本公开实施例公开了一种微机电系统麦克风及电子设备。该微机电系统麦克风包括衬底、振膜和背极板。背极板上形成有支撑结构，背极板包括第一背极区和第二背极区，第一背极区与第二背极区连接至不同的电极。本公开实施例的一个技术效果在于，通过创造性地利用支撑结构划分背极板为第一背极区和第二背极区，且第一背极区与第二背极区连接至不同的电极。以在不增加其余结构的情况下形成差分电容器，提高麦克风产品整体性能。克风产品整体性能。克风产品整体性能。
【技术实现步骤摘要】
一种微机电系统麦克风及电子设备
[0001]本专利技术涉及微机电系统(MEMS)麦克风
，更具体地，本专利技术涉及一种微机电系统麦克风及电子设备。
技术介绍
[0002]现有的微机电系统(MEMS)麦克风产品中，差分电容MEMS类产品因其优异的THD(Total Harmonic Distortion，总谐波失真)和AOP(Acoustic Overload Point，声学过载点)等性能而占据了很大的市场份额。但常见的差分结构都是采用三层对称的结构层，需要增加一层振膜或者背极板，导致制造工艺相当复杂，芯片成本高、良率低、可靠性较差等问题。
[0003]因此，提供一种新型的微机电系统麦克风及电子设备，实属必要。
技术实现思路
[0004]鉴于上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种新型的微机电系统麦克风及电子设备，旨在解决现有技术中的至少一个问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种微机电系统麦克风。包括：衬底，所述衬底上形成声腔；
[0006]振膜，所述振膜具有固定部和悬空部，所述固定部固定在所述衬底上，所述悬空部位于所述声腔上；
[0007]背极板，所述背极板设置在所述衬底上，所述背极板与所述振膜之间形成有间隙，所述背极板上形成有环形分布的支撑结构，所述支撑结构朝向所述振膜延伸并且与所述悬空部的位置对应，所述支撑结构将所述悬空部划分为内悬空区和外悬空区；
[0008]在所述背极板和/或振膜通电的情况下，所述悬空部被配置为能与所述支撑结构抵接，使所述内悬空区能被声压激发产生机械振动，所述内悬空区通过绕所述支撑结构带动所述外悬空区振动，所述内悬空区与所述外悬空区的振动方向相反；
[0009]所述振膜和所述背极板形成电容结构，所述支撑结构将所述电容结构划分为内电容和外电容。
[0010]可选地，所述内电容和所述外电容的容值相匹配。
[0011]可选地，所述内电容和所述外电容的容值绝对值相差小于或等于15％。
[0012]可选地，所述外悬空区上设置有多个阻尼孔。
[0013]可选地，多个所述阻尼孔相对于所述外悬空区的中心呈中心对称式分布。
[0014]可选地，所述阻尼孔排列呈一圈或多圈的形式分布。
[0015]可选地，所述振膜被配置为连接至偏置电压端；
[0016]所述第一背极区被配置为连接至第一电势点，所述第二背极区被配置为连接至第二电势点，所示第一电势点与所述第二电势点的电势绝对值相同，所述内悬空区和所述外悬空区的机械灵敏度和临界电压分别对应匹配。
[0017]可选地，所述内悬空区的机械灵敏度和所述外悬空区的机械灵敏度的差值小于或等于15％；
[0018]所述内悬空区的临界电压和所述外悬空区的临界电压的差值小于或等于15％。
[0019]可选地，在所述背极板和/或振膜通电的情况下，所述悬空部在自身的振动方向上与所述衬底间隔至少2微米。
[0020]可选地，所述支撑结构为连续的环状结构；或者，所述支撑结构包括间隔分布的多个凸起结构。
[0021]可选地，所述支撑结构包括多个凸起，多个所述凸起相对于所述悬空部的中心呈中心对称分布。
[0022]可选地，所述内悬空区和外悬空区呈圆形，径向尺寸为直径。
[0023]可选地，所述内悬空区的直径范围为450至750微米；
[0024]所述外悬空区的直径范围为650至1100微米；
[0025]所述振膜的厚度范围为0.75至1.25微米。
[0026]可选地，所述内悬空区的直径为500微米；
[0027]所述外悬空区的直径为750微米；
[0028]所述振膜的厚度为1微米。
[0029]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种微机电系统麦克风，包括：
[0030]衬底，所述衬底上形成声腔；
[0031]背极板，所述背极板设置在所述衬底上，所述背极板上形成有环形分布的、凸出的支撑结构；
[0032]振膜，所述振膜具有固定部和悬空部，所述固定部固定在所述衬底上，所述背极板与所述振膜之间形成有间隙，所述支撑结构将所述悬空部划分为内悬空区和外悬空区，所述内悬空区位于进声通道上方，所述外悬空区位于所述进声通道外侧；
[0033]在所述背极板和/或振膜通电的情况下，所述悬空部被配置为能与所述支撑结构抵接，使所述内悬空区能被声压激发产生机械振动。
[0034]根据本专利技术的再一个方面，提供了一种电子设备。包括上述的一种微机电系统麦克风，所述微机电系统麦克风被设置为在工作状态下将声音信号转为电信号。
