[发明专利]微型麦克风颗粒阻拦器及MEMS麦克风

说明书

本发明提供一种微型麦克风颗粒阻拦器及MEMS麦克风，包括支撑器和设置在支撑器一侧的颗粒阻挡膜；其中，支撑器在沿颗粒阻挡膜的厚度方向上包括至少一层支撑件和至少一层应力消除结构。利用上述发明能够有效抑制支撑器形变对颗粒阻挡膜产生的影响，从而确保微型麦克风颗粒阻拦器及相关产品的整体稳定性。

技术领域

本发明涉及声学技术领域，更为具体地，涉及一种微型麦克风颗粒阻拦器和设置有该微型麦克风颗粒阻拦器的MEMS麦克风。

背景技术

现有的颗粒阻挡结构主要包括在平坦的基板上制造膜和支承器以保持平整度并防止膜破损，然后将膜和支承器转移到另一个平坦的基板和/或软片材上以完成制造。在完成晶圆加工之后，将各个颗粒阻挡结构分割开并且作为麦克风的一部分进行组装。例如，在加工过程中，为了使粘合剂固化，晶粒键合(die bonding)工艺需要用到高温，而当PB(particle barrier，颗粒阻挡)结构被加热时，由于材料的CTE不相同，膜和支承器膨胀的程度不一样，通常会导致结构翘曲和/或变形。在温度降到室温之前，粘合剂固化并阻止PB结构恢复到原来的尺寸，因此形成不可逆形变。

此外，现有的PB结构中支撑器通常采用单层结构，并且仅位于膜的一侧，在PB组装时，由于支承器的变形和/或翘曲，PB膜有时可能会产生一些褶皱，在支承器具有单层结构的情况下，该变形和/或翘曲造成的影响也会十分不利。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种微型麦克风颗粒阻拦器及MEMS麦克风，以解决目前颗粒阻挡结构存在的容易变形和/或翘曲，且对PB膜的影响不可逆等问题。

本发明提供的微型麦克风颗粒阻拦器，包括支撑器和设置在支撑器一侧的颗粒阻挡膜；其中，支撑器在沿颗粒阻挡膜的厚度方向上包括至少一层支撑件和至少一层应力消除结构。

此外，优选的技术方案是，支撑器包括设置在颗粒阻挡膜一侧的第一支撑件、位于第一支撑件远离颗粒阻挡膜一侧的第一应力消除结构，以及设置在第一应力消除结构远离颗粒阻挡膜一侧的第二支撑件。

此外，优选的技术方案是，在第一支撑件、第一应力消除结构、第二支撑件上设置有与颗粒阻挡膜位置对应的第一中心开口；并且，在第一应力消除结构的第一中心开口的四周设置有至少一个第一侧开孔；其中，第一侧开孔包括弧形、圆形或波浪形开孔。

此外，优选的技术方案是，当第一侧开孔设置有至少两个时，第一侧开孔关于第一应力消除结构的第一中心开口呈对称或均匀分布。

此外，优选的技术方案是，支撑器包括设置在颗粒阻挡膜一侧的第二应力消除结构，以及设置在第二应力消除结构远离颗粒阻挡膜一侧的第三支撑件。

此外，优选的技术方案是，在第二应力消除结构和第三支撑件上设置有与颗粒阻挡膜位置对应的第二中心开口；在第二应力消除结构的第二中心开口的四周设置有至少一个第二侧开孔；其中，第二侧开孔包括弧形、圆形或波浪形通孔。

此外，优选的技术方案是，当第二侧开孔设置有至少两个时，第二侧开孔关于第二应力消除结构的第二中心开口呈对称或均匀分布。

此外，优选的技术方案是，支撑器包括设置在颗粒阻挡膜一侧的第三应力消除结构，以及设置在第三应力消除结构远离颗粒阻挡膜一侧的第四支撑件；并且，第三应力消除结构为厚度小于第四支撑件且具有垂悬的板状结构。

此外，优选的技术方案是，应力消除结构的材质与支撑器的材质相同或不相同；或者，应力消除结构的杨氏模量小于支撑器的杨氏模量。

根据本发明的另一方面，提供一种MEMS麦克风，包括上述微型麦克风颗粒阻拦器；其中，微型麦克风颗粒阻拦器设置在MEMS麦克风的声孔处；或者，微型麦克风颗粒阻拦器设置在MEMS麦克风的芯片处。