專利名稱：硅基電容麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微機電系統(tǒng)硅基電容麥克風(fēng)。背景技術(shù)：
目前應(yīng)用較多的麥克風(fēng)包括傳統(tǒng)的駐極體麥克風(fēng)和新興的微機電系
統(tǒng)麥克風(fēng)(Micro-Electro-Mechanical-System Microphone, 簡稱MEMS麥
克風(fēng))，MEMS麥克風(fēng)是基于硅基半導(dǎo)體材料制成，故又稱硅基電容麥克 風(fēng)。其封裝體積比傳統(tǒng)的駐極體麥克風(fēng)小，性能也佳。因而，近幾年，硅 基MEMS麥克風(fēng)取得了很大的發(fā)展空間。
如圖l所示，為相關(guān)的MEMS硅基電容麥克風(fēng)2的剖視示意圖，其 包括中心設(shè)有空腔200的基底20、收容于空腔內(nèi)的背極板21、與背極板 相對且間隔一定距離的振膜22，振膜包括位于中央位置的振動主體220 和由振動主體外周側(cè)延伸而出的多個支撐臂221，振膜通過支撐臂與基底 相連。當(dāng)聲音氣流傳遞到振膜上時，振動主體以支撐臂為轉(zhuǎn)動力臂，上下 振動以產(chǎn)生位移。但是，該類麥克風(fēng)由于振動主體外周側(cè)接近基底空腔 20的內(nèi)壁201,故作為轉(zhuǎn)動力臂的支撐臂的有效距離很短，導(dǎo)致振動主體 的振幅有限。為了解決這個問題，有方案將振動主體的尺寸減小，讓振動 主體離基底空腔內(nèi)壁的距離增大，從而使作為轉(zhuǎn)動力臂的支撐臂的有效距 離增大，這樣雖然可有效地提高振動主體的振幅，但是振動主體的尺寸減 少，產(chǎn)品的靈敏度會有所下降。
因而，有必要研究一種新的解決方案使支撐臂的有效距離增大，同時 又不減小振動主體的尺寸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是提供一種靈敏度高的硅基電容式麥克風(fēng)。 根據(jù)上述需解決的技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計了 一種硅基電容式麥克風(fēng)，
3包括中心設(shè)有空腔的基底、收容于空腔內(nèi)的背極板、與背極板相對且間隔 一定距離的振膜，基底包括上表面，所述振膜包括位于中央位置的振動主 體和由振動主體外周側(cè)延伸而出的多個支撐臂，所述支撐臂呈"T"字形， 包括由振動主體外周側(cè)延伸而出的第 一臂和垂直第 一臂的第二臂，第二臂 包括相對的兩端，所述基底在支撐臂的下方設(shè)有自空腔內(nèi)壁向遠離空腔中 心凹陷的讓位槽，支撐臂通過第二臂的兩端與基底上表面相連而懸置于讓 位槽之上。
作為本發(fā)明進一 步改進，所述讓位橫截面的形狀與支撐臂匹配，呈"T" 字形。
作為本發(fā)明進一歩改進，所述讓位槽截面的長度大于所述支撐臂的長度。
作為本發(fā)明進一步改進，所述讓位槽的深度自支撐臂延伸至背極板。 作為本發(fā)明進一步改進，所述多個支撐臂關(guān)于振動主體的中心點相對稱。
作為本發(fā)明進一步改進，所述多個支撐臂的第 一臂分別與振動主體的 中心點位于一條直線上。
作為本發(fā)明進一步改進，所述支撐臂至少為4個。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明"T"字形支撐臂懸置于讓位槽之上，第一 臂與振動主體相連，第二臂兩端與基底上表面相連，這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于第二 臂的橫向長度為振動主體的等效力臂，根據(jù)調(diào)整支撐臂第二臂的橫向長 度，可實現(xiàn)調(diào)整振動主體轉(zhuǎn)動力臂的長度。在使振動主體尺寸不減少及不 增加支撐臂徑向長度的情況下，增加支撐臂第二臂的橫向長度，可使振膜 的轉(zhuǎn)動力臂得到延長，從而加大了振膜振動幅度，提高了產(chǎn)品的靈敏度。

圖1是相關(guān)MEMS硅基電容麥克風(fēng)的剖視示意圖； 圖2是本發(fā)明硅基電容麥克風(fēng)的立體示意圖； 圖3是圖2中去除掉振膜的示意圖； 圖4是圖2的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中A處的放大圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一 步說明。
如圖2和圖4所示，本發(fā)明硅基電容麥克風(fēng)1包括基底10、背極板 11、振膜12。基底10包括上表面101,中心設(shè)有空腔100,空腔包括內(nèi) 壁1000。背極板11上設(shè)有導(dǎo)氣孔110,其收容于空腔100內(nèi)。
振膜12與背極板11相對，且間隔一定距離,也收容于空腔100內(nèi)。 振膜12包括位于中央位置的振動主體120和由振動主體外周側(cè)延伸而出 的多個支撐臂121，支撐臂的數(shù)量至少4個以上，本實施例的支撐臂數(shù)量 為8個，當(dāng)然也可為6個、12個等等。該8個支撐臂121呈"T"字形， 包括由振動主體外周側(cè)延伸而出的第一臂121a和垂直第一臂的第二臂 121b，第二臂包括相對的兩端。該8個支撐臂121的第一臂分別與振動主 體的中心點位于一條直線上，即，該8個支撐臂的第一臂以振動主體的中 心，呈發(fā)射狀分布在振動主體的外周側(cè)。該8個支撐臂均勻分布，并且關(guān) 于振動主體的中心點相對稱。
