本發(fā)明涉及一種感測(cè)膜片，尤其涉及一種適用于發(fā)聲的振膜；本發(fā)明還涉及一種mems麥克風(fēng)。

背景技術(shù)：

mems感測(cè)組件現(xiàn)已應(yīng)用普及在消費(fèi)性電子產(chǎn)品中，如何加快產(chǎn)品生產(chǎn)工藝是目前零組件供貨商關(guān)注的焦點(diǎn)，例如手機(jī)生產(chǎn)組裝過(guò)程中所產(chǎn)生的灰塵碎削通過(guò)氣槍直接清理，是目前成本最低的方案。因此對(duì)mems傳感器必須提出大聲壓或大氣壓的抗吹氣改善方案，避免在組裝過(guò)程，因氣槍清理導(dǎo)致麥克風(fēng)發(fā)生破裂失效。

例如在麥克風(fēng)領(lǐng)域，目前的改善方案為在mems麥克風(fēng)的振膜上設(shè)置泄壓孔或者泄壓閥結(jié)構(gòu)。但是泄壓孔的結(jié)構(gòu)會(huì)減少振膜的有效面積；在振膜上設(shè)置的泄壓閥結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響振膜的振動(dòng)特性，尤其影響振膜的低頻特性，而且振膜的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性比較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種感測(cè)膜片的新技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種感測(cè)膜片，包括位于中部區(qū)域的敏感部，以及位于敏感部外側(cè)邊緣且與所述敏感部一體成型的固定部；還包括從固定部延伸至敏感部邊緣位置且非封閉的縫隙部，所述縫隙部在感測(cè)膜片上圍成了根部位于固定部上、自由端延伸至敏感部上邊緣位置的保持部；所述敏感部被配置為在受到?jīng)_擊時(shí)相對(duì)于保持部發(fā)生位移，以在保持部與敏感部之間形成氣流流通通道。

可選地，所述保持部至少設(shè)置有一個(gè)。

可選地，所述保持部至少設(shè)置有三個(gè)，均勻分布在敏感部邊緣的周向上。

可選地，所述縫隙部包括從固定部延伸至敏感部上的第一段，以及從第一段端頭迂回延伸至固定部的第二段。

可選地，所述第一段、第二段沿其中心軸線對(duì)稱(chēng)。

可選地，所述縫隙部整體呈u形、方形、半圓形或半橢圓形。

可選地，在所述第一段、第二段的自由端頭設(shè)置有偏離自身延伸方向的延伸部。

可選地，所述縫隙部在敏感部上延伸的面積與敏感部面積的比例為5％-50％。

可選地，所述縫隙部通過(guò)腐蝕或者刻蝕的方式形成。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種mems麥克風(fēng)，包括背極以及上述的感測(cè)膜片。

本發(fā)明的感測(cè)膜片，不同于傳統(tǒng)的泄壓閥結(jié)構(gòu)，泄壓的氣流流通通道通過(guò)敏感部自身受壓變形量而產(chǎn)生，而且可實(shí)時(shí)依據(jù)敏感部的內(nèi)外壓力差來(lái)調(diào)整氣流流通通道通的尺寸(通過(guò)自身受壓的形變量實(shí)時(shí)調(diào)整泄壓開(kāi)口速率)，提供泄壓路徑以此保護(hù)感測(cè)膜片。本發(fā)明的感測(cè)膜片，由于氣流流通通道位于敏感部的邊緣位置，而且通過(guò)敏感部自身的位移形成，這就使得氣流流通通道對(duì)敏感部的振動(dòng)特性影響較小，敏感部的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性更好。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，在振膜上設(shè)置的泄壓閥結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響振膜的振動(dòng)特性，尤其影響振膜的低頻特性，而且振膜的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性比較差。因此，本發(fā)明所要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)任務(wù)或者所要解決的技術(shù)問(wèn)題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒(méi)有預(yù)期到的，故本發(fā)明是一種新的技術(shù)方案。

通過(guò)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(shuō)明

被結(jié)合在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)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(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是本發(fā)明mems麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明感測(cè)膜片的俯視圖。

