[發明專利]MEMS換能器、MEMS器件和麥克風組件

有效

• 申請號: 202011103002.5
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112689228B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: V·納德瑞恩;M·佩德森;彼得·洛佩特
• 申請（專利權）人: 美商樓氏電子有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04;H04R19/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王青芝;王小東

1.一種MEMS換能器，所述MEMS換能器包括：

換能器基板；

對電極，所述對電極聯接至所述換能器基板；以及

振膜，所述振膜平行于所述對電極而定向，并且與所述對電極間隔開以形成間隙，

其中，所述MEMS換能器的后腔容積是位于所述對電極與所述振膜之間的封閉容積，并且其中，在所述MEMS換能器的音頻頻帶的上限20kHz處，所述對電極與所述振膜之間的所述間隙的高度小于所述后腔容積內的熱邊界層厚度的兩倍。

2.根據權利要求1所述的MEMS換能器，其中，所述對電極嵌入在所述換能器基板內。

3.根據權利要求1所述的MEMS換能器，其中，在所述對電極與所述振膜之間不存在偏置電壓的情況下，所述對電極與所述振膜不平行。

4.一種MEMS器件，所述MEMS器件包括：

集成電路；以及

MEMS換能器，所述MEMS換能器形成在所述集成電路上，其中，所述MEMS換能器包括：

對電極；

振膜，所述振膜平行于所述對電極而定向，并且與所述對電極間隔開以形成間隙，

其中，所述MEMS換能器的后腔容積是所述對電極與所述振膜之間的封閉容積，并且其中，在所述MEMS換能器的音頻頻帶的上限20kHz處，所述對電極與所述振膜之間的所述間隙的高度小于所述后腔容積內的熱邊界層厚度的兩倍。

5.根據權利要求4所述的MEMS器件，其中，所述對電極形成在所述集成電路的上表面上。

6.根據權利要求4所述的MEMS器件，其中，所述對電極通過嵌入在所述集成電路內的金屬層而連接至所述集成電路。

7.根據權利要求4所述的MEMS器件，其中，在所述對電極與所述振膜之間不存在偏置電壓的情況下，所述對電極與所述振膜不平行。

8.一種麥克風組件，所述麥克風組件包括：

換能器基板；

振膜，所述振膜與所述換能器基板間隔開以形成后腔容積，所述后腔容積具有表面邊界，所述后腔容積至少包括所述振膜和所述換能器基板，

其中，在音頻頻帶的上限20kHz處，所述后腔容積內的任何位置距所述表面邊界的距離在單個熱邊界層厚度內。

9.根據權利要求8所述的麥克風組件，所述麥克風組件還包括設置在所述振膜上的壓電層。

10.根據權利要求8所述的麥克風組件，其中，所述換能器基板包括遠離所述振膜延伸的多個通道。

11.根據權利要求8所述的麥克風組件，其中，所述換能器基板包括腔室，在所述腔室中設置有多個柱。

12.根據權利要求8所述的麥克風組件，其中，所述換能器基板和所述振膜一起形成MEMS器件，其中，所述麥克風組件還包括殼體，所述殼體包括：基座；蓋，所述蓋聯接至所述基座；以及聲音端口，所述聲音端口設置在所述基座和所述蓋中的一者內，其中，所述殼體規定了封閉容積，并且其中，所述MEMS器件聯接至所述基座并且設置在所述封閉容積內。

13.根據權利要求12所述的麥克風組件，其中，所述聲音端口設置在所述基座內，其中，所述MEMS器件按照使得所述振膜面向所述基座的方式倒裝接合至所述基座。

14.根據權利要求12所述的麥克風組件，所述麥克風組件還包括集成電路，所述集成電路聯接至所述基座并且設置在所述封閉容積內，其中，所述MEMS器件形成在所述集成電路上。