本技術(shù)涉及微機(jī)電傳感器,特別涉及一種mems芯片及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
1、mems芯片是一種集成了微型機(jī)械裝置和電子元件的半導(dǎo)體芯片,它借助微納加工技術(shù)制造出微米級(jí)別的機(jī)械結(jié)構(gòu),使得芯片具備了感知、操控和控制微小物體的功能。
2、現(xiàn)有的mems電容壓力芯片通常是由基體、振膜和背板構(gòu)成的。背板設(shè)置有導(dǎo)電層,導(dǎo)電層通常會(huì)裸露于mems電容壓力芯片內(nèi)部,導(dǎo)電層裸露的部分很容易受到腐蝕或電磁干擾或機(jī)械應(yīng)力等因素的影響,導(dǎo)致芯片無(wú)法正常工作。比如說(shuō):mems芯片內(nèi)部通常會(huì)設(shè)置有泄壓結(jié)構(gòu),用于維持mems芯片內(nèi)部的氣壓均衡,在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)用場(chǎng)景中的一些雜質(zhì)可能會(huì)通過(guò)泄壓結(jié)構(gòu)進(jìn)入mems芯片內(nèi)部,這些雜質(zhì)有可能會(huì)沉積于導(dǎo)電層上,在芯片處于工作狀態(tài)時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的電流路徑,導(dǎo)致出現(xiàn)漏電或電路的現(xiàn)象,損壞芯片的正常工作。且沉積在導(dǎo)電層上的雜質(zhì)還有可能腐蝕導(dǎo)電層,導(dǎo)致芯片電性能下降,影響芯片的正常工作或使用壽命。具體地,當(dāng)mems芯片應(yīng)用在電子煙中時(shí),常用于檢測(cè)用戶的吸煙動(dòng)作,并觸發(fā)電子煙的霧化器。電子煙滲漏的煙油易從振膜上的泄壓結(jié)構(gòu)進(jìn)入mems芯片的內(nèi)部,附著在導(dǎo)電層上,導(dǎo)致mems芯片出現(xiàn)電路短路、漏電或電性能下降的現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種mems芯片及電子設(shè)備,用以改善因?qū)щ妼勇懵抖鸬膍ems芯片失效的問(wèn)題。
2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型的實(shí)施例公開(kāi)了如下技術(shù)方案:
3、第一方面,提供了一種mems芯片,包括:
4、層疊設(shè)置的基底、振膜和背極板;
5、所述背極板包括第一絕緣層和與所述第一絕緣層固定連接的導(dǎo)電層,所述第一絕緣層包括在其厚度方向上貫通的多個(gè)第一通孔,所述導(dǎo)電層包括在其厚度方向上貫通的多個(gè)第二通孔,在所述導(dǎo)電層所在的區(qū)域內(nèi),多個(gè)所述第一通孔(5012)和所述多個(gè)第二通孔(5021)一一對(duì)應(yīng)并相聯(lián)通,所述第一通孔(5012)的孔徑小于所述第二通孔(5021)的孔徑;
6、其中,所述背極板還包括第二絕緣層,所述第二絕緣層包覆所述導(dǎo)電層的表面以及所述多個(gè)第二通孔的側(cè)壁,以與所述第一通孔和所述第二通孔共同構(gòu)造為所述背極板的氣孔。
7、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,在所述基底的厚度方向上,所述導(dǎo)電層的投影面積小于所述第一絕緣層的投影面積。
8、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述第二絕緣層包覆多個(gè)所述第一通孔的側(cè)壁。
9、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,在所述基底的厚度方向上,所述第二絕緣層的靠近所述振膜的一側(cè)與所述第一絕緣層的靠近所述振膜的一側(cè)持平。
10、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述背極板還包括第一防粘結(jié)構(gòu),在所述基底的厚度方向上,所述第一防粘結(jié)構(gòu)凸設(shè)于所述第一絕緣層朝向所述振膜的一側(cè)表面;
11、其中,所述第一防粘結(jié)構(gòu)與所述第二絕緣層一體成型。
12、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述第二絕緣層的邊沿截止于多個(gè)所述第一通孔的側(cè)壁。
13、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述氣孔包括變徑孔段,從所述導(dǎo)電層指向所述第一絕緣層的方向上,所述變徑孔段的孔徑變小。
