System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() MEMS声学感测芯片、麦克风及电子设备制造技术_技高网

MEMS声学感测芯片、麦克风及电子设备制造技术

技术编号:41418327 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-21 20:51
本申请实施例公开了MEMS声学感测芯片、麦克风以及电子设备,MEMS声学感测芯片包括衬底、第一振膜、第二振膜、背极板以及支撑结构,所述衬底开设有背腔;所述第一振膜、第二振膜以及背极板通过支撑结构设置于所述衬底的一侧,所述第一振膜与所述第二振膜之间形成有内腔,所述背极板悬置于所述内腔之中;所述支撑结构上开设有泄气孔,所述泄气孔与所述背腔连通,且所述泄气孔与所述内腔相互独立;所述第一振膜及所述第二振膜中的至少一个上设有释放孔,所述释放孔与所述内腔连通。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于声电,具体地,本申请涉及一种mems声学感测芯片、麦克风及电子设备。


技术介绍

1、双振膜mems麦克风通常包括两个振膜,且两个振膜之间设有具有通孔的背极板。为了实现两个振膜的同步振动及对两个振膜进行支撑,现有的技术是在两个振膜之间设置一个或者支撑柱,所述支撑柱贯穿背极板的通孔并分别与两个振膜机械连接。

2、由于支撑柱要机械连接两个振膜,支撑柱的高度即为背极板厚度加上两个振膜与背极板之间的间隙的总和,因此支撑柱的高度远大于振膜厚度。通过支撑柱连接的双振膜结构具有较大的“等效厚度”,导致其机械灵敏度较低。对此目前解决的方案为加大振膜的面积,以此补偿机械灵敏度的不足而造成的麦克风灵敏度低、snr低的问题。另外,支撑柱也是机械可靠性最脆弱的环节,其与振膜连接处本身就因多种材料交接有较大的应力集中,当振膜受到大声压或机械冲击时,此处应力集中尤其突出、很容易造成振膜破裂,导致声学器件失效。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供mems声学感测芯片、麦克风及电子设备的新技术方案。

2、根据本申请实施例的第一方面,提供了mems声学感测芯片,包括衬底、第一振膜、第二振膜、背极板以及支撑结构,所述衬底开设有背腔;

3、所述第一振膜、第二振膜以及背极板通过支撑结构设置于所述衬底的一侧,所述第一振膜与所述第二振膜之间形成有内腔,所述背极板悬置于所述内腔之中;

4、所述支撑结构上开设有泄气孔,所述泄气孔与所述背腔连通,且所述泄气孔与所述内腔相互独立;

5、所述第一振膜及所述第二振膜中的至少一个上设有释放孔,所述释放孔与所述内腔连通。

6、可选地,所述第一振膜及所述第二振膜均包括与所述支撑结构连接的支撑区,所述泄气孔贯穿所述第一振膜及所述第二振膜的支撑区。

7、可选地,所述第一振膜设置于所述背极板靠近所述衬底的一侧,所述第一振膜与所述衬底之间设置有第一腔体,所述第一腔体将所述泄气孔与所述背腔连通。

8、可选地,所述第一振膜及所述第二振膜均包括覆盖所述背腔的振动区,所述释放孔设置于所述振动区。

9、可选地,所述释放孔的孔径小于0.5μm。

10、可选地,所述释放孔的孔径为0.15μm-0.5μm。

11、可选地,在所述第一振膜和/或所述第二振膜上,相邻的所述释放孔的间距为10μm-30μm。

12、可选地,所述第一振膜与所述背极板之间具有第一间隙且二者形成第一电容器结构,所述第二振膜与所述背极板之间具有第二间隙且二者形成第二电容器结构。

13、可选地,所述背极板上设置有多个通孔,所述第一振膜与所述背极板之间具有第一间隙,所述第二振膜与所述背极板之间具有第二间隙,所述多个通孔将所述第一间隙与所述第二间隙连通;

14、当所述第二振膜受到声压作用后产生朝向所述第一振膜的运动,所述内腔中的空气产生流动,所述空气能依次通过所述第二间隙、所述通孔及所述第一间隙后对所述第一振膜产生压力,使所述第一振膜与所述第二振膜同步振动。

15、可选地,所述第一振膜及所述第二振膜中的至少一者上设置有导电部,所述支撑结构上设有贯通厚度方向的第一金属通孔,所述导电部通过所述第一金属通孔引出有第一电连接部。

16、可选地,所述背极板包括导电层和分设在所述导电层两侧的绝缘层;

