Mems麥克風(fēng)和mems聲學(xué)傳感芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種MEMS麥克風(fēng)和MEMS聲學(xué)傳感芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS麥克風(fēng)是一種用微機(jī)械加工技術(shù)制作出來的聲電換能器，其具有體積小、頻響特性好、噪聲低等特點(diǎn)。隨著電子設(shè)備的小巧化、薄型化發(fā)展，MEMS麥克風(fēng)被越來越廣泛地運(yùn)用到這些設(shè)備上。
[0003]MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品中包含一個(gè)基于電容檢測的MEMS芯片和一個(gè)ASIC芯片，MEMS芯片的電容會(huì)隨著輸入聲音信號(hào)的不同產(chǎn)生相應(yīng)的變化，再利用ASIC芯片對(duì)變化的電容信號(hào)進(jìn)行處理和輸出從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音的拾取。MEMS芯片通常包括具有背腔的基底、在基底上方設(shè)置的由背極板和振膜構(gòu)成的平行板電容器，振膜接收外界的聲音信號(hào)并發(fā)生振動(dòng)，從而使平行板電容器產(chǎn)生一個(gè)變化的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)聲-電轉(zhuǎn)換功能。
[0004]目前對(duì)于MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品的信噪比的要求越來越高，理論上可以通過增大MEMS芯片的電容面積來實(shí)現(xiàn)這一目的，但這需要重新開發(fā)、設(shè)計(jì)、制作一個(gè)新的MEMS芯片，成本和難度都很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于MEMS聲學(xué)傳感芯片和MEMS麥克風(fēng)的新的技術(shù)方案。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的是增大MEMS聲學(xué)傳感芯片的檢測電容面積。
[0007]本發(fā)明提出了一種MEMS麥克風(fēng)，包括:外殼、線路板、以及MEMS聲學(xué)傳感芯片；所述MEMS聲學(xué)傳感芯片固定于所述線路板的上方，所述外殼和線路板圍成腔體將所述MEMS聲學(xué)傳感芯片封裝在內(nèi)；所述MEMS聲學(xué)傳感芯片包括至少兩個(gè)MEMS單元；所述MEMS單元包括基底，所述基底包括頂蓋和側(cè)壁，所述頂蓋和側(cè)壁圍成底部開口的第一腔體，所述MEMS單元還包括設(shè)置于第一腔體內(nèi)的構(gòu)成電容結(jié)構(gòu)的背板及振膜；相鄰的MEMS單元之間共用部分側(cè)壁并且共用部分的側(cè)壁的底端開設(shè)有第一缺口，以使全部所述第一腔體連通形成第二腔體；所述線路板在所述第二腔體的下方開設(shè)有聲孔。
[0008]優(yōu)選地，所述MEMS聲學(xué)傳感芯片包括兩個(gè)MEMS單元，所述聲孔正對(duì)所述第一缺
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[0009]優(yōu)選地，所述第一缺口經(jīng)過所述MEMS聲學(xué)傳感芯片的中心，所述聲孔正對(duì)所述MEMS聲學(xué)傳感芯片的中心。
[0010]優(yōu)選地，所述MEMS聲學(xué)傳感芯片包括依次并列設(shè)置的三個(gè)MEMS單元，所述聲孔正對(duì)中間的MEMS單元。
[0011]優(yōu)選地，所述MEMS聲學(xué)傳感芯片包括四個(gè)MEMS單元，四個(gè)所述MEMS單元呈田字形排布，所述MEMS聲學(xué)傳感芯片的中心的側(cè)壁的底端開設(shè)有第二缺口，所述第一缺口分別與所述第二缺口連通，所述聲孔正對(duì)所述第二缺口。
[0012]優(yōu)選地，所述MEMS單元的電容結(jié)構(gòu)為差分電容結(jié)構(gòu)，包括位于中間的振膜，位于振膜上方的第一背極板以及位于振膜下方的第二背極板。
[0013]優(yōu)選地，還包括設(shè)置于線路板上的ASIC芯片；所述MEMS單元通過轉(zhuǎn)接器與所述ASIC芯片電連接，或者，所述MEMS單元通過線路板上的電路與所述ASIC芯片電連接。
[0014]優(yōu)選地，還包括設(shè)置于線路板上的ASIC芯片，所述MEMS單元共用所述ASIC芯片。
[0015]本發(fā)明還提出了一種MEMS聲學(xué)傳感芯片，包括至少兩個(gè)MEMS單元；所述MEMS單元包括基底，所述基底包括頂蓋和側(cè)壁，所述頂蓋和側(cè)壁圍成底部開口的第一腔體，所述MEMS單元還包括設(shè)置于第一腔體內(nèi)的構(gòu)成電容結(jié)構(gòu)的背板及振膜；相鄰的MEMS單元之間共用部分側(cè)壁并且共用部分的側(cè)壁的底端開設(shè)有第一缺口，以使全部所述第一腔體連通形成第二腔體。
