间隔设置的弹性臂固定于所述第一固定部，使得振膜可以通过形变释放应力，从而减小应力对振膜刚度的影响、提高了MEMS麦克风的灵敏度；MEMS麦克风芯片还包括设于所述背板上且收容于所述内腔内的凸起部以及固定于振膜上的加强部，增强了MEMS麦克风的低频性能和谐振频率。能和谐振频率。能和谐振频率。

【技术实现步骤摘要】
MEMS麦克风芯片


[0001]本技术涉及电声转换
，更具体的，涉及一种MEMS麦克风芯片。

技术介绍

[0002]MEMS麦克风芯片被广泛应用于声学器件，比如常见的MEMS电容式麦克风结构。相关技术中的MEMS麦克风芯片包括具有背腔的基底以及设置于基底上且相对间隔设置的背板以及振膜，背板与振膜由牺牲层分隔，背板四周固定，振膜在周界全部固定或部分固定。
[0003]当振膜的周界全部固定时，振膜存在内应力导致振膜被拉紧，使振膜刚度变大，当从背腔内进入的声压较小时，不易被振膜感知，从而使MEMS 麦克风的灵敏度下降。当振膜的周界部分固定时，将形成泄气槽，使得MEMS 麦克风的低频性能和谐振频率下降。
[0004]因此，有必要提供一种新的MEMS麦克风芯片，以在提高MEMS麦克风芯片的灵敏度、低频性能和谐振频率。

