本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種mems芯片、麥克風(fēng)及制作方法與封裝方法。

背景技術(shù)：

mems麥克風(fēng)包含有一個(gè)基于電容檢測的mems芯片和asic(applicationspecificintegratedcircuit，應(yīng)用專用集成電路)芯片，這兩顆芯片被封裝在一個(gè)由pcb(printedcircuitboard，印制板電路)與外殼組合的smd(surfacemounteddevices，表面貼裝器件)中。通常，mems芯片由背極板和振膜構(gòu)成。mems芯片接收到外界的聲音信號時(shí)，振膜會發(fā)生振動(dòng)，mems芯片會產(chǎn)生變化的電容，進(jìn)而mems麥克風(fēng)中的asic芯片可以對該變化的電容信號進(jìn)行處理并輸出聲電轉(zhuǎn)換之后的電信號。

目前，為得到較好的聲學(xué)性能，mems麥克風(fēng)的基板上開設(shè)的聲孔往往比較大，且聲孔正對著振膜。由于振膜較薄，在mems麥克風(fēng)的生產(chǎn)流程中或?qū)嶋H使用過程中，若mems麥克風(fēng)的聲孔附近有較大氣流沖擊，則將導(dǎo)致振膜破損，mems麥克風(fēng)失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種mems芯片、麥克風(fēng)及制作方法與封裝方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中，高壓氣流對mems部件造成沖擊以及外部微塵對mems損壞的缺陷。

本發(fā)明提供一種mems芯片，包括：振膜、設(shè)于所述振膜兩側(cè)的背極板和振膜防護(hù)層；夾設(shè)于所述背極板和所述振膜之間的第一支撐件；以及，夾設(shè)于所述振膜和所述振膜防護(hù)層之間的第二支撐件。

進(jìn)一步可選地，所述振膜防護(hù)層為沉積在所述第二支撐件上遠(yuǎn)離所述振膜一側(cè)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或微孔結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步可選地，所述振膜防護(hù)層為貼裝于所述第二支撐件上遠(yuǎn)離所述振膜一側(cè)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、微孔結(jié)構(gòu)或無紡布結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供一種mems麥克風(fēng)，包括：設(shè)有進(jìn)聲通道的基板；設(shè)于所述基板上方的mems芯片；所述mems芯片包括：振膜、設(shè)于所述振膜兩側(cè)的背極板和振膜防護(hù)層；夾設(shè)于所述背極板和所述振膜之間的第一支撐件；以及，夾設(shè)于所述振膜和所述振膜防護(hù)層之間的第二支撐件；其中，所述振膜防護(hù)層對應(yīng)所述進(jìn)聲通道。

進(jìn)一步可選地，所述振膜防護(hù)層的有效防護(hù)區(qū)域覆蓋所述進(jìn)聲通道。

本發(fā)明提供一種麥克風(fēng)芯片制作方法，包括：制作振膜以及所述振膜兩側(cè)的第一支撐件和第二支撐件；在所述第一支撐件上制作背極板；在所述第二支撐件上制作振膜防護(hù)層，以得到mems芯片。

進(jìn)一步可選地，在所述第二支撐件上制作振膜防護(hù)層，包括：在所述第二支撐件上進(jìn)行沉積，得到沉積層；在所述沉積層上蝕刻一定數(shù)量的通孔，得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或微孔結(jié)構(gòu)的振膜防護(hù)層。

進(jìn)一步可選地，在所述第二支撐件上制作振膜防護(hù)層，包括：在所述第二支撐件上，貼裝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、微孔結(jié)構(gòu)或無紡布結(jié)構(gòu)的振膜防護(hù)層。

本發(fā)明提供一種mems麥克風(fēng)封裝方法，包括：制作振膜以及所述振膜兩側(cè)的第一支撐件和第二支撐件；在所述第一支撐件上制作背極板；在所述第二支撐件上制作振膜防護(hù)層，以得到mems芯片；將所述mems芯片安裝于開設(shè)進(jìn)聲通道的基板上，所述振膜防護(hù)層對應(yīng)所述進(jìn)聲通道。