圖3是圖2中縫隙部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖1中感測(cè)膜片在受到?jīng)_擊時(shí)發(fā)生位移的示意圖。

圖5是本發(fā)明縫隙部另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來(lái)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(shuō)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。

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(shuō)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。

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，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說(shuō)明書(shū)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(shí)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(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)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。

本發(fā)明提供的一種感測(cè)膜片，其可以是應(yīng)用在麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)中的振膜，也可以是應(yīng)用在其它傳感器結(jié)構(gòu)中的敏感膜，例如壓力傳感器、氣體傳感器中的敏感膜層。這些感測(cè)膜片的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、應(yīng)用環(huán)境均屬于各傳感器領(lǐng)域的公知常識(shí)，在此不再具體說(shuō)明。

為了便于表述，現(xiàn)在麥克風(fēng)為例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳盡的描述，應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，其還可以是其它結(jié)構(gòu)的各傳感器。

參考圖1，本發(fā)明提供的一種mems麥克風(fēng)，其包括襯底1，以及形成在襯底1上的電容器結(jié)構(gòu)，該電容器結(jié)構(gòu)包括感測(cè)膜片(振膜)、背極6；所述感測(cè)膜片與背極6之間通過(guò)一支撐部7進(jìn)行支撐，使得感測(cè)膜片與背極6之間具有一定的間隙。所述電容器結(jié)構(gòu)可以是背極6在上、感測(cè)膜片在下的結(jié)構(gòu)，如圖1所示；對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，還可以是背極6在下、感測(cè)膜片在上的結(jié)構(gòu)，在此不再具體說(shuō)明。

本發(fā)明的感測(cè)膜片，參考圖2，包括位于中部區(qū)域的敏感部2，以及位于敏感部2外側(cè)邊緣且與所述敏感部2一體成型的固定部5；該敏感部2作為麥克風(fēng)的振動(dòng)部，麥克風(fēng)的拾音主要依靠敏感部2的振動(dòng)特性。固定部5用于將整個(gè)感測(cè)膜片連接在襯底1上，從而使得敏感部2可以懸空在襯底1的后腔上方。在具體的制造工藝中，首先在襯底1上或者襯底1上方的絕緣層上沉積一層薄膜層，之后通過(guò)刻蝕或者腐蝕的工藝形成位于外側(cè)的固定部5以及位于中部區(qū)域的敏感部2。

當(dāng)然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，為了提高敏感部2的振動(dòng)特性，在所述敏感部2與固定部5之間還設(shè)置有折環(huán)部(視圖未給出)，通過(guò)該折環(huán)部可以明顯提高敏感部2振動(dòng)的靈敏度。

本發(fā)明的感測(cè)膜片，還包括從固定部5延伸至敏感部2邊緣位置的縫隙部4，該縫隙部4為非封閉的，通過(guò)該非封閉的縫隙部4在感測(cè)膜片上圍成了保持部3，該保持部的根部位于固定部5上，其自由端延伸至敏感部2的邊緣位置，參考圖1、圖2。保持部3為感測(cè)膜片的一部分，保持部3的形狀由縫隙部4的形狀而定。在成型的時(shí)候，例如可以通過(guò)腐蝕或者刻蝕硅膜層的方式形成所述縫隙部4。

由于保持部3的根部位于感測(cè)膜片的固定部5位置，自由端位于敏感部2上的邊緣位置，當(dāng)感測(cè)膜片連接在襯底上后，在受到大聲壓或者大氣流的沖擊時(shí)，所述敏感部2由于受到較大的沖擊，其會(huì)相對(duì)于保持部3發(fā)生向上或者向下的位移，從而在保持部3與敏感部2之間形成了可以泄壓的氣流流通通道。

在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，參考圖3，所述縫隙部4包括從固定部5延伸至敏感部2上的第一段40，以及從第一段40迂回延伸至固定部5的第二段41。也就是說(shuō)，縫隙部4的開(kāi)口端位于固定部5的位置，其由第一段40、第二段41圍成的封閉端位于敏感部2上，使得由第一段40、第二段41圍成的保持部3的根部位于固定部5位置，保持部3的自由端位于感測(cè)膜片的敏感部2位置。

