專利名稱：一種mems麥克風(fēng)芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MEMS麥克風(fēng)芯片。
背景技術(shù)：
隨著手機(jī)、筆記本、助聽器等電子產(chǎn)品對內(nèi)部零件的尺寸要求越來越小、性能要求越來越高，大量尺寸較小、品質(zhì)較好的MEMS麥克風(fēng)被應(yīng)用。MEMS麥克風(fēng)的關(guān)鍵零部件為其內(nèi)部的MEMS麥克風(fēng)芯片，MEMS麥克風(fēng)芯片的結(jié)構(gòu)一般包括中部設(shè)置有孔洞的基底、振膜以及與振膜相對設(shè)置的固定極板，例如專利申請?zhí)枮镃N200920109776. 1的中國專利體現(xiàn)了一種MEMS麥克風(fēng)芯片結(jié)構(gòu)。對于MEMS麥克風(fēng)芯片，為了達(dá)到較好的靈敏度，一般會(huì)將支撐振膜的部分設(shè)置成懸梁結(jié)構(gòu)，可以使得膜片在振動(dòng)中取得較好的順性，從而取得較高的靈敏度，并且振膜上的電極通過懸梁導(dǎo)出。然而，這種懸梁結(jié)構(gòu)支撐膜片時(shí)，非常容易受到外力的沖擊而造成懸梁斷裂，顯然這將導(dǎo)致MEMS麥克風(fēng)芯片失效。所以，需要設(shè)計(jì)一種可以達(dá)到更高的靈敏度、產(chǎn)品可靠性好的新結(jié)構(gòu)MEMS麥克風(fēng)
-H-· I I心片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以達(dá)到更高的靈敏度、產(chǎn)品可靠性好的新結(jié)構(gòu)MEMS麥克風(fēng)芯片。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種MEMS麥克風(fēng)芯片，包括中部設(shè)置有孔洞的基底、振膜以及與所述振膜相對設(shè)置的固定極板，其特征在于，所述振膜被懸空設(shè)置的懸梁結(jié)構(gòu)支撐，所述懸梁結(jié)構(gòu)上設(shè)置有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。本技術(shù)方案的改進(jìn)在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為多個(gè)條狀加強(qiáng)筋。本技術(shù)方案的改進(jìn)在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為多個(gè)條狀金屬層。本技術(shù)方案的改進(jìn)在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為與所述振膜同種材質(zhì)的條狀凸起。本技術(shù)方案的改進(jìn)在于，所述振膜通過所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)連接到所述懸梁結(jié)構(gòu)一端設(shè)置的金屬焊點(diǎn)。本技術(shù)方案的改進(jìn)在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與所述金屬焊點(diǎn)為同種材料。本技術(shù)方案的改進(jìn)在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)均勻分布于所述懸梁結(jié)構(gòu)上。本技術(shù)方案的改進(jìn)在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)貫穿分布于所述懸梁結(jié)構(gòu)和所述振膜主體上。由于采用了上述技術(shù)方案，一種MEMS麥克風(fēng)芯片，包括中部設(shè)置有孔洞的基底、 振膜以及與所述振膜相對設(shè)置的固定極板，所述振膜被懸空設(shè)置的懸梁結(jié)構(gòu)支撐，所述懸梁結(jié)構(gòu)上設(shè)置有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)；這種設(shè)計(jì)的MEMS麥克風(fēng)芯片，其振膜應(yīng)力小、靈敏度高，并且產(chǎn)品可靠性好、不會(huì)因外力作用而導(dǎo)致振膜的支撐部分損壞。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的俯視圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的仰視圖。圖3是圖1的A-A向剖面示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例二振膜結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例三振膜結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施案例一、
如圖1表示了本實(shí)施例的俯視圖，主要展示了 MEMS麥克風(fēng)芯片的振膜結(jié)構(gòu)；如圖2表示了本實(shí)施例的仰視圖，主要展示了 MEMS麥克風(fēng)芯片的基底和極板結(jié)構(gòu)；圖3是圖1的A-A 向剖面示意圖，主要展示了 MEMS麥克風(fēng)芯片各層結(jié)構(gòu)分布。一種MEMS麥克風(fēng)芯片，包括方形的基底1，基底1為單晶硅材料制作，其中心部設(shè)置有圓柱形的貫穿孔Ia ；基底1上方設(shè)置有阻擋層2，阻擋層2為氧化硅材料制作，阻擋層2和貫穿孔Ia對應(yīng)的位置也設(shè)置有形狀和貫穿孔Ia —致的貫穿孔加；阻擋層2上方設(shè)置有近似方形的背極板3，背極板3為多晶硅材料制作，如圖1、3所示，背極板3的外部有一個(gè)連接點(diǎn)北，背極板3通過一個(gè)狹窄的連接筋3a和連接點(diǎn)北連接，連接點(diǎn)北上設(shè)置有用于連接外部電路的金屬焊點(diǎn)3c，背極板3 上還設(shè)置有多個(gè)用于透氣的小孔3d ；背極板層3上方設(shè)置有絕緣的隔離層4，隔離層4為氧化硅材料制作，在本實(shí)施例中，隔離層4為幾個(gè)支撐支柱的形狀；隔離層4上方設(shè)置有近似方形的振膜5，振膜5為多晶硅材料制作，如圖1所示，振膜5的外部有多個(gè)連接點(diǎn)恥，連接點(diǎn)恥設(shè)置在隔離層4的上端，振膜5通過多個(gè)狹窄、懸空的懸梁結(jié)構(gòu)如和連接點(diǎn)恥連接， 連接點(diǎn)恥上設(shè)置有用于連接外部電路的金屬焊點(diǎn)5c，振膜5通過多個(gè)懸空的懸梁結(jié)構(gòu)fe 支撐在隔離層4上，懸梁結(jié)構(gòu)fe呈螺旋狀分布在振膜5的的四個(gè)邊上；在懸梁結(jié)構(gòu)fe上， 還設(shè)置有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5d ；在本實(shí)施案例中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5d為多個(gè)條狀的加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋5d為和金屬焊點(diǎn)5c相同材質(zhì)的金屬層，并且加強(qiáng)筋5d和金屬焊點(diǎn)5c相互連通結(jié)合。