Mems麥克風晶片的製作方法
2023-10-06 07:27:49 1
專利名稱：Mems麥克風晶片的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種MEMS麥克風，更為具體的說涉及一種MEMS麥克風晶片。
背景技術：
近年來利用MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System,簡稱 MEMS)工藝集成的MEMS麥克風開始被批量應用到手機、筆記本電腦等電子產品中，其封裝體積比傳統的駐極體麥克風小，因此受到大部分麥克風生產商的青睞。MEMS麥克風是一種集成麥克風，由外殼和線路板構成外部封裝結構，封裝結構上設置有聲音通道，在封裝結構內部的線路板上設置有一個MEMS麥克風晶片和一個ASIC (Application Specific Intergrated Circuits,簡稱 ASIC)晶片。該 MEMS 麥克風晶片包括一個基底以及設置在所述基底上的平行板電容器，常規的平行板電容器由膜片、極板以及設置在膜片和極板之間的支撐構成，此種結構的MEMS麥克風晶片的膜片和極板如果尺寸較大，則很容易因為外界跌落、加速度衝擊等問題造成破裂，從而使MEMS麥克風損壞；如果膜片和極板尺寸較小，又使得MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比受到制約，無法實現產品所需性能。
發明內容
本發明提供了一種膜片和極板尺寸較大並不容易因為外界跌落、加速度衝擊等問題造成破裂，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比的一種MEMS麥克風晶片。本發明的MEMS麥克風晶片，包括基底以及設置在所述基底上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片、一體設置的極板以及設置在所述膜片和所述極板之間的隔離層構成，所述隔離層由兩個以上的隔離圈單元構成，所述各隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成兩個以上的電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的位置固定在所述基底上，所述基底設有兩個以上的貫通孔，所述各貫通孔分別與所述電容器單元對應設置，所述極板上與所述電容器單元對應的位置分別設有極板孔。一種優選方案，所述平行板電容器極板端與所述基底鄰設，所述平行板電容器膜片端遠離所述基底，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上。另外一種優選方案，所述平行板電容器膜片端與所述基底鄰設，所述平行板電容器極板端遠離所述基底，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的所述膜片位置固定在所述基底上。一種優選方案，所述隔離圈單元的形狀為方形，所述隔離層由兩個以上的方形隔離圈單元一體成型。另外一種優選方案，所述隔離圈單元的形狀為八邊形，所述隔離層由兩個以上的八邊形隔離圈單元一體成型。一種優選方案，所述極板與所述基底的外形與所述隔離層的外形相同並彼此對應設置。本發明的MEMS麥克風晶片，包括基底以及設置在所述基底上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片、一體設置的極板以及設置在所述膜片和所述極板之間的隔離層構成，所述隔離層由兩個以上的隔離圈單元構成，所述各隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成兩個以上的電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的位置固定在所述基底上，所述基底設有兩個以上的貫通孔，所述各貫通孔分別與所述電容器單元對應設置，所述極板上與所述電容器單元對應的位置分別設有極板孔。這種結構的MEMS麥克風晶片可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且由於在膜片和極板之間設置了多個隔離圈單元結構的隔離層，利用各隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成多個電容器單元，並且所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的位置固定在所述基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。
圖I是本發明實施例一 MEMS麥克風晶片的剖面圖。圖2是本發明實施例一 MEMS麥克風晶片的結構示意圖。圖3是本發明實施例二 MEMS麥克風晶片的剖面圖。圖4是本發明實施例二 MEMS麥克風晶片的結構示意圖。圖5是本發明實施例三MEMS麥克風晶片的結構示意圖。圖6是本發明實施例四MEMS麥克風晶片的結構示意圖。圖7是本發明實施例五MEMS麥克風晶片的結構示意圖。圖8是本發明實施例六MEMS麥克風晶片的結構示意圖。圖9是本發明實施例七膜片的俯視圖。圖10是本發明實施例七隔離層的俯視圖。圖11是本發明實施例七極板的俯視圖。圖12是本發明實施例七基底的俯視圖。
具體實施例方式以下將結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細描述。實施例一
