Mems麥克風(fēng)及移動(dòng)終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及麥克風(fēng)，具體涉及一種MEMS麥克風(fēng)及移動(dòng)終端。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS 麥克風(fēng)是米用微機(jī)電系統(tǒng)(Microelectromechanical Systems, MEMS)，與傳統(tǒng)駐極體電容式麥克風(fēng)(ECM)相比，具有更好的聲學(xué)性能、更高的信噪比、更好的一致性的敏感度以及更低的功耗。MEMS麥克風(fēng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在語(yǔ)音通信、助聽裝置、智能手機(jī)、筆記本電腦等領(lǐng)域以提供更高的語(yǔ)音質(zhì)量。電容性麥克風(fēng)是一種非常合乎期望并且廣泛使用的麥克風(fēng)類型?，F(xiàn)有技術(shù)的電容性MEMS麥克風(fēng)有兩種結(jié)構(gòu)。
[0003]參照?qǐng)D1，一種結(jié)構(gòu)如下:通過MEMS工藝在襯底100上制作的振膜300及焊盤301 ；振膜300下方為聲腔101 ;位于振膜300的錨區(qū)和背極板400之間的第一支撐層500，第一支撐層500通常為犧牲層，在振膜300的振膜主體和背極板400之間的第一支撐層500通過釋放工藝掏空、以及背極板400及其焊盤401。背極焊盤401位于結(jié)構(gòu)的最高處，在后續(xù)的封裝、運(yùn)輸和夾持的過程中，可能會(huì)被磨損，導(dǎo)致MEMS麥克風(fēng)無(wú)法工作。此外受釋放工藝的影響，第一支撐層500會(huì)被側(cè)掏掉一部分，在打線時(shí)受到上方的剪切應(yīng)力，導(dǎo)致背極碎裂，碎肩卡住振膜，電極間短路等可靠性隱患。
[0004]參照?qǐng)D2，另一種結(jié)構(gòu)如下:振膜300及焊盤301 ;第二支撐層200 ;背極板400及其焊盤401，第一支撐層500。第一支撐層500通常為犧牲層，在振膜300的振膜主體和背極板400之間的第一支撐層500通過釋放工藝掏空，保留的部分位于振膜300的錨區(qū)和背極板400之間；第二支撐層200通常為犧牲層，在振膜300的振膜主體下方的部分通過釋放工藝掏空，保留的部分位于振膜300的錨區(qū)和襯底100之間。背極焊盤401位于結(jié)構(gòu)的最高處，在后續(xù)的封裝、運(yùn)輸和夾持的過程中，可能會(huì)被磨損，導(dǎo)致MEMS麥克風(fēng)無(wú)法工作。此外受釋放工藝的影響，第二支撐層200和第一支撐層500會(huì)被側(cè)掏掉一部分，使得焊盤處結(jié)構(gòu)懸空，在打線時(shí)受到上方的剪切應(yīng)力，導(dǎo)致振膜和/或背極碎裂，碎肩卡住振膜，電極間短路等可靠性隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可靠性更高的MEMS麥克風(fēng)。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提出一種MEMS麥克風(fēng)，包括振膜、背極板以及所述振膜的錨區(qū)與背極板的之間的第一支撐層，其特征在于，所述背極板設(shè)置有第一凹槽，背極焊盤設(shè)置于所述第一凹槽。
[0007]優(yōu)選地，所述第一支撐層設(shè)置有與所述第一凹槽對(duì)應(yīng)的第二凹槽，所述第二凹槽在所述第一凹槽的下方。
[0008]優(yōu)選地，所述第一凹槽的深度大于所述背極焊盤的厚度的一半。
[0009]優(yōu)選地，所述MEMS麥克風(fēng)還包括振膜的錨區(qū)和襯底之間的第二支撐層。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提出一種移動(dòng)終端，其特征在于，包括如上所述的MHMS麥克風(fēng)。
【附圖說明】
[0011]通過以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚。
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種MEMS麥克風(fēng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的另一種MEMS麥克風(fēng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的MEMS麥克風(fēng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的MEMS麥克風(fēng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下基于實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，但是本實(shí)用新型并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。為了避免混淆本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細(xì)敘述。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。
[0017]同時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個(gè)元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構(gòu)成的導(dǎo)電回路。當(dāng)稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間時(shí)，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結(jié)合。相反，當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時(shí)，意味著兩者不存在中間元件。除非上下文明確要求，否則整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語(yǔ)應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0018]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的MEMS麥克風(fēng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D3，該MEMS麥克風(fēng)包括襯底100、振膜300、第一支撐層500、背極板400、振膜焊盤301和背極焊盤401。
