一種mems麥克風(fēng)芯片及mems麥克風(fēng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及電子器件技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種MEMES麥克風(fēng)忍片。還設(shè)及一種 包含該MEMS麥克風(fēng)忍片的MEMS麥克風(fēng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 微型機(jī)電系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)麥克風(fēng)是基于MEMS技 術(shù)制造的麥克風(fēng)，由于其具有封裝體積小、可靠性高、成本低等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于各種語 音設(shè)備中，例如手機(jī)、平板電腦、PDA、監(jiān)聽設(shè)備等電子產(chǎn)品。
[0003] MEMS麥克風(fēng)忍片是MEMS麥克風(fēng)的關(guān)鍵部件，MEMS麥克風(fēng)忍片通常由基底層、振膜 層、絕緣層和背極層根據(jù)特定設(shè)計需要疊加而成，現(xiàn)有的一種MEMS麥克風(fēng)忍片結(jié)構(gòu)是：由下 至上依次為基底層、振膜層和背極層，基底層上設(shè)置有聲腔，振膜層上覆蓋于聲腔的部位為 振膜有效振動區(qū)，背極層上覆蓋聲腔的部位為背極區(qū)，背極區(qū)上設(shè)置有若干聲孔。背極層為 單層導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，與振膜層層疊設(shè)置形成平行板電容來感測聲音，忍片整體電容值包括有效 電容和寄生電容兩部分，有效電容是由背極層的背極區(qū)與振膜層的有效振動區(qū)形成的，有 效電容的電容值會隨著振膜層的振動變化而變動，寄生電容是由背極層的非背極區(qū)與振膜 層的無效振動區(qū)形成的，寄生電容的電容值不會振膜層的振動變化而變動。寄生電容會影 響MEMS麥克風(fēng)的靈敏度和信噪比，靈敏度的大小是衡量一個MEMS麥克風(fēng)忍片性能的重要因
素之一，靈敏度的計算公式為： 其中，S為靈敏度，Vb為偏壓（bias J voltage)，A P為量測聲壓，d為空氣間隙(Air Gap), A d為雙A P聲壓下振膜形變量，C日為量 到的電容值，Cp為寄生電容，因此，可見，當(dāng)寄生電容增大時，靈敏度S減小，因此在設(shè)計MEMS 麥克風(fēng)忍片時會盡量降低其寄生電容。且背極層容易與振膜層發(fā)生意外接觸導(dǎo)致短路。
[0004] 綜上所述，如何降低MEMS麥克風(fēng)忍片的寄生電容的大小，避免背極層與振膜層發(fā) 生接觸短路，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種MEMS麥克風(fēng)忍片，W降低MEMS麥克風(fēng) 忍片的寄生電容，避免背極層與振膜層發(fā)生接觸短路。
[0006] 本實用新型的另一個目的在于提供一種包含該MEMS麥克風(fēng)忍片的MEMS麥克風(fēng)，W 提高其靈敏度。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本實用新型提供W下技術(shù)方案：
[000引一種MEMS麥克風(fēng)忍片，包括基底層、背極層和振膜層，其特征在于，所述背極層包 括絕緣背極層和導(dǎo)體背極層，所述導(dǎo)體背極層位于所述絕緣背極層和所述振膜層之間，且 所述絕緣背極層上設(shè)置有穿過所述導(dǎo)體背極層并伸出指向所述振膜層的若干絕緣凸起部， 所述導(dǎo)體背極層位于所述背極層的背極區(qū)內(nèi)。
[0009]優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)忍片中，所述導(dǎo)體背極層嵌入所述絕緣背極層的面 向所述振膜層的一側(cè)表面內(nèi)，且所述導(dǎo)體背極層的面向所述振膜層的一側(cè)表面與所述絕緣 背極層的面向所述振膜層的一側(cè)表面平齊。
[0010] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)忍片中，所述絕緣凸起部的端部為平面、錐面或弧形 面。
[0011] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)忍片中，所述背極層與所述振膜層的邊緣之間通過 第一絕緣層隔離，所述背極層通過所述絕緣背極層的邊緣與所述第一絕緣層固定。
[0012] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)忍片中，所述導(dǎo)體背極層的材質(zhì)為多晶娃、銅、侶、 銀、金、銅侶合金、銀銅合金、金銅合金、銀侶合金或金銀合金。
[0013] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)忍片中，所述基底層和所述振膜層的邊緣之間通過 第二絕緣層隔離。
[0014] 本實用新型還提供了一種MEMS麥克風(fēng)，包括MEMS麥克風(fēng)忍片，所述MEMS麥克風(fēng)忍 片為W上任一項所述的MEMS麥克風(fēng)忍片。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：
[0016] 本實用新型提供的MEMS麥克風(fēng)忍片中，背極層包括絕緣背極層和導(dǎo)體背極層，導(dǎo) 體背極層位于絕緣背極層和振膜層之間，導(dǎo)體背極層位于背極層的背極區(qū)內(nèi)，絕緣背極層 上設(shè)置有穿過導(dǎo)體背極層且指向振膜層的絕緣凸起部。可見，背極層能夠與振膜層產(chǎn)生電 容的部分僅為位于背極區(qū)內(nèi)的導(dǎo)體背極層，而背極區(qū)對應(yīng)基底層的聲腔，且振膜層的有效 振動區(qū)也對應(yīng)基底層的聲腔，因此，導(dǎo)體背極層對應(yīng)振膜層的有效振動區(qū)，產(chǎn)生的電容為有 效電容，而背極層的絕緣背極層不與振膜層產(chǎn)生電容，從而降低了寄生電容，提高了 MEMS麥 克風(fēng)忍片的靈敏度。同時，絕緣凸起部穿過導(dǎo)體背極層并指向振膜層，避免了振膜層與導(dǎo)體 背極層接觸或粘連，防止了短路，且確保了振膜層正常的振動。
[0017]本實用新型提供的MEMS麥克風(fēng)采用了本實用新型中的MEMS麥克風(fēng)忍片，因此，具 有較高的靈敏度，保證正常工作。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還 可W根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1本實用新型實施例提供的一種MEMS麥克風(fēng)忍片的截面示意圖。
[0020] 在圖1中，1為背極層、11為絕緣背極層、12導(dǎo)體背極層、13為聲孔、14為凸起部、2為 第一絕緣層、3為振膜層、4為第二絕緣層、5為基底層、501為聲腔。
【具體實施方式】
[0021] 本實用新型的核屯、是提供了一種MEMS麥克風(fēng)忍片，降低了其寄生電容，提高了靈 敏度，避免了背極層與振膜層發(fā)生接觸短路。
[0022] 本實用新型還提供了一種包含該MEMS麥克風(fēng)忍片的麥克風(fēng)，提高了靈敏度，保證 了正常工作。
[0023] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0024] 請參考圖1所示，本實用新型實施例提供了一種MEMS麥克風(fēng)忍片，包括基底層5、背 極層1、振膜層3和第一絕緣層2,由下至上依次為基底層5、振膜層3、第一絕緣層2和背極層 1;基底層5設(shè)置有上下表面貫通的聲腔501，振膜層3上覆蓋于聲腔501的部位為有效振動 區(qū)，第一絕緣層2上開設(shè)有上下表面貫通的通孔，該通孔與聲腔501上下對應(yīng)，背極層1上覆 蓋于聲腔501的部位為