Mems麥克風(fēng)芯片及mems麥克風(fēng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及麥克風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種MEMS麥克風(fēng)芯片。還涉及一種包含該 MEMS麥克風(fēng)芯片的MEMS麥克風(fēng)。
【背景技術(shù)】
[0002] MEMS的英文全稱(chēng)為Micro-Electro-Mechanical System，中文名稱(chēng)為微機(jī)電系統(tǒng)， 是指尺寸在幾毫米甚至更小的高科技裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí)，是一個(gè) 獨(dú)立的智能系統(tǒng)。MEMS技術(shù)因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，已廣 泛應(yīng)用于電子、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、汽車(chē)和航空航天系統(tǒng)等領(lǐng)域。
[0003] 在電子產(chǎn)品中，MEMS麥克風(fēng)已成為中高端便攜式智能電子設(shè)備的首選，MEMS麥克 風(fēng)的核心部件為MEMS麥克風(fēng)芯片。目前，MEMS麥克風(fēng)對(duì)靈敏度和信噪比的要求越來(lái)越高， 這就對(duì)MEMS麥克風(fēng)芯片的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。現(xiàn)有的一種MEMS麥克風(fēng)芯片具有單一 振動(dòng)膜，難以滿足高靈敏度、高信噪比的要求，為此，在一個(gè)極板上設(shè)置兩個(gè)振動(dòng)膜，并將兩 個(gè)振動(dòng)膜做電性訊號(hào)上的并聯(lián)，即雙核心MEMS麥克風(fēng)芯片，通過(guò)增大振動(dòng)膜的使用面積來(lái) 提高靈敏度和信噪比。如圖1所示，傳統(tǒng)的雙核心MEMS麥克風(fēng)芯片是在一個(gè)矩形極板01上 沿極板的長(zhǎng)度方向平行并排布置有兩個(gè)面積相同的圓形振動(dòng)膜02,矩形極板01的長(zhǎng)度為 a，寬度為b，且a =~2b，這樣，可以使矩形極板01上的每個(gè)振動(dòng)膜02的最大半徑為b/2， 實(shí)現(xiàn)提高靈敏度和信噪比的目的，矩形極板01上設(shè)置有六個(gè)粘晶吸取點(diǎn)03,目的是為了能 夠穩(wěn)定地吸取芯片。但是，隨著便攜式智能電子產(chǎn)品的體積不斷減小，性能越來(lái)越高，這就 要求電子零部件的體積不斷減小，而傳統(tǒng)的雙核心MEMS麥克風(fēng)芯片的體積過(guò)大，不符合現(xiàn) 在便攜式智能電子產(chǎn)品小型化的設(shè)計(jì)理念。
[0004] 綜上所述，如何滿足MEMS麥克風(fēng)高靈敏度和高信噪比的性能要求的同時(shí)，減小 MEMS麥克風(fēng)芯片的體積，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種MEMS麥克風(fēng)芯片，以滿足MEMS麥克風(fēng)高靈 敏度和高信噪比的性能要求的同時(shí)，減小MEMS麥克風(fēng)芯片的體積。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種包含上述MEMS麥克風(fēng)芯片的MEMS麥克風(fēng)，在 具有尚性能的同時(shí)，體積減小。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
[0008] -種MEMS麥克風(fēng)芯片，包括矩形極板和若干位于同一平面內(nèi)的圓形的振動(dòng)膜，所 述振動(dòng)膜平行于所述矩形極板的板面布置且所述振動(dòng)膜位于由所述矩形極板的邊緣所限 定的矩形投影區(qū)域內(nèi)，所述矩形極板的長(zhǎng)度為a，所述矩形極板的寬度為b，所述振動(dòng)膜的 半徑為r，至少兩個(gè)所述振動(dòng)膜的中心連線與所述矩形極板的長(zhǎng)邊之間具有夾角。
[0009] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)芯片，所述矩形極板的長(zhǎng)度與寬度的關(guān)系為 b〈a〈2b，所述振動(dòng)膜的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)所述振動(dòng)膜的半徑相同。
[0010] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)芯片，所述振動(dòng)膜的半徑為：a/4<r <
[0011] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)芯片，所述振動(dòng)膜的數(shù)量至少為兩個(gè)，且一個(gè)所述 振動(dòng)膜的半徑大于其余所述振動(dòng)膜的半徑。
[0012] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)芯片，所述矩形極板的長(zhǎng)度與寬度的關(guān)系為 b〈a〈2b，所述振動(dòng)膜的數(shù)量為兩個(gè)，其中一個(gè)所述振動(dòng)膜的半徑為 ri，另一個(gè)所述振動(dòng)膜的 半徑為r2，且
[0013] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)芯片，兩個(gè)所述振動(dòng)膜的半徑之和為：
