[發明專利]微機電系統麥克風

有效

• 申請號: 201810538536.7
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN110351641B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 謝聰敏;蔡振維;李建興
• 申請（專利權）人: 鑫創科技股份有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種微機電系統麥克風，包括基板，具有基板開口。支撐介電層設置在所述基板上，圍繞所述基板開口。振膜由所述支撐介電層支撐，位于所述基板開口上方，其中當所述振膜在停止操作狀態時，所述振膜有似碗狀結構朝向所述基板開口彎曲成凸出形狀。背板設置在所述支撐介電層上且在所述振膜的上方，其中所述背板包含多個通孔在對應所述基板開口的區域。

技術領域

本發明涉及一種微機電系統技術，且特別是涉及一種微機電系統麥克風。

背景技術

微機電系統例如是微機電系統麥克風已經很普遍，其是由于相對于傳統的駐極體電容式麥克風(Electret Condenser Microphone,ECM)有更優良的性能。微機電系統麥克風的特征包含:薄與小的尺寸；表面安裝元件可輕易通過焊料流而組裝；以及高的穩定性及環境抵抗力。特別是，大量縮小尺寸的微機電系統麥克風適合多種的應用。

關于微機電系統麥克風的感應能力，微機電系統麥克風包含振膜電容器，其中振膜當作接地，可以隨著在空氣中傳遞的聲波而響應振動。對應聲波的電容值的變化于是在后端的電路被轉換成電性信號。在此機制中，振膜的振動表現之主要因素以決定感應能力。換句話說，振膜在感應聲波信號上是扮演重要的角色。

決定振膜電容器的電容值的一因素是電容器的兩個電極板之間的距離。然而在微機電系統麥克風中，當作接地電極的振膜與當作電壓電極的背板之間的距離一般是很小。

況且，振膜是在周圍被固定但是中間區域是振動能力的最大的區域。也就是，振膜的振動不是均勻的移動程度。這也造成感應失真，不是正比響應聲波信號。

如何提升振膜電容器的感應品質在設計微機電系統麥克風上是一個重要的議題。

發明內容

本發明是關于微機電系統麥克風，其中所提供的振膜電容器的振膜結構可以降低感應失真以及更可增加電容值。

在一實施例中，本發明提供一種微機電系統麥克風，包括基板，具有基板開口。支撐介電層設置在所述基板上，圍繞所述基板開口。振膜由所述支撐介電層支撐，位于所述基板開口上方，其中當所述振膜在停止操作狀態時，所述振膜有似碗狀結構朝向所述基板開口彎曲成凸出形狀。背板設置在所述支撐介電層上且在所述振膜的上方，其中所述背板包含多個通孔在對應所述基板開口的區域。

在一實施例中，本發明又提供一種微機電系統麥克風，包括基板，具有基板開口。支撐介電層設置在所述基板上，圍繞所述基板開口。背板由所述支撐介電層支撐且在所述基板開口的上方，其中所述背板包含多個通孔在對應所述基板開口的區域。振膜由所述支撐介電層支撐，對應所述基板開口在所述背板上方，其中當所述振膜在停止操作狀態時，所述振膜有似碗狀結構相對所述基板開口朝外彎曲成凸出形狀。保護層設置在所述支撐介電層上，且對應所述基板開口有開口。

根據一實施例，在所述的微機電系統麥克風中，所述振膜在被所述支撐介電層所支撐的區域是距離所述背板有第一間隙，以及所述振膜的所述凸出形狀的凸頂是距離所述背板有第二間隙，其中所述第二間隙至少是所述第一間隙的5/4倍。

根據一實施例，在所述的微機電系統麥克風中，所述振膜的直徑愈大則所述第二間隙就更大。

根據一實施例，在所述的微機電系統麥克風中，所述振膜的周圍區域有彈簧結構。

根據一實施例，在所述的微機電系統麥克風中，所述彈簧結構由所述振膜的中心區域延伸到所述支撐介電層的側壁。

根據一實施例，在所述的微機電系統麥克風中，所述振膜的所述周圍區域有多個裂縫開口，如此構成所述彈簧結構。

根據一實施例，在所述的微機電系統麥克風中，所述保護層的周圍區域是設置在所述支撐介電層上。

根據一實施例，在所述的微機電系統麥克風中，所述振膜是導電體。