MEMS麦克风芯片制造技术

本实用新型专利技术提出一种MEMS麦克风芯片，其包括与振膜相对设置的第一表面、与第一表面相对设置的第二表面以及连接第一表面与第二表面的内壁，内壁围设形成基底的背腔，内壁包括靠近振膜的第一开口以及远离振膜的第二开口，沿平行于振膜的方向，第二开口的宽度小于第一开口的宽度；通过将第二开口宽度设置为小于第一开口的宽度，减小了背腔体积的同时，也减小了振膜工作区域与基底正对的面积，从而保证麦克风信噪比不变的前提下，提高了振膜的共振频率，以使MEMS麦克风芯片具有更佳的声音感测性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
MEMS麦克风芯片


[0001]本技术涉及电声转换
，更具体的，涉及一种MEMS麦克风芯片。

技术介绍

[0002]MEMS麦克风芯片被广泛应用于声学器件，比如常见的MEMS电容式麦克风结构。相关技术中的MEMS麦克风的封装结构中，MEMS麦克风芯片封装在外壳内，其中，MEMS麦克风芯片包括具有背腔的基底以及设置于基底上且相对间隔设置的背板以及振膜，外壳上设置与背腔相连的进声孔。
[0003]一般来说，MEMS麦克风芯片中振膜的共振频率越高，声音感测性能更优；但封装结构的设计确定后，封装结构的进声孔和后腔体积都是不可改变的，只能通过调节振膜刚度和背腔的声顺来提高振膜的共振频率；虽然振膜刚度越大，共振频率越高，但是同时会使得灵敏度降低，从而导致信噪比降低；通过减小背腔体积也可以达到提高共振频率的目的，而不影响灵敏度，但是按照传统的方式减小背腔体积，会导致振膜工作区域与基底重叠面积变大，而这一块重叠区域间会引入噪声，从而降低MEMS麦克风芯片的信噪比。
[0004]因此，有必要提供一种新的MEMS麦克风芯片，以在提高振膜的共振频率的同时维持较高的信噪比。

