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(shí)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)(Micr〇-Electr〇-MechanicalSystem，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(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各種語(yǔ)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(jì)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(dòng)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(lái)感測(cè)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(dòng)區(qū)形成的，有 效電容的電容值會(huì)隨著振膜層的振動(dòng)變化而變動(dòng)，寄生電容是由背極層的非背極區(qū)與振膜 層的無(wú)效振動(dòng)區(qū)形成的，寄生電容的電容值不會(huì)振膜層的振動(dòng)變化而變動(dòng)。寄生電容會(huì)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(gè)MEMS麥克風(fēng)忍片性能的重要因 素之一，靈敏度的計(jì)算公式為：
其中，S為靈敏度，Vb為偏壓（bias voltage), A P為量測(cè)聲壓，d為空氣間隙(Air Gap), Ad為受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(shí)，靈敏度S減小，因此在設(shè)計(jì)MEMS 麥克風(fēng)忍片時(shí)會(huì)盡量降低其寄生電容。
[0004] 綜上所述，如何降低MEMS麥克風(fēng)忍片的寄生電容的大小，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員 亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此，本實(shí)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。
[0006] 本實(shí)用新型的另一個(gè)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(shí)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，所述背極層包括絕緣背極層 和導(dǎo)體背極層，所述導(dǎo)體背極層包覆于所述絕緣背極層內(nèi)，且所述導(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，所述絕緣背極層包括相疊加的第一絕緣背 極層和第二絕緣背極層，所述導(dǎo)體背極層夾在所述第一絕緣背極層和所述第二絕緣背極層 之間，所述第一絕緣背極層位于所述振膜層與所述第二絕緣背極層之間。
[0010] 優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)忍片中，所述第一絕緣背極層上覆蓋于所述振膜層 的有效振動(dòng)區(qū)的部位設(shè)置有指向所述振膜層的若干絕緣凸起部。
[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(guò) 第一絕緣層隔離，所述背極層通過(guò)所述第一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，所述背極層與所述振膜層的邊緣之間通過(guò) 第一絕緣層隔離，所述第一絕緣背極層在所述振膜層上的投影面積小于所述第二背極層在 所述振膜層上的投影面積，所述背極層通過(guò)所述第二絕緣背極層的邊緣與所述第一絕緣層 固定。
[001引優(yōu)選的，在上述的MEMS麥克風(fēng)忍片中，所述第一絕緣背極層和所述導(dǎo)體背極層在 所述振膜層上的投影形狀相同。
[0014] 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。
[0015] 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(guò) 第二絕緣層隔離。
[0016] 本實(shí)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(xiàng)所述的MEMS麥克風(fēng)忍片。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
[0018] 本實(shí)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) 體背極層包覆于絕緣背極層內(nèi)，導(dǎo)體背極層位于背極層的背極區(qū)內(nèi)?？梢?，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(duì)應(yīng)基底層的聲腔，且振 膜層的有效振動(dòng)區(qū)也對(duì)應(yīng)基底層的聲腔，因此，導(dǎo)體背極層對(duì)應(yīng)振膜層的有效振動(dòng)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。
[0019]本實(shí)用新型提供的MEMS麥克風(fēng)采用了本實(shí)用新型中的MEMS麥克風(fēng)忍片，因此，具 有較高的靈敏度。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還 可W根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0021 ]圖1本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種MEMS麥克風(fēng)忍片的截面示意圖；
[0022] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種MEMS麥克風(fēng)忍片的截面示意圖。
[0023] 在圖1和圖2中，1為背極層、11為絕緣背極層、111為第一絕緣背極層、112為第二絕 緣背極層、12導(dǎo)體背極層、13為聲孔、14為絕緣凸起部、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(shí)施方式】
[0024] 本實(shí)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。
[0025] 本實(shí)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。
[0026] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027] 請(qǐng)參考圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)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(dòng)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(duì)應(yīng)，背極層1 上覆蓋于聲腔501的部位為背極區(qū)，在背極區(qū)開設(shè)有若干聲孔13,背極區(qū)與有效振動(dòng)區(qū)上下 對(duì)應(yīng)。背極層1包括絕緣背極層11和導(dǎo)體背極層12,導(dǎo)體背極層12包覆于絕緣背極層11內(nèi)， 且導(dǎo)體背極層12位于背極層1的背極區(qū)內(nèi)，即導(dǎo)體背極層12在振膜層3上的投影位于有效振 動(dòng)區(qū)內(nèi)，背極層1通過(guò)絕緣背極層11固定于第一絕緣層2上。
[0028] 上述MEMS麥克風(fēng)忍片在工作時(shí)，由于背極層1只有導(dǎo)體背極層12為導(dǎo)體，只有導(dǎo)體 背極層12能夠與振膜層3產(chǎn)生電容，并且由于導(dǎo)體背極層12位于背極區(qū)內(nèi)