一种MEMS麦克风芯片制造技术

本实用新型专利技术提供一种MEMS麦克风芯片，包括基材底以及振膜，所述基材底上端边缘位置固定连接第一绝缘板，所述第一绝缘板上端固定连接第二绝缘板，所述第二绝缘板上端固定连接绝缘背极板，所述绝缘背极板内部包裹导体背极板，所述绝缘背极板与基材底之间连接振膜，所述绝缘背极板与基材底之间固定连接至少四个竖向布置的限位柱，至少四个所述限位柱均贯穿振膜。本实用新型专利技术提供的MEMS麦克风芯片具有由于导体背极板与振膜在有效振动区产生有效电容，而绝缘背极板与振膜之间不产生电容，从而降低了寄生电容，提高了工作灵敏度，另外限位柱有效阻止振膜横向摆动，提高了使用寿命，并使振膜的振动更准确，提高了芯片的声音效果。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS麦克风芯片
本技术涉及电子器件
，尤其涉及一种MEMS麦克风芯片。
技术介绍
MEMS麦克风芯片是MEMS麦克风的关键部件，MEMS麦克风芯片通常由基底层、振膜层和背极层根据特定设计需要叠加而成，现有的MEMS麦克风芯片结构是：由下至上依次为基底层、振膜层和背极层，基底层上设置有声腔，振膜层上覆盖于声腔的部位为振膜有效振动区，其他部位为无效振动区，而在无效振动区内会形成的寄生电容，而寄生电容会MEMS麦克风的灵敏度和信噪比，另外由于振膜本身具有弹性，在受到振动过程中，容易发生左右摆动，这样会导致振动效果差，并且在大振幅下振膜容易发生扭曲，甚至落入背腔中。因此，有必要提供一种MEMS麦克风芯片解决上述技术问题。
技术实现思路
本技术提供一种MEMS麦克风芯片，解决了无效振动区产生的寄生电容会MEMS麦克风的灵敏度和信噪比，另外由于振膜本身具有弹性，在受到振动过程中，容易发生左右摆动，这样会导致振动效果差，并且在大振幅下振膜容易发生扭曲，甚至落入背腔中的问题。为解决上述技术问题，本技术提供的一种MEMS麦克风芯片，包括基材底以及振膜，所述基材底上端边缘位置固定连接第一绝缘板，所述第一绝缘板上端固定连接第二绝缘板，所述第二绝缘板上端固定连接绝缘背极板且绝缘背极板处在基材底上侧，所述绝缘背极板内部包裹导体背极板，所述绝缘背极板与基材底之间连接振膜，所述绝缘背极板与基材底之间固定连接至少四个竖向布置的限位柱，至少四个所述限位柱均贯穿振膜。优选的，所述所述基材底上加工上下表面贯通的声腔，所述振膜覆盖声腔上侧。优选的，所述绝缘背极板上开设多个声孔且声孔贯穿导体背极板。优选的，所述振膜上开设至少四个导孔，所述导孔内粘接滑套且滑套滑动连接在限位柱环形外侧。优选的，所述绝缘背极板下端粘接多个第二凸点且第二凸点处在振膜上侧，所述基材底上端粘接多个第一凸点且第一凸点处在振膜下侧。优选的，所述第一绝缘板环形内壁粘接多个限位板且限位板处在振膜上侧。优选的，所述振膜上端粘接多个第二凸点，所述振膜下端粘接多个第一凸点。优选的，所述导体背极板上下均粘接绝缘背极板。优选的，所述限位柱由单晶硅、多晶硅、二氧化硅或者氮化硅加工的柱体制成。与相关技术相比较，本技术提供的MEMS麦克风芯片具有如下有益效果：本技术提供一种MEMS麦克风芯片，由于导体背极板与振膜在有效振动区产生电容，该电容为有效电容，而绝缘背极板内部包裹导体背极板，使绝缘背极板与振膜之间不产生电容，从而降低了寄生电容，提高了工作灵敏度，另外限位柱有效阻止振膜在振动过程中的横向摆动，防止振膜因振幅过大而发生扭曲甚至进入声腔中或者从声腔中掉落下来，提高了使用寿命，并使振膜的振动更准确，提高了芯片的声音效果。附图说明图1为本技术提供的MEMS麦克风芯片的一种较佳实施例的结构示意图；图2为MEMS麦克风芯片的一种实施例结构示意图；图3为MEMS麦克风芯片的另一种实施例结构示意图；图4为图1所示振膜的结构示意图。图中标号：1、基材底，2、振膜，3、第一绝缘板，4、第二绝缘板，5、绝缘背极板，6、导体背极板，7、声孔，8、限位柱，11、声腔，12、第一凸点，13、限位板，14、第二凸点，21、导孔。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本技术作进一步说明。请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中，图1为实施例1示意图；图2为实施例3示意图；图3为实施例2示意图；图4为振膜2。一种MEMS麦克风芯片，包括基材底1以及振膜2，基材底1上端边缘位置固定连接第一绝缘板3，第一绝缘板3上端固定连接第二绝缘板4，第二绝缘板4上端固定连接绝缘背极板5且绝缘背极板5处在基材底1上侧，绝缘背极板5内部包裹导体背极板6，绝缘背极板5与基材底1之间连接振膜2，绝缘背极板5与基材底1之间固定连接至少四个竖向布置的限位柱8，至少四个限位柱8均贯穿振膜2。