一種高信噪比傳感器及麥克風(fēng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種娃麥克風(fēng)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種高信噪比傳感器及麥克 風(fēng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近S十年的MEMS(Micro-Electro-Mechanical-Systems微電子機(jī)械系統(tǒng)）技術(shù)與 工藝的發(fā)展，特別是基于娃忍片MEMS技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了許多傳感器（如壓力傳感器，加速 度計(jì)，巧螺儀等）的微型化和低成本。MEMS娃麥克風(fēng)已開始產(chǎn)業(yè)化，逐漸取代傳統(tǒng)的駐極體 電容式麥克風(fēng)。
[0003] 現(xiàn)有的MEMS麥克風(fēng)的傳感器，其主要結(jié)構(gòu)是：如圖1所示，包括娃基背極板1及位 于所述娃基背極板1上方的聲學(xué)振膜3,聲學(xué)振膜3的邊緣固定連接立柱1，通過立柱1的 連接應(yīng)力將聲學(xué)振膜3支撐，其工作原理是：利用聲音變化產(chǎn)生的壓力梯度使聲學(xué)振膜3受 聲壓干擾而產(chǎn)生形變，進(jìn)而改變聲學(xué)振膜3與娃基背極板1與聲學(xué)振膜3之間的電容值，該 電容值的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將聲壓信號轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出。但是現(xiàn) 有的聲學(xué)振膜3是受連接應(yīng)力固定連接立柱1的，聲壓僅僅能使聲學(xué)振膜3的小范圍區(qū)域 (中屯、區(qū)域）產(chǎn)生形變（振動(dòng)），因邊沿部分應(yīng)力較大而無法產(chǎn)生形變（振動(dòng)），即聲學(xué)振膜 3的有效面積較小，電容容值變化范圍較小，其采集的聲音信號幅度較小。同時(shí)還存在另一 缺陷，即現(xiàn)有的聲學(xué)振膜3的有效區(qū)間較小，僅中屯、區(qū)域的聲學(xué)振膜3處于頻繁振動(dòng)狀態(tài)， 而邊緣聲學(xué)振膜3的振幅很小，進(jìn)而導(dǎo)致中屯、區(qū)域的聲學(xué)振膜3因受力疲勞出現(xiàn)斷裂或其 他毀損，影響聲音采集的有效率。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高信噪比傳感器及麥 克風(fēng)。 陽〇化]本實(shí)用新型是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種高信噪比傳感器，應(yīng)用于麥克風(fēng)裝置，其中，包括
[0007]立柱；
[0008] 娃基背極板，固定設(shè)置與所述立柱的頂端；
[0009] 聲學(xué)振膜，與所述娃基背極板間隔一預(yù)定間距，所述聲學(xué)振膜邊緣通過一連接裝 置固定連接所述娃基背極板；
[0010] 其中，所述娃基背極板、所述聲學(xué)振膜結(jié)合所述娃基背極板與所述聲學(xué)振膜之間 的氣隙形成所述傳感器的電容結(jié)構(gòu)。
[0011] 上述的高信噪比傳感器，其中，所述娃基背極板與所述聲學(xué)振膜之間的所述預(yù)定 間距范圍為2. 6Jim~3ym。
[0012] 上述的高信噪比傳感器，其中，所述聲學(xué)振膜邊緣通過所述連接裝置按照一預(yù)定 傾斜角度連接所述娃基背極板。
[0013] 優(yōu)選地，上述的高信噪比傳感器，其中，所述聲學(xué)振膜的厚度范圍為Ium~ 10Unio
[0014] 優(yōu)選地，上述的高信噪比傳感器，其中，所述聲學(xué)振膜為氧化娃薄膜。
[0015] 優(yōu)選地，上述的高信噪比傳感器，其中，所述娃基背極板的厚度范圍為1.5ym~ 2Um〇
[0016] 優(yōu)選地，上述的高信噪比傳感器，其中，所述連接裝置為剛性鏈?zhǔn)竭B接裝置。
[0017] 優(yōu)選地，上述的高信噪比傳感器，其中，預(yù)定的所述傾斜角度為45°。
[0018] 優(yōu)選地，上述的高信噪比傳感器，其中，所述聲學(xué)振膜的厚度范圍為Iym~ 10Um〇
[0019] 一種高信噪比麥克風(fēng)，其中，包括上述任一所述的高信噪比傳感器。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
[0021] 將聲學(xué)振膜通過一連接裝置連接所述娃基背極板，連接裝置對聲學(xué)振膜施加的拉 力（該拉力使得所述聲學(xué)振膜維持在靜止?fàn)顟B(tài)）為傾斜拉力，大大降低了所述聲學(xué)振膜的 水平方向的側(cè)向應(yīng)力。在聲壓推動(dòng)聲學(xué)振膜發(fā)生形變時(shí)，聲壓可W推動(dòng)整張聲學(xué)振膜發(fā)生 振動(dòng)，即全膜振動(dòng)，整個(gè)聲學(xué)振膜發(fā)生振動(dòng)，電容的容值變化范圍較大（電容結(jié)構(gòu)中的有效 的極板面積增大），即采集聲音范圍增大，同時(shí)也增強(qiáng)了采集聲音信號的信噪比。
【附圖說明】
[0022] 圖1為現(xiàn)有的一種麥克風(fēng)傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2為本實(shí)用新型一種高信噪比傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖3為本實(shí)用新型中第一連接支點(diǎn)和第二連接支點(diǎn)的受力示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[00巧]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不作為本實(shí)用新型的 限定。
[00%] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(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)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可 W相互組合。
[0028] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不作為本實(shí)用新型的 限定。
[0029] 一種高信噪比傳感器，應(yīng)用于麥克風(fēng)裝置，其中，包括 W30] 立柱1;
[0031] 娃基背極板2,固定設(shè)置與所述立柱1的頂端；
[0032] 聲學(xué)振膜3,與所述娃基背極板2間隔一預(yù)定間距，所述聲學(xué)振膜3邊緣通過一連 接裝置5固定連接所述娃基背極板2;
[0033] 其中，所述娃基背極板2、所述聲學(xué)振膜3結(jié)合所述娃基背極板2與所述聲學(xué)振膜 3之間的氣隙4形成所述傳感器的電容結(jié)構(gòu)。
[0034] 本實(shí)用新型的工作原理是：將娃基背極板2固定設(shè)置于所述立柱1的頂端，聲學(xué)振 膜3設(shè)置于所述娃基背極板2垂直方向的正下端，且與所述娃基背極板2間隔一預(yù)定間距， 所述聲學(xué)振膜3邊緣通過一連接裝置5固定連接所述娃基背極板2,所述娃基背極板2、所 述聲學(xué)振膜3接合所述娃基背極板2與所述聲學(xué)振膜3之間的氣隙4形成所述傳感器的電 容結(jié)構(gòu)。利用聲音變化產(chǎn)生的壓力使聲學(xué)振膜3受聲壓干擾而產(chǎn)生形變，進(jìn)而改變聲學(xué)振 膜3與娃基背極板2之間的電容值，該電容值的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將聲 壓信號轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出，因本實(shí)用新型將聲學(xué)振膜3通過W連接裝置5連接所述娃基 背極板2,連接裝置5對聲學(xué)振膜3施加的拉力（該拉力使得所述聲學(xué)振膜3維持在靜止?fàn)?態(tài)）為傾斜拉力，大大降低了所述聲學(xué)振膜3的水平方向的側(cè)向應(yīng)力，在聲壓推動(dòng)聲學(xué)振膜 3發(fā)生形變時(shí)，該聲壓可W推動(dòng)整個(gè)聲膜