基底10在支撐臂的下方設(shè)有自空腔內(nèi)壁1000向內(nèi)凹陷的讓位槽 102。如圖3和圖5所示，本實施例讓位槽102的形狀與支撐臂的形狀匹 配，也為"T"字形，包括自空腔內(nèi)壁向內(nèi)的第一槽102a、和垂直第一槽 的第二槽102b。整個讓位槽徑向長度L1大于支撐臂的徑向長度L2，其 中，第一槽的橫向?qū)挾萀3大于第一臂的橫向?qū)挾萀4，第二槽的橫向?qū)挾?L5小于第二臂的橫向?qū)挾萀6，這樣，支撐臂通過第二臂的兩端與基底上 表面相連而懸置于讓位槽之上。本發(fā)明讓位槽的形狀不限于"T"形，即 滿足為支撐臂下方讓出空間，而讓支撐臂通過第二臂的兩端與基底上表面 相連而懸置于讓位槽之上，如條形、圓形、橢圓形等等也可。在本實施例 中，讓位槽的深度自基底上表面延伸至背極板上。
本發(fā)明產(chǎn)品在應(yīng)用時，當(dāng)聲音氣流傳遞到振膜上時，振動主體以支撐 臂的第二臂為等效的轉(zhuǎn)動力臂，上下振動以產(chǎn)生位移，與背極板形成電容
效應(yīng)。電容量的改變使電容器的輸出端產(chǎn)生相應(yīng)的交變電場，形成與聲波信號對應(yīng)的電信號，從而完成聲電轉(zhuǎn)換的功能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明"T"字形支撐臂懸置于讓位槽之上，第一 臂與振動主體相連，第二臂兩端與基底上表面相連，這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于第二 臂的橫向長度為振動主體的等效力臂，根據(jù)調(diào)整支撐臂第二臂的橫向長 度，可實現(xiàn)調(diào)整振動主體轉(zhuǎn)動力臂的長度。在使振動主體尺寸不減少及不 增加支撐臂徑向長度的情況下，增加支撐臂第二臂的橫向長度，可使振膜 的轉(zhuǎn)動力臂得到延長，從而加大了振膜振動幅度，提高了產(chǎn)品的靈敏度。
以上所述的僅是本發(fā)明的實施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進， 但這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種硅基電容麥克風(fēng)，包括中心設(shè)有空腔的基底、收容于空腔內(nèi)的背極板、與背極板相對且間隔一定距離的振膜，基底包括上表面，所述振膜包括位于中央位置的振動主體和由振動主體外周側(cè)延伸而出的多個支撐臂，其特征在于所述支撐臂呈“T”字形，包括由振動主體外周側(cè)延伸而出的第一臂和垂直第一臂的第二臂，第二臂包括相對的兩端，所述基底在支撐臂的下方設(shè)有自空腔內(nèi)壁向遠離空腔中心凹陷的讓位槽，支撐臂通過第二臂的兩端與基底上表面相連而懸置于讓位槽之上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于所述讓位 槽的形狀與支撐臂匹配，呈"T"字形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于所述讓位 槽的徑向長度大于所述支撐臂的徑向長度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于所述讓位 槽的深度自基底的上表面延伸至背極板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于 所述多個支撐臂關(guān)于振動主體的中心點相對稱。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于 所述多個支撐臂的第一臂分別與振動主體的中心點位于一條直線上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于 所述支撐臂至少為4個。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硅基電容麥克風(fēng)，包括基底、背極板、與背極板相對且間隔一定距離的振膜，所述振膜包括位于中央位置的振動主體和由振動主體外周側(cè)延伸而出的多個“T”字形支撐臂，所述基底在支撐臂的正下方設(shè)有自空腔內(nèi)壁向內(nèi)凹陷的讓位槽，支撐臂通過“T”字形上相對的兩端與基底上表面相連而懸置于讓位槽之上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在使振動主體尺寸不減少及不增加支撐臂徑向長度的情況下，增加支撐臂的橫向長度，可使振膜的轉(zhuǎn)動力臂得到延長，從而加大了振膜振動幅度，提高了產(chǎn)品的靈敏度。
文檔編號H04R19/04GK101568054SQ200910106510
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者儲著明, 睿 張, 舟 葛 申請人:瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司;瑞聲聲學(xué)科技(常州)有限公司