如圖I、圖2所示，本實施例中的MEMS麥克風晶片，包括基底I以及設置在所述基底I上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片2、一體設置的極板3以及設置在所述膜片2和所述極板3之間的隔離層4構成，所述隔離層4由兩個一體成型的方形隔離圈單元41構成，所述兩個隔離圈單元41將所述膜片2和所述極板3隔離設置成兩個電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的位置固定在所述基底I上，所述基底I設有兩個貫通孔10，所述兩個貫通孔10分別與所述兩個電容器單元對應設置，所述極板3上與所述電容器單元對應的位置分別設有極板孔30。本實施例中，所述平行板電容器極板3端面與所述基底I鄰設，所述平行板電容器膜片2端面遠離所述基底1，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的所述極板3位置固定在所述基底I上。作為實現本發明實施例的一種優選的技術方案，所述極板3和所述基底I的外形與所述隔離層4的外形相同並彼此對應設置。可節省材料，降低生產成本。本發明的MEMS麥克風晶片，由於隔離層由兩個方形的隔離圈單元一體成型，所述兩個隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成兩個電容器單元，與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上，所述基底設有兩個貫通孔，所述兩個貫通孔分別與所述兩個電容器單元對應設置，所述極板上與所述兩個電容器單元對應的位置分別設有極板孔。這種結構的MEMS麥克風晶片可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且由於在膜片和極板之間設置了兩個隔離圈單元結構的隔離層，利用兩個隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成兩個電容器單元，並且與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。
實施例二
如圖3、圖4所示，本實施例中的MEMS麥克風晶片，包括基底I以及設置在所述基底I上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片2、一體設置的極板3以及設置在所述膜片2和所述極板3之間的隔離層4構成，所述隔離層4由兩個一體成型的方形隔離圈單元41構成，所述兩個隔離圈單元41將所述膜片2和所述極板3隔離設置成兩個電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的位置固定在所述基底I上，所述基底I設有兩個貫通孔10，所述兩個貫通孔10分別與所述兩個電容器單元對應設置，所述極板3上與所述兩個電容器單元對應的位置分別設有極板孔30。本實施例中，所述平行板電容器膜片2端面與所述基底I鄰設，所述平行板電容器極板3端面遠離所述基底1，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的所述膜片2位置固定在所述基底上。作為實現本發明實施例的一種優選的技術方案，所述極板3和所述基底I的外形與所述隔離層4的外形相同並彼此對應設置。可節省材料，降低生產成本。本發明的MEMS麥克風晶片，由於隔離層由兩個方形的隔離圈單元一體成型，所述兩個隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成兩個電容器單元，與所述各隔離圈單元相對的所述膜片位置固定在所述基底上，所述基底設有兩個貫通孔，所述兩個貫通孔分別與所述兩個電容器單元對應設置，所述極板上與所述兩個電容器單元對應的位置分別設有極板孔。這種結構的MEMS麥克風晶片可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且由於在膜片和極板之間設置了兩個隔離圈單元結構的隔離層，利用兩個隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成兩個電容器單元，並且與所述各隔離圈單元相對的所述膜片位置固定在所述基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。實施例三
如圖5所示，本實施例中的MEMS麥克風晶片，包括基底I以及設置在所述基底I上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片2、一體設置的極板3以及設置在所述膜片2和所述極板3之間的隔離層4構成，所述隔離層4由四個一體成型的方形隔離圈單元41構成，所述四個隔離圈單元41將所述膜片2和所述極板3隔離設置成四個電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的位置固定在所述基底I上，所述基底I設有四個貫通孔10，所述四個貫通孔10分別與所述四個電容器單元對應設置，所述極板3上與所述四個電容器單元對應的位置分別設有極板孔30。本實施例中，所述平行板電容器極板3端面與所述基底I鄰設，所述平行板電容器膜片2端面遠離所述基底1，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的所述極板3位置固定在所述基底I上。作為實現本發明實施例的一種優選的技術方案，所述極板3和所述基底I的外形與所述隔離層4的外形相同並彼此對應設置。可節省材料，降低生產成本。本發明的MEMS麥克風晶片，由於隔離層由四個方形的隔離圈單元一體成型，所述 四個隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成四個電容器單元，與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上，所述基底設有四個貫通孔，所述四個貫通孔分別與所述四個電容器單元對應設置，所述極板上與所述四個電容器單元對應的位置分別設有極板孔。這種結構的MEMS麥克風晶片可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且由於在膜片和極板之間設置了四個隔離圈單元結構的隔離層，利用四個隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成四個電容器單元，並且與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。實施例四
