[發明專利]一種膜片、MEMS麥克風芯片及其制作方法

有效

• 申請號: 202110893662.6
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113347540B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 山東新港電子科技有限公司
• 主分類號: H04R19/00
• 分類號: H04R19/00;H04R19/04;H04R31/00
• 代理公司: 濰坊中潤泰專利代理事務所(普通合伙) 37266
• 代理人: 陳繼越

本發明提供一種膜片、MEMS麥克風芯片及其制作方法，其中，所述振膜本體上設置有至少兩個均勻分布的泄氣閥，所述泄氣閥包括活動部和孔隙；所述孔隙具有階梯狀截面，且所述階梯狀截面的“階梯數”為一個或多個。本發明公開的技術方案，通過設置孔隙截面為階梯狀的泄氣閥，不僅可以在受到劇烈沖擊時打開，起到快速釋放壓力的作用，還可非打開狀態時，增加孔隙對空氣的阻尼，從而改善MEMS麥克風芯片的低頻響應；此外，由于采用階梯狀結構，低頻響應對孔隙尺寸偏差的敏感度降低，因此可降低工藝精度要求，提高產品的成品率和一致性。

技術領域

本發明屬于電聲器件技術領域，特別是涉及一種膜片、MEMS麥克風芯片及其制作方法。

背景技術

MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微機電系統）麥克風以靈敏度高、功耗低、頻率響應平坦等諸多優點而備受人們的關注，并成為當今麥克風市場的主流。MEMS芯片是MEMS麥克風中的重要部件，其工作原理是：振膜在聲波的作用下產生振動，使振膜與背板之間的距離發生變化，從而改變電容，將聲波信號轉化為電信號。

當MEMS芯片受到吹氣、跌落等劇烈沖擊時，振膜因受到過大的壓力而易破裂受損，從而導致整個MEMS麥克風的失效。針對該問題，通常選擇在振膜上設置泄氣閥，以實現快速釋放壓力的目的。泄氣閥在聲壓或者氣流急劇變化時打開，可以很好地平衡振膜上下兩側的壓力。但是在正常情況下，由于泄壓閥中矩形的孔隙對空氣的阻尼過小，使得MEMS麥克風的低頻響應下跌，且下跌程度與孔隙尺寸緊密相關。因此，泄壓效果與低頻下跌的程度相互矛盾，這不僅需要對泄氣結閥的尺寸/數量進行權衡，對其工藝精度也具有苛刻的要求。

上述內容僅用于輔助理解本申請的技術方案，并不代表否認現有技術。

發明內容

鑒于以上所述現有技術，本發明的目的在于提供一種膜片、MEMS麥克風芯片及其制作方法，所述振膜上設有改進的泄氣閥，在受到劇烈沖擊時打開實現泄壓目的，在正常應用時保證空氣阻尼以改善低頻響應，從而實現更好的機械性能和電聲性能。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種膜片，包括振膜本體，所述振膜本體上設置有泄氣閥，其特征在于：所述泄氣閥包括與振膜本體連接的連接端和離開連接端的活動部，所述活動部的外周緣和/或振膜本體上具有階梯狀的階梯邊緣，相鄰的所述活動部或活動部與振膜本體之間的階梯邊緣交錯設置形成階梯樣平臺，交錯設置的階梯邊緣之間形成孔隙，所述孔隙垂直截面為階梯狀。

可以理解的，泄氣閥的活動部周邊與相鄰結構之間具有孔隙，孔隙的截面構成階梯狀。相應的，該孔隙的階梯狀截面具有類似臺階式多級的平臺，在振膜的兩個表面之間至少具有一個平臺，一個平臺與振膜的兩個表面共同構成兩級階梯。

可選地，

所述階梯樣平臺為一個或多個。也即，所述孔隙的截面的“階梯數”為兩個或多個。

可選地，

所述泄氣閥的數量為至少兩個，所述泄氣閥均勻分布在振膜的周邊；

不同所述泄氣閥內的所述孔隙的垂直投影的形狀相同。

可選地，所述振膜的形狀為圓形，或其它中心對稱圖形，所述振膜的材料為摻雜多晶硅，或其它具有張應力的柔性導電薄膜。

可選地，所述孔隙的形狀包括但不限于花型、十字型、V型、U型。

進一步的，本發明公開了采用上述膜片制成的一種MEMS麥克風芯片，包括：

襯底，設有沿上下向貫穿的背腔；

振膜，間隔設置在所述襯底的一側，至少部分所述振膜可振動地設于所述背腔的上方；