专利名称：一种mems麦克风芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种MEMS麦克风芯片。
背景技术：
随着手机、笔记本、助听器等电子产品对内部零件的尺寸要求越来越小、性能要求 越来越高，大量尺寸较小、品质较好的MEMS麦克风被应用。MEMS麦克风的关键零部件为其 内部的MEMS麦克风芯片，MEMS麦克风芯片的结构一般包括中部设置有孔洞的基底、振膜以 及与振膜相对设置的固定极板，例如专利申请号为CN200920109776. 1的中国专利体现了 一种MEMS麦克风芯片结构。对于MEMS麦克风芯片，为了达到较好的灵敏度，一般会将支撑 振膜的部分设置成悬梁结构，可以使得膜片在振动中取得较好的顺性，从而取得较高的灵 敏度，并且振膜上的电极通过悬梁导出。然而，这种悬梁结构支撑膜片时，非常容易受到外 力的冲击而造成悬梁断裂，显然这将导致MEMS麦克风芯片失效。所以，需要设计一种可以达到更高的灵敏度、产品可靠性好的新结构MEMS麦克风
-H-· I I心片。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以达到更高的灵敏度、产品可靠性 好的新结构MEMS麦克风芯片。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种MEMS麦克风芯片，包括中 部设置有孔洞的基底、振膜以及与所述振膜相对设置的固定极板，其特征在于，所述振膜被 悬空设置的悬梁结构支撑，所述悬梁结构上设置有加强结构。本技术方案的改进在于，所述加强结构为多个条状加强筋。本技术方案的改进在于，所述加强结构为多个条状金属层。本技术方案的改进在于，所述加强结构为与所述振膜同种材质的条状凸起。本技术方案的改进在于，所述振膜通过所述加强结构连接到所述悬梁结构一端 设置的金属焊点。本技术方案的改进在于，所述加强结构与所述金属焊点为同种材料。本技术方案的改进在于，所述加强结构均勻分布于所述悬梁结构上。本技术方案的改进在于，所述加强结构贯穿分布于所述悬梁结构和所述振膜主 体上。由于采用了上述技术方案，一种MEMS麦克风芯片，包括中部设置有孔洞的基底、 振膜以及与所述振膜相对设置的固定极板，所述振膜被悬空设置的悬梁结构支撑，所述悬 梁结构上设置有加强结构；这种设计的MEMS麦克风芯片，其振膜应力小、灵敏度高，并且产 品可靠性好、不会因外力作用而导致振膜的支撑部分损坏。
图1是本实用新型实施例一的俯视图。图2是本实用新型实施例一的仰视图。图3是图1的A-A向剖面示意图。图4是本实用新型实施例二振膜结构示意图。图5是本实用新型实施例三振膜结构示意图。
具体实施方式
实施案例一、如图1表示了本实施例的俯视图，主要展示了 MEMS麦克风芯片的振膜结构；如图 2表示了本实施例的仰视图，主要展示了 MEMS麦克风芯片的基底和极板结构；图3是图1的 A-A向剖面示意图，主要展示了 MEMS麦克风芯片各层结构分布。一种MEMS麦克风芯片，包 括方形的基底1，基底1为单晶硅材料制作，其中心部设置有圆柱形的贯穿孔Ia ；基底1上 方设置有阻挡层2，阻挡层2为氧化硅材料制作，阻挡层2和贯穿孔Ia对应的位置也设置有 形状和贯穿孔Ia —致的贯穿孔加；阻挡层2上方设置有近似方形的背极板3，背极板3为 多晶硅材料制作，如图1、3所示，背极板3的外部有一个连接点北，背极板3通过一个狭窄 的连接筋3a和连接点北连接，连接点北上设置有用于连接外部电路的金属焊点3c，背极 板3上还设置有多个用于透气的小孔3d ；背极板层3上方设置有绝缘的隔离层4，隔离层4 为氧化硅材料制作，在本实施例中，隔离层4为几个支撑支柱的形状；隔离层4上方设置有 近似方形的振膜5，振膜5为多晶硅材料制作，如图1所示，振膜5的外部有多个连接点5b， 连接点恥设置在隔离层4的上端，振膜5通过多个狭窄、悬空的悬梁结构如和连接点恥 连接，连接点恥上设置有用于连接外部电路的金属焊点5c，振膜5通过多个悬空的悬梁结 构fe支撑在隔离层4上，悬梁结构fe呈螺旋状分布在振膜5的的四个边上；在悬梁结构fe 上，还设置有加强结构5d ；在本实施案例中，加强结构5d为多个条状的加强筋，加强筋5d 为和金属焊点5c相同材质的金属层，并且加强筋5d和金属焊点5c相互连通结合。