[0019]襯底100例如為體硅襯底、絕緣體上硅(SOI)襯底等。
[0020]振膜300例如為多晶硅層或單晶硅層等。振膜300包括錨區(qū)和振膜主體，錨區(qū)固定耦接襯底100上，振膜主體與錨區(qū)可移動(dòng)地耦接，例如振膜主體和錨區(qū)通過折疊梁耦接。振膜主體的下方為聲腔101，振膜主體隨著聲音信號(hào)振動(dòng)。
[0021]振膜主體和背極板400通過電介質(zhì)流體(例如為空氣)分開。背極板400通過第一支撐層500固定耦接到振膜300的錨區(qū)。第一支撐層500為固體電介質(zhì)層，例如為二氧化娃、氮化娃等。
[0022]振膜主體和背極板400組成第一電容，振膜的錨區(qū)和背極板400組成第二電容。其中，第一電容為可變電容，第二電容為寄生電容。在工作中通過背極焊盤401和振膜焊盤301測(cè)量的是第一電容和第二電容的并聯(lián)，為了增強(qiáng)麥克風(fēng)的靈敏度，需要降低第二電容。
[0023]第一支撐層500設(shè)置有第二凹槽501，背極板400設(shè)置有與第二凹槽501對(duì)應(yīng)的第一凹槽403，第一凹槽403位于第二凹槽501的上方。背極焊盤401設(shè)置在第一凹槽403中。優(yōu)選地，第一凹槽403的深度大于背極焊盤401的厚度的一半。
[0024]在工藝中，形成第一支撐層500后，在第一支撐層上通過刻蝕，形成第二凹槽501，之后通過沉積形成背極板，會(huì)在相應(yīng)的位置(第二凹槽501的上方)形成第一凹槽403，之后釋放工藝，之后將背極焊盤401設(shè)置在第一凹槽403中。
[0025]本實(shí)施例的MEMS麥克風(fēng)背極焊盤被第一凹槽403保護(hù)，不易磨損。同時(shí)由于背極焊盤下方的支撐層變薄，側(cè)掏減弱，提高了打線時(shí)的可靠性。
[0026]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的MEMS麥克風(fēng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D4，該MEMS麥克風(fēng)包括襯底100、振膜300、第二支撐層200、第一支撐層500、背極板400、振膜焊盤301和背極焊盤401。
[0027]第二支撐層200固定耦接在襯底100和振膜300的錨區(qū)之間。振膜300的振膜主體與錨區(qū)可移動(dòng)地耦接。振膜主體下方為聲腔101，振膜主體隨著聲波信號(hào)振動(dòng)。
[0028]振膜主體和背極板400通過空氣分開。背極板400通過第一支撐層500固定地耦接到振膜的錨區(qū)。第一支撐層500為固體電介質(zhì)層，例如為二氧化硅、氮化硅等。
[0029]振膜主體和背極板400組成第一電容，振膜的錨區(qū)和背極板400組成第二電容。其中，第一電容為可變電容，第二電容為寄生電容。在工作中通過背極焊盤401和振膜焊盤301測(cè)量的是第一電容和第二電容的并聯(lián)，為了增強(qiáng)麥克風(fēng)的靈敏度，需要降低第二電容。
[0030]第二支撐層200和第一支撐層500為犧牲層。第二支撐層200在振膜主體下方的部分通過釋放工藝掏空，保留的部分位于振膜的錨區(qū)和襯底100之間。第一支撐層500在振膜主體和背極板400之間的部分通過釋放工藝掏空，保留的部分位于振膜的錨區(qū)和背極板400之間。
[0031]第一支撐層500設(shè)置有第二凹槽501，背極板400設(shè)置有與第二凹槽501對(duì)應(yīng)的第一凹槽403，第一凹槽403位于第二凹槽501的上方。背極焊盤401設(shè)置在第一凹槽403中。優(yōu)選地，第一凹槽403的深度大于背極焊盤401的厚度的一半。
[0032]在工藝中，形成第二支撐層200后，在第二支撐層200上通過沉積形成振膜300 ;之后在振膜300上形成第一支撐層500，并通過刻蝕，形成第二凹槽501 ;之后通過沉積形成背極板，會(huì)在相應(yīng)的位置(第二凹槽501的上方)形成第一凹槽403 ;之后釋放工藝；之后將背極焊盤401設(shè)置在第一凹槽403中。
[0033]在替代的實(shí)施例中，第二支撐層200和振膜的錨區(qū)分別包括對(duì)應(yīng)的凹槽，振膜焊盤設(shè)置在振膜的錨區(qū)的凹槽中。
[0034]本實(shí)施例的MEMS麥克風(fēng)背極焊盤被第一凹槽403保護(hù)，不易磨損。同時(shí)由于背極焊盤下方的支撐層變薄，側(cè)掏減弱，提高了打線時(shí)的可靠性。
[0035]本實(shí)用新型的MEMS麥克風(fēng)可應(yīng)用在但不限于語(yǔ)音通信、助聽裝置、手機(jī)、筆記本電腦等領(lǐng)域。
[0036]進(jìn)一步，本實(shí)用新型提出一種移動(dòng)終端，包括以上所有實(shí)施例的MEMS麥克風(fēng)。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本實(shí)用新型可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種MEMS麥克風(fēng)，包括振膜、背極板以及所述振膜的錨區(qū)與背極板的之間的第一支撐層，其特征在于， 所述背極板設(shè)置有第一凹槽，背極焊盤設(shè)置于所述第一凹槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述第一支撐層設(shè)置有與所述第一凹槽對(duì)應(yīng)的第二凹槽，所述第二凹槽在所述第一凹槽的下方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述第一凹槽的深度大于所述背極焊盤的厚度的一半。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述MEMS麥克風(fēng)還包括振膜的錨區(qū)和襯底之間的第二支撐層。5.一種移動(dòng)終端，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的MEMS麥克風(fēng)。
【專利摘要】公開了一種MEMS麥克風(fēng)，包括振膜、背極板以及所述振膜的錨區(qū)與背極板的之間的第一支撐層，其中，所述背極板設(shè)置有第一凹槽，背極焊盤設(shè)置于所述第一凹槽。
【IPC分類】H04R19/04
【公開號(hào)】CN204948351
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520620657
【發(fā)明人】萬(wàn)蔡辛, 朱佳輝
【申請(qǐng)人】北京卓銳微技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年8月17日