微机电麦克风制造技术

本发明专利技术提供一种微机电麦克风。该微机电麦克风包括基板、振膜、背板、以及第一突起物。该基板具有开口部分。该振膜设置于该基板的一侧，并延伸横跨该基板的该开口部分。该背板包括多个声孔。该背板设置于该振膜的一侧。气隙形成于该背板与该振膜之间。该第一突起物自该背板朝该气隙延伸。背板朝该气隙延伸。背板朝该气隙延伸。

【技术实现步骤摘要】
微机电麦克风


[0001]本专利技术涉及一种声波传感器，特别涉及一种微机电麦克风。

技术介绍

[0002]智能手机的规格要求愈来愈高。而手机中的麦克风规格，不仅性能规格要求提升，可靠度规格也愈来愈严格。麦克风可靠度不仅要通过高温度与高湿度环境，还必需满足可以抗高风压的条件。
[0003]一般电容麦克风结构采用两层设计，包含背板(backplate)与振膜(diaphragm)，背板与振膜间形成一个可变电容。当振膜受到声压影响时，产生位移改变，导致背板与振膜间的电容产生变化。
[0004]一般电容麦克风结构无法限制振膜过大的位移。因此，当麦克风受到大风压时，振膜会产生过大位移，导致结构出现不可负荷应力而损坏。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的一实施例，提供一种微机电麦克风(MEMS microphone)。该微机电麦克风包括基板、振膜、背板、以及第一突起物。该基板具有开口部分。该振膜设置于该基板的一侧，并延伸横跨该基板的该开口部分。该背板包括多个声孔。该背板设置于该振膜的一侧。气隙形成于该背板与该振膜之间。该第一突起物自该背板朝该气隙延伸。以俯视图观之，该第一突起物形成折线或曲线。
[0006]在部分实施例中，该振膜包括一通气孔(ventilation hole)。
[0007]在部分实施例中，该微机电(MEMS)麦克风还包括一保护层，覆盖该第一突起物。在部分实施例中，该保护层包括导电材料。
[0008]在部分实施例中，该微机电麦克风还包括一第二突起物，自该背板朝该气隙延伸。在部分实施例中，该第二突起物的高度低于该第一突起物的高度。
[0009]在部分实施例中，该第一突起物围绕至少一声孔。在部分实施例中，该第一突起物围绕一、二或四个声孔。在部分实施例中，该第一突起物留有至少一开口。在部分实施例中，该第一突起物围绕至少一声孔，并留有二或四个开口。
[0010]在部分实施例中，该微机电麦克风还包括一第三突起物，自该背板朝该气隙延伸。在部分实施例中，该第三突起物位于该等第二突起物之间。在部分实施例中，该第三突起物位于该背板的中心。在部分实施例中，该第三突起物的高度与该第一突起物的高度相似。在部分实施例中，该第三突起物围绕至少一声孔，以俯视图观之，该第三突起物形成封闭环或折线。
[0011]在部分实施例中，该第一突起物、该第二突起物、以及该第三突起物包括绝缘材料。
[0012]在部分实施例中，该微机电麦克风还包括一柱状物(pillar)，设置于该背板上。在部分实施例中，该柱状物设置于该背板的中心，并与该振膜接触。在部分实施例中，该柱状
物包括绝缘材料。
[0013]在部分实施例中，该微机电麦克风还包括一介电层，设置于该基板与该背板之间。在部分实施例中，该振膜插入于该介电层中。
[0014]在部分实施例中，该背板包括一导电层、一第一绝缘层、以及一第二绝缘层。在部分实施例中，该导电层设置于该介电层上，该第一绝缘层设置于该导电层上，该第二绝缘层设置于该第一绝缘层上。
[0015]在部分实施例中，该背板的中心与该通气孔的中心之间的距离定义为第一距离，该背板的该中心与该第一突起物的中心之间的距离定义为第二距离，且该第一距离大于该第二距离。
[0016]在部分实施例中，该第一突起物与该振膜之间的距离大于0.1微米。
[0017]在部分实施例中，该第一突起物的宽度大于0.5微米。
[0018]在部分实施例中，以俯视图观之，该第三突起物形成封闭环或折线。
[0019]在部分实施例中，以俯视图观之，该第一突起物形成两弧线，围绕该声孔。
[0020]在部分实施例中，该通气孔包括多个外槽与内槽，形成于该振膜的环形区中，并围绕该振膜的中心配置成同心圆，其中该等外槽与内槽分别具有C
‑
形结构，并朝相反方向，且该等外槽与内槽以相对于该振膜的该中心以交错的方式排列。
[0021]在部分实施例中，该第一突起物沿该振膜的中心分布。
[0022]在本专利技术中，从背板长出的突起物可限制振膜的变形，降低应力，由此提升麦克风抵抗风压的可靠度。
[0023]在本专利技术中，微机电麦克风结构具有从背板长出的突起物。当气枪导入压力时，由于大压力差，使得麦克风的振膜产生大变形及应力。然而，从背板长出的突起物可限制振膜的变形，以降低应力，避免结构破裂。
[0024]在本专利技术中，相较于单点突起物，折线(曲线)突起物结构具有两项优势。第一，折线(曲线)突起物结构具有较大面积，可减少当振膜与突起物碰撞时作用在振膜上的应力。第二，折线(曲线)突起物结构具有较大刚性，可避免当振膜与突起物碰撞时突起物断裂。因此，突起物的折线(曲线)设计可增加突起物与振膜的可靠度，以及同时提升麦克风抵抗风压的可靠度。