依靠这种结构，在MEMS麦克风芯片在收到外力作用较大时，加强筋5d可以有效地 保证连接点恥与振膜5之间的悬梁结构fe稳定，不会造成断裂，并且这种结构的振膜在振 动中的灵敏度也同时得以保证。在本实施例中，加强筋5d和金属焊点5c相互连通结合，可以保证悬梁结构fe更 加稳定，并且加强筋5d还可以起到导电连通的作用。在本实施例中，加强筋5d采用和金属焊点5c相同的材质制作，从而二者可以采用 相同工艺制作，不会增加产品生产成本。在本实施例中，加强筋5d设置于悬梁结构fe —个表面，同样可以设置于两个表面 或者是嵌入悬梁结构如内部，都可以起到较好的加强效果。实施案例二、如图4表示了本实施例的振膜结构示意图，主要展示了 MEMS麦克风芯片的振膜结 构。近似方形的振膜5为多晶硅材料制作，振膜5的四个角部设置有连接点恥，振膜5通 过多个T形结构、悬空的悬梁结构fe和连接点恥连接，连接点恥上设置有用于连接外部 电路的金属焊点5c ；在悬梁结构fe上，还设置有环形的加强筋5d，在本实施案例中，加强筋5d为和振膜5相同材质的多晶硅材料制作的条状凸起，并且加强筋5d和金属焊点5c相互 连通结合。这种环形的加强筋5d为和振膜5相同材质的多晶硅材料制作，可以采用同一种 工艺制作，结构简单，生产成本低廉。实施案例三、如图5表示了本实施例的振膜结构示意图，主要展示了 MEMS麦克风芯片的振膜结 构。与实施案例二不同的是，在本实施案例中，加强筋5d贯穿分布于悬梁结构fe和振膜5 主体上，这种结构可以取得更好的效果。在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各 种改进和变形，而这些改进和变形，都落在本实用新型的保护范围内，本领域技术人员应该 明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围由权利 要求及其等同物限定。
权利要求1.一种MEMS麦克风芯片，包括中部设置有孔洞的基底、振膜以及与所述振膜相对设置 的固定极板，其特征在于，所述振膜被悬空设置的悬梁结构支撑，所述悬梁结构上设置有加 强结构。
2.如权利要求1所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述加强结构为多个条状加强筋。
3.如权利要求2所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述加强结构为多个条状金属层。
4.如权利要求2所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述加强结构为与所述振膜同 种材质的条状凸起。
5.如权利要求2所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述振膜通过所述加强结构连 接到所述悬梁结构一端设置的金属焊点。
6.如权利要求5所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述加强结构与所述金属焊点 为同种材料。
7.如权利要求1-6任一权利要求所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述加强结构 均勻分布于所述悬梁结构上。
8.如权利要求1-6任一权利要求所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述加强结构 贯穿分布于所述悬梁结构和所述振膜主体上。
专利摘要本实用新型公开了一种MEMS麦克风芯片，包括中部设置有孔洞的基底、振膜以及与所述振膜相对设置的固定极板，所述振膜被悬空设置的悬梁结构支撑，所述悬梁结构上设置有加强结构；这种设计的MEMS麦克风芯片，其振膜应力小、灵敏度高，并且产品可靠性好、不会因外力作用而导致振膜的支撑部分损坏。
文档编号H04R3/00GK201898600SQ201020645000
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者蔡孟锦 申请人:歌尔声学股份有限公司