[發明專利]MEMS麥克風芯片

在審

• 申請號: 202110362192.0
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112929804A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 柏楊;陳燕鑫;張睿
• 申請（專利權）人: 瑞聲聲學科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04
• 代理公司: 深圳紫辰知識產權代理有限公司 44602
• 代理人: 萬鵬

本發明提供了一種MEMS麥克風芯片，包括基底以及固定于所述基底的振膜，所述振膜包括通過所述振膜的振動產生電信號的感應振膜、環繞所述感應振膜并與所述感應振膜間隔形成狹縫的非感應振膜，所述非感應振膜包括沿與所述振膜的振動方向相垂直延伸的非感應區域，所述非感應振膜還包括加強筋，所述加強筋沿所述振膜振動方向支撐所述非感應區域。與相關技術相比，本發明提供的MEMS麥克風芯片的所述加強筋分擔了外界沖擊對非感應區域的部分載荷，優化了非感應區域的應力分布，提升了非感應區域抵抗吹氣、跌落等大氣流沖擊的能力，降低了非感應區域發生斷裂的風險，提高了MEMS麥克風芯片的工作壽命。

【技術領域】

本發明涉及聲電領域，尤其涉及一種MEMS麥克風芯片。

【背景技術】

隨著無線通訊的發展，全球移動電話用戶越來越多，用戶對移動電話的要求己不僅滿足于通話，而且要能夠提供高質量的通話效果，尤其是目前移動多媒體技術的發展，移動電話的通話質量更顯重要，移動電話的麥克風作為移動電話的語音拾取裝置，其設計好壞直接影響通話質量，而作為麥克風的重要組成部件的MEMS麥克風芯片顯得尤為重要。

在相關技術的MEMS麥克風芯片的工藝制程中，芯片的背腔結構通常通過在晶圓背面進行深反應離子刻蝕(DRIE)基底形成，由于工藝偏差的存在，靠近振膜區域的基底邊界位置的一致性較差。非感應振膜區的固定端通過支撐柱與基底和背板相連，但非感應振膜區自由端大部分面積暴露在背腔正上方，形成類似懸臂梁結構。在吹氣、跌落等大氣流沖擊下的可靠性場景中，非感應振膜區的自由端會承受強烈的沖擊出現應力集中，產生裂紋甚至斷裂。斷裂的非感應振膜區降低了振膜的聲阻抗R，使f_roll-off值增大，低衰變得更嚴重，造成麥克風芯片低頻失效。非感應振膜區斷裂的碎片還極易進入感應振膜區，降低麥克風芯片的靈敏度甚至發生短路失效。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種降低了非感應振膜區發生斷裂的風險的MEMS麥克風芯片。

為了達到上述目的，本發明提供了一種MEMS麥克風芯片，包括基底以及固定于所述基底的振膜，所述振膜包括通過所述振膜的振動產生電信號的感應振膜、環繞所述感應振膜并與所述感應振膜間隔形成狹縫的非感應振膜，所述非感應振膜包括沿與所述振膜的振動方向相垂直延伸的非感應區域，所述非感應振膜還包括加強筋，所述加強筋沿所述振膜振動方向支撐所述非感應區域。

優選地，所述基底包括固定部，所述固定部設有背腔，所述非感應區域在遠離所述感應振膜的一端具有向所述固定部延伸并間隔設置的多個第一支撐柱，所述加強筋連接所述非感應區域以及所述第一支撐柱。

優選地，所述加強筋的橫截面呈三角形，其中，所述加強筋的一邊與所述非感應區域連接，一邊與所述第一支撐柱固定連接。

優選地，所述加強筋的橫截面呈四邊形，其中，所述加強筋的一邊與所述非感應區域連接，一邊與靠近所述背腔的所述第一支撐柱連接，一邊與所述固定部固定連接。

優選地，所述加強筋沿所述振膜振動方向的正投影均位于所述非感應區域上。

優選地，所述MEMS麥克風芯片還包括與所述振膜組成電容系統的背板，所述背板包括固定于所述基底上且呈階梯設置的側壁以及與所述側壁遠離所述基底的一側連接的頂壁，所述加強筋連接所述非感應區域以及所述側壁。

優選地，所述加強筋的橫截面呈三角形，其中，所述加強筋的一邊與所述非感應區域連接、一邊與所述側壁固定連接。

優選地，所述加強筋的橫截面呈四邊形，其中，所述加強筋的一邊與所述非感應區域連接，一邊與所述側壁連接，一邊與所述頂壁固定連接。

優選地，所述加強筋沿所述振膜振動方向的正投影均位于所述非感應區域上。

優選地，所述MEMS麥克風芯片為壓電式MEMS麥克風芯片或者光學式MEMS麥克風芯片。