[實(shí)用新型]一種MEMS麥克風(fēng)芯片和MEMS麥克風(fēng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022097041.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN213485163U
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彥秀;金文盛;陳兆震;宋彥松;黃留敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京燕東微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H04R19/04
• 分類號(hào): H04R19/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張磊

本實(shí)用新型公開一種MEMS麥克風(fēng)芯片和MEMS麥克風(fēng)。MEMS麥克風(fēng)芯片包括層疊設(shè)置的基板、振膜和電極板，其中基板的中部設(shè)有聲腔；振膜邊緣與基板邊緣之間設(shè)有第一固定部；振膜與電極板之間通過(guò)第二固定部隔離而構(gòu)成電容結(jié)構(gòu)；振膜上設(shè)有第一凹凸結(jié)構(gòu)和第二凹凸結(jié)構(gòu)，第一凹凸結(jié)構(gòu)和第二凹凸結(jié)構(gòu)分別包括由振膜的上表面朝向基板凹陷而形成的第一凹陷部和第二凹陷部，以及由振膜的下表面朝向基板凸起而形成的第一凸起部和第二凸起部，第二凸起部的端部與基板的上表面之間具有間隙；第一凹凸結(jié)構(gòu)與第二凹凸結(jié)構(gòu)之間設(shè)有排氣孔。本實(shí)用新型的MEMS麥克風(fēng)芯片，可抑制因空氣流通引起的振膜不必要振動(dòng)，提高信噪比。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子器件技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種MEMS麥克風(fēng)芯片和MEMS麥克風(fēng)。

背景技術(shù)

MEMS(Micro Electro Machining Systems，微機(jī)電系統(tǒng))麥克風(fēng)是基于MEMS技術(shù)制作的麥克風(fēng)。與傳統(tǒng)駐極體電容式麥克風(fēng)(ECM)相比，MEMS麥克風(fēng)具有封裝體積小、可靠性高、封裝便利性等特點(diǎn)，因此在移動(dòng)終端設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。

典型的MEMS麥克風(fēng)一般包括印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)和外殼，二者結(jié)合成一個(gè)腔體；MEMS麥克風(fēng)芯片和專用集成電路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)芯片通過(guò)表面貼裝技術(shù)(Surface Mount Technology，SMT)安裝于印刷電路板上且位于腔體內(nèi)。

MEMS麥克風(fēng)芯片是MEMS麥克風(fēng)的關(guān)鍵部件，其主要包括由振膜(membrane)和電極板構(gòu)成的微型電容器，能將聲壓變化轉(zhuǎn)化為電容變化，然后由ASIC芯片將電容變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并進(jìn)行放大。典型的MEMS麥克風(fēng)芯片結(jié)構(gòu)如圖1所示，由下至上依次為基板100、振膜200'和電極板300，其中基板100上設(shè)置有聲腔101，電極板300上設(shè)有若干聲孔301。振膜200'對(duì)應(yīng)于聲腔101的區(qū)域上開設(shè)有排氣孔203'，用以調(diào)整其兩側(cè)的氣壓，形成平衡。但是由于空氣不可避免地通過(guò)排氣孔203'，引起振膜200'的振動(dòng)，形成不必要的噪音，從而帶來(lái)信噪比(Signal-Noise Ratio)降低等問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種MEMS麥克風(fēng)芯片和MEMS麥克風(fēng)，該MEMS麥克風(fēng)芯片能夠避免振膜因空氣流通而產(chǎn)生的不必要的噪音，提高其信噪比。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種MEMS麥克風(fēng)芯片，包括層疊設(shè)置的基板、振膜和電極板，其中：

基板的中部設(shè)有聲腔；

振膜的下表面朝向基板，且振膜的邊緣與基板的邊緣之間設(shè)有第一固定部；振膜的上表面朝向電極板，且振膜與電極板之間通過(guò)第二固定部隔離而構(gòu)成電容結(jié)構(gòu)；

振膜上分別設(shè)有靠近振膜邊緣的第一凹凸結(jié)構(gòu)和靠近聲腔的第二凹凸結(jié)構(gòu)，第一凹凸結(jié)構(gòu)和第二凹凸結(jié)構(gòu)在基板上的正投影均位于第一固定部在基板上的正投影與聲腔之間；第一凹凸結(jié)構(gòu)包括由振膜的上表面朝向基板凹陷而形成的第一凹陷部，以及由振膜的下表面朝向基板凸起而形成的第一凸起部，第一凹陷部與第一凸起部的軸線重合；第二凹凸結(jié)構(gòu)包括由振膜的上表面朝向基板凹陷而形成的第二凹陷部，以及由振膜的下表面朝向基板凸起而形成的第二凸起部，第二凹陷部與第二凸起部的軸線重合，第二凸起部的端部與基板的上表面之間具有間隙；振膜上開設(shè)有位于第一凹凸結(jié)構(gòu)與第二凹凸結(jié)構(gòu)之間的排氣孔。

優(yōu)選地，基板的上表面開設(shè)有凹槽，第一凸起部的端部伸入凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，間隙的高度大于等于第二凸起部的寬度；和/或，間隙的高度小于等于第二凸起部與第一凸起部之間距離的一半。

優(yōu)選地，排氣孔為多個(gè)長(zhǎng)條形開孔，并環(huán)繞聲腔均勻間隔布置。

優(yōu)選地，前述開孔的面積為第二凸起部沿振膜厚度方向的縱向截面面積的1.4～2倍。