電容mems麥克風(fēng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電容MEMS麥克風(fēng)，包括具有空腔的基底和設(shè)置在所述基底上的傳聲部，所述電容MEMS麥克風(fēng)還包括置于所述空腔中并與所述基底連接的隔層件，所述隔層件包括隔板和開設(shè)在所述隔板上的通氣孔，所述隔板將所述空腔分隔成上腔體和下腔體，所述通氣孔用于供所述上腔體和下腔體相連通。本實用新型的電容MEMS麥克風(fēng)，通過基底空腔的諧振，提高了高頻時振膜處的聲壓，從而提高其在高頻段時的靈敏度。
【專利說明】電容MEMS麥克風(fēng)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實用新型涉及一種微型麥克風(fēng)領(lǐng)域，具體指一種應(yīng)用于電子設(shè)備上，在高頻段具有更高靈敏度的電容MEMS (micro-electro-mechanical system)麥克風(fēng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著無線通訊的發(fā)展，全球移動電話用戶越來越多，用戶對移動電話的要求已不滿足于通話，而且要能夠提供高質(zhì)量的通話效果，尤其是目前移動多媒體技術(shù)的發(fā)展，移動電話的通話質(zhì)量更顯重要，移動電話的麥克風(fēng)作為移動電話的語音拾取裝置，其設(shè)計好壞直接影響通話質(zhì)量。
[0003]通常MEMS麥克風(fēng)包括具有空腔的基底、設(shè)置在基底上的背板、與背板相對的振膜，背板上設(shè)有導(dǎo)聲孔，該導(dǎo)聲孔可將聲音氣流傳遞到振膜上，聲壓驅(qū)動振膜相對背板振動，所述振膜與背板之間形成一個聲腔；振膜與背板上分別設(shè)有導(dǎo)電層并可加電，但加電的部分相互絕緣，這樣振膜與背板之間的聲腔就組成具有電容的電容器，電容的值與電容兩個板之間的正對面積成正比，與電容兩個板之間的距離成反比。然而，對于一般MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品而言，在超聲頻段可用于收拾識別等領(lǐng)域，在高頻段(30 kHz-60kHz)時，靈敏度較低。這是由于外界的聲壓到達振膜，在低頻時，振膜處的聲壓可保持不變，但在高頻時會明顯降低，如60kHz時振膜處的聲壓比IkHz時振膜處的聲壓低10dB，因此，MEMS麥克風(fēng)在高頻時靈敏度急劇下降。
[0004]因此，有必要提供一種新型的電容MEMS麥克風(fēng)以解決上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種在高頻段靈敏度較高的電容MEMS麥克風(fēng)。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種電容MEMS麥克風(fēng)，包括具有空腔的基底和設(shè)置在所述基底上的傳聲部，所述電容MEMS麥克風(fēng)還包括置于所述空腔中并與所述基底連接的隔層件，所述隔層件包括隔板和開設(shè)在所述隔板上的至少一個通氣孔，所述隔板將所述空腔分隔成上腔體和下腔體，所述通氣孔用于供所述上腔體和下腔體相連通。
[0008]優(yōu)選地，所述隔板與所述傳聲部相平行。
[0009]優(yōu)選地，所述隔層件還包括沿所述隔板向遠離所述傳聲部的方向延伸的凸臺，至少一個所述通氣孔貫穿所述凸臺。
[0010]優(yōu)選地，所述凸臺沿垂直所述隔板的方向延伸。
[0011]優(yōu)選地，所述傳聲部包括設(shè)置在所述基底上的背板、與背板相對設(shè)置的振膜，所述背板中設(shè)有與所述空腔相連通的導(dǎo)聲孔。
[0012]本實用新型的電容MEMS麥克風(fēng)，通過在基底的空腔里設(shè)置隔層件，將空腔分隔成兩個子腔體，此時，通過空腔的諧振，提聞聞頻時振I旲處的聲壓，進而提聞MEMS麥克風(fēng)的聞頻段的靈敏度?！尽緦＠綀D】

【附圖說明】】
[0013]圖1為本實用新型電容MEMS麥克風(fēng)的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為圖1所示沿A-A線的剖視圖；
[0015]圖3為本實用新型電容MEMS麥克風(fēng)的隔層件的第一實施例的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4為本實用新型電容MEMS麥克風(fēng)的隔層件的第二實施例的立體結(jié)構(gòu)圖。
【【具體實施方式】】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步說明。
[0018]本實用新型電容MEMS麥克風(fēng)主要用于手機上,接受聲音并將聲音轉(zhuǎn)化為電信號，本實用新型是通過在基底的空腔中增加隔層件的方式達到提高電容MEMS麥克風(fēng)高頻段靈敏度的效果。
[0019]如圖1和圖2所示，為本實用新型的較佳實施例，電容MEMS麥克風(fēng)10包括基底12、設(shè)置在基底12上的傳聲部11和置于空腔120中并與基底12連接的隔層件13。
[0020]基底12包括由硅材料制成的側(cè)壁121和由該側(cè)壁121圍合成的空腔120?？涨?20包括由隔層件13分隔成的、層疊設(shè)置的上腔體1201和下腔體1202。
