電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，包括基底以及與基底固定連接的振膜，所述振膜設(shè)置有多個(gè)波紋結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)波紋結(jié)構(gòu)中的每個(gè)波紋結(jié)構(gòu)包括側(cè)面、底面和頂面，其中，連接側(cè)面與底面的連接邊的曲率半徑小于振膜的厚度；連接側(cè)面與頂面的連接邊的曲率半徑大于振膜的厚度。本實(shí)用新型的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器的振膜的波紋結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處具有小于振膜厚度的曲率半徑，增加了波紋結(jié)構(gòu)的深度，從而較大程度地釋放振膜所承受的應(yīng)力。
【專利說(shuō)明】
電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種微機(jī)電系統(tǒng)器件，尤其涉及一種電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器。【【背景技術(shù)】】
[0002]目前基于半導(dǎo)體材料的麥克風(fēng)的制造過(guò)程中都是通過(guò)在基底上沉積多晶硅而形成薄膜和背極板。然而在振膜的成型過(guò)程中，振膜上的波紋結(jié)構(gòu)的易形成平滑的溝槽，這就增大了溝槽的轉(zhuǎn)角處的曲率半徑，從而使曲率半徑大于或等于振膜的厚度。
[0003]因此，有必要提供一種新型的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，滿足應(yīng)用的需求。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，其振膜的波紋結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處具有小于振膜厚度的曲率半徑。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，包括基底以及與基底固定連接的振膜，所述振膜設(shè)置有多個(gè)波紋結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)波紋結(jié)構(gòu)中的每個(gè)波紋結(jié)構(gòu)包括側(cè)面、底面和頂面，其中，連接側(cè)面與底面的連接邊的曲率半徑小于振膜的厚度;連接側(cè)面與頂面的連接邊的曲率半徑大于振膜的厚度。
[0006]上述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，所述電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器還包括連接在基底與振膜之間的背極板，所述背極板與所述振膜相對(duì)且間隔設(shè)置。
[0007]上述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，所述背極板的邊緣固定在所述基底上，所述電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器還包括固定在所述背極板邊緣并用于支撐振膜的支撐件。
[0008]上述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，所述背極板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)聲孔。
[0009]上述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，所述背極板上設(shè)置有多個(gè)朝向所述振膜凸出的凸起，所述凸起用于防止振膜在振動(dòng)時(shí)與背極板連接。
[0010]上述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，所述振膜包括振動(dòng)部、與支撐件連接的支撐部以及連接于所述振動(dòng)部與支撐部之間的過(guò)渡部，所述波紋結(jié)構(gòu)設(shè)置在過(guò)渡部上。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器的振膜的波紋結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處具有小于振膜厚度的曲率半徑，增加了波紋結(jié)構(gòu)的深度，從而較大程度地釋放振膜所承受的應(yīng)力。
【【附圖說(shuō)明】】
[0012]圖1為本實(shí)用新型一種電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1中A處的放大圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]參考圖1和圖2，本實(shí)用新型提供的一種電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器100包括基底10、疊設(shè)在基底10上的背極板20、固定在背極板20邊緣上的支撐件30、連接至支撐件30的振膜40以及將振膜40、背極板20電連接至外部電路的導(dǎo)電端子60。
[0016]基底10中開(kāi)設(shè)有背腔101。在本實(shí)施例中，基底10包括單晶硅層102和貼設(shè)于單晶硅層102底表面的阻刻層103。阻刻層103用于在刻蝕背腔101的過(guò)程中限定供刻蝕的單晶硅層102的范圍。
[0017]背極板20跨設(shè)在基底10的頂表面上，且背極板20的邊緣區(qū)域固定在基底10的頂表面上。背極板20由沉積在單晶硅層102上的多晶硅層刻蝕而成。背極板20中與背腔101相對(duì)應(yīng)的中心區(qū)域上開(kāi)設(shè)有多個(gè)聲孔201。這些聲孔201貫穿背極板20與背腔101相連通。背極板20還包括多個(gè)朝向振膜40的凸起202，每個(gè)凸起202位于兩個(gè)相鄰的聲孔201之間的背極板20上。凸起202用于防止振膜40在振動(dòng)時(shí)與背極板20連接在一起。
[0018]支撐件30固定在背極板20邊緣區(qū)域中朝向振膜40的一側(cè)，用于使振膜40與背極板20之間形成氣隙。
[0019]振膜40包括支撐部401、振動(dòng)部402以及連接在支撐部401與振動(dòng)部402之間的過(guò)渡部403。支撐部401與支撐件30固定連接以支撐該振膜40。振動(dòng)部402相對(duì)背極板20上下振動(dòng)并與背極板20形成電容效應(yīng)。過(guò)渡部403上設(shè)置有多個(gè)波紋結(jié)構(gòu)404以減輕振膜振動(dòng)時(shí)橫跨振膜的應(yīng)力。每個(gè)波紋結(jié)構(gòu)呈圓形，由振膜40中遠(yuǎn)離背極板20的上表面向靠近背極板20的下表面凹陷形成，且其包括側(cè)面4041、底面4042和頂面4043。在本實(shí)施例中，連接底面4042和側(cè)面4041的連接邊的曲率半徑Rl小于振膜40的厚度;連接頂面4043與側(cè)面4041的連接邊的曲率半徑R2大于振膜40的厚度，由此形成的波紋結(jié)構(gòu)具有更深的深度，從而能較大程度地釋放振膜的應(yīng)力。
[0020]本實(shí)施例的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，振膜40的振動(dòng)部402相對(duì)背極板20上、下振動(dòng)并與背極板20形成電容效應(yīng)。當(dāng)聲音氣流傳遞到振膜20上時(shí)，振動(dòng)部402上下振動(dòng)以產(chǎn)生位移，改變電容器的電容量，電容量的改變使電容器的輸出端產(chǎn)生相應(yīng)的交變電場(chǎng)，形成與聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，從而完成聲電轉(zhuǎn)換的功能。
[0021]以上所述的僅是本實(shí)用新型的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，包括基底以及與基底固定連接的振膜，其特征在于，所述振膜設(shè)置有多個(gè)波紋結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)波紋結(jié)構(gòu)中的每個(gè)波紋結(jié)構(gòu)包括側(cè)面、底面和頂面，其中，連接側(cè)面與底面的連接邊的曲率半徑小于振膜的厚度;連接側(cè)面與頂面的連接邊的曲率半徑大于振膜的厚度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，其特征在于，所述電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器還包括連接在基底與振膜之間的背極板，所述背極板與所述振膜相對(duì)且間隔設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，其特征在于，所述背極板的邊緣固定在所述基底上，所述電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器還包括固定在所述背極板邊緣并用于支撐振膜的支撐件。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，其特征在于，所述背極板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)聲孔。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，其特征在于，所述背極板上設(shè)置有多個(gè)朝向所述振膜凸出的凸起，所述凸起用于防止振膜在振動(dòng)時(shí)與背極板連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式微機(jī)電結(jié)構(gòu)傳感器，其特征在于，所述振膜包括振動(dòng)部、與支撐件連接的支撐部以及連接于所述振動(dòng)部與支撐部之間的過(guò)渡部，所述波紋結(jié)構(gòu)設(shè)置在過(guò)渡部上。
【文檔編號(hào)】H04R7/14GK205491100SQ201620052291
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日
【發(fā)明人】孟珍奎, 劉政諺, 周曄, 王琳琳, 劉雨微, 葉武振
【申請(qǐng)人】瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司