[0016]優(yōu)選地，所述MEMS聲學(xué)傳感芯片包括四個(gè)MEMS單元，四個(gè)所述MEMS單元呈田字形排布，所述MEMS聲學(xué)傳感芯片的中心的側(cè)壁的底端開設(shè)有第二缺口，所述第一缺口分別與所述第二缺口連通。
[0017]本發(fā)明利用至少兩個(gè)MEMS單元增大了檢測電容的面積?？蛇x地或另選地，通過本發(fā)明，提高了麥克風(fēng)產(chǎn)品的信噪比?？蛇x地或另選地，通過本發(fā)明，提升了麥克風(fēng)產(chǎn)品的性能?？蛇x地或另選地，在本發(fā)明中，MEMS單元共用聲孔，使得進(jìn)入到各個(gè)MEMS單元內(nèi)部的聲音的能量相同，能夠明顯降低麥克風(fēng)產(chǎn)品在高頻部分的相位誤差。
[0018]通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
【附圖說明】
[0019]被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0020]圖1是本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)和MEMS聲學(xué)傳感芯片的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明MEMS聲學(xué)傳感芯片第一實(shí)施例的俯視圖。
[0022]圖3是本發(fā)明MEMS聲學(xué)傳感芯片第一實(shí)施例的仰視圖。
[0023]圖4是本發(fā)明MEMS聲學(xué)傳感芯片第一實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0024]圖5是本發(fā)明MEMS聲學(xué)傳感芯片第二實(shí)施例的仰視圖。
[0025]圖6是本發(fā)明MEMS聲學(xué)傳感芯片第三實(shí)施例的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(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(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0027]以下對(duì)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(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0028]對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。
[0029]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。
[0030]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)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(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0031]參考圖1-4介紹本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)和MEMS聲學(xué)傳感芯片的第一實(shí)施例:
[0032]MEMS麥克風(fēng)，包括:外殼1、線路板100、以及MEMS聲學(xué)傳感芯片300 ；MEMS聲學(xué)傳感芯片300固定于線路板100的上方，外殼I和線路板100圍成腔體11將MEMS聲學(xué)傳感芯片300封裝在內(nèi)。
[0033]MEMS聲學(xué)傳感芯片300包括兩個(gè)MEMS單元301。每個(gè)MEMS單元301均包括基底，基底包括頂蓋303和側(cè)壁304，頂蓋303和側(cè)壁304圍成底部開口的第一腔體302，MEMS單元301還包括設(shè)置于第一腔體302內(nèi)的構(gòu)成電容結(jié)構(gòu)的背板及振膜。兩個(gè)MEMS單元301之間共用部分側(cè)壁304并且共用部分的側(cè)壁304的底端開設(shè)有第一缺口 305，以使兩個(gè)第一腔體302連通形成第二腔體。
[0034]線路板100在第二腔體的下方開設(shè)有聲孔101，聲孔101和第二腔體共同組成MEMS麥克風(fēng)的前聲腔。
[0035]從圖中可以看出，第一缺口 305經(jīng)過MEMS聲學(xué)傳感芯片300的中心，聲孔101正對(duì)MEMS聲學(xué)傳感芯片300的中心。
[0036]上述第一缺口 305和聲孔101的設(shè)置，能夠使進(jìn)入到兩個(gè)MEMS單元301內(nèi)部的聲波更為均勻，使得兩個(gè)M