如圖6所示，本實施例中的MEMS麥克風晶片，包括基底I以及設置在所述基底I上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片2、一體設置的極板3以及設置在所述膜片2和所述極板3之間的隔離層4構成，所述隔離層4由四個一體成型的方形隔離圈單元41構成，所述四個隔離圈單元41將所述膜片2和所述極板3隔離設置成四個電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的位置固定在所述基底I上，所述基底I設有四個貫通孔10，所述四個貫通孔10分別與所述四個電容器單元對應設置，所述極板3上與所述四個電容器單元對應的位置分別設有極板孔30。本實施例中，所述平行板電容器膜片2端面與所述基底I鄰設，所述平行板電容器極板3端面遠離所述基底1，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的所述膜片2位置固定在所述基底上。作為實現本發明實施例的一種優選的技術方案，所述極板3和所述基底I的外形與所述隔離層4的外形相同並彼此對應設置。可節省材料，降低生產成本。本發明的MEMS麥克風晶片，由於隔離層由四個方形的隔離圈單元一體成型，所述四個隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成四個電容器單元，與所述各隔離圈單元相對的所述膜片位置固定在所述基底上，所述基底設有四個貫通孔，所述四個貫通孔分別與所述四個電容器單元對應設置，所述極板上與所述四個電容器單元對應的位置分別設有極板孔。這種結構的MEMS麥克風晶片可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且由於在膜片和極板之間設置了四個隔離圈單元結構的隔離層，利用四個隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成四個電容器單元，並且與所述各隔離圈單元相對的所述膜片位置固定在所述基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。實施例五
如圖7所示，本實施例中的MEMS麥克風晶片，包括基底I以及設置在所述基底I上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片2、一體設置的極板3以及設置在所述膜片2和所述極板3之間的隔離層4構成，所述隔離層4由兩個一體成型的八邊形隔離圈單元41構成，所述兩個隔離圈單元41將所述膜片2和所述極板3隔離設置成兩個電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的位置固定在所述基底I上，所述基底I設有兩個貫通孔10，所述兩個貫通孔10分別與所述兩個電容器單元對應設置，所述極板3上與所述兩電容器單元對應的位置分別設有極板孔30。
本實施例中，所述平行板電容器極板3端面與所述基底I鄰設，所述平行板電容器膜片2端面遠離所述基底1，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的所述極板3位置固定在所述基底I上。作為實現本發明實施例的一種優選的技術方案，所述極板3和所述基底I的外形與所述隔離層4的外形相同並彼此對應設置。可節省材料，降低生產成本。本發明的MEMS麥克風晶片，由於隔離層由兩個八邊形的隔離圈單元一體成型，所述兩個隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成兩個電容器單元，與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上，所述基底設有兩個貫通孔，所述兩個貫通孔分別與所述兩個電容器單元對應設置，所述極板上與所述兩個電容器單元對應的位置分別設有極板孔。這種結構的MEMS麥克風晶片可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且由於在膜片和極板之間設置了兩個隔離圈單元結構的隔離層，利用兩個隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成兩個電容器單元，並且與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。實施例六
如圖8所示，本實施例中的MEMS麥克風晶片，包括基底I以及設置在所述基底I上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片2、一體設置的極板3以及設置在所述膜片2和所述極板3之間的隔離層4構成，所述隔離層4由兩個一體成型的八邊形隔離圈單元41構成，所述兩個隔離圈單元41將所述膜片2和所述極板3隔離設置成兩個電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的位置固定在所述基底I上，所述基底I設有兩個貫通孔10，所述兩個貫通孔10分別與所述兩個電容器單元對應設置，所述極板3上與所述兩個電容器單元對應的位置分別設有極板孔30。本實施例中，所述平行板電容器膜片2端面與所述基底I鄰設，所述平行板電容器極板3端面遠離所述基底1，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的所述膜片2位置固定在所述基底上。作為實現本發明實施例的一種優選的技術方案，所述極板3和所述基底I的外形與所述隔離層4的外形相同並彼此對應設置。可節省材料，降低生產成本。本發明的MEMS麥克風晶片，由於隔離層由兩個八邊形的隔離圈單元一體成型，所述兩個隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成兩個電容器單元，與所述各隔離圈單元相對的所述膜片位置固定在所述基底上，所述基底設有兩個貫通孔，所述兩個貫通孔分別與所述兩個電容器單元對應設置，所述極板上與所述兩個電容器單元對應的位置分別設有極板孔。這種結構的MEMS麥克風晶片可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且由於在膜片和極板之間設置了兩個隔離圈單元結構的隔離層，利用兩個隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成兩個電容器單元，並且與所述各隔離圈單元相對的所述膜片位置固定在所述基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。實施例七
