[实用新型]微硅麦克风

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微硅麦克风。

背景技术

麦克风是一种将声音信号转化为电信号的换能器。电容式麦克风的基本结构包括作为电容一极的敏感膜和作为电容另外一极的背板，当声音信号作用于麦克风，声压导致敏感膜产生形变，进而引起敏感膜与背板之间的电容发生变化，此电容变化可由后续处理电路转化为电信号。

自Bell实验室科学家于1962 年实用新型驻极体电容式麦克风（ECM）以来，经过几十年的发展，ECM已经广泛应用于各个领域。但传统ECM在高温下其敏感膜中的常驻电荷会发生泄漏，进而导致ECM失效。而在组装消费类电子产品的工艺中，器件自动化表面贴装工艺常需经历高达260℃的焊接温度，所以ECM在配装至电路板时，目前只能依赖人力手工组装，伴随着手机、PDA、MP3 播放器及数码相机等消费类电子产品市场的发展，ECM正逐渐在这些大批量生产的消费类电子产品领域丧失优势。

MEMS是近年来高速发展的一项新技术，它采用先进半导体制造工艺，可实现MEMS器件的批量制造。与对应的传统器件相比，MEMS器件在耐高温、体积、功耗、重量以及价格方面有十分明显的优势。而利用MEMS 技术制造的微型硅麦克风由于有能耐受表面贴装中高温的优点，正迅速成为 ECM 产品的代替者，近几年微型硅麦克风市场有着相当的高增长。

利用MEMS技术加工的微硅麦克风与传统ECM一个重要不同点在于偏置电压施加方式。ECM是通过存储在麦克风敏感膜片中的常驻电荷对其进行偏置，而微硅麦克风是通过外电源直接对麦克风提供偏置电压，无须在敏感膜中存储常驻电荷，所以没有常驻电荷在高温下流失的危险，因此微硅麦克风可承受在自动化表面贴装工艺中所需经历的高温，从而可采用自动化表面贴装工艺，而非采用人力手工安装。

目前，MEMS微硅麦克风的最大输入声压级一般为120dB，而现在的高保真录音的应用时，麦克风的输入声压级会达到140dB，在此应用中，普通麦克风在高声压输入时信号会发生大失真。为了满足高声压的应用，一种可行方案是US20070047746提出的多麦克风系统，通过不同灵敏度的麦克风来感受不同声压的信号，最终得到高声压范围的效果；另一种可行方案是US20100183167提出的，在同一硅基底上制作两个振膜，一个振膜是正常灵敏度，收集120dB以内的声音，另一个振膜是低灵敏度，收集高声压的声音。

然而，第一种方案需要至少2个麦克风，大大增加了封装体积；第二种方案需要在硅基底上制作两个振膜，也会增加芯片体积。

有鉴于此，有必要对现有的微硅麦克风及其制作方法予以改进以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能有效的避免信号失真，且小体积的微硅麦克风。

为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种微硅麦克风，包括具有正面和背面的衬底、贯通所述衬底的背腔、设置在衬底的正面且作为硅麦克风两极板的背板和振动体、以及形成在所述背板和振动体之间的振动空间，所述背板通过窄槽将其分割形成中心部和围设在所述中心部外围的外围部，所述中心部和外围部上设置有若干声孔，所述中心部和外围部通过绝缘连接部连接，所述微硅麦克风还包括分别与所述背板的中心部和外围部电性连接的第一信号部和第二信号部、以及与所述振动体电性连接的第三信号部。

作为本实用新型的进一步改进，所述微硅麦克风还包括设置在所述振动体与背板之间的防粘着凸点。

作为本实用新型的进一步改进，所述振动体位于所述背板的上方，所述防粘着凸点自所述振动体的底部朝背板突伸形成。

作为本实用新型的进一步改进，所述防粘着凸点与所述声孔交错设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述振动体上开设有将所述振动空间与外部连通的阻尼孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述背板包括第一导电层、位于第一导电层上方的绝缘层、位于所述绝缘层上方的第二导电层，所述窄槽形成在所述第二导电层或/和第一导电层上，所述绝缘层形成所述绝缘连接部。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一导电层和第二导电层为多晶硅层，所述绝缘层为氮化硅层。

作为本实用新型的进一步改进，所述背板包括绝缘层和位于所述绝缘层上方的导电层，所述窄槽形成在所述导电层上，所述绝缘层形成所述绝缘连接部。

作为本实用新型的进一步改进，所述中心部呈圆形。

作为本实用新型的进一步改进，所述外围部呈环形。