[發明專利]電容式MEMS麥克風以及電子設備

有效

• 申請號: 201680087525.0
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN109691135B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 鄒泉波
• 申請（專利權）人: 濰坊歌爾微電子有限公司
• 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: 石偉

電容式MEMS麥克風包括：襯底(32)；設置在所述襯底(32)上的底板(12)；設置在所述底板(12)上方的頂板(11)，所述頂板(11)與所述底板(12)相間隔開；其中，所述頂板(11)能相對于第一扭轉軸(15)進行扭轉并且被所述第一扭轉軸(15)分為第一部分(13)和第二部分(14)，所述第一部分(13)和所述第二部分(14)與所述底板(12)形成兩個電容器，第一組聲孔(19)被設置在所述頂板(11)的第一部分(13)上。所述底板(12)能相對于第二扭轉軸(18)進行扭轉并且被所述第二扭轉軸(18)分為第三部分(16)和第四部分(17)。所述第三部分(16)和所述第四部分(17)分別與所述第一部分(13)和所述第二部分(14)相對應。第二組聲孔(20)設置在所述底板(12)的第四部分(17)上。

技術領域

本發明涉及MEMS麥克風技術領域，更具體地，涉及一種電容式 MEMS麥克風以及電子設備。

背景技術

麥克風是一種將聲能轉換為電能的換能器。許多換能原理已經被開發出來，包括壓電麥克風、電容式麥克風和接觸式麥克風。

在現有技術中，大多數的硅麥克風是基于電容檢測原理的。這些麥克風也被稱作電容式麥克風(Capacitive Microphone或者Condenser Microphone)。

為了改善麥克風的性能，例如靈敏度，差分電容被使用。一種電容式麥克風包括位于不同的振膜或者背板之間的電容/電容器。例如，美國專利 (專利號：8,860,154)公開了一種CMOS兼容硅差分電容麥克風，該專利在此全部引入作為參考。

在現有技術中，為了提供差分MEMS麥克風，要求形成一種三層結構。例如，在這種結構中，頂層為設置有第一電極的振膜，中間層為設有中心電極的背板，底層為設置有第二電極的振膜。第一電極和第二電極被用于輸出差分信號。

微機電系統，或者MEMS，是指采用微加工技術制作的微型的機械和機電部件(即，器件或者結構)。MEMS麥克風是一種基于MEMS技術的麥克風。

因此，在現有技術中需要提供一種新型的電容式MEMS麥克風來解決現有技術中的至少一個問題。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種電容式MEMS麥克風的新技術方案。

根據本發明的第一方面，提供了一種電容式MEMS麥克風，包括：襯底；設置在所述襯底上的底板；設置在所述底板上方的頂板，所述頂板與所述頂板相間隔開，其中，所述頂板能相對于第一扭轉軸進行扭轉并且被所述第一扭轉軸分為第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分與所述底板形成兩個電容器，第一組聲孔設置在所述頂板的第一部分上。

可選地或者另選地，所述頂板在所述第一扭轉軸的端部被設置在所述襯底上。

可選地或者另選地，所述底板能相對于第二扭轉軸進行扭轉并且被所述第二扭轉軸分為第三部分和第四部分，所述第二扭轉軸與所述第一扭轉軸相對應，所述第三部分和所述第四部分分別與所述第一部分和所述第二部分相對應。

可選地或者另選地，所述底板在所述第二扭轉軸的端部被設置在所述襯底上。

可選地或者另選地，第二組聲孔設置在所述底板的第四部分上。

可選地或者另選地，相對于扭轉剛度來說，所述頂板和所述底板中的至少一個在面外移動方面具有足夠的剛度。

可選地或者另選地，第一電極設置在所述第一部分上，第二電極設置在第二部分上，中心電極設置在所述底板上，并且所述第一電極和所述第二電極配置為被用于提供差分感測信號。

可選地或者另選地，所述頂板為多晶硅，并且所述第一電極和所述第二電極通過摻雜構圖而被隔離。

可選地或者另選地，所述頂板和所述底板通過電介質層被設置在所述襯底上。