依靠這種結(jié)構(gòu)，在MEMS麥克風(fēng)芯片在收到外力作用較大時(shí)，加強(qiáng)筋5d可以有效地保證連接點(diǎn)恥與振膜5之間的懸梁結(jié)構(gòu)fe穩(wěn)定，不會(huì)造成斷裂，并且這種結(jié)構(gòu)的振膜在振動(dòng)中的靈敏度也同時(shí)得以保證。在本實(shí)施例中，加強(qiáng)筋5d和金屬焊點(diǎn)5c相互連通結(jié)合，可以保證懸梁結(jié)構(gòu)fe更加穩(wěn)定，并且加強(qiáng)筋5d還可以起到導(dǎo)電連通的作用。在本實(shí)施例中，加強(qiáng)筋5d采用和金屬焊點(diǎn)5c相同的材質(zhì)制作，從而二者可以采用相同工藝制作，不會(huì)增加產(chǎn)品生產(chǎn)成本。在本實(shí)施例中，加強(qiáng)筋5d設(shè)置于懸梁結(jié)構(gòu)fe —個(gè)表面，同樣可以設(shè)置于兩個(gè)表面或者是嵌入懸梁結(jié)構(gòu)如內(nèi)部，都可以起到較好的加強(qiáng)效果。實(shí)施案例二、
如圖4表示了本實(shí)施例的振膜結(jié)構(gòu)示意圖，主要展示了 MEMS麥克風(fēng)芯片的振膜結(jié)構(gòu)。 近似方形的振膜5為多晶硅材料制作，振膜5的四個(gè)角部設(shè)置有連接點(diǎn)恥，振膜5通過多個(gè) T形結(jié)構(gòu)、懸空的懸梁結(jié)構(gòu)fe和連接點(diǎn)恥連接，連接點(diǎn)恥上設(shè)置有用于連接外部電路的金屬焊點(diǎn)5c ；在懸梁結(jié)構(gòu)fe上，還設(shè)置有環(huán)形的加強(qiáng)筋5d，在本實(shí)施案例中，加強(qiáng)筋5d為和振膜5相同材質(zhì)的多晶硅材料制作的條狀凸起，并且加強(qiáng)筋5d和金屬焊點(diǎn)5c相互連通結(jié)合。這種環(huán)形的加強(qiáng)筋5d為和振膜5相同材質(zhì)的多晶硅材料制作，可以采用同一種工藝制作，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低廉。實(shí)施案例三、
如圖5表示了本實(shí)施例的振膜結(jié)構(gòu)示意圖，主要展示了 MEMS麥克風(fēng)芯片的振膜結(jié)構(gòu)。 與實(shí)施案例二不同的是，在本實(shí)施案例中，加強(qiáng)筋5d貫穿分布于懸梁結(jié)構(gòu)fe和振膜5主體上，這種結(jié)構(gòu)可以取得更好的效果。在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)和變形，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種MEMS麥克風(fēng)芯片，包括中部設(shè)置有孔洞的基底、振膜以及與所述振膜相對設(shè)置的固定極板，其特征在于，所述振膜被懸空設(shè)置的懸梁結(jié)構(gòu)支撐，所述懸梁結(jié)構(gòu)上設(shè)置有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)芯片，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為多個(gè)條狀加強(qiáng)筋。
3.如權(quán)利要求2所述的MEMS麥克風(fēng)芯片，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為多個(gè)條狀金屬層。
4.如權(quán)利要求2所述的MEMS麥克風(fēng)芯片，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為與所述振膜同種材質(zhì)的條狀凸起。
5.如權(quán)利要求2所述的MEMS麥克風(fēng)芯片，其特征在于，所述振膜通過所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)連接到所述懸梁結(jié)構(gòu)一端設(shè)置的金屬焊點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的MEMS麥克風(fēng)芯片，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與所述金屬焊點(diǎn)為同種材料。
7.如權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的MEMS麥克風(fēng)芯片，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)均勻分布于所述懸梁結(jié)構(gòu)上。
8.如權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的MEMS麥克風(fēng)芯片，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)貫穿分布于所述懸梁結(jié)構(gòu)和所述振膜主體上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種MEMS麥克風(fēng)芯片，包括中部設(shè)置有孔洞的基底、振膜以及與所述振膜相對設(shè)置的固定極板，所述振膜被懸空設(shè)置的懸梁結(jié)構(gòu)支撐，所述懸梁結(jié)構(gòu)上設(shè)置有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)；這種設(shè)計(jì)的MEMS麥克風(fēng)芯片，其振膜應(yīng)力小、靈敏度高，并且產(chǎn)品可靠性好、不會(huì)因外力作用而導(dǎo)致振膜的支撐部分損壞。
文檔編號(hào)H04R19/04GK102264021SQ20101057629
公開日2011年11月30日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者蔡孟錦 申請人:歌爾聲學(xué)股份有限公司