進(jìn)一步可選地，所述振膜防護(hù)層的有效防護(hù)區(qū)域覆蓋所述進(jìn)聲通道。

本發(fā)明提供的mems芯片、麥克風(fēng)及制作方法與封裝方法，通過在mems芯片上振膜遠(yuǎn)離背極板的一側(cè)設(shè)置振膜防護(hù)層，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，高壓氣流對mems芯片造成沖擊以及外部微塵對mems損壞的缺陷，有效地預(yù)防了mems麥克風(fēng)電氣性能的下降。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1a是本發(fā)明實(shí)施例提供的一mems芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1b是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一mems芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a是本發(fā)明實(shí)施例提供的一mems麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2b是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一mems麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一mems芯片制作方法的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一mems麥風(fēng)封裝方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(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)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(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)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1a是本發(fā)明實(shí)施例提供的一mems芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1a所示，該mems芯片包括：振膜10、設(shè)于振膜10兩側(cè)的背極板11和振膜防護(hù)層12；夾設(shè)于背極板11和振膜10之間的第一支撐件101；以及，夾設(shè)于振膜10和振膜防護(hù)層12之間的第二支撐件102。

可選地，第一支撐件101和第二支撐件102可以是一體設(shè)置，可以理解為第一支撐件101和第二支撐件102分別是一個(gè)整體支撐件的兩個(gè)部分。

其中，振膜防護(hù)層12，可以是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、微孔結(jié)構(gòu)或無紡布結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)能夠保證聲音信號能夠正常進(jìn)入mems芯片，并在mems芯片遭到高壓氣流襲擊時(shí)，起到緩沖作用，保護(hù)振膜10不致受損。除此之外，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、微孔結(jié)構(gòu)或無紡布結(jié)構(gòu)的振膜防護(hù)層12還可防止水分或空氣中的微粒進(jìn)入mems芯片，進(jìn)而避免了水分或空氣微粒造成的mems芯片失效。

其中可選地，無紡布結(jié)構(gòu)的振膜防護(hù)層12可以貼裝于第二支撐件102上遠(yuǎn)離振膜10一側(cè)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、微孔結(jié)構(gòu)的振膜防護(hù)層12可以沉積在第二支撐件102上遠(yuǎn)離振膜10一側(cè)，也可以如無紡布結(jié)構(gòu)的振膜防護(hù)層12一樣，貼裝于第二支撐件102上遠(yuǎn)離振膜10一側(cè)。值得說明的是，除了圖1a中示出的振膜防護(hù)層12的設(shè)置位置之外，振膜防護(hù)層12還可以設(shè)置于振膜10一側(cè)的其它位置，如圖1b所示。

本實(shí)施例提供的mems芯片，通過在振膜遠(yuǎn)離背極板的一側(cè)設(shè)置振膜防護(hù)層，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，高壓氣流對振膜造成沖擊以及外部微塵對mems損壞的缺陷，有效地預(yù)防了mems芯片電氣性能的下降。

圖2a是本發(fā)明實(shí)施例提供的一mems麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2a所示，該mems麥克風(fēng)包括：設(shè)有進(jìn)聲通道20的基板21；設(shè)于基板21上方的mems芯片22；該mems芯片包括：振膜10、設(shè)于振膜10兩側(cè)的背極板11和振膜防護(hù)層12；夾設(shè)于背極板11和振膜10之間的第一支撐件101；以及，夾設(shè)于振膜10和振膜防護(hù)層12之間的第二支撐件102。其中，振膜防護(hù)層12對應(yīng)進(jìn)聲通道20。

可選的，當(dāng)振膜防護(hù)層12為網(wǎng)狀或微孔結(jié)構(gòu)時(shí)，振膜防護(hù)層12上的有效防護(hù)區(qū)域，即網(wǎng)狀區(qū)域或微孔區(qū)域，可以覆蓋整個(gè)振膜防護(hù)層12，也可以僅僅覆蓋進(jìn)聲通道20，視具體的結(jié)構(gòu)和加工工藝而定，此處不做限制。

如圖2a所示，除基板21以及mems芯片22之外，該mems麥克風(fēng)還包括與mems芯片22電連接的，用于對mems芯片輸出的電容變化信號進(jìn)行處理的asic芯片23。mems芯片22以及asic芯片23被封裝在一個(gè)由基板21與封裝外殼24組成的smd腔體中。

圖2a中的mems芯片22對應(yīng)圖1a所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，針對圖1b中的mems芯片結(jié)構(gòu)，還可有圖2b所示的麥克風(fēng)。在圖2b中，振膜防護(hù)層12還可以設(shè)置于mems芯片底部較為靠上的位置。