如圖9至圖12所示，本實施例中的MEMS麥克風晶片，包括基底I以及設置在所述基底 I上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片2、一體設置的極板3以及設置在所述膜片2和所述極板3之間的隔離層4構成，所述隔離層4由四個一體成型的八邊形隔離圈單元41構成，所述四個隔離圈單元41將所述膜片2和所述極板3隔離設置成四個電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的位置固定在所述基底I上，所述基底I設有四個貫通孔10，所述四個貫通孔10分別與所述四個電容器單元對應設置，所述極板3上與所述四個電容器單元對應的位置分別設有極板孔30。本實施例中，所述平行板電容器極板3端面與所述基底I鄰設，所述平行板電容器膜片2端面遠離所述基底1，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的所述極板3位置固定在所述基底I上。作為實現本發明實施例的一種優選的技術方案，所述極板3和所述基底I的外形與所述隔離層4的外形相同並彼此對應設置。可節省材料，降低生產成本。本發明的MEMS麥克風晶片，由於隔離層由四個八邊形的隔離圈單元一體成型，所述四個隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成四個電容器單元，與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上，所述基底設有四個貫通孔，所述四個貫通孔分別與所述四個電容器單元對應設置，所述極板上與所述四個電容器單元對應的位置分別設有極板孔。這種結構的MEMS麥克風晶片可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且由於在膜片和極板之間設置了四個隔離圈單元結構的隔離層，利用四個隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成四個電容器單元，並且與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。實施例八
本實施例與實施例七的區別在於本實施例中，所述平行板電容器膜片2端面與所述基底I鄰設，所述平行板電容器極板3端面遠離所述基底1，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元41相對的所述膜片2位置固定在所述基底上。以上實施例中的MEMS麥克風晶片，由於所述隔離層由兩個以上的隔離圈單元構成，所述各隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成兩個以上的電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的位置固定在所述基底上，所述基底設有兩個以上的貫通孔，所述各貫通孔分別與所述電容器單元對應設置，所述極板上與所述電容器單元對應的位置分別設有極板孔。這種結構的MEMS麥克風晶片可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且由於在膜片和極板之間設置了多個隔離圈單元結構的隔離層，利用各隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成多個電容器單元，並且所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的位置固定在所述基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。毋庸置疑上述實施例中隔離圈單元的數量可以是其它不同的個數，形狀也可以是其它結構的形狀，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，在不脫離本發明精 神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種MEMS麥克風晶片，其特徵在於包括基底以及設置在所述基底上的平行板電容器，所述平行板電容器由一體設置的膜片、一體設置的極板以及設置在所述膜片和所述極板之間的隔離層構成，所述隔離層由兩個以上的隔離圈單元構成，所述各隔離圈單元將所述膜片和所述極板隔離設置成兩個以上的電容器單元，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的位置固定在所述基底上，所述基底設有兩個以上的貫通孔，所述各貫通孔分別與所述電容器單元對應設置，所述極板上與所述電容器單元對應的位置分別設有極板孔。
2.根據權利要求I所述的MEMS麥克風晶片，其特徵在於所述平行板電容器極板端與所述基底鄰設，所述平行板電容器膜片端遠離所述基底，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的所述極板位置固定在所述基底上。
3.根據權利要求I所述的MEMS麥克風晶片，其特徵在於所述平行板電容器膜片端與所述基底鄰設，所述平行板電容器極板端遠離所述基底，所述平行板電容器與所述各隔離圈單元相對的所述膜片位置固定在所述基底上。
4.根據權利要求I所述的MEMS麥克風晶片，其特徵在於所述隔離圈單元的形狀為方形，所述隔離層由兩個以上的方形隔離圈單元一體成型。
5.根據權利要求I所述的MEMS麥克風晶片，其特徵在於所述隔離圈單元的形狀為八邊形，所述隔離層由兩個以上的八邊形隔離圈單元一體成型。
6.根據權利要求4或5所述的MEMS麥克風晶片，其特徵在於所述極板與所述基底的外形與所述隔離層的外形相同並彼此對應設置。
全文摘要
本發明公開了一種MEMS麥克風晶片，包括基底以及設置在基底上由膜片、隔離層和極板構成的平行板電容器，所述隔離層由多個隔離圈單元構成，各隔離圈單元將膜片和極板隔離設置成多個電容器單元，所述平行板電容器與各隔離圈單元相對的位置固定在基底上，在基底上設有分別與電容器單元對應設置的貫通孔，極板上與電容器單元對應的位置分別設有極板孔。此種設計可以製作較大面積的膜片和極板，從而提高MEMS麥克風整體的靈敏度和信噪比，並且將平行板電容器與各隔離圈單元相對的位置固定在基底上，這種結構大幅度的提升了膜片和極板的機械可靠性，避免了因膜片和極板面積過大造成的抗跌落性能差等缺陷，有效提升了產品的成品率。
文檔編號H04R19/04GK102711027SQ20121016594
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月25日 優先權日2012年5月25日
發明者孫德波, 蔡孟錦 申請人:歌爾聲學股份有限公司