[發明專利]一種可防水汽的電容式微型麥克風及其制備方法

在審

• 申請號: 201310097521.9
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN104080032A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 萬蔡辛;楊少軍
• 申請（專利權）人: 北京卓銳微技術有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04;H04R31/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;李涵

技術領域

本發明涉及一種硅麥克風技術領域，特別是一種電容式微型硅麥克風及其制備方法，具體地說是一種利用MEMS技術的可防水汽的電容式微型硅麥克風及其制備方法。

背景技術

微機電（MEMS?micro-electro-mechanical?system）麥克風或稱硅麥克風因其體積小、適于表面貼裝等優點而被廣泛用于平板電子裝置的聲音采集，例如：手機、MP3、錄音筆和監聽器材等。在硅微麥克風的實際應用中，在滿足低成本和高性能要求的同時，一般根據實際使用情況，還要求其具有防塵和防水功能，這成為硅微麥克風設計的一個難題。

傳統的硅微麥克風防塵防水設計一般通過在進聲孔上覆蓋防水膜，這種設計可以實現較好的防塵效果，但如果不采用致密的防水膜，即使采用如中國專利CN202071422U的方式，在麥克風長期處于潮濕環境中時，水汽也會進入硅微麥克風結構，有浸潤二氧化硅絕緣層使得引出電極之間阻抗下降甚至短路的危險。因此設計上要求防水膜較為致密，但致密的防水膜設計對硅微麥克風形成了一定的聲阻，造成硅微麥克風整體產品的靈敏度損失。

為了起到防水的效果并減少靈敏度損失，現有技術中提出了改良封裝和組裝工藝，在封裝管殼內腔或振膜聲腔與封裝管殼相對應的界面上淀積防水層來實現防水。例如，公開日為2009年3月25日，發明人C·王等，名為“帶有防水表面涂層的微型麥克風組件”的中國專利CN101394686A，和授權公告日為2012年7月4日，發明人龐勝利，名為“一種硅微麥克風”的中國專利CN202310097U分別揭露了兩種不同的在麥克風與電路的組裝環節進行的對封裝管殼內腔和麥克風結構進行的防水層淀積工作。

上述發明雖然能獲得良好的防水效果，但是由于防水層的淀積工作是放在后續組裝環節進行，淀積工藝牽涉到的零部件和生產環境設施人員配套較多，生產和組裝均不方便，且成本昂貴。例如，根據淀積工藝的要求，相應生產場地條件與潔凈環境的建立和保持，相應專用設備的購置及水電氣管路配套，相應專用技術人才培養，相關工藝環節對自然環境的影響，均額外地增加了生產的成本，降低了生產的效率。在現有技術中，為了實現防水且不損失靈敏度，防水絕緣層在后端組裝工藝環節由淀積工藝制成，相應方式可參見圖1，但是現有技術有諸多缺點，因此，如何將現有技術中所存在的問題加以解決，即為本領域技術人員的研究方向所在。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可防水汽的電容式微型麥克風及其制備方法，其是針對現有技術硅麥克風實際使用中需要防水的問題，提供一種能夠無需在組裝工藝環節引入淀積工藝的解決方案，從而能一方面在不損失靈敏度的前提下獲得良好的防水效果，另一方面避免由于組裝工藝環節的淀積工藝而額外產生的上述生產成本。

為了達到上述目的，本發明提供一種可防水汽的電容式微型麥克風，其包括：摻雜基板、至少一防水絕緣層、犧牲層、振膜及聲腔，其中，在所述摻雜基板上方淀積有所述至少一防水絕緣層及所述犧牲層，在所述防水絕緣層和犧牲層上方，并在所述摻雜基板的中心區淀積有所述振膜，所述振膜與所述摻雜基板之間通過移除所述犧牲層后的空隙形成電容器，所述振膜的下部設置所述聲腔，所述聲腔從摻雜基板上對應于設置所述振膜的中心區域貫穿整個摻雜基板。

其中，所述摻雜基板在靠近所述振膜一側設置有摻雜基板電極，所述摻雜基板電極與摻雜基板電性連接；在所述振膜上設置有振膜電極，所述振膜電極與振膜電性連接。

其中，所述的防水絕緣層附著在靠近振膜的面上。

其中，所述的防水絕緣層附著在靠近摻雜基板的面上。

其中，所述防水絕緣層的材料包括氮化硅或聚酰亞胺，所述振膜使用導電多晶硅材料實現。

其中，所述振膜上，并且在對應聲腔的中心區域以外，設有刻蝕槽或刻蝕孔。

為了達到上述目的，本發明還提供一種電容式微型麥克風的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

步驟S1：提供摻雜基板；

步驟S2：在摻雜基板的表面淀積犧牲層，并選擇性地掩蔽和刻蝕犧牲層，在犧牲層的表面淀積防水絕緣層，并選擇性地掩蔽和刻蝕防水絕緣層，并在防水絕緣層的表面淀積振膜，并選擇性地掩蔽和刻蝕振膜；

步驟S3：利用在犧牲層的形狀和所設置的刻蝕槽或刻蝕孔，得到振膜結構；

步驟S4：將振膜作為掩膜，刻蝕犧牲層；

步驟S5：在振膜的表面淀積金屬，并通過刻蝕留出的振膜、犧牲層、防水絕緣層上的金屬注入孔，在摻雜基板上和振膜上同時形成引出的摻雜基板電極和振膜電極；