[实用新型]电容式传声器芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及传声器技术领域，特别是一种电容式传声器芯片。

背景技术

美国专利US5,870,482描述了基底做背极的传声器结构，发明了悬臂梁式振膜，悬臂梁一端固定，利用自由端边缘与背极构成电容，这种结构机械灵敏度对传声器灵敏度贡献很大，悬臂结构三端自由，振膜的姿态和可靠性不易得到保证；美国公开专利US2006/0093170 A1，提出了外部悬臂梁振膜，其中外部悬臂梁均匀分布的单膜结构，利用振膜边缘与背极形成电容，悬臂梁提高了机械灵敏度对传声器输出灵敏度的贡献，对振膜残余应力应力要求比较严格。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种电容式传声器芯片，该电容式传声器芯片可以改进悬臂梁式振膜、外部悬臂梁振膜的性能。

根据本实用新型的一方面，本实用新型提供了一种电容式传声器芯片，该电容式传声器芯片包括：基底；与基底间隔第一预定距离的振膜，所述振膜以悬臂梁的方式固定在基底上；下止挡，所述下止挡位于所述振膜之下，用于限制所述振膜的位移量。

为了实现本实用新型的目的，提出了一种新结构，主要包括：基底、振膜支撑、上止挡、下止挡，其中基底作为背极，有足够大的刚性，基底中间设置贯通孔，作为声孔；振膜边缘或者振膜边缘的引出悬梁通过振膜支撑固定于基底之上，在振膜和背极之间有预先设计好的间距，振膜在无振膜支撑的区域，为水平自由状态，充分释放振膜的残余应力；振膜自由端边缘设置上止挡和下止挡，振膜之上为上止挡，振膜之下为下止挡，上止挡、下止挡与振膜之间有预先设定好的微小间距，上止挡和下止挡限制振膜上下位置，固定振膜的状态，保证振膜的可靠性。

在振膜自由端边缘设置悬梁结构，下止挡设置在悬梁结构的悬梁支撑之下，电容传声器工作时，加在振膜和背极上电压使悬梁支撑与下止挡相抵，声波使振膜产生的振动变形将主要集中在悬梁上，振膜会保持柔软的特性。

振膜边缘设有无数小孔改善了频响特性，同时在工艺过程中这些小孔也作为腐蚀孔，通过小孔腐蚀振膜之下原有的牺牲层。

振膜边缘与背极形成电容结构。

本实用新型的硅传声器芯片结构，具有制作工艺简单，高灵敏度、低噪声、宽频带特性。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的电容式传声器芯片俯视图；

图2为本实用新型第一实施例的电容式传声器芯片沿图AA虚线的剖面图；

图3为本实用新型第一实施例的电容式传声器芯片沿图BB虚线的剖面图；

图4为本实用新型第一实施例的电容式传声器芯片仰视图；

图5为本实用新型第一实施例的电容式传声器芯片无振膜及上止挡俯视图；

图6为本实用新型第二实施例的电容式传声器芯片俯视图；

图7为本实用新型第二实施例的电容式传声器芯片沿图AA虚线的剖面图；

图8为本实用新型第二实施例的电容式传声器芯片沿图BB虚线的剖面图；

图9为本实用新型第二实施例的电容式传声器芯片无振膜及上止挡俯视图；

图10为本实用新型第三实施例的电容式传声器芯片俯视图；

图11为本实用新型第三实施例的电容式传声器芯片沿图AA虚线的剖面图；

图12为本实用新型第三实施例的电容式传声器芯片沿图BB虚线的剖面图；

图13为本实用新型第三实施例的电容式传声器芯片无振膜及上止挡俯视图。

具体实施方式

本实用新型有多种不同形式的实施例，附图1-13所示为本实用新型三个优选实例，下面对这三个实例进行详细说明。

实施例一

如图1-5所示为本实用新型的第一实施例，根据本实用新型的电容式传声器芯片包括：基底21；以及与基底21间隔第一预定距离的振膜25。所述振膜25以悬臂梁的方式固定在基底上。电容式传声器芯片还包括下止挡23，所述下止挡23位于所述振膜25下方或之下，用于限制所述振膜的位移量。所述下止挡23与基底21相连，所述下止挡23与所述振膜25具有第二预定距离，用于限制所述振膜的位移量。

电容式传声器芯片还包括上止挡26，所述上止挡26设置在所述振膜25上方且固定于所述基底21，所述上止挡26与所述振膜25具有第三预定距离，用于限制所述振膜的位移量。