[發(fā)明專利]一種MEMS芯片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710493758.7
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107244646A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李江龍;郝紅蕾;王宇;張鑫鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 歌爾科技有限公司
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00;B81B7/02;H04R19/04
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11442
• 代理人: 王昭智,馬佑平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微機電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種MEMS芯片。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的MEMS麥克風(fēng)芯片包括襯底以及固定在襯底上的敏感膜和極板，敏感膜和極板之間具有一定的間隙，使得敏感膜與極板之間可以構(gòu)成平板電容器結(jié)構(gòu)。由于敏感膜固定連接在襯底上，在受到?jīng)_擊時(例如吹氣、機械沖擊和跌落)，敏感膜容易彎曲變形，造成破損。

為了解決該技術(shù)問題，人們提出了將敏感膜自由設(shè)置在由極板和襯底圍合形成的容置空間內(nèi)。通過這種方式，敏感膜不再受到拉伸力。在受到外界沖擊時，整個敏感膜的形變大大減小，提高了耐用性。

然而，由于敏感膜的尺寸小于容置空間的橫截面積，故敏感膜在振動時容易左右擺動，這樣會導(dǎo)致振動效果差，并且在大振幅下敏感膜容易發(fā)生扭曲，甚至落入背腔中。

另外，這種自由振膜在釋放的時候需要嚴(yán)格控制其應(yīng)力的釋放。例如采用在振膜上開縫、做紋膜結(jié)構(gòu)等方法來降低應(yīng)力，這些方法也只是從某種程度上釋放一部分應(yīng)力，無法完全釋放。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供了一種MEMS芯片的新技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種MEMS芯片，包括襯底，以及支撐在襯底上的極板，所述襯底與所述極板之間形成容納空間，還包括被自由設(shè)置在所述容納空間中的敏感膜，所述敏感膜與極板構(gòu)成了電容器結(jié)構(gòu)；在所述容納空間內(nèi)設(shè)置有限位柱，所述限位柱穿過所述敏感膜，以限定所述敏感膜的振動方向。

可選地，在所述敏感膜上設(shè)置有用于使所述限位柱穿過的過孔。

可選地，所述過孔與限位柱的外壁之間具有用于釋放敏感膜內(nèi)應(yīng)力的間隙。

可選地，在所述敏感膜上設(shè)置有供限位柱穿過的缺口，所述缺口貫通至敏感膜的邊緣。

可選地，所述缺口與限位柱的外壁之間具有用于釋放敏感膜內(nèi)應(yīng)力的間隙。

可選地，在所述極板與所述敏感膜之間設(shè)置有用于防止所述極板與所述敏感膜粘連的第一凸起。

可選地，在所述敏感膜與所述襯底之間設(shè)置有用于防止所述敏感膜與所述襯底相粘連的第二凸起。

可選地，所述敏感膜上鄰近所述限位柱穿過的區(qū)域設(shè)置有補強部。

可選地，所述補強部設(shè)置在敏感膜的一側(cè)或者兩側(cè)。

可選地，所述MEMS芯片為MEMS麥克風(fēng)芯片。

本發(fā)明的一個技術(shù)效果在于，通過限位柱的設(shè)置，敏感膜可以沿限位柱進行上下振動，并且限位柱能有效阻止敏感膜在振動過程中的橫向擺動，防止敏感膜因振幅過大而發(fā)生扭曲，提高了MEMS芯片的使用壽命。

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

附圖說明

構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的MEMS麥克風(fēng)芯片的剖視圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的MEMS麥克風(fēng)芯片的剖視圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的MEMS麥克風(fēng)芯片的剖視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的MEMS麥克風(fēng)芯片的剖視圖。

圖5-8是根據(jù)本發(fā)明實施例的敏感膜的俯視圖。

圖9是本發(fā)明敏感膜另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

11：襯底；12：背腔；13：敏感膜；13a：補強部；14：極板；15：第一凸起；16：第二凸起；17：限位柱；18：過孔；19：缺口。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。