一種mems麥克風芯片、傳聲器和音頻設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電子器件技術領域，更具體地說，設及一種MEMS麥克風忍片、傳聲器 和首頻設備。
【背景技術】
[0002] 微型機電系統（Micro-Electro-MechanicalSystem,MEIVB)麥克風是基于MEMS技 術制造的麥克風，由于其具有封裝體積小、可靠性高、成本低等優點，已廣泛應用于各種語 音設備中，例如手機、平板電腦、PDA、監聽設備等電子產品。
[0003] 靈敏度的大小是衡量一個MEMS麥克風忍片性能的重要因素之一，所述靈敏度的 計算公式為：
其中，S為靈敏度，Vb為偏壓化iasvoltage),AP為量測 聲壓，d為空氣間隙（AirGap),Ad為振膜形變量，C。為量到的電容值，CP為寄生電容， 因此，可見，所述寄生電容Cp會直接影響所述MEMS麥克風忍片的靈敏度，當所述寄生電容 增大時，所述靈敏度S減小，因此在設計所述MEMS麥克風忍片時會盡量降低其寄生電容，因 此，如何降低所述MEMS麥克風忍片的寄生電容的大小，成為本領域技術人員亟待解決的技 術問題之一。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本發明的目的在于提供一種MEMS麥克風忍片、傳聲器和音頻設備，用 于解決現有技術中MEMS麥克風忍片的寄生電容大的問題。
[0005] 為達到上述目的，本發明提供W下技術方案：
[0006] 一種MEMS麥克風忍化由底部到頂部依次包括基底層、第一絕緣層、振膜層、第二 絕緣層和背極層，所述基底層上設置有聲腔；所述振膜層上覆蓋于所述聲腔的部位為振膜 有效振動區，所述振膜有效振動區的周邊連接有振膜固定部，所述振膜有效振動區通過所 述振膜固定部固定于所述第一絕緣層上方；所述背極層上設置有背極區，所述背極區通過 第一切割線與所述背極層的其余部位相隔離，所述第一切割線在所述振膜層上的投影圍繞 在所述振膜有效振動區的周邊，所述背極區通過其周邊的背極固定部固定于所述第二絕緣 層上方；所述振膜層上還設置有第二切割線，所述第二切割線圍繞所述背極區在所述振膜 層上的投影區域的外邊緣W及振膜固定部的外邊緣設置，使振膜層上位于所述第二切割線 內的區域與位于所述第二切割線外的區域隔離。
[0007] 優選的，在上述的MEMS麥克風忍片中，所述背極區在所述振膜層上的投影區域的 外邊沿位于所述第二切割線W內，且所述第二切割線與該投影區域的外邊沿之間的距離為 Sum~ISum。
[000引優選的，在上述的MEMS麥克風忍片中，所述第二切割線的線寬大于或等于lum。
[0009] 優選的，在上述的MEMS麥克風忍片中，所述第二切割線的線寬為2um~加m。
[0010] 優選的，在上述的MEMS麥克風忍片中，所述振膜固定部為連接于所述振膜有效振 動區的外圈上的圓環結構。
[0011] 優選的，在上述的MEMS麥克風忍片中，所述振膜固定部為連接于所述振膜有效振 動區的外圈上的銀齒結構，所述背極固定部也為銀齒結構。
[0012] 優選的，在上述的MEMS麥克風忍片中，所述振膜固定部和所述背極固定部的銀齒 部位對應設置。
[0013] 優選的，在上述的MEMS麥克風忍片中，所述振膜固定部和所述背極固定部的銀齒 部位相間設置。
[0014] 本發明還提供了一種傳聲器，包括MEMS麥克風忍片，所述MEMS麥克風忍片為上述 任一項所述的MEMS麥克風忍片。
[0015] 本發明還提供了一種音頻設備，包括傳聲器，所述傳聲器為上述的傳聲器。
[0016] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：
[0017] 本發明實施例提供的MEMS麥克風忍片，在振膜層上還設置有第二切割線，第二切 割線圍繞背極區在振膜層上的投影區域的外邊緣W及振膜固定部的外邊緣設置，使振膜層 上位于第二切割線內的振膜層與位于第二切割線外的振膜層隔離。而第二切割線W外的振 膜層不會產生寄生電容，背極區只與第二切割線W內的振膜層產生寄生電容，因此，通過減 小背極區之下的振膜層的面積降低了寄生電容，提高了所述MEMS麥克風忍片的靈敏度。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根據 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為現有技術中的一種MEMS麥克風忍片的俯視圖；