[0014] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)芯片，所述MEMS麥克風(fēng)芯片的粘晶吸取點(diǎn)均勻分布 于所述矩形極板的四角。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種MEMS麥克風(fēng)，包括線路板和MEMS芯片，所述MEMS芯片固定 于所述線路板上，所述MEMS芯片為以上任一項(xiàng)所述的MEMS麥克風(fēng)芯片。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0017] 本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)芯片中，平行于矩形極板的板面設(shè)置有若干位于同一 平面內(nèi)的圓形的振動(dòng)膜，在矩形極板的邊緣所限定的矩形投影區(qū)域內(nèi)，至少兩個(gè)振動(dòng)膜的 中心連線與矩形極板的長(zhǎng)邊之間具有夾角。即在矩形投影區(qū)域內(nèi)，相鄰兩個(gè)振動(dòng)膜的中心 錯(cuò)位布置，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的兩個(gè)振動(dòng)膜沿矩形極板的長(zhǎng)邊平行并排布置，這樣，在矩形 極板的面積相對(duì)較小時(shí)，中心錯(cuò)位布置比平行并排布置的振動(dòng)膜的面積大，因此，在減小了 MEMS麥克風(fēng)芯片體積的同時(shí)，通過(guò)增大振動(dòng)膜在矩形極板上的面積占比提高了 MEMS麥克 風(fēng)的靈敏度和信噪比。
[0018] 本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)由于采用了本發(fā)明中的MEMS麥克風(fēng)芯片，因此，在滿足 了高靈敏度和高信噪比性能要求的同時(shí)，減小了 MEMS麥克風(fēng)的體積。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的雙核心MEMS麥克風(fēng)芯片的振動(dòng)膜布局示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種MEMS麥克風(fēng)芯片的振動(dòng)膜布局示意圖；
[0022] 圖3為采用現(xiàn)有的平行并排布置方式的兩個(gè)振動(dòng)膜的最大面積的布置圖；
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種MEMS麥克風(fēng)芯片的兩個(gè)振動(dòng)膜的最大面積計(jì)算 原理圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種MEMS麥克風(fēng)芯片的振動(dòng)膜的布局示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種MEMS麥克風(fēng)芯片的振動(dòng)膜的布局示意圖；
[0026]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的第四種MEMS麥克風(fēng)芯片的振動(dòng)膜的布局示意圖。
[0027] 在圖1-圖7中，01為矩形極板、02為振動(dòng)膜、03為粘晶吸取點(diǎn)、1為矩形極板、2為 振動(dòng)膜、3為粘晶吸取點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 本發(fā)明的核心是提供了一種MEMS麥克風(fēng)芯片，在減小了芯片體積的同時(shí)，提高了 MEMS麥克風(fēng)的靈敏度和信噪比。
[0029] 本發(fā)明還提供了 一種包含上述MEMS麥克風(fēng)芯片的MEMS麥克風(fēng)，減小了麥克風(fēng)的 體積，同時(shí)提高了 MEMS麥克風(fēng)的靈敏度和信噪比。
[0030] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031] 請(qǐng)參考圖2-圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種MEMS麥克風(fēng)芯片，包括矩形極板 1和若干位于同一平面內(nèi)的圓形的振動(dòng)膜2,振動(dòng)膜平行于矩形極板的板面布置，且振動(dòng)膜 位于由矩形極板的邊緣所限定的矩形頭型區(qū)域內(nèi)，矩形極板1的長(zhǎng)度為a，矩形極板1的寬 度為b，振動(dòng)膜2的半徑為r，相鄰兩個(gè)振動(dòng)膜2的中心連線與矩形極板1的長(zhǎng)邊之間具有 夾角。即相鄰兩個(gè)振動(dòng)膜2的中心不沿矩形極板1的長(zhǎng)度方向平行并排布置，而是中心錯(cuò) 位布置。
[0032] 這樣設(shè)置可以在減小矩形極板1的面積的同時(shí)，通過(guò)振動(dòng)膜2錯(cuò)位布置適當(dāng)增大 振動(dòng)膜2的面積，使振動(dòng)膜2在矩形極板1上的面積占比相對(duì)于平行并排布置的方式增大， 從而提高了 MEMS麥克風(fēng)芯片的靈敏度和信噪比。
[0033] 如圖2所示，本實(shí)施例中的MEMS麥克風(fēng)芯片為雙核膜布置結(jié)構(gòu)，即振動(dòng)膜2的數(shù) 量為兩個(gè)，且兩個(gè)振動(dòng)膜2的半徑相等。對(duì)于雙核模MEMS麥克風(fēng)芯片，為了減小芯片的面 積，則矩形極板1