17、所述支撑结构上设置有沿厚度方向的第二金属通孔,所述导电层通过所述第二金属通孔引出有第二电连接部。

18、根据本申请实施例的第二方面,还提供了一种麦克风,包括封装结构:及如上所述的mems声学感测芯片,所述mems声学感测芯片设于所述封装结构之内。

19、根据本申请实施例的第三方面,还提供了一种电子设备,包括如上所述的麦克风。

20、本申请实施例的一个技术效果在于:

21、本申请提供的mems声学感测芯片,其内部具有双振膜结构,将双振膜的边缘共同通过支撑部支撑在衬底上,并且省去了在双振膜之间设置支撑柱,同时将泄气孔设于双振膜的支撑区,使其与双振膜的振动区之间形成的内腔为相互独立设计,在保证灵敏度及snr声学性能的前提下,无需将双振膜的面积增大,利于实现mems声学感测芯片的微型化;此外由于双振膜之间无支撑柱,还可以提高mems声学感测芯片的可靠性。

22、通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

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【技术保护点】

1.一种MEMS声学感测芯片,其特征在于,包括衬底(1)、第一振膜(2)、第二振膜(3)、背极板(4)以及支撑结构(5),所述衬底(1)开设有背腔(10);

2.根据权利要求1所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,所述第一振膜(2)以及所述第二振膜(3)均包括与所述支撑结构(5)连接支撑区,所述泄气孔(7)贯穿所述第一振膜(2)以及所述第二振膜(3)的支撑区。

3.根据权利要求2所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,所述第一振膜(2)设置于所述背极板(4)靠近所述衬底(1)的一侧,所述第一振膜(2)与所述衬底(1)之间设置有第一腔体(9),所述第一腔体(9)将所述泄气孔(7)与所述背腔(10)连通。

4.根据权利要求1所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,所述第一振膜(2)及所述第二振膜(3)均包括覆盖所述背腔(10)的振动区,所述释放孔(8)设置于所述振动区。

5.根据权利要求1所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,所述释放孔(8)的孔径小于0.5μm。

6.根据权利要求1所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,所述释放孔(8)的孔径为0.15μm-0.5μm。

7.根据权利要求1所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,在所述第一振膜(2)和/或所述第二振膜(3)上,相邻的所述释放孔(8)的间距为10μm-30μm。

8.根据权利要求1所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,所述第一振膜(2)与所述背极板(4)之间具有第一间隙(61)且二者形成第一电容器结构,所述第二振膜(3)与所述背极板(4)之间具有第二间隙(62)且二者形成第二电容器结构。

9.根据权利要求1所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,所述背极板(4)上设置有多个通孔(41),所述第一振膜(2)与所述背极板(4)之间具有第一间隙(61),所述第二振膜(3)与所述背极板(4)之间具有第二间隙(62),所述多个通孔(41)将所述第一间隙(61)与所述第二间隙(62)连通;

10.根据权利要求1所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,所述第一振膜(2)及所述第二振膜(3)中的至少一者上设置有导电部,所述支撑结构(5)上设有贯通厚度方向的第一金属通孔(41),所述导电部通过所述第一金属通孔(41)引出有第一电连接部(11)。

11.根据权利要求1或10所述的MEMS声学感测芯片,其特征在于,所述背极板(4)包括导电层和分设在所述导电层两侧的绝缘层;

12.一种麦克风,其特征在于,包括:

13.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求12所述的麦克风。

...

【技术特征摘要】

1.一种mems声学感测芯片,其特征在于,包括衬底(1)、第一振膜(2)、第二振膜(3)、背极板(4)以及支撑结构(5),所述衬底(1)开设有背腔(10);

2.根据权利要求1所述的mems声学感测芯片,其特征在于,所述第一振膜(2)以及所述第二振膜(3)均包括与所述支撑结构(5)连接支撑区,所述泄气孔(7)贯穿所述第一振膜(2)以及所述第二振膜(3)的支撑区。

3.根据权利要求2所述的mems声学感测芯片,其特征在于,所述第一振膜(2)设置于所述背极板(4)靠近所述衬底(1)的一侧,所述第一振膜(2)与所述衬底(1)之间设置有第一腔体(9),所述第一腔体(9)将所述泄气孔(7)与所述背腔(10)连通。

4.根据权利要求1所述的mems声学感测芯片,其特征在于,所述第一振膜(2)及所述第二振膜(3)均包括覆盖所述背腔(10)的振动区,所述释放孔(8)设置于所述振动区。

5.根据权利要求1所述的mems声学感测芯片,其特征在于,所述释放孔(8)的孔径小于0.5μm。

6.根据权利要求1所述的mems声学感测芯片,其特征在于,所述释放孔(8)的孔径为0.15μm-0.5μm。

7.根据权利要求1所述的mems声学感测芯片,其特征在于,在所述第一振膜(2)和/或所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹泉波
申请(专利权)人:潍坊歌尔微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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