[实用新型]一种MEMS麦克风芯片以及MEMS麦克风模组

说明书

技术领域

本实用新型涉及微机电技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种MEMS麦克风芯片以及MEMS麦克风模组。

背景技术

传统的MEMS麦克风芯片包括衬底以及固定在衬底上的振膜和背极，振膜和背极相间隔。振膜和背极分别作为电容的两个极板。这种振膜为全膜结构，即振膜与背极固定连接在一起，并且二者之间留有间隙。由于振膜与背极固定连接在一起，其弹性能影响到结构强度。在受到冲击时(例如吹气、机械冲击和跌落)，振膜容易弯曲变形，造成破损。

为了解决该技术问题，人们提出了将振膜被自由设置在由背极和衬底围合形成的容置空间内。通过这种方式，振膜不再受到拉伸力。在受到外界冲击时，振膜的形变大大减小，提高了耐用性。

然而，由于振膜的尺寸小于容置空间的横截面积，故振膜在振动时容易左右摆动，这样会导致振动效果差，并且在大振幅下振膜容易发生扭曲，甚至落入背腔中。

此外，在振动过程中，振膜容易与背极发生粘连，导致无法振动。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是MEMS麦克风芯片的新技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供一种MEMS麦克风芯片。该芯片包括背极、振膜和具有背腔的衬底，所述衬底与所述背极连接在一起以在它们之间形成容纳空间，所述振膜被自由设置在所述容纳空间内，所述振膜与所述背腔相对，在所述容纳空间内设置有限位柱，所述限位柱穿过所述振膜，以限定所述振膜的振动方向，在所述背极与所述振膜之间设置有用于防止所述背极与所述振膜粘连的第一凸起。

可选地，所述限位柱的数量大于等于2个且小于等于32个，所述限位柱围绕所述背腔均匀地布置。

可选地，所述限位柱的材质为单晶硅、多晶硅、二氧化硅或者氮化硅。

可选地，在所述振膜上设置有用于使所述限位柱穿过的过孔。

可选地，由所述振膜的边缘向所述振膜的中心方向凹陷形成用于使所述限位柱穿过的缺口。

可选地，所述第一凸起与所述振膜是一体成型的或者所述第一凸起与所述背极连接在一起。

可选地，在所述振膜与所述衬底之间设置有用于防止所述振膜与所述衬底相粘连的第二凸起。

可选地，所述振膜与所述第二凸起是一体成型的或者所述第二凸起与所述衬底连接在一起。

可选地，在所述背极上设置有泄气孔，所述第一凸起和所述第二凸起为均为离散设置的凸点。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种MEMS麦克风模组。该模组包括本实用新型提供的所述MEMS麦克风芯片。

本实用新型的一个技术效果在于，通过限位柱的设置，振膜可以沿限位柱进行上下振动，并且限位柱能有效阻止振膜在振动过程中的横向摆动，防止振膜因振幅过大而发生扭曲甚至进入背腔中或者从背腔掉落下来。提高了MEMS麦克风芯片的使用寿命。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型实施例的MEMS麦克风芯片的剖视图。

图2是根据本实用新型另一个实施例的MEMS麦克风芯片的剖视图。

图3是根据本实用新型另一个实施例的MEMS麦克风芯片的剖视图。

图4是根据本实用新型另一个实施例的MEMS麦克风芯片的剖视图。

图5-8是根据本实用新型实施例的振膜的俯视图。

附图标记说明：

11：衬底；12：背腔；13：振膜；14：背极；15：第一凸点；16：第二凸点；17：限位柱；18：过孔；19：缺口。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。