本實(shí)用新型涉及一種麥克風(fēng)芯片,屬于聲電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域;更準(zhǔn)確地說,涉及一種電容式的麥克風(fēng)芯片。
背景技術(shù):
MEMS(微型機(jī)電系統(tǒng))麥克風(fēng)是基于MEMS技術(shù)制造的麥克風(fēng),其中的振膜、背極板是MEMS麥克風(fēng)中的重要部件,振膜、背極板構(gòu)成了電容器并集成在硅晶片上,實(shí)現(xiàn)聲電的轉(zhuǎn)換。
為了得到靈敏度高、噪聲低的麥克風(fēng)芯片,需要制作應(yīng)力小的振膜以及剛性的背極。但是在微機(jī)械加工中,膜應(yīng)力非常難控制。對于振膜應(yīng)力的情況,所得到的微機(jī)械加工結(jié)構(gòu)也將處于張應(yīng)力狀態(tài)?,F(xiàn)有技術(shù)中通過采用懸臂的方式來消除膜的應(yīng)力,振膜通過與其同在一個(gè)水平面上的懸臂連接在襯底上。這種結(jié)構(gòu)的懸臂雖然能部分消除膜內(nèi)的應(yīng)力,但是其也制約著振膜的振動性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供了一種電容式麥克風(fēng)芯片。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面,提供一種電容式麥克風(fēng)芯片,包括具有背腔的襯底,在所述襯底上設(shè)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(gòu)成了電容結(jié)構(gòu)。
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(fù)彎折的矩形齒狀。
可選的是,所述彈性部呈往復(fù)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(jié)構(gòu)。
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(jié)構(gòu)。
可選的是,所述背極上設(shè)置有導(dǎo)通孔。
可選的是,所述振膜、彈性部的材質(zhì)為多晶硅,通過沉積、刻蝕的方式形成。
本實(shí)用新型的電容式麥克風(fēng)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(shí)候可以減小振膜的膜內(nèi)應(yīng)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(chǎn)品的靈敏度;通過設(shè)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(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述,本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。
附圖說明
構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,并且連同說明書一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。
圖1是電容式麥克風(fēng)芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是電容式麥克風(fēng)芯片另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明,否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。
以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的,決不作為對本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。
對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論,但在適當(dāng)情況下,所述技術(shù)和設(shè)備應(yīng)當(dāng)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(yīng)被解釋為僅僅是示例 性的,而不是作為限制。因此,示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
參考圖1,本實(shí)用新型公開了一種電容式麥克風(fēng)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(lǐng)域技術(shù)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(jié)構(gòu)。振膜2、背極4設(shè)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(lǐng)域技術(shù)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(gòu)成了電容結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu);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(jié)構(gòu)。在所述背極4上還可設(shè)置有導(dǎo)通孔5,當(dāng)采用背極4在上、振膜2在下的結(jié)構(gòu)時(shí),外界的聲音經(jīng)過背極4上的導(dǎo)通孔5并作用在振膜2上;當(dāng)采用背極4在下、振膜2在上的結(jié)構(gòu)時(shí),該導(dǎo)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(shí)用新型的電容式麥克風(fēng)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(shí)用新型一個(gè)具體的實(shí)施方式中,所述彈性部3呈往復(fù)彎折的矩形齒狀,參考圖1;在另一具體的實(shí)施方式中,所述彈性部3呈往復(fù)彎折的波紋狀,參考圖2。上述兩種結(jié)構(gòu)均可使彈性部3保持一定的支撐強(qiáng)度,以將振膜2支撐在襯底1上;同時(shí)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(shí)用新型的彈性部3與振膜2優(yōu)選是一體的,例如均可采用多晶硅材料,在制造的時(shí)候,可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的逐層沉積、逐層刻蝕等工藝形成。
本實(shí)用新型的電容式麥克風(fēng)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(shí)候可以減小振膜的膜內(nèi)應(yīng)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(chǎn)品的靈敏度;通過設(shè)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(jīng)通過示例對本實(shí)用新型的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,以上示例僅是為了進(jìn)行說明,而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,可在不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下,對以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來限定。