[发明专利]麦克风

说明书

一种麦克风包括：底座，底座具有延伸穿过底座的端口；和微机电系统(MEMS)器件，该MEMS器件联接到底座。MEMS器件包括膜片、背板以及基板。基板形成背孔。毛细管结构设置在基板的背孔中、盖中，与MEMS相邻，或其组合。毛细管结构包括延伸穿过毛细管结构的多个毛细管，毛细管结构可以具有至少一个疏水面并被构造成阻止来自麦克风外部的污染物经由端口到达膜片。在一些实施方式中，毛细管结构可以防EMI。

技术领域

本申请涉及微机电系统(MEMS)器件中的水分阻止、侵入保护以及电磁干扰(EMI)保护。更具体地，本申请涉及MEMS器件中具有疏水特性的毛细管结构的使用。

背景技术

不同类型的声学装置已经使用多年。一种类型的装置是麦克风。在微机电系统(MEMS)麦克风中，MEMS器件包括至少一个膜片和至少一个背板。MEMS器件由基板支撑，并且被壳体(例如，具有壁的杯或盖)围绕。端口可以延伸穿过基板(对于底部端口装置而言)或穿过壳体的顶部(对于顶部端口装置而言)。在任一情况下，声音能量穿过端口，使膜片移动并产生背板的变化电位，这产生电信号。麦克风部署在各种装置(诸如个人计算机或蜂窝电话)中。

水分、灰尘以及其他颗粒会经过端口开口并接触MEMS器件。小至几微米的颗粒会干扰麦克风性能，特别是在高声压级下。

已经采用一些侵入保护措施来防止颗粒穿过端口并接触MEMS器件。比如，可以靠近端口设置由聚四氟乙烯(PTFE)或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制成的多孔膜。这种膜具有若干缺点。例如，这种膜的制造和安装在麦克风的组装期间增加了另外的步骤。此外，这种膜的声学特性经常引起不期望的噪声或在其他方面劣化了装置性能。膜的变化还会在麦克风内产生不想要的信号。另外，膜微观结构对于特定应用可能不是最佳。这些和其他缺点已经导致一些用户对之前方案不满意。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供一种麦克风，所述麦克风包括：底座，所述底座具有延伸穿过所述底座的端口；微机电系统MEMS器件，该MEMS器件联接到所述底座，所述MEMS器件包括膜片、背板以及基板，所述基板形成背孔；以及毛细管结构，该毛细管结构设置在所述基板的所述背孔中，所述毛细管结构包括延伸穿过所述毛细管结构的多个毛细管，所述毛细管结构被构造成阻止来自所述麦克风外部的污染物经由所述端口到达所述膜片。

根据本发明的第二个方面，提供一种麦克风，所述麦克风包括：底座；盖，所述盖具有端口，该端口被设置成穿过该盖；微机电系统MEMS器件，该MEMS器件联接到所述底座，所述MEMS器件包括膜片和背板；以及毛细管结构，该毛细管结构连接到所述盖和所述MEMS器件中的至少一方，所述毛细管结构包括延伸穿过所述毛细管结构的多个毛细管，所述毛细管结构被构造成阻止来自所述麦克风外部的污染物到达所述膜片。

附图说明

为了更完全地理解本公开，应对以下具体实施方式和附图进行参照，附图中：

图1包括根据本发明的各种实施方式的底部端口麦克风的剖面图；

图2包括根据本发明的各种实施方式的顶部端口麦克风的剖面图；

图3包括根据本发明的各种实施方式的毛细管结构的立体图；

图4包括根据本发明的各种实施方式的毛细管的剖面图；

图5包括根据本发明的各种实施方式的具有槽梯度的毛细管的剖面图；

图6包括根据本发明的各种实施方式的具有槽梯度和亲水层的毛细管的剖面图；

图7包括根据本发明的各种实施方式的MEMS器件的剖面图；

图8包括根据本发明的各种实施方式的具有减小基板厚度的MEMS器件的剖面图；以及

图9包括根据本发明的各种实施方式的具有减小毛细管结构厚度的MEMS器件的剖面图。