參考圖4，當(dāng)感測(cè)膜片受到自上而下的大聲壓時(shí)，由于保持部3的自由端僅延伸至敏感部2的邊緣位置，敏感部2的受壓面遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于保持部3，敏感部2由于受到較大的沖擊會(huì)向下發(fā)生位移，而保持部3則保持不動(dòng)，這就使得在敏感部2與保持部3之間會(huì)相互錯(cuò)開(kāi)，從而打開(kāi)了保持部3與敏感部2之間的氣流流通通道，以便可以快速地泄壓。

本發(fā)明的感測(cè)膜片，不同于傳統(tǒng)的泄壓閥結(jié)構(gòu)，泄壓的氣流流通通道通過(guò)敏感部自身受壓變形量而產(chǎn)生，而且可實(shí)時(shí)依據(jù)敏感部的內(nèi)外壓力差來(lái)調(diào)整氣流流通通道通的尺寸(通過(guò)自身受壓的形變量實(shí)時(shí)調(diào)整泄壓開(kāi)口速率)，提供泄壓路徑以此保護(hù)感測(cè)膜片。本發(fā)明的感測(cè)膜片，由于氣流流通通道位于敏感部的邊緣位置，而且通過(guò)敏感部自身的位移形成，這就使得氣流流通通道對(duì)敏感部的振動(dòng)特性影響非常小，敏感部的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性更好。

本發(fā)明的保持部3可以設(shè)置有一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或者更多個(gè)。本發(fā)明優(yōu)選的是保持部3至少設(shè)置有三個(gè)，該三個(gè)保持部3均勻分布在敏感部2邊緣的周向上。例如當(dāng)敏感部2為圓形結(jié)構(gòu)時(shí)，三個(gè)保持部3均勻分布在敏感部2邊緣的圓周方向上，以保證泄壓的均勻性以及敏感部2發(fā)生位移的穩(wěn)定性。

在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一段40、第二段41沿其中心軸線對(duì)稱(chēng)，使得形成的保持部3為一中心對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，所述保持部3也可以為一非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，在敏感部2發(fā)生位移的時(shí)候，同樣可以形成泄壓的氣流流通通道。

所述縫隙部整體可以呈規(guī)則或者不規(guī)則的u形、方形、半圓形、半橢圓形，參考圖5，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其它形狀等。

優(yōu)選的是，在所述第一段40、第二段41的自由端頭設(shè)置有偏離自身延伸方向的延伸部42。參考圖3，所述兩個(gè)延伸部42可以朝縫隙部4的中心方向進(jìn)行延伸，也可以朝相反的相反延伸。延伸部42的設(shè)置可以很好地釋放在膜層上形成縫隙部4時(shí)的應(yīng)力，以保證感測(cè)膜片的平整度以及穩(wěn)定性。

本發(fā)明縫隙部4在敏感部2上的延伸長(zhǎng)度表征了保持部3在敏感部2上的延伸長(zhǎng)度，這決定了敏感部2發(fā)生位移后氣流流通通道的大小。也就是說(shuō)，縫隙部4在敏感部2上的延伸長(zhǎng)度越大，則敏感部2與保持部3之間的氣流流通通道的泄壓能力就越大。

另外，如果保持部3占用敏感部2的面積過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致在大聲壓時(shí)，保持部3也會(huì)發(fā)生相對(duì)的位移，這與本申請(qǐng)的技術(shù)方案是相違背的。因此，需要設(shè)計(jì)好保持部3與敏感部2之間的尺寸比例關(guān)系，這種比例關(guān)系本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)有效次實(shí)驗(yàn)得到。在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述縫隙部4在敏感部2上延伸的面積與敏感部2面積的比例關(guān)系優(yōu)選設(shè)置在5％-50％。

雖然已經(jīng)通過(guò)例子對(duì)本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。