MEMS麦克风和电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种MEMS麦克风和电子设备，MEMS麦克风包括具有背腔的基底以及设置在基底上的电容系统，电容系统包括第一背极以及与第一背极相对的第一振膜，第一背极与第一振膜间隔设置并形成第一振动间隙，第一振膜在第一振动间隙和背腔之间振动，其特征在于，MEMS麦克风还包括至少一个第一绝缘支撑件，第一绝缘支撑件位于第一振动间隙内，第一绝缘支撑件设于第一背极表面和第一振膜表面中的至少一个，第一绝缘支撑件在高度方向的高度d与第一振动间隙在高度方向的高度s的关系为：0.01um≤s‑d≤1um。本实用新型专利技术技术方案旨在保证振膜在振动过程中不与背板粘接的基础上，使得振膜良好地振动，降提高MEMS麦克风的灵敏度和信噪比。

MEMS microphone and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
MEMS麦克风和电子设备
本技术涉及电声器件
，特别涉及一种MEMS麦克风和应用该MEMS麦克风的电子设备。
技术介绍
MEMS(MicroElectroMechanicSystem，微型机电系统)麦克风是一种用微机械加工技术制作出来的电能换声器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展，MEMS麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。相关技术中的MEMS麦克风包括硅基底以及由振膜和背板组成的平板电容，振膜与背板相对并相隔一定距离。振膜在声波的作用下产生振动，导致振膜和背板之间的距离发生变化，导致平板电容的电容发生改变，从而将声波信号转化为了电信号。但是这种MEMS麦克风的灵敏度和信噪比会随着其振膜和背板面积的扩大而降低，由于对背极和振膜上电后，振膜会朝向背极运动，此时振膜在振动过程中容易与背板粘接，而示例性技术中不能在保证振膜在振动过程中不与背板粘接的基础上，使得振膜良好地振动，降低了MEMS麦克风的灵敏度和信噪比。以上仅用于辅助理解本技术的技术方案，并不代表承认为现有技术。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种MEMS麦克风，旨在保证振膜在振动过程中不与背板粘接的基础上，使得振膜良好地振动，降提高MEMS麦克风的灵敏度和信噪比。为实现上述目的，本技术提供的MEMS麦克风，包括具有背腔的基底以及设置在所述基底上的电容系统，所述电容系统包括第一背极以及与所述第一背极相对的第一振膜，所述第一背极与第一振膜间隔设置并形成第一振动间隙，所述第一振膜在所述第一振动间隙和所述背腔之间振动，所述MEMS麦克风还包括至少一个第一绝缘支撑件，所述第一绝缘支撑件位于所述第一振动间隙内，所述第一绝缘支撑件设于所述第一背极的表面和所述第一振膜的表面中的至少一个表面，定义所述第一振动间隙具有高度方向，所述第一绝缘支撑件在高度方向的高度d与所述第一振动间隙在高度方向的高度s的关系为：0.01um≤s-d≤1um。在本技术的一些实施例中，所述第一绝缘支撑件的数量为多个，多个所述第一绝缘支撑件沿所述第一振动间隙的宽度方向间隔设置。在本技术的一些实施例中，部分所述第一绝缘支撑件与所述第一背极朝向所述第一振膜的表面固定连接，另一部分所述第一绝缘支撑件与所述第一振膜朝向所述第一背极的表面固定连接；或者，多个所述第一绝缘支撑件均与所述第一背极朝向所述第一振膜的表面固定连接；或者，多个所述第一绝缘支撑件均与所述第一振膜朝向所述第一背极的表面固定连接。在本技术的一些实施例中，所述第一背极设置有多个贯穿孔，多个所述贯穿孔均匀分布于所述第一背极，所述第一绝缘第一支撑块连接于所述贯穿孔之间的第一背极区域；在所述第一绝缘支撑件的自由端设于所述第一振膜朝向所述第一背极的表面时，所述第一绝缘支撑件的自由端可活动地抵接于所述贯穿孔之间的第一背极区域。在本技术的一些实施例中，所述MEMS麦克风还包括第二绝缘支撑件，所述第二绝缘支撑件设于所述第一振动间隙内，所述第二绝缘支撑件的一端与所述第一背极固定连接，另一端与所述第一振膜固定连接，所述第一绝缘支撑件与所述第二绝缘支撑件间隔设置。在本技术的一些实施例中，在所述第一绝缘支撑件的数量为多个时，多个所述第一绝缘支撑件环绕所述第二绝缘支撑件设置。在本技术的一些实施例中，所述电容系统还包括第一支撑块，所述第一支撑块设于所述第一背极和所述第一振膜之间，所述第一支撑块的两侧分别与所述第一背极和所述第一振膜固定连接，所述第一支撑块、所述第一背极和所述第一振膜共同围合形成所述第一振动间隙；且/或，所述基底包括基底本体和设于所述基底本体的第二支撑块，所述第一振膜设于所述第二支撑块背离所述基底本体的表面，所述基底本体和所述第二支撑块共同围合形成所述背腔。在本技术的一些实施例中，所述第一振膜还包括振动孔，所述振动孔的数量为多个，多个所述振动孔环绕所述第一支撑块的内侧间隔设置。在本技术的一些实施例中，所述电容系统还包括位于所述第一振膜和基底之间的第二背极，所述第二背极与所述第一振膜间隔设置并形成第二振动间隙，所述第一振膜于所述第一振动间隙和所述第二振动间隙之间振动，至少一个所述第一绝缘支撑件位于所述第二振动间隙内，所述第一绝缘支撑件设于所述第二背极的表面和所述第一振膜的表面中的至少一个表面；或者，所述电容系统包括位于所述第一背极背离所述第一振膜一侧的第二振膜，所述第二振膜与所述第一背极间隔设置并形成第三振动间隙，所述第一振膜于所述第一振动间隙和所述第三振动间隙之间振动，至少一个所述第一绝缘支撑件位于所述第三振动间隙内，所述第一绝缘支撑件设于所述第二振膜的表面和所述第一背极的表面中的至少一个表面。本技术还提出一种电子设备，包括MEMS麦克风，该MEMS麦克风包括具有背腔的基底以及设置在所述基底上的电容系统，所述电容系统包括第一背极以及与所述第一背极相对的第一振膜，所述第一背极与第一振膜间隔设置并形成第一振动间隙，所述第一振膜在所述第一振动间隙和所述背腔之间振动，所述MEMS麦克风还包括至少一个第一绝缘支撑件，所述第一绝缘支撑件位于所述第一振动间隙内，所述第一绝缘支撑件设于所述第一背极的表面和所述第一振膜的表面中的至少一个表面，定义所述第一振动间隙具有高度方向，所述第一绝缘支撑件在高度方向的高度d与所述第一振动间隙在高度方向的高度s的关系为：0.01um≤s-d≤1um。本技术的技术方案通过设置具有背腔的基底，以及在所述基底上设置电容系统，其中，电容系统包括第一背极以及与所述第一背极相对的第一振膜，该第一背极与第一振膜间隔设置并形成第一振动间隙，第一振膜在所述第一振动间隙和所述背腔之间振动，并且进一步设置位于第一振动间隙内的至少一个第一绝缘支撑件，并使第一绝缘支撑件在高度方向的高度d与所述第一振动间隙在高度方向的高度s的关系为：0.01um≤s-d≤1um，在该MEMS麦克风不工作时，一所述第一绝缘支撑件的自由端与所述第一背极或第一振膜相隔，在该MEMS麦克风通电工作时，第一背极和第一振膜都会被上电，从而第一振膜朝向第一背极运动，所述第一绝缘支撑件的自由端与所述第一背极或第一振膜抵接，以使所述第一振膜分为至少两个振动单元，使得原来是单一振动单元产生大振幅的振动形式，变为至少两个振动单元产生均匀度接近的振动形式，降低了振幅，并且，当第一绝缘支撑件在高度方向的高度d与所述第一振动间隙在高度方向的高度s的高度差小于0.01um时，会使第一振膜可振动的高度较小，不利于响应细微的外部激励振动，降低MEMS麦克风的振动响应灵敏度，当高度差大于1um时，会使得第一振膜的振动幅度较大，不利于保证振动的均匀性，降低了信噪比，当高度差位于0.01um至1um时，一方面可以使得第一振膜在细微振动时具有一定的振动高度，保证了MEMS麦克风对细微的外部激励振动的响应，另一方面，保证了MEMS麦克风振动的均匀性，提高了信噪比，并且任一所述振动单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS麦克风，包括具有背腔的基底以及设置在所述基底上的电容系统，所述电容系统包括第一背极以及与所述第一背极相对的第一振膜，所述第一背极与第一振膜间隔设置并形成第一振动间隙，所述第一振膜在所述第一振动间隙和所述背腔之间振动，其特征在于，所述MEMS麦克风还包括至少一个第一绝缘支撑件，所述第一绝缘支撑件位于所述第一振动间隙内，所述第一绝缘支撑件设于所述第一背极的表面和所述第一振膜的表面中的至少一个表面，定义所述第一振动间隙具有高度方向，所述第一绝缘支撑件在高度方向的高度d与所述第一振动间隙在高度方向的高度s的关系为：0.01um≤s-d≤1um。/n

