本實用新型涉及一種麥克風芯片,屬于聲電轉換領域;更準確地說,涉及一種電容式的麥克風芯片。
背景技術:
MEMS(微型機電系統)麥克風是基于MEMS技術制造的麥克風,其中的振膜、背極板是MEMS麥克風中的重要部件,振膜、背極板構成了電容器并集成在硅晶片上,實現聲電的轉換。
為了得到靈敏度高、噪聲低的麥克風芯片,需要制作應力小的振膜以及剛性的背極。但是在微機械加工中,膜應力非常難控制。對于振膜應力的情況,所得到的微機械加工結構也將處于張應力狀態。現有技術中通過采用懸臂的方式來消除膜的應力,振膜通過與其同在一個水平面上的懸臂連接在襯底上。這種結構的懸臂雖然能部分消除膜內的應力,但是其也制約著振膜的振動性能。
技術實現要素:
本實用新型的一個目的是提供了一種電容式麥克風芯片。
根據本實用新型的一個方面,提供一種電容式麥克風芯片,包括具有背腔的襯底,在所述襯底上設有位于背腔上方的背極、振膜;其中,所述振膜通過彈性部支撐在所述襯底上,該彈性部沿著與振膜垂直的方向延伸;所述背極、振膜之間具有間隙,二者構成了電容結構。
可選的是,所述彈性部與振膜是一體的。
可選的是,所述彈性部呈往復彎折的矩形齒狀。
可選的是,所述彈性部呈往復彎折的波紋狀。
可選的是,所述振膜位于背極的上方,形成了振膜在上、背極在下的 電容式結構。
可選的是,所述振膜位于背極的下方,形成了振膜在下、背極在上的電容式結構。
可選的是,所述背極上設置有導通孔。
可選的是,所述振膜、彈性部的材質為多晶硅,通過沉積、刻蝕的方式形成。
本實用新型的電容式麥克風芯片,通過彈性部在豎直方向上將振膜支撐起來,在腐蝕犧牲層釋放振膜的時候可以減小振膜的膜內應力;通過該彈性部還提高了振膜在豎直方向上的振動能力,從而提高了產品的靈敏度;通過設置的彈性部,還可以減少外界氣壓對振膜的沖擊力,提高了振膜抗吹氣的能力。
通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述,本實用新型的其它特征及其優點將會變得清楚。
附圖說明
構成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例,并且連同說明書一起用于解釋本實用新型的原理。
圖1是電容式麥克風芯片的結構示意圖。
圖2是電容式麥克風芯片另一實施方式的結構示意圖。
具體實施方式
現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明,否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。
以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的,決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。
對于相關領域普通技術人員已知的技術和設備可能不作詳細討論,但在適當情況下,所述技術和設備應當被視為說明書的一部分。
在這里示出和討論的所有例子中,任何具體值應被解釋為僅僅是示例 性的,而不是作為限制。因此,示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
參考圖1,本實用新型公開了一種電容式麥克風芯片,其包括具有背腔的襯底1、振膜2、背極4,襯底1可以采用本領域技術人員所熟知的硅材料,并可通過刻蝕的方式在襯底1上形成其背腔結構。振膜2、背極4設置在所述襯底1上,并支撐在襯底1背腔的上方。振膜2、背極4可采用多晶硅或者是本領域技術人員所熟知的其它材料,通過沉積、圖案化等工序的處理,最后可通過腐蝕犧牲層的工藝形成振膜2、背極4。背極4與振膜2之間具有一定的間隙,使得二者構成了電容結構。例如可以是,振膜2位于背極4的上方,從而形成了振膜2在上、背極4在下的電容式結構;還可以是,所述振膜2位于背極4的下方,形成了振膜2在下、背極4在上的電容式結構。在所述背極4上還可設置有導通孔5,當采用背極4在上、振膜2在下的結構時,外界的聲音經過背極4上的導通孔5并作用在振膜2上;當采用背極4在下、振膜2在上的結構時,該導通孔5可以均衡前腔與后腔的氣壓,以提高振膜2的振動特性。
本實用新型的電容式麥克風芯片,還包括沿著與振膜2垂直的方向延伸的彈性部3,所述振膜2通過該彈性部3支撐在襯底1上,通過該彈性部的彈性變形,可以提高振膜2在彈性部3延伸方向上振動性能。在本實用新型一個具體的實施方式中,所述彈性部3呈往復彎折的矩形齒狀,參考圖1;在另一具體的實施方式中,所述彈性部3呈往復彎折的波紋狀,參考圖2。上述兩種結構均可使彈性部3保持一定的支撐強度,以將振膜2支撐在襯底1上;同時其又具備一定的彈性能力,從而提高了振膜2的振動特性。
本實用新型的彈性部3與振膜2優選是一體的,例如均可采用多晶硅材料,在制造的時候,可通過本領域技術人員所熟知的逐層沉積、逐層刻蝕等工藝形成。
本實用新型的電容式麥克風芯片,通過彈性部在豎直方向上將振膜支撐起來,在腐蝕犧牲層釋放振膜的時候可以減小振膜的膜內應力;通過該彈性部還提高了振膜在豎直方向上的振動能力,從而提高了產品的靈敏度;通過設置的彈性部,還可以減少外界氣壓對振膜的沖擊力,提高了振膜抗吹氣的能力。
雖然已經通過示例對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明,但是本領域的技術人員應該理解,以上示例僅是為了進行說明,而不是為了限制本實用新型的范圍。本領域的技術人員應該理解,可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下,對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權利要求來限定。