技术实现思路

[0005]基于上述问题，本技术提出一种MEMS麦克风芯片。
[0006]具体地，本技术提出的方案如下：
[0007]一种MEMS麦克风芯片，其包括具有背腔的基底、固定于所述基底的支撑结构以及设置于所述基底上的电容系统，所述电容系统包括相对间隔设置形成内腔的背板及振膜，所述支撑结构包括将所述振膜支撑于所述基底上方的第一固定部以及将所述背板支撑于所述振膜上方的第二固定部，所述振膜通过若干间隔设置的弹性臂固定于所述第一固定部，所述电容系统还包括设于所述背板或所述振膜上且收容于所述内腔内的环状凸起部以及固定于所述振膜的加强部，所述凸起部与所述振膜或所述背板沿振动方向间隔设置，所述加强部的面积小于所述振膜的面积。
[0008]优选的，所述加强部沿振动方向的投影完全落入所述背腔内。
[0009]优选的，所述加强部固定于所述振膜远离所述内腔的一侧。
[0010]优选的，所述加强部包括若干呈条状的加强筋，若干所述加强筋间隔设置且呈环状排布。
[0011]优选的，所述振膜为圆形，所述加强筋均沿所述振膜的径向延伸，若干所述加强筋围绕所述振膜的中心呈圆环状排布。
[0012]优选的，所述凸起部包括位于中间位置的第一凸起部以及环设于所述第一凸起部周侧的第二凸起部，所述第一凸起部沿振动方向的投影落入所述加强部的内侧。
[0013]优选的，所述第一凸起部呈圆柱状。
[0014]优选的，所述第二凸起部为若干个，若干个所述凸起部间隔设置且呈圆环状分布。
[0015]优选的，所述第二凸起部呈圆环状。
[0016]优选的，所述凸起部自所述背板靠近所述振膜的表面朝向所述振膜延伸并与所述振膜间隔设置。
[0017]本技术的MEMS麦克风芯片包括基底、通过第一固定部支撑于所述基底上方的振膜以及通过第二固定部支撑于所述基底上方的背板，所述振膜通过若干间隔设置的弹性臂固定于所述第一固定部，使得振膜可以通过形变释放应力，从而减小应力对振膜刚度的影响，从而提高了MEMS麦克风的灵敏度；MEMS麦克风芯片还包括设于所述背板或所述振膜上且收容于所述内腔内的环状凸起部，该凸起部环绕振膜周界，增强了MEMS麦克风的低频性能，振膜上还固定有由若干间隔设置的加强筋组成的加强部，且通过控制环状凸起部的径向尺寸以及加强筋的形状和排布方式可以调整振膜刚度，从而提高MEMS麦克风芯片的谐振频率。
【附图说明】
[0018]图1是本技术中MEMS麦克风芯片的立体结构图；
[0019]图2是本技术中MEMS麦克风芯片的爆炸结构图；
[0020]图3为图1中沿A
‑
A线的剖视图；
[0021]图4是本技术中MEMS麦克风芯片中电容结构的部分结构图；
[0022]图5是本技术中MEMS麦克风芯片中电容结构的部分结构图。
【具体实施方式】
[0023]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本技术做详细说明，使本技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。
[0024]如图1
‑
5所示，本技术中提供了一种MEMS麦克风芯片100，该MEMS 麦克风芯片100包括具有背腔11的基底10、固定于基底10的支撑结构20 以及设于基底10上的电容系统30。
[0025]具体的，该电容系统30包括相对间隔设置形成内腔31的背板32及振膜33，背板32和振膜33之间的内腔31为振膜33提供振动空间。在声波作用下，振膜33振动导致其与背板32的间距发生变化，从而导致电容系统20的电容值发生变化，进而将声波信号转换为电信号。
[0026]具体的，支撑结构20包括将振膜33支撑于基底10上方的第一固定部21以及将背板32支撑与基底10上方的第二固定部22。在本实施例中，第一固定部21为环状结构，振膜33位于第一固定部21内侧并于第一固定部 21间隔设置，具体的，振膜33包括位于中间位置的中间部331以及环绕中间部331的边缘部332，振膜33通过若干间隔设置的弹性臂34固定于第一固定部21。如此设置，振膜33的边界仅部分固定于第一固定部21，使得振膜33可以通过形变释放应力，降低了振膜33的刚度，提高了MEMS 麦克风芯片的灵敏度。可以理解的是，弹性臂34的一端固定于边缘部332 的外周、另一端固定于第一固定部21。进一步的，如图3
‑
图5所示，在本实施例中，第一固定部21包括固定于基底10的第一固定件211和叠设固定于第一固定件211远离基底10一侧的第二固定件212，其中，弹性臂34 的一端连接于第二固定件212。
[0027]在本实施例中，如图4
‑
5所示，背板32位于振膜33远离背腔11的一侧，电容系统30还包括设于背板32上的环状凸起部35和固定于振膜的加强部36，该凸起部35收容于内腔31内，该凸起部35于振膜33间隔设置，可以理解的是，凸起部35自背板32朝向振膜33的表面朝
向振膜33延伸并于振膜33间隔设置，即，沿振膜33的振动方向，凸起部35的长度小于振膜33与背板32之间的间距。在其他实施例中，凸起部35也可以自振膜 33朝向背板32延伸并于背板32间隔设置。在相关技术中，虽然可以通过增加振膜厚度来调整振膜刚度，但同时会增加振膜质量，从而降低麦克风的谐振频率。因此，在本技术中，在振膜33上设置加强部36，以调整振膜33的刚度，且该加强部36的面积小于振膜33的面积，从而在实现调节振膜33刚度的同时，不会降低MEMS麦克风芯片的谐振频率。优选的，加强部36位于振膜33远离背板32的一侧，即加强部36是朝向背腔11 设置的，且加强部36沿振动方向的投影完全落入背腔11内。具体的，加强部36包括若干呈条状的加强筋361，若干加强筋361间隔设置且呈环状排布。如图5所示，在本实施例中，振膜33为圆形，加强筋361沿振膜 33的径向延伸，若干个加强筋361围绕着振膜33的中心(即圆心)呈圆环状排布，换句话说，若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风芯片，其包括具有背腔的基底、固定于所述基底的支撑结构以及设置于所述基底上的电容系统，所述电容系统包括相对间隔设置形成内腔的背板及振膜，其特征在于：所述支撑结构包括将所述振膜支撑于所述基底上方的第一固定部以及将所述背板支撑于所述振膜上方的第二固定部，所述振膜通过若干间隔设置的弹性臂固定于所述第一固定部，所述电容系统还包括设于所述背板或所述振膜上且收容于所述内腔内的环状凸起部以及固定于所述振膜的加强部，所述凸起部与所述振膜或所述背板沿振动方向间隔设置，所述加强部的面积小于所述振膜的面积。2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述加强部沿振动方向的投影完全落入所述背腔内。3.根据权利要求2所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述加强部固定于所述振膜远离所述内腔的一侧。4.根据权利要求3所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述加强部包括若干呈条状的加强筋，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石正雨，王琳琳，张睿，
申请(专利权)人：瑞声声学科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：