[0025]在以下实施例中参考所附附图给予实施方式。
附图说明
[0026]通过阅读后续的实施方式和范例并参考所附的附图，可更完全地理解本专利技术，其中：
[0027]图1A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0028]图1B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0029]图2A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0030]图2B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0031]图3A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0032]图3B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0033]图4A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0034]图4B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0035]图5A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0036]图5B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0037]图6A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0038]图6B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0039]图7A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0040]图7B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0041]图8A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0042]图8B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0043]图9A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0044]图9B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0045]图9C为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图；
[0046]图10A为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的剖面示意图；
[0047]图10B为本专利技术的一实施例，一种微机电麦克风的俯视图。
[0048]符号说明
[0049]10:微机电结构
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微机电麦克风，包括：基板，具有开口部分；振膜，设置于该基板的一侧，并延伸横跨该基板的该开口部分；背板，包括多个声孔，设置于该振膜的一侧，并与该振膜形成气隙；以及第一突起物，自该背板朝该气隙延伸，其中以俯视图观之，该第一突起物形成折线或曲线。2.如权利要求1所述的微机电麦克风，其中该振膜包括通气孔。3.如权利要求1所述的微机电麦克风，还包括保护层，覆盖该第一突起物。4.如权利要求1所述的微机电麦克风，还包括第二突起物，自该背板朝该气隙延伸，其中该第二突起物的高度低于该第一突起物的高度。5.如权利要求1所述的微机电麦克风，其中该第一突起物围绕至少一声孔。6.如权利要求1所述的微机电麦克风，其中该第一突起物留有至少一开口。7.如权利要求6所述的微机电麦克风，其中该第一突起物围绕至少一声孔，并留有二或四个开口。8.如权利要求4所述的微机电麦克风，还包括第三突起物，自该背板朝该气隙延伸，其中该第三突起物位于该多个第二突起物之间。9.如权利要求8所述的微机电麦克风，其中该第三突起物位于该背板的中心。10.如权利要求8所述的微机电麦克风，其中该第三突起物的高度与该第一突起物的高度相似。11.如权利要求8所述的微机电麦克风，其中该第三突起物围绕至少一声孔，以俯视图观之，该第三突起物形成封闭环或折线。12.如权利要求8所述的微机电麦...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志远，陈建铭，许丰家，林文山，郭乃豪，
申请(专利权)人：美商富迪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：