具体地，由于导体背极板6为导体，使导体背极板6能够与振膜2产生电容，并且由于导体背极板6位于背极区内，背极区又和振膜2的有效振动区上下对应，因此，导体背极板6与振膜2的有效振动区产生电容，该电容为有效电容，而绝缘背极板5内部包裹导体背极板6，使绝缘背极板5与振膜2之间不产生电容，从而降低了寄生电容，提高了工作灵敏度，另外振膜2能沿限位柱8进行上下振动，使限位柱8有效阻止振膜2在振动过程中的横向摆动，防止振膜2因振幅过大而发生扭曲甚至进入声腔11中或者从声腔11中掉落下来，提高了使用寿命，并使振膜2的振动更准确，提高了芯片的声音效果。基材底1上加工上下表面贯通的声腔11，振膜2覆盖声腔11上侧，具体地，便于外部振动传播到振膜2上。绝缘背极板5上开设多个声孔7且声孔7贯穿导体背极板6，具体地，便于声音的传播出。振膜2上开设至少四个导孔21，导孔21内粘接滑套且滑套滑动连接在限位柱8环形外侧，具体地，能使限位柱8贯穿导孔21，实现振膜2的安装，另外滑套的设计即便于振膜2沿着限位柱8上下移动，另外也实现保护功能。实施例1，绝缘背极板5下端粘接多个第二凸点14且第二凸点14处在振膜2上侧，基材底1上端粘接多个第一凸点12且第一凸点12处在振膜2下侧，具体地，如图1所示，第二凸点14设置到绝缘背极板5下端，有效防止振膜2与绝缘背极板5粘连，另外第一凸点12设置在基材底1上端，有效防止振膜2与基材底1粘连。第一绝缘板3环形内壁粘接多个限位板13且限位板13处在振膜2上侧，具体地，限位板13的设计有效对振膜2边缘部进行限位，进一步防止振膜2发生扭曲。实施例2，振膜2上端粘接多个第二凸点14，振膜2下端粘接多个第一凸点12，具体地，如图3所示，第二凸点14设置到振膜2上端，第一凸点12设置在振膜2下端，有效防止振膜2与绝缘背极板5以及基材底1粘连。实施例3，导体背极板6上下均粘接绝缘背极板5，具体地，如图2所示，便于生产。限位柱8由单晶硅、多晶硅、二氧化硅或者氮化硅加工的柱体制成，具体地，限位柱8的材质可以是但不局限于单晶硅、多晶硅、二氧化硅或者氮化硅。上述材质与振膜2以及基材底1的材质相类似，即不影响工作，也便于加工。本技术提供的MEMS麦克风芯片的工作原理如下：具体地，在工作时，外界的声波由声腔11进入，带动振膜2在绝缘背极板5与基材底1之间形成的容纳空间内发生振动，振膜2和背极区中的导体相互作用产生电信号，由于导体背极板6为导体，使导体背极板6能够与振膜2产生电容，并且由于导体背极板6位于背极区内，背极区又和振膜2的有效振动区上下对应，因此，导体背极板6与振膜2的有效振动区产生电容，该电容为有效电容，而绝缘背极板5内部包裹导体背极板6，使绝缘背极板5与振膜2之间不产生电容，从而降低了寄生电容，提高了工作灵敏度，另外振膜2在振动过程中，振膜2可以沿限位柱8进行上下振动，其中限位柱8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS麦克风芯片，其特征在于：包括基材底以及振膜，所述基材底上端边缘位置固定连接第一绝缘板，所述第一绝缘板上端固定连接第二绝缘板，所述第二绝缘板上端固定连接绝缘背极板且绝缘背极板处在基材底上侧，所述绝缘背极板内部包裹导体背极板，所述绝缘背极板与基材底之间连接振膜，所述绝缘背极板与基材底之间固定连接至少四个竖向布置的限位柱，至少四个所述限位柱均贯穿振膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风芯片，其特征在于：包括基材底以及振膜，所述基材底上端边缘位置固定连接第一绝缘板，所述第一绝缘板上端固定连接第二绝缘板，所述第二绝缘板上端固定连接绝缘背极板且绝缘背极板处在基材底上侧，所述绝缘背极板内部包裹导体背极板，所述绝缘背极板与基材底之间连接振膜，所述绝缘背极板与基材底之间固定连接至少四个竖向布置的限位柱，至少四个所述限位柱均贯穿振膜。


2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于：所述基材底上加工上下表面贯通的声腔，所述振膜覆盖声腔上侧。


3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于：所述绝缘背极板上开设多个声孔且声孔贯穿导体背极板。


4.根据权利要求1所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于：所述振膜上开设至少四个导孔，所述导孔内粘接滑套...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祖云，
申请(专利权)人：南京隆汇电声自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32