[实用新型]麦克风

说明书

本实用新型提供的麦克风，包括基板和麦克风芯片，所述麦克风芯片包括芯片衬底和芯片振膜，上述芯片衬底上端与上述芯片振膜相连接，上述芯片衬底下端粘接在基板上。所述基板上设置有预先制成的胶环，所述芯片衬底与基板之间通过胶环相连接。上述麦克风，其主要设计在于，基板与芯片衬底之间设置有胶环，通过胶环提高芯片衬底和基板之间胶的厚度。当芯片衬底和基板之间有任意方向的作用力时，胶环能够有效的吸收作用力；当麦克风芯片存在残余应力时，胶环还能够弹性变形，便于麦克风芯片释放残余应力。

技术领域

本实用新型涉及声电转换领域，具体涉及一种声电传感器，更具体的，涉及声电传感器中麦克风的芯片振膜安装方式。

背景技术

声电传感器是基于微机电工艺制作的传感器，目前应用较多的声电传感器是麦克风。

麦克风多是采用电容式的原理，由一个振膜和麦克风中的背板之间形成电容结构。当振膜感受到外部的音频声压信号后，振膜与背板之间的距离改变，进而改变电容容量以及电压，再通过后续CMOS放大器(Complementary Metal Oxide Semiconductor)将电容变化转化为电压信号的变化并进行输出。

麦克风实际制作和使用中，其振膜可能会产生较大的残余应力。如麦克风封装过程中：由于麦克风芯片的热膨胀系数和基板的热膨胀系数不同，在高温烘烤时，两者会产生不同的形变，烘烤过后，两者的形变有复原的趋势；但由于麦克风芯片中的芯片衬底和基板中间的粘接层的凝固，芯片衬底和基板的形变无法完全复原，于是该形变趋势被转换成了应力，此应力会传导到麦克风芯片的振膜上。再比如：芯片衬底或基板受到挤压力，芯片衬底和基板之间会存在相互作用力，当挤压力被释放时，由于芯片衬底和基板存在不同程度的塑性变形，芯片衬底的弹性形变无法完全复原，于是该形变趋势被转换成了应力，此应力会传导到麦克风芯片的振膜上。

残余应力对麦克风芯片的性能有较大影响，大的残余应力能大幅度降低麦克风芯片的灵敏度，压应力还能减小麦克风芯片的耐压能力，严重时能使得麦克风无法正常工作。

现有的去除残余应力的工艺，可以是附加其它工艺，或则对麦克风芯片进行结构调整，其中结构调整可以是制作自由膜、纹膜结构或添加弹性部。下面举例分析现有技术中去除残余应力的工艺：

1、附加工艺，通过退火的方式去除残余应力，这种方式只能去除麦克风芯片制造过程中产生的残余应力，无法去除麦克风使用过程中产生的应力，且这种方式对工艺的控制要求极高，重复性不是很好。

2、制作自由膜，如专利号为CN201010576297.8的中国发明专利，公开了一种MEMS麦克风芯片，具体公开了振膜被悬空设置的悬梁结构支撑。但这种结构的制作会导致工艺复杂度的增加，可能需要添加多步工艺，来控制振膜。

3、添加弹性部，如专利号为CN201620450092.8的中国实用新型专利，公开了一种电容式麦克风芯片，该专利中，振膜通过弹性部支撑在所述衬底上。但在麦克风芯片中添加额外的部件弹性部，会导致工艺复杂度的增加，需要添加多步工艺，来控制振膜，且增大麦克风微型化的设计和制造难度。

实用新型内容

现有技术中麦克风的制作和使用中，其振膜可能会产生较大的残余应力，残余应力的存在会对麦克风芯片的性能有较大影响，如降低麦克风芯片的灵敏度，压应力还能减小麦克风芯片的耐压能力。

通过现有的退火方式去除残余应力控制要求极高，难以重复；通过制作自由膜、纹膜结构或添加弹性部又会导致工艺复杂度的增加，增大麦克风微型化的设计和制造难度。

为了解决现有技术中通过退火和制作自由膜、纹膜结构和添加弹性部去除残余应力难以实现或工业复杂的问题，本实用新型提供一种工艺简单，易于制造的麦克风，以消除残余应力。