[發明專利]MEMS芯片及其制作方法、MEMS麥克風

有效

• 申請號: 202010571166.4
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111757226B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 劉松;邱冠勛;周宗燐
• 申請（專利權）人: 歌爾微電子有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04;H04R19/00;H04R7/10;H04R31/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 關向蘭

本發明公開一種MEMS芯片及其制作方法、MEMS麥克風。其中，MEMS芯片包括振膜和背極；所述背極與所述振膜相對設置，并與所述振膜形成電容器結構；所述振膜和所述背極的至少一個設有熱驅動組件，所述熱驅動組件用于驅動所述振膜和/或所述背極運動，以使所述振膜和所述背極之間的間距增大。本發明技術方案旨在避免因振膜在振動過程中與背板發生粘接/吸附而導致的產品失效。

技術領域

本發明涉及電聲器件技術領域，特別涉及一種MEMS芯片、MEMS芯片的制作方法和MEMS麥克風。

背景技術

(Micro Electro Mechanic System，微型機電系統)MEMS芯片是一種用微機械加工技術制作出來的電能換聲器件，其具有體積小、頻響特性好、噪聲低等特點。隨著MEMS麥克風的小巧化、薄型化發展，MEMS芯片被越來越廣泛地運用到這些設備上。

相關技術中的MEMS芯片包括硅基板以及由振膜和背板組成的平板電容，振膜與背板相對并相隔一定距離。在制造或工作時由于一些原因，比如犧牲層腐蝕液殘留，高聲壓沖擊等，會導致發生吸膜現象。盡管在振膜或背極板上制作凸起結構可以降低吸膜發生的概率，但是仍然無法完全避免。吸膜一旦發生，通常難以恢復到正常狀態。以及，振膜在聲波的作用下產生振動，導致振膜和背板之間的距離發生變化，導致平板電容的電容發生改變，從而將聲波信號轉化為了電信號。但是這種MEMS芯片的靈敏度和信噪比會隨著其振膜和背板面積的擴大而降低，由于對背極和振膜上電后，振膜會朝向背極運動，此時振膜在振動過程中容易與背板粘接，吸膜現象的存在會降低MEMS芯片的良率和可靠性，而示例性技術中不能在保證振膜在振動過程中不與背板粘接的基礎上，使得振膜良好地振動，降低了MEMS芯片的靈敏度和信噪比。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種MEMS芯片，旨在保證振膜在振動過程中不與背板粘接的基礎上，使得振膜良好地振動，降提高MEMS芯片的靈敏度和信噪比。

為實現上述目的，本發明提供的MEMS芯片，包括：

振膜；和

背極，所述背極與所述振膜相對設置，并與所述振膜形成電容器結構；

所述振膜和所述背極的至少一個設有熱驅動組件，所述熱驅動組件用于驅動所述振膜和/或所述背極運動，以使所述振膜和所述背極之間的間距增大。

在本發明的一些實施例中，所述熱驅動組件設于所述背極背離所述振膜的一側。

在本發明的一些實施例中，所述背極的數量為至少兩個，兩所述背極設置于所述振膜相對的兩側，兩所述背極背離所述振膜的一側均設有熱驅動組件。

在本發明的一些實施例中，所述熱驅動組件包括第一加熱件和第一驅動層，所述第一驅動層貼合設置于所述背極背離所述振膜的一側，所述第一加熱件設于所述第一驅動層背離所述背極的一側，所述第一驅動層的熱膨脹系數小于所述背極的熱膨脹系數。

在本發明的一些實施例中，所述熱驅動組件設于所述振膜，所述熱驅動組件包括第二加熱件和第二驅動層，所述第二加熱件設于所述振膜或所述第二驅動層，所述第二驅動層貼合設置與所述振膜朝向所述背極的表面，所述第二驅動層的熱膨脹系數大于所述振膜的熱膨脹系數；

且/或，所述熱驅動組件設于所述振膜，所述熱驅動組件包括第三加熱件和第三驅動層，所述第三加熱件設于所述振膜或所述第三驅動層，所述第三驅動層貼合設置與所述振膜背離所述背極的表面，所述第二驅動層的熱膨脹系數小于所述振膜的熱膨脹系數。

在本發明的一些實施例中，所述背極的數量為至少一個，所述振膜的數量為至少兩個，兩所述振膜設置于一所述背極相對的兩側，兩所述振膜上均設有熱驅動組件。

在本發明的一些實施例中，所述熱驅動組件的第一加熱件、第二加熱件和第三加熱件為加熱片或者加熱線圈。