[0020] 圖2為本申請實施例公開的一種MEMS麥克風忍片的俯視圖；
[002。 圖3為圖2中C-C截面的剖視圖；
[0022] 圖4為現有技術中的另一種MEMS麥克風忍片的俯視圖；
[0023] 圖5為本申請實施例公開的一種MEMS麥克風忍片的俯視圖；
[0024] 圖6為圖5中MEMS麥克風忍片的局部放大示意圖；
[00巧]圖7為圖5的E-E截面的剖視圖；
[0026] 圖8為圖5的F-F截面的剖視圖。
[0027] 在圖1-圖8中，1為基底層、2為第一絕緣層、3為振膜層、301為振膜有效振動區、 302為振膜固定部、4為第二絕緣層、5為背極層、501為背極區、502為背極固定部、6為第一 電極、7為第二電極、a為第一切割線、b為第二切割線。
【具體實施方式】
[0028] 本發明的核屯、是提供了一種MEMS麥克風忍片，能夠降低寄生電容，提高靈敏度。
[0029] 本發明還提供了一種應用該MEMS麥克風忍片的傳聲器和音頻設備，提高了麥克 風靈敏度。
[0030] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0031] 請參考圖1和3,通常MEMS麥克風忍片由底層到頂層依次為：基底層1、第一絕緣 層2、振膜層3、第二絕緣層4W及背極層5 ;其中，基底層1上設置有聲腔，第一絕緣層2設 置于基底層1上，且第一絕緣層2上對應聲腔的部位為上下表面貫通的第一通孔；振膜層 3設置于第一絕緣層2上方，通過第一絕緣層2與基底層1隔離，振膜層3由振膜有效振動 區301和無效振動區組成，振膜有效振動區301即振膜層3上覆蓋于聲腔的部位，振膜有效 振動區301之外的振膜層3為無效振動區，振膜有效振動區301的周邊連接有振膜固定部 302,振膜有效振動區301通過振膜固定部302固定于第一絕緣層2上方；第二絕緣層4設 置于振膜層3上方，且第二絕緣層4上對應聲腔的部位為上下表面貫通的第二通孔；背極 層5設置于第二絕緣層4上方，背極層5上設置有背極區501，背極區501通過第一切割線 a與背極層5的其余部位相隔離，第一切割線a向振膜層3上投影，則第一切割線a的投影 圍繞在振膜層3的振膜有效振動區301的周邊，背極區501的周邊為背極固定部502,背極 固定部502為背極區的一部分，背極區501通過背極固定部502固定于第二絕緣層4上，背 極區501的覆蓋于聲腔的部位開設有若干聲孔；背極區501和振膜層3分別與設置在MEMS 麥克風忍片上的第一電極6和第二電極7電連接。
[0032] 申請人通過研究發現，寄生電容的大小與背極區501下方對應的無效振動區的面 積有關，工作時，只要振膜層3的無效振動區與背極區501有上下對應的部分，則整個無效 振動區所在的區域都會形成寄生電容，在背極區501尺寸固定的情況下，無效振動區的面 積越大則寄生電容越大，參見圖1，圖1為現有技術中的MEMS麥克風忍片的俯視圖，其中，第 一切割線a所包圍且位于振膜層3的投影內的區域為背極區501，中屯、陰影區域為振膜有效 振動區301，振膜有效振動區301的周邊連接有振膜固定部302,振膜固定部302之外為無 效振動區，從圖1中可W看出，背極區501的外圍部分覆蓋在了無效振動區上，則形成寄生 電容的區域為整個振膜層3的無效振動區域，寄生電容較大，導致麥克風靈敏度降低。
[0033] 針對于上述發現，本發明實施例提供了一種新的、寄生電容較小的MEMS麥克風忍 片，參見圖2和圖3,該MEMS麥克風忍片由底部到頂部依次包括：基底層1、第一絕緣層2、 振膜層3、第二絕緣層4W及背極層5,其設置與上面所述的MEMS麥克風忍片相同，不同的 是，振膜層3上還設置有第二切割線b，第二切割線b圍繞背極區501在振膜層3上的投影 區域的外邊緣W及振膜固定部302的外邊緣設置，從圖2中可W看出，第二切割線b包圍于 第一切割線a在振膜層3上的投影的外部。當然，第二切割線b可W是一條環繞的切割線， 也可W在振膜固定部302的外圍切割后，再圍繞背極固定部502在振膜層3上的投影的外 邊緣切割，即第二切割線b為兩部分組成，只要能夠使振膜層3上位于第二切割線b內的振 膜層3與位于第二切割