技术实现思路

[0005]基于上述问题，本技术提出一种MEMS麦克风芯片。
[0006]具体地，本技术提出的方案如下：
[0007]一种MEMS麦克风芯片，包括具有背腔的基底以及设置于所述基底上的电容系统，所述电容系统包括相对间隔设置的背板及振膜，所述背板位于所述振膜远离所述基底的一侧，所述基底包括与所述振膜相对设置的第一表面、与所述第一表面相对设置的第二表面以及连接所述第一表面与所述第二表面的内壁，所述内壁围设形成所述背腔，所述内壁包括靠近所述振膜的第一开口以及远离所述振膜的第二开口，沿平行于所述振膜的方向，所述第二开口的宽度小于所述第一开口的宽度。
[0008]优选的，所述内壁沿振动方向的横截面为梯形。
[0009]优选的，还包括固定于所述基底上的第一支撑部，所述振膜固定于所述第一支撑部远离所述基底的一侧。
[0010]优选的，还包括固定于所述振膜远离所述第一支撑部一侧的第二支撑部，所述第二支撑部将所述背板间隔支撑于所述振膜上方。
[0011]优选的，所述背板上设有沿振动方向贯穿其上的通孔。
[0012]优选的，所述背板包括朝向所述振膜的下表面，所述下表面朝向所述振膜凸起形成凸起部，所述凸起部与所述振膜间隔设置。
[0013]本技术的MEMS麦克风芯片结构的基底包括与振膜相对设置的第一表面、与第一表面相对设置的第二表面以及连接第一表面与第二表面的内壁，内壁围设形成基底的背
腔，内壁包括靠近振膜的第一开口以及远离振膜的第二开口，沿平行于振膜的方向，第二开口的宽度小于第一开口的宽度；通过将第二开口宽度设置为小于第一开口的宽度，不仅减小了背腔的体积，同时减小了振膜工作区域与基底正对的面积，从而保证麦克风信噪比不变的前提下，提高了振膜的共振频率，以使MEMS麦克风芯片具有更佳的声音感测性能。
【附图说明】
[0014]图1是本技术中MEMS麦克风芯片的结构示意图；
[0015]图2是本技术中MEMS麦克风芯片中基底的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本技术做详细说明，使本技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。
[0017]如图1所示，本技术中提供了一种MEMS麦克风芯片100，该MEMS麦克风芯片100包括具有背腔11的基底10以及设于基底10上的电容系统20。该电容系统20包括相对间隔设置的背板12及振膜13，背板12和振膜13之间形成间隔，为振膜13提供振动空间。在声波作用下，振膜13振动使得其与背板12的间距发生变化，从而使得电容系统20的电容值发生变化，进而将声波信号转换为电信号，实现声音感测的功能。
[0018]在本实施例中，背板12位于振膜13远离基底10的一侧。可以理解的是，背腔11沿振膜13的振动方向贯穿基底10。
[0019]具体的，基底10包括与振膜13相对设置的第一表面101、与第一表面101相对设置的第二表面102以及连接第一表面101和第二表面102的内壁103，内壁103围设形成背腔11。
[0020]进一步的，MEMS麦克风芯片100还包括固定于基底10上的支撑部30，支撑部30用于将电容系统20支撑于基底10上方；具体的，支撑部30包括固定于基底的第一支撑部31和第二支撑部32；第一支撑部31固定于第一表面101，振膜13固定于第一支撑部31远离基底10的一侧，第二支撑部32固定于振膜13远离第一支撑部31的一侧，且第二支撑部32将背板12间隔支撑于振膜13上方，即远离基底10的一侧上方。可以理解的是，第一支撑部31支撑于振膜13的边缘，第二支撑部32同样支撑于背板12的边缘。
[0021]在本实施例中，结合图1
‑
图2所示，内壁103包括靠近振膜13的第一开口1031以及远离振膜13的第二开口1032，沿平行于振膜13的方向，第二开口1032的宽度小于第一开口1031的宽度。可以理解的是，第一开口1031与第二开口1032即为背腔11沿振动方向的两端。在传统的MEMS麦克风芯片中，背腔沿平行于振膜方向的宽度通常都是相等的，即便减小背腔体积，也是在此基础上减小其宽度，但是，如此设置，会导致振膜的工作区域与基底的重叠面积变大，从而引入噪声；而在本实施中，基底10的内壁103靠近振膜13的第一开口1031的宽度仍然保持较大，使得振膜13的工作区域与基底10的重叠区域面积不被增大，而是通过减小第二开口1032的宽度，来达到减小背腔11体积的目的，从而在维持较好的信噪比的同时，减小了背腔11的体积，并提高了振膜11的共振频率，进一步优化了MEMS麦克风芯片100的声音感测性能。
[0022]具体的，请参阅图1，内壁103沿振动方向的横截面为梯形，内壁103沿垂直振动方向的宽度从第二开口1032至第一开口1031逐渐增大。在其他实施例中，内壁103沿振动方向
的横截面的两侧边缘的形状也可以为其他不规则形状，如弧形和台阶状，只要保证第二开口1032的宽度比第一开口1031的更小即可
[0023]进一步的，背板12上设有沿振动方向贯穿其上的通孔121，且背板包括朝向振膜13的下表面122以及自下表面122朝向振膜13凸起形成的凸起部123，该凸起部123与振膜13间隔设置，在振膜13的振动过程中，可以避免背板12与振膜13相互粘连。
[0024]本技术的MEMS麦克风芯片结构的基底包括与振膜相对设置的第一表面、与第一表面相对设置的第二表面以及连接第一表面与第二表面的内壁，内壁围设形成基底的背腔，内壁包括靠近振膜的第一开口以及远离振膜的第二开口，沿平行于振膜的方向，第二开口的宽度小于第一开口的宽度；通过将第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风芯片，包括具有背腔的基底以及设置于所述基底上的电容系统，所述电容系统包括相对间隔设置的背板及振膜，所述背板位于所述振膜远离所述基底的一侧，所述基底包括与所述振膜相对设置的第一表面、与所述第一表面相对设置的第二表面以及连接所述第一表面与所述第二表面的内壁，所述内壁围设形成所述背腔，其特征在于：所述内壁包括靠近所述振膜的第一开口以及远离所述振膜的第二开口，沿平行于所述振膜的方向，所述第二开口的宽度小于所述第一开口的宽度。2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述内壁沿振动方向的横截面为梯形。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵转转，王琳琳，张睿，
申请(专利权)人：瑞声声学科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：