本實(shí)施例提供的mems麥克風(fēng)，通過在mems芯片內(nèi)的振膜遠(yuǎn)離背極板的一側(cè)設(shè)置振膜防護(hù)層，克服了mems麥克風(fēng)在進(jìn)聲通道附近有較大氣流沖擊時(shí)，對mems芯片造成沖擊以及外部微塵對mems損壞的缺陷，有效地預(yù)防了mems麥克風(fēng)電氣性能的下降。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一mems芯片制作方法的流程示意圖，如圖3所示，該方法包括：

步驟301、制作振膜以及所述振膜兩側(cè)的第一支撐件和第二支撐件；

步驟302、在所述第一支撐件上制作背極板；

步驟303、在所述第二支撐件上制作振膜防護(hù)層，以得到mems芯片。

針對步驟301以及步驟202，制作振膜、第一支撐件、第二支撐件以及背極板，是由硅片原材料進(jìn)行沉積得到的。上述沉積的過程均為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，此處不贅述。

針對步驟303，在第二支撐件上制作振膜防護(hù)層，在一種可行的實(shí)施方式中，振膜防護(hù)層可通過沉積、蝕刻的方法制作。首先，在第二支撐件上進(jìn)行沉積，得到沉積層；在沉積層上蝕刻一定數(shù)量的通孔，得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或微孔結(jié)構(gòu)的振膜防護(hù)層。針對網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或微孔結(jié)構(gòu)的振膜防護(hù)層，可以是在整個(gè)振膜防護(hù)層上進(jìn)行通孔的蝕刻，也可以是在振膜防護(hù)層的中心區(qū)域能夠覆蓋后續(xù)安裝時(shí)對應(yīng)的基板上進(jìn)聲通道的區(qū)域進(jìn)行通孔的蝕刻，本實(shí)施例不做限制。

在另一種可選的實(shí)施方式中，在第二支撐件上制作振膜防護(hù)層，還可以直接在第二支撐件上，貼裝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、微孔結(jié)構(gòu)或無紡布結(jié)構(gòu)的振膜防護(hù)層。貼裝工藝可以是焊接也可以膠貼，具體視振膜防護(hù)層的材質(zhì)而定。

本實(shí)施例提供的mems芯片制作方法，通過在振膜遠(yuǎn)離背極板的一側(cè)設(shè)置振膜防護(hù)層，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，高壓氣流對振膜造成沖擊損壞的缺陷，有效地預(yù)防了mems芯片電氣性能的下降。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一mems麥風(fēng)封裝方法的流程示意圖，如圖4所示，該方法包括：

步驟401、制作振膜以及所述振膜兩側(cè)的第一支撐件和第二支撐件；

步驟402、在所述第一支撐件上制作背極板；

步驟403、在所述第二支撐件上制作振膜防護(hù)層，以得到mems芯片；

步驟404、將所述mems芯片安裝于開設(shè)進(jìn)聲通道的基板上，所述振膜防護(hù)層對應(yīng)所述進(jìn)聲通道。

步驟401-步驟403的具體實(shí)施方式可參考圖3對應(yīng)實(shí)施例的記載，不再贅述。

針對步驟404，將所述mems芯片安裝于開設(shè)進(jìn)聲通道的基板上，可以在基板上對應(yīng)位置點(diǎn)膠后，直接將mems芯片貼合在點(diǎn)膠處。貼合時(shí)，需保證振膜防護(hù)層與進(jìn)聲通道位置對應(yīng)。

通常在步驟404中，還需進(jìn)一步安裝asic芯片，并使得asic芯片和mems芯片電連接。最后，組裝封裝外殼與基板，形成腔體。

本實(shí)施例提供的mems麥克風(fēng)封裝方法中，由于mems芯片內(nèi)部已包含一振膜防護(hù)層，故而，在封裝mems芯片時(shí)，無需再單獨(dú)安裝振膜防護(hù)層，只需一次點(diǎn)膠過程即可將mems芯片安裝于基板上，簡化了封裝流程。除此之外，本實(shí)施例提供的mems麥克風(fēng)封裝方法，通過在mems芯片內(nèi)的振膜遠(yuǎn)離背極板的一側(cè)設(shè)置振膜防護(hù)層，克服了mems麥克風(fēng)在進(jìn)聲通道附近有較大氣流沖擊時(shí)，對mems芯片造成沖擊損壞的缺陷，有效地預(yù)防了mems麥克風(fēng)電氣性能的下降。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。