[发明专利]一种MEMS传声器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传声器，更详细地是涉及一种MEMS传声器的结构。

背景技术

近年来，随着手机、笔记本等电子产品体积不断减小、性能越来越高，也要求配套的电子零件的体积不断减小、性能和一致性提高。在这种背景下，利用MEMS(微机电系统)工艺技术生产的MEMS传声器为其中的代表产品。

因为MEMS传声器背极板的厚度较薄，在振膜接收声音信号发生振动时，容易带动背极板一起振动，所以刚性背极板是MEMS传声器有良好频率特性以及低噪声的前提条件。目前，已经报导的提高背极板刚性的方法包括：

专利US6012335采用厚金层作背极；

专利US6677176B2采用复合金属膜做背极，减小应力的同时增加厚度；

专利US6140689专利中采用SOI硅片中单晶硅层做背极；

专利US6667189B1采用电化学腐蚀制作低应力厚单晶硅背极；

专利US6532460B2制作特殊结构增加背极强度。

但是上述专利的设计大多工艺复杂，制作成本高。也有将背极板的中心部设置一个较大的镂空，因为背极板的中心部是最容易产生振动的区域，这种设计可以有效避免背极板的振动，但是现在MEMS传声器的尺寸越来越小，这种设计使得振膜和背极板的有效相对区域大幅度减小，仍会产生灵敏度降低等不良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS传声器，以有效防止背极板随振膜振动发生粘连，并且声学性能得以提高。

为实现上述目的，本发明提供的MEMS传声器，其主要包括：

一基底，该基底的中心部开设有贯穿孔，该贯穿孔内侧壁空间设置有加强部，该加强部为中心往外侧散射，该加强部的上端与贯穿孔的上端为同一平面，由该贯穿孔形成MEMS传声器的背腔；

一背极板，设置在基底的上方；该背极板延伸出一连接外部电路的连接点；

该背极板的下表面与加强部的上端连接，由加强部将背极板悬空部分分解成多个单元，以增加MEMS传声器背极板层的强度；

一隔离层，设置在背极板的上方；

一振膜，其边缘部分固定在隔离层的上端，将振膜悬空地支撑在隔离层上，该振膜上设有与外部电路相连的连接点。

在本发明中，该振膜还可以设计成在振膜的边缘处延伸出多个连接筋，该多个连接筋分别固定在隔离层的上端，将振膜悬空地支撑在隔离层上，其中一个连接筋上设有与外部电路相连的连接点。

本发明的MEMS传声器中，在基底和背极板之间设置有一阻挡层，为氧化硅材料制成，该阻挡层与基底贯穿孔相对应的位置也开设有贯穿孔，由基底的贯穿孔和阻挡层的贯穿孔共同形成MEMS传声器的背腔。

本发明的MEMS传声器中，基底的贯穿孔内侧壁空间设置的加强部为十字形状、三角形状或从基底贯穿孔内侧壁上凸起的齿轮形状。

本发明的MEMS传声器中，振膜延伸出的连接筋为对称分布的4个。

本发明的MEMS传声器中，振膜延伸出的连接筋为直线状或呈螺旋状分布在振膜的边上。

本发明的MEMS传声器中，背极板和基底的贯穿孔相对应的位置设有多个微孔。

本发明的MEMS传声器中，振膜的连接筋上以及加强部的位置上开设有微孔。

本发明可以有效的增加MEMS传声器背极板层的强度，有效避免振膜层的振动带动背极板层，并且不会牺牲振膜层和背极板层之间的有效相对面积，制作工艺简单。

由于本发明的加强部的设计，从而可以实现有效防止背极板随振膜振动发生粘连，并且声学性能得以提高的目的。

附图说明

图1是本发明实施例一的俯视图；

图2是本发明实施例一的仰视图；

图3是图1的A-A向剖视图；

图4是本发明实施例一的背极板层示意图；

图5是本发明实施例二的俯视图；

图6是本发明实施例二的仰视图；

图7是图5的A-A向剖视图；

图8是本发明实施例二的背极板层示意图；

图9是本发明实施例二一种改进结构的俯视图；

具体实施方式

本发明的MEMS传声器，包括中心部设置有贯穿孔的基底，基底上设置有背极板，背极板上依次设置有隔离层和振膜，并且：所述基底贯穿孔内侧壁上设置有相对于所述背极板水平方向延伸的加强部，所述加强部上表面和所述背极板下表面连接；通过这种设计，可以有效的增加MEMS传声器背极板层的强度，有效避免振膜层的振动带动背极板层，并且不会牺牲振膜层和背极板层之间的有效相对面积。

本发明的基底贯穿孔为圆柱形或方形。