14、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述背極板還包括第二防粘結(jié)構(gòu),在所述基底的厚度方向上,所述第二防粘結(jié)構(gòu)凸設(shè)于所述第一絕緣層朝向所述振膜的一側(cè);
15、其中,所述第二防粘結(jié)構(gòu)與所述第一絕緣層一體成型。
16、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述導(dǎo)電層的邊界線沿多個(gè)所述第一通孔的邊緣布置。
17、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述振膜與所述基底之間設(shè)置有第一犧牲層,所述第一犧牲層包括在其厚度上貫通的第一空腔,所述振膜與所述背極板之間設(shè)置有第二犧牲層,所述第二犧牲層包括在其厚度上貫通的第二空腔;
18、在所述基底的厚度方向上,所述第二空腔的投影覆蓋所述第一空腔的投影。
19、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,在從所述背極板指向所述振膜的方向上,所述第二空腔的內(nèi)徑逐漸變寬。
20、第二方面,本技術(shù)還提供了一種mems芯片,包括:
21、層疊設(shè)置的基底、振膜和背極板;
22、所述背極板包括第一絕緣層和與所述第一絕緣層固定連接的導(dǎo)電層,所述第一絕緣層包括在其厚度方向上貫通的多個(gè)第一通孔,所述導(dǎo)電層包括在其厚度方向上貫通的多個(gè)第二通孔,在所述導(dǎo)電層所在的區(qū)域內(nèi),多個(gè)所述第一通孔和所述多個(gè)第二通孔一一對(duì)應(yīng)并相聯(lián)通;
23、所述背極板還包括第二絕緣層和第一防粘結(jié)構(gòu),所述第二絕緣層包覆所述導(dǎo)電層的表面、所述多個(gè)第一通孔的側(cè)壁以及所述多個(gè)第二通孔的側(cè)壁,以與所述第一通孔和所述第二通孔共同構(gòu)造為所述背極板的氣孔,在所述基底的厚度方向上,所述第一防粘結(jié)構(gòu)凸設(shè)于所述第一絕緣層朝向所述振膜的一側(cè);
24、其中,所述第一防粘結(jié)構(gòu)與所述第二絕緣層一體成型。
25、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述背極板還包括第二防粘結(jié)構(gòu),在所述基底的厚度方向上,所述第二防粘結(jié)構(gòu)凸設(shè)于所述第一絕緣層朝向所述振膜的一側(cè);
26、其中,所述第二防粘結(jié)構(gòu)與所述第一絕緣層一體成型。
27、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,在所述基底的厚度方向上,所述導(dǎo)電層的投影面積小于所述第一絕緣層(501)的投影面積。
28、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述導(dǎo)電層的邊界線沿多個(gè)所述第一通孔的邊緣布置。
29、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,所述振膜與所述基底之間設(shè)置有第一犧牲層,所述第一犧牲層包括在其厚度上貫通的第一空腔,所述振膜與所述背極板之間設(shè)置有第二犧牲層,所述第二犧牲層包括在其厚度上貫通的第二空腔;
30、在所述基底的厚度方向上,所述第二空腔的投影覆蓋所述第一空腔的投影。
31、除了上述公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征之外,或者作為替代,在從所述背極板指向所述振膜的方向上,所述第二空腔的內(nèi)徑逐漸變寬。
32、第三一方面,提供了一種電子設(shè)備,包括:
33、上述公開(kāi)的任一所述的mems芯片。
34、上述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:本技術(shù)的mems芯片通過(guò)第二絕緣層包覆導(dǎo)電層的表面以及多個(gè)第二通孔的側(cè)壁,有效地降低了因?qū)щ妼勇懵抖l(fā)的mems芯片失效的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),本技術(shù)還通過(guò)在氣孔內(nèi)設(shè)置變徑孔段,具體地,從所述導(dǎo)電層指向所述第一絕緣層的方向上,變徑孔段的孔徑變小,能夠減少煙油、灰塵在氣孔內(nèi)積聚,降低了煙油、灰塵等對(duì)mems芯片的影響。另外,通過(guò)第二絕緣層形成第一防粘結(jié)構(gòu),既能夠改善mems芯片背極板和振膜的吸合現(xiàn)象,也能夠降低mems的生產(chǎn)成本。以及,將導(dǎo)電層的邊界線沿多個(gè)第一通孔的邊緣布置,可以減少背極板應(yīng)力集中現(xiàn)象,提高背極板的強(qiáng)度,提高mems芯片的合格率。