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风，包括具有背腔的基底以及设置在所述基底上的电容系统，所述电容系统包括第一背极以及与所述第一背极相对的第一振膜，所述第一背极与第一振膜间隔设置并形成第一振动间隙，所述第一振膜在所述第一振动间隙和所述背腔之间振动，其特征在于，所述MEMS麦克风还包括至少一个第一绝缘支撑件，所述第一绝缘支撑件位于所述第一振动间隙内，所述第一绝缘支撑件设于所述第一背极的表面和所述第一振膜的表面中的至少一个表面，定义所述第一振动间隙具有高度方向，所述第一绝缘支撑件在高度方向的高度d与所述第一振动间隙在高度方向的高度s的关系为：0.01um≤s-d≤1um。


2.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一绝缘支撑件的数量为多个，多个所述第一绝缘支撑件沿所述第一振动间隙的宽度方向间隔设置。


3.如权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于，部分所述第一绝缘支撑件与所述第一背极朝向所述第一振膜的表面固定连接，另一部分所述第一绝缘支撑件与所述第一振膜朝向所述第一背极的表面固定连接；
或者，多个所述第一绝缘支撑件均与所述第一背极朝向所述第一振膜的表面固定连接；
或者，多个所述第一绝缘支撑件均与所述第一振膜朝向所述第一背极的表面固定连接。


4.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一背极设置有多个贯穿孔，多个所述贯穿孔均匀分布于所述第一背极，所述第一绝缘第一支撑块连接于所述贯穿孔之间的第一背极区域；
在所述第一绝缘支撑件的自由端设于所述第一振膜朝向所述第一背极的表面时，所述第一绝缘支撑件的自由端可活动地抵接于所述贯穿孔之间的第一背极区域。


5.如权利要求1至4中任一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS麦克风还包括第二绝缘支撑件，所述第二绝缘支撑件设于所述第一振动间隙内，所述第二绝缘支撑件的一端与所述第一背极固定连...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱冠勋，周宗燐，卓彦萱，卫勇，
申请(专利权)人：歌尔微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37