悬臂式麦克风制造技术

本发明专利技术提供了一种悬臂式麦克风，包括：基板；悬臂，包括转子框架、盖设于转子框架的盖板以及多个转子梳指；悬臂设有固定于基板的第一边缘和与第一边缘相对设置的第二边缘，多个转子梳指固定在盖板靠近第二边缘的一端的边缘；转子梳指与转子框架之间相互间隔设置；定子，固定于基板，定子包括多个定子梳指，且多个定子梳指与多个转子梳指相互交错并间隔；其中，转子框架的材料包括多晶硅、氮化硅、氧化硅或碳化硅中的至少一种。对于本发明专利技术的悬臂式麦克风，可以实现悬臂的高机械灵敏度和梳状结构的高静电灵敏度，从而提高悬臂式麦克风的性能或信噪比。信噪比。信噪比。

【技术实现步骤摘要】
悬臂式麦克风


[0001]本专利技术涉及微电子
，尤其涉及一种悬臂式麦克风。

技术介绍

[0002]随着MEMS微加工的发展，许多MEMS麦克风结构被开发出来，其中，悬臂梁就是其中一部分。对于悬臂式麦克风来说，悬臂的一个边缘被锚定在基板上，而其它边缘不固定，因此当悬臂式麦克风受到压力时，与锚定边缘相对的自由边缘会自由上下移动。在文献中可以找到几种悬臂式MEMS麦克风，大多采用压电技术，其中悬臂结构包括至少一个压电层，当悬臂受到声压驱动产生运动时产生电荷。Infineon公司最近参考文献US9938133B2中提出了一种使用电容传感技术的新型悬臂式传声器，该自由边缘可用作传感区域，以创建电容式传感技器。
[0003]然而，悬臂的框架结构由单晶硅制成，这虽然有制造优势但也有限制。因此，有必要提出具有其它优势的电容悬臂式MEMS麦克风。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种机械灵敏度和静电灵敏度高的悬臂式麦克风。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种悬臂式麦克风，包括：
[0006]基板；
[0007]悬臂，所述悬臂包括转子框架、盖设于所述转子框架的盖板以及多个转子梳指；所述悬臂设有固定于所述基板的第一边缘和与所述第一边缘相对设置的第二边缘，多个所述转子梳指固定在所述盖板靠近所述第二边缘的一端的边缘；所述转子梳指与所述转子框架之间相互间隔设置；以及，
[0008]定子，所述定子固定于所述基板，所述定子包括多个定子梳指，且多个所述定子梳指与多个所述转子梳指相互交错并间隔；
[0009]其中，所述转子框架的材料包括多晶硅、氮化硅、氧化硅或碳化硅中的至少一种。
[0010]作为一种改进，多个所述转子梳指设置于所述盖板朝向所述转子框架的一侧，且所述转子梳指垂直于所述盖板靠近所述第二边缘的一端。
[0011]作为一种改进，每一所述转子梳指和与其相邻的所述定子梳指相互间隔形成梳隙，所述梳隙的范围为0.1um至5um。
[0012]作为一种改进，每一所述转子梳指的高度为1um至50um；每一所述定子梳指的高度为1um到50um。
[0013]作为一种改进，所述转子梳指的高度与所述梳隙的比例为1到100；所述定子梳指的高度与所述梳隙的比例为1到100。
[0014]作为一种改进，所述定子还包括固定于所述基板的定子框架，且多个所述定子梳指固定连接至所述定子框架。
[0015]作为一种改进，所述定子框环绕多个所述定子梳指设置。
[0016]作为一种改进，所述盖板包括延伸至所述转子框架以外的延伸部分，所述延伸部分至少覆盖所述基板的一部分和/或所述定子的一部分。
[0017]作为一种改进，所述盖板的材料包括氮化硅、氧化硅、聚合物、碳化硅或多晶硅中的至少一种。
[0018]作为一种改进，所述盖板朝向所述转子框架的一侧设有导电材料层。
[0019]作为一种改进，所述盖板用于固定所述转子梳指的部分由导电材料制成。
[0020]作为一种改进，多个所述转子梳指和多个所述定子梳指皆由导电材料制成。
[0021]作为一种改进，多个所述转子梳指由绝缘材料制成，多个所述定子梳指由导电材料制成；或，多个所述转子梳指由导电材料制成，多个所述定子梳指由绝缘材料制成。
[0022]作为一种改进，多个所述转子梳指和多个所述定子梳指皆由单晶硅或多晶硅制成。
[0023]作为一种改进，通过控制所述盖板至所述定子梳指邻近于所述盖板一端之间的距离，以减少静电非线性和失真。
[0024]应该理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述仅仅是示范性实施例，并不是限制本专利技术的范围。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
