[發明專利]MEMS麥克風和MEMS聲學傳感芯片

有效

• 申請號: 201510516232.7
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN105072551A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 吳安生;劉文濤;袁兆斌
• 申請（專利權）人: 歌爾聲學股份有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 馬佑平;楊國權

技術領域

本發明涉及微機電系統技術領域，更具體地，涉及一種MEMS麥克風和MEMS聲學傳感芯片。

背景技術

MEMS麥克風是一種用微機械加工技術制作出來的聲電換能器，其具有體積小、頻響特性好、噪聲低等特點。隨著電子設備的小巧化、薄型化發展，MEMS麥克風被越來越廣泛地運用到這些設備上。

MEMS麥克風產品中包含一個基于電容檢測的MEMS芯片和一個ASIC芯片，MEMS芯片的電容會隨著輸入聲音信號的不同產生相應的變化，再利用ASIC芯片對變化的電容信號進行處理和輸出從而實現對聲音的拾取。MEMS芯片通常包括具有背腔的基底、在基底上方設置的由背極板和振膜構成的平行板電容器，振膜接收外界的聲音信號并發生振動，從而使平行板電容器產生一個變化的電信號，實現聲-電轉換功能。

目前對于MEMS麥克風產品的信噪比的要求越來越高，理論上可以通過增大MEMS芯片的電容面積來實現這一目的，但這需要重新開發、設計、制作一個新的MEMS芯片，成本和難度都很高。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種用于MEMS聲學傳感芯片和MEMS麥克風的新的技術方案。

本發明的另一個目的是增大MEMS聲學傳感芯片的檢測電容面積。

本發明提出了一種MEMS麥克風，包括：外殼、線路板、以及MEMS聲學傳感芯片；所述MEMS聲學傳感芯片固定于所述線路板的上方，所述外殼和線路板圍成腔體將所述MEMS聲學傳感芯片封裝在內；所述MEMS聲學傳感芯片包括至少兩個MEMS單元；所述MEMS單元包括基底，所述基底包括頂蓋和側壁，所述頂蓋和側壁圍成底部開口的第一腔體，所述MEMS單元還包括設置于第一腔體內的構成電容結構的背板及振膜；相鄰的MEMS單元之間共用部分側壁并且共用部分的側壁的底端開設有第一缺口，以使全部所述第一腔體連通形成第二腔體；所述線路板在所述第二腔體的下方開設有聲孔。

優選地，所述MEMS聲學傳感芯片包括兩個MEMS單元，所述聲孔正對所述第一缺口。

優選地，所述第一缺口經過所述MEMS聲學傳感芯片的中心，所述聲孔正對所述MEMS聲學傳感芯片的中心。

優選地，所述MEMS聲學傳感芯片包括依次并列設置的三個MEMS單元，所述聲孔正對中間的MEMS單元。

優選地，所述MEMS聲學傳感芯片包括四個MEMS單元，四個所述MEMS單元呈田字形排布，所述MEMS聲學傳感芯片的中心的側壁的底端開設有第二缺口，所述第一缺口分別與所述第二缺口連通，所述聲孔正對所述第二缺口。

優選地，所述MEMS單元的電容結構為差分電容結構，包括位于中間的振膜，位于振膜上方的第一背極板以及位于振膜下方的第二背極板。

優選地，還包括設置于線路板上的ASIC芯片；所述MEMS單元通過轉接器與所述ASIC芯片電連接，或者，所述MEMS單元通過線路板上的電路與所述ASIC芯片電連接。

優選地，還包括設置于線路板上的ASIC芯片，所述MEMS單元共用所述ASIC芯片。

本發明還提出了一種MEMS聲學傳感芯片，包括至少兩個MEMS單元；所述MEMS單元包括基底，所述基底包括頂蓋和側壁，所述頂蓋和側壁圍成底部開口的第一腔體，所述MEMS單元還包括設置于第一腔體內的構成電容結構的背板及振膜；相鄰的MEMS單元之間共用部分側壁并且共用部分的側壁的底端開設有第一缺口，以使全部所述第一腔體連通形成第二腔體。

優選地，所述MEMS聲學傳感芯片包括四個MEMS單元，四個所述MEMS單元呈田字形排布，所述MEMS聲學傳感芯片的中心的側壁的底端開設有第二缺口，所述第一缺口分別與所述第二缺口連通。

本發明利用至少兩個MEMS單元增大了檢測電容的面積。可選地或另選地，通過本發明，提高了麥克風產品的信噪比。可選地或另選地，通過本發明，提升了麥克風產品的性能。可選地或另選地，在本發明中，MEMS單元共用聲孔，使得進入到各個MEMS單元內部的聲音的能量相同，能夠明顯降低麥克風產品在高頻部分的相位誤差。

通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特征及其優點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發明的原理。

圖1是本發明MEMS麥克風和MEMS聲學傳感芯片的第一實施例的結構示意圖。

圖2是本發明MEMS聲學傳感芯片第一實施例的俯視圖。