本實用新型涉及一種MEMS麥克風(fēng),更準(zhǔn)確地說,涉及MEMS麥克風(fēng)中的背極結(jié)構(gòu)。
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,實現(xiàn)聲電的轉(zhuǎn)換。
傳統(tǒng)的振膜的制作工藝是在硅基底上做一層氧化層,然后在氧化層上利用沉積的方式制作一層振膜,經(jīng)過摻雜、回火后,蝕刻出所所需的圖形,振膜通過其邊緣的鉚釘點固定在基底上。當(dāng)然,還需要從振膜上引出電極,通過振膜的振動,改變振膜與背極板之間的距離,從而將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號。
MEMS麥克風(fēng)有相關(guān)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,比如機(jī)械沖擊、吹氣、跌落等性能要求,在這些結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的相關(guān)性能測試時,往往會在背極的脆弱點發(fā)生撕裂問題,造成整個麥克風(fēng)的報廢。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的一個目的是提供了一種MEMS麥克風(fēng)。
根據(jù)本實用新型的一個方面,提供一種MEMS麥克風(fēng),包括具有背腔的襯底,在所述襯底上設(shè)置有由振膜和背極構(gòu)成的平板電容器結(jié)構(gòu);所述背極包括懸空在背腔上方的背極主體,以及位于背極主體邊緣并與所述背極主體一體成型的連接部;在所述連接部的下方設(shè)置有第一補(bǔ)強(qiáng)部,所述連接部沉積在第一補(bǔ)強(qiáng)部的上方,且所述背極主體的上端面與所述第一補(bǔ)強(qiáng)部的上端面齊平,所述背極主體的下端面與所述第一補(bǔ)強(qiáng)部的下端面齊平。
可選的是,所述平板電容器結(jié)構(gòu)為背極在上、振膜在下的電容器結(jié)構(gòu)。
可選的是,所述平板電容器結(jié)構(gòu)為背極在下、振膜在上的電容器結(jié)構(gòu)。
可選的是,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部與背極的材料相同。
可選的是,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部與背極的材料不同,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部采用氮化硅材料。
可選的是,所述背極的厚度為0.1um至3um,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部的厚度為0.1um至20um。
可選的是,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部從背極的連接部延伸至背極主體上。
可選的是,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部從背極的連接部延伸至背極主體上;在所述背極的整個上端面還沉積有第二補(bǔ)強(qiáng)部。
本實用新型的MEMS麥克風(fēng),在所述背極的連接部位置形成了對連接部進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的第一補(bǔ)強(qiáng)部,從而提高了背極連接部的機(jī)械強(qiáng)度,避免了撕裂問題的發(fā)生,提高了麥克風(fēng)機(jī)械跌落時的可靠性。而且所述連接部位于第一補(bǔ)強(qiáng)部的上方,與連接部一體成型的背極主體與補(bǔ)強(qiáng)部的兩個端面齊平,由此可提高背極與第一補(bǔ)強(qiáng)部結(jié)合的穩(wěn)定性。
通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細(xì)描述,本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
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是本實用新型MEMS麥克風(fēng)第一實施結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是本實用新型MEMS麥克風(fēng)第二實施結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是本實用新型MEMS麥克風(fēng)第三實施結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是本實用新型MEMS麥克風(fēng)第四實施結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本實用新型的各種示例性實施例。應(yīng)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(shù)字表達(dá)式和數(shù)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(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,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(jìn)行進(jìn)一步討論。
本實用新型提供了一種MEMS麥克風(fēng),包括具有背腔的襯底7,在所述襯底7上設(shè)置有由振膜和背極構(gòu)成的平板電容器結(jié)構(gòu)。所述背極包括懸空在背腔上方的背極主體3,以及位于背極主體3邊緣并與所述背極主體3一體成型的連接部4。所述連接部4和背極主體3是一體的結(jié)構(gòu),通過沉積的方式同時形成。所述背極通過該連接部4與襯底7直接或間接地連接在一起。
在所述連接部4的下方設(shè)置有第一補(bǔ)強(qiáng)部5,該第一補(bǔ)強(qiáng)部5可以選用與背極相同的材料,所述背極的厚度可以為0.1um至3um,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5的厚度可以為0.1um至10um。第一補(bǔ)強(qiáng)部5也可以選用與背極不同的材料,例如其可以采用氮化硅材料,此時,所述背極的厚度可以為0.1um至3um,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5的厚度可以為0.1um至20um。在制造的時候,可以首先沉積膜層,然后通過刻蝕的方式在預(yù)定的位置形成第一補(bǔ)強(qiáng)部5,之后繼續(xù)沉積膜層,并對該膜層進(jìn)行刻蝕以形成本實用新型所述的背極主體3以及連接部4。所述背極主體3的上端面與所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5的上端面齊平,所述背極主體3的下端面與所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5的下端面齊平。
在本實用新型一個具體的實施方式中,所述平板電容器結(jié)構(gòu)可以是一振膜1在上、背極在下的電容器,例如參考圖1,所述連接部4下方的第一補(bǔ)強(qiáng)部5連接在襯底7上,其中,為了保證背極與襯底7之間的絕緣,在所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5與襯底7之間可以設(shè)置第一絕緣層6,該第一絕緣層6例如可以采用氧化硅等本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的絕緣材料。振膜1則通過第二絕緣層2支撐在背極連接部4的上方,使得振膜1與背極之間具有一定的間隙,保證背極主體3與振膜1之間可以構(gòu)成平板式的電容器結(jié)構(gòu)。
在本實用新型另一具體的實施方式中,所述平板電容器結(jié)構(gòu)為背極在上、振膜1在下的電容器結(jié)構(gòu)。參考圖2,此時,所述振膜1的邊緣通過第一絕緣層連接在襯底7上,而所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5則通過第二絕緣層支撐在振膜的上方,從而使得所述背極主體3與振膜1構(gòu)成了平板式的電容器結(jié)構(gòu)。
本實用新型的MEMS麥克風(fēng),在所述背極的連接部位置形成了對連接部進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的第一補(bǔ)強(qiáng)部,從而提高了背極連接部的機(jī)械強(qiáng)度,避免了撕裂問題的發(fā)生,提高了麥克風(fēng)機(jī)械跌落時的可靠性。而且所述連接部位于第一補(bǔ)強(qiáng)部的上方,與連接部一體成型的背極主體與補(bǔ)強(qiáng)部的兩個端面齊平,由此可提高背極與第一補(bǔ)強(qiáng)部結(jié)合的穩(wěn)定性。
在本實用新型一個優(yōu)選的實施方式中,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5從背極的連接部4延伸至背極主體3上,參考圖3,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5與背極下端面的形狀相匹配,使得所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5與背極的整個下端面結(jié)合在一起,由此可提高整個背極的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
在本實用新型另一優(yōu)選的實施方式中,所述第一補(bǔ)強(qiáng)部5從背極的連接部4延伸至背極主體3上;且在所述背極的整個上端面還沉積有第二補(bǔ)強(qiáng)部8,參考圖4。在制作的時候,首先沉積第一補(bǔ)強(qiáng)部5,之后在第一補(bǔ)強(qiáng)部5的上端面沉積背極,在背極的上端面沉積第二補(bǔ)強(qiáng)部8,該第一補(bǔ)強(qiáng)部5、背極、第二補(bǔ)強(qiáng)部8構(gòu)成了層疊的三明治結(jié)構(gòu),可大幅度提高整個背極的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
雖然已經(jīng)通過示例對本實用新型的一些特定實施例進(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,可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下,對以上實施例進(jìn)行修改。本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求來限定。