[0026]图1为本专利技术实施例悬臂式麦克风的结构示意图；
[0027]图2为图1所示的A部分的放大视图；
[0028]图3为本专利技术另一实施例的悬臂式麦克风的部分透视图；
[0029]图4为本专利技术另一实施例的悬臂式麦克风的透视图；
[0030]图5为本专利技术当前另一实施例的悬臂式麦克风的透视图；
[0031]图6为本专利技术的另一个实施例的悬臂式麦克风的部分透视图。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]在本专利技术公开的实施例中使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例，而不是为了限制本专利技术。除非文中另有说明，本专利技术的实施例和附加权利要求中使用的单数形式表达也意在表示其复数形式表达。
[0034]需要注意的是，本专利技术实施例中提及的“上”、“下”、“左”、“右”等表述是参照附图中的放置状态进行描述的，不应被解释为本专利技术的限制性实施例。此外，还应理解的是，在
文中，在指构成另一元素“之上”或“之下”的元素时，有可能该元素是直接构成另一元素“之上”或“之下”的，也有可能该元素是通过中间元素构成另一元素“之上”或“之下”。
[0035]请参图1，图1是本发实施例悬臂式麦克风的结构示意图。本专利技术提供了一种悬臂式麦克风100，包括基板1、悬臂2和定子4。
[0036]所述悬臂2包括固定于所述基板1的第一边缘和与所述第一边缘相对设置的第二边缘2a，第二边缘2a用作悬臂2的自由端。具体的，所述悬臂2包括转子框架7、盖设于所述转子框架7的盖板8以及多个转子梳指3。多个所述转子梳指3固定设置在所述盖板8靠近所述第二边缘2a的一端的边缘。
[0037]所述定子4固定于所述基板1，当然，定子4还可以连接至基板1的子结构上，以允许从基板1上产生位移。
[0038]所述定子包括多个定子梳指5，且多个所述定子梳指5与多个所述转子梳指3相互交错并间隔。
[0039]每一所述转子梳指3和与其相邻的所述定子梳指5相互间隔形成梳隙，从而使得本实施例中的所述转子梳指3和所述定子梳指5被用作电容的电极，以形成电容传感器。
[0040]在相关技术方案的工艺中，通过蚀刻同一单晶硅层叠，实现同时制作框架结构和梳指结构，而梳指结构是由框架结构延伸形成，因此他们自然是同一材料。
[0041]对于本专利技术的上述技术方案，转子框架7是氮化硅制成。转子梳指3设置在悬臂2的盖板8上，由于转子框架7是氮化硅制成，转子梳指3不能是由转子框架7的延伸形成，而单晶硅和氮化硅也不能通过侧面附着。因此唯一的方法是将转子梳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬臂式麦克风，其特征在于，包括：基板；悬臂，所述悬臂包括转子框架、盖设于所述转子框架的盖板以及多个转子梳指；所述悬臂设有固定于所述基板的第一边缘和与所述第一边缘相对设置的第二边缘，多个所述转子梳指固定在所述盖板靠近所述第二边缘的一端的边缘；所述转子梳指与所述转子框架之间相互间隔设置；以及，定子，所述定子固定于所述基板，所述定子包括多个定子梳指，且多个所述定子梳指与多个所述转子梳指相互交错并间隔；其中，所述转子框架的材料包括多晶硅、氮化硅、氧化硅或碳化硅中的至少一种。2.如权利要求1所述的悬臂式麦克风，其特征在于，多个所述转子梳指设置于所述盖板朝向所述转子框架的一侧，且所述转子梳指垂直于所述盖板靠近所述第二边缘的一端。3.如权利要求2所述的悬臂式麦克风，其特征在于，每一所述转子梳指和与其相邻的所述定子梳指相互间隔形成梳隙，所述梳隙的范围为0.1um至5um。4.如权利要求3所述的悬臂式麦克风，其特征在于，每一所述转子梳指的高度为1um至50um；每一所述定子梳指的高度为1um到50um。5.如权利要求4所述的悬臂麦克风，所述转子梳指的高度与所述梳隙的比例为1到100；所述定子梳指的高度与所述梳隙的比例为1到100。6.如权利要求1所述的悬臂式麦克风，其特征在于，所述定子还包括固定于所述基板的定子框架，且多...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯夫兰，
申请(专利权)人：瑞声声学科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：