[0035]本公开实施例的一个技术效果在于，通过创造性地利用支撑结构划分背极板为第一背极区和第二背极区，且第一背极区与第二背极区连接至不同的电极。以在不增加其余结构的情况下形成差分电容器，在保证产品频率带宽的同时增大振膜面积，降低噪音，提高信噪比，提高麦克风产品整体性能。
[0036]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0037]构成说明书的一部分的附图描述了本专利技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0038]图1是本公开实施例的一种微机电系统麦克风的结构简图；
[0039]图2是本公开实施例的一种微机电系统麦克风的俯视图；
[0040]图3是本公开实施例的一种微机电系统麦克风包括两个支撑结构的俯视图；
[0041]图4是本公开实施例的一种微机电系统麦克风的结构示意图。
[0042]附图标记说明：
[0043]1、衬底；2、振膜；3、背极板；31、支撑结构；32、第一背极区；33、第二背极区；001、声腔；21、固定部；22、悬空部；221、内悬空区；222、外悬空区；2221、阻尼孔；311、凸起；312、强化层；4、焊接点；H、衬底与振膜之间的距离。
具体实施方式
[0044]现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0045]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0046]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
[0047]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0048]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0049]本专利技术提供了一种微机电系统麦克风。微机电系统(MEMS)麦克风是基于MEMS技术制造的麦克本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微机电系统麦克风，其特征在于，包括：衬底(1)，所述衬底(1)上形成声腔(001)；振膜(2)，所述振膜(2)具有固定部(21)和悬空部(22)，所述固定部(21)固定在所述衬底(1)上，所述悬空部(22)位于所述声腔(001)上；背极板(3)，所述背极板(3)设置在所述衬底(1)上，所述背极板(3)与所述振膜(2)之间形成有间隙，所述背极板(3)上形成有环形分布的支撑结构(31)，所述支撑结构(31)朝向所述振膜(2)延伸并且与所述悬空部(22)的位置对应，所述支撑结构(31)将所述悬空部(22)划分为内悬空区(221)和外悬空区(222)；在所述背极板(3)和/或振膜(2)通电的情况下，所述悬空部(22)被配置为能与所述支撑结构(31)抵接，使所述内悬空区(221)能被声压激发产生机械振动，所述内悬空区(221)通过绕所述支撑结构(31)带动所述外悬空区(222)振动，所述内悬空区(221)与所述外悬空区(222)的振动方向相反；所述振膜(2)和所述背极板(3)形成电容结构，所述支撑结构(31)将所述电容结构划分为内电容和外电容。2.根据权利要求1所述的一种微机电系统麦克风，其特征在于，所述内电容和所述外电容的容值相匹配。3.根据权利要求2所述的一种微机电系统麦克风，其特征在于，所述内电容和所述外电容的容值绝对值相差小于或等于15％。4.根据权利要求1所述的一种微机电系统麦克风，其特征在于，所述外悬空区(222)上设置有多个阻尼孔(2221)。5.根据权利要求4所述的一种微机电系统麦克风，其特征在于，多个所述阻尼孔(2221)相对于所述外悬空区(222)的中心呈中心对称式分布。6.根据权利要求4所述的一种微机电系统麦克风，其特征在于，所述阻尼孔(2221)排列呈一圈或多圈的形式分布。7.根据权利要求1所述的一种微机电系统麦克风，其特征在于，所述振膜(2)被配置为连接至偏置电压端；所述第一背极区(32)被配置为连接至第一电势点，所述第二背极区(33)被配置为连接至第二电势点，所示第一电势点与所述第二电势点的电势绝对值相同，所述内悬空区(221)和所述外悬空区(222)的机械灵敏度和临界电压分别对应匹配。8.根据权利要求7所述的一种微机电系统麦克风，其特征在于，所述内悬空区(221)的机械灵敏度和所述外悬空区(222)的机械灵敏度的差值小于或等于1...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹泉波，
申请(专利权)人：歌尔微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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