[0021]傳聲部11包括設(shè)置在基底12上的背板113、位于背板113上方并與背板113相對設(shè)置的振膜112以及用于將振膜112固定在基底12上的固定件111。背板112上開設(shè)有多個用于傳導(dǎo)聲音及平衡聲壓的導(dǎo)聲孔1130，該導(dǎo)聲孔1130與空腔120相連通以便聲音氣流傳遞到振膜112上。在其他實施例中，振膜112也可以設(shè)置在背板113的下方。為了與振膜112形成電容結(jié)構(gòu)，背板113要求具有良好的導(dǎo)電性，用硅腐蝕工藝形成；振膜112與背板113各自相對形成很小的間隙構(gòu)成電場。在工作狀態(tài)時，振膜112在聲壓的作用下發(fā)生形變，振膜112與背板113之間電場的電容值發(fā)生變化，電容變化值反映出聲壓的大小，由于背板113不會發(fā)生形變，所以振膜112形變的大小直接影響電容值。電容值是這樣計算的:電容值與振膜112與背板113之間的正對面積成正比，與振膜112與背板113之間的距離成反比，即C = k ε ^ ε J/d, k為常數(shù)，ε ^為常數(shù)，ε ^為常數(shù)。當(dāng)電容MEMS麥克風(fēng)制作出來后，ε0εΓ的值也就固定了，S是電容兩個電板之間正對的面積，d為兩個電板之間的距離，所以振膜112的靈敏度至關(guān)重要。
[0022]參考圖3，根據(jù)第一實施例，隔層件13包括將空腔120分隔成上腔體1201和下腔體1202的隔板131和開設(shè)在隔板131上的多個通氣孔130。通氣孔130貫穿隔板131以用于供上、下腔體1201、1202中的氣體流通。在本實施例中，隔板131設(shè)置成與傳聲部11 (具體為背板113)相平行，但隔板131的設(shè)置并不局限于與背板113平行，只要其不與背板113垂直均可。隔板131大致為圓形平板，隔板131的邊緣與側(cè)壁121密封連接，較佳與側(cè)壁121 —體成型，從而提高隔板131與側(cè)壁121之間連接的穩(wěn)定性，并保證上、下腔體的氣密性。隔板131的形狀與空腔120的形狀相適配?？梢岳斫獾氖牵舭?31在空腔120中的位置(即隔板131與背板113之間的距離)以及通氣孔130的數(shù)量均可根據(jù)實際需求來調(diào)節(jié)，通過對上述參數(shù)的調(diào)節(jié)，可以調(diào)整高頻時到達振膜處的聲壓，從而提高高頻段時的靈敏度。
[0023]參考圖4，根據(jù)第二實施例，隔層件13大致呈T型，其包括隔板131和沿隔板131朝向遠離傳聲部11的(具體為背板113)方向延伸形成的凸臺132，較佳沿垂直隔板131的方向延伸。凸臺132位于隔板131的中心處，但不會遮住通氣孔130。在其他實施例中，凸臺132也可以設(shè)置在隔板131的兩側(cè)區(qū)域中。在本實施例中，凸臺132大致呈圓柱形，其直徑遠小于隔板131的直徑。在本實施例中，隔板131上僅設(shè)有一個通氣孔130，其設(shè)置成由隔板131延伸至貫穿凸臺132。設(shè)置凸臺132以增加通氣孔130的深度，從而更有效地利用空腔、控制聲音質(zhì)量。通氣孔130較佳與背板113、振膜112同軸設(shè)置?？梢岳斫獾氖牵舭?31在空腔120中的位置、通氣孔130的直徑和數(shù)量以及凸臺132的高度均可根據(jù)實際需求來調(diào)節(jié)，通過對上述參數(shù)的調(diào)節(jié)，可以調(diào)整高頻時到達振膜處的聲壓，從而提高高頻段時的靈敏度。
[0024]本實用新型通過在基底的空腔中設(shè)置隔層件將空腔分隔成上、下腔體，聲音振動產(chǎn)生的氣流經(jīng)下腔體、通氣孔進入上腔體中，上、下腔體之間形成氣壓差，從而使得空腔產(chǎn)生諧振，進而使得聞頻段時振I旲處的聲壓提聞，提聞電容MEMS麥克風(fēng)在聞頻段時的靈敏度。
[0025]以上所述的僅是本實用新型的實施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電容MEMS麥克風(fēng)，包括具有空腔的基底和設(shè)置在所述基底上的傳聲部，其特征在于，所述電容MEMS麥克風(fēng)還包括置于所述空腔中并與所述基底連接的隔層件，所述隔層件包括隔板和開設(shè)在所述隔板上的至少一個通氣孔，所述隔板將所述空腔分隔成上腔體和下腔體，所述通氣孔用于供所述上腔體和下腔體相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述隔板與所述傳聲部相平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述隔層件還包括沿所述隔板向遠離所述傳聲部的方向延伸的凸臺，至少一個所述通氣孔貫穿所述凸臺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述凸臺沿垂直所述隔板的方向延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的電容MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述傳聲部包括設(shè)置在所述基底上的背板、與所述背板相對設(shè)置的振膜，所述背板中設(shè)有與所述空腔相連通的導(dǎo)聲孔。
【文檔編號】H04R19/04GK204046818SQ201420420268
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】許從良 申請人:瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司