MEMS麦克风的制作方法

文档序号:14923118发布日期:2018-07-11 05:09

本实用新型涉及电声转换技术领域,具体涉及一种MEMS麦克风。



背景技术:

近年来移动通信技术已经得到快速发展,消费者越来越多地使用移动通信设置,例如如手机、掌上游戏机、导航装置或掌上多媒体娱乐设备等。

微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)麦克风使一种利用微机械加工技术制作出的电能换声器,其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、轻薄化发展,MEMS麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。

相关技术中,MEMS麦克风包括振动极板和与所述振动极板相对间隔设置的固定极板,所述振动极板与所述固定极板之间形成电容,当外界声波使所述振动极板振动并产生移位时,所述振动极板与所述固定极板之间的电容发生变化并转换成与点播信号对应的电信号,于是就完成了声-电转换的功能。

随着应用MEMS麦克风的电子设备中电子元器件的数量和种类的迅猛递增,MEMS麦克风所处的电磁环境愈加复杂多变,使得麦克风芯片受到的电磁干扰越发明显,从而严重影响MEMS麦克风的性能。

因此,有必要提供一种新的结构解决上述技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是克服上述技术问题,提供一种结构简单、抗干扰性能强的MEMS麦克风。

本实用新型的技术方案如下:

一种MEMS麦克风,包括固定极板、设于所述固定极板的振动极板及连接所述固定极板与所述振动极板的弹性臂,所述固定极板包括依次叠设的第一固定电极、绝缘层、第二固定电极及贯穿所述第一固定极板、绝缘层和第二固定极板的通孔,所述振动极板嵌设于所述通孔内,其包括主体部和设于所述主体部两相对侧壁的若干个间隔设置的凸起部;所述固定极板包括自其两相对内壁分别朝其对应的外壁方向凹陷形成的若干个间隔设置的凹槽,每一所述凹槽贯通所述第一固定电极、所述绝缘层和所述第二固定电极;所述凸起部插设于所述凹槽内,并与所述凹槽一一对应。

优选的,所述振动极板的厚度小于所述固定极板的厚度。

优选的,所述第一固定电极与所述第二固定电极的厚度相等。

优选的,所述主体部包括首尾连接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁,以及与所述第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁的相对两端面连接的第一表面和第二表面,所述凸起部设于所述第一侧壁和第三侧壁,所述弹性臂一端与所述第一表面或/和第二表面连接,另一端与所述第二侧壁或/和第四侧壁对应的所述固定极板的内壁连接。

优选的,所述弹性臂的数量为四个,且均匀分布于所述第一表面和所述第二表面,其中两个所述弹性臂连接所述第二侧壁对应的所述固定极板的内壁,另外两个所述弹性臂连接所述第四侧壁对应的所述固定极板的内壁。

优选的,所述弹性臂呈条状。

与相关技术相比,本实用新型提供的MEMS麦克风有益效果在于:

一、通过改变所述振动极板与固定极板的连接关系,将所述固定极板设计为具有通孔结构,所述振动极板嵌设于所述通孔内,且所述振动极板的相对两侧呈梳齿状,所述固定极板的相对两内壁呈梳齿状,当声压加载在所述振动电极表面时,所述振动电极发生垂直方向的振动;且在振动时,所述第一固定电极与所述振动电极之间的正对面积以及所述第二固定电极与所述振动电极之间的正对面积发生实时相反的变化,在所述第一固定电极和第二固定电极产生等大反相的电信号,从而实现差分输出。当环境中存在电磁干扰时,两个电极感应出同相位的电信号,在进行信号处理时,干扰信号相互抵消,从而实现较强的抗干扰性。

二、所述固定极板无悬空部分,使所述MEMS麦克风强度更高。

【附图说明】

图1为本实用新型提供的MEMS麦克风的立体图;

图2为图1所示MEMS麦克风的分解示意图;

图3为图1所示MEMS麦克风沿A-A线的剖面图。

【具体实施方式】

下面将结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请结合图1、图2和图3,其中图1为本实用新型提供的MEMS麦克风的立体图;图2为图1所示MEMS麦克风的分解示意图;图3为图1所示MEMS麦克风沿A-A线的剖面图。所述MEMS麦克风100包括固定极板11、设于所述固定极板11的振动极板12及连接所述固定极板11与所述振动极板12的弹性臂13。

所述固定极板11为四边形,包括依次叠设的第一固定电极111、绝缘层112和第二固定电极113,沿所述固定极板11的厚度方向,贯通形成一个通孔114,使所述固定极板11形成一个环形结构。

所述固定极板11相对的两内壁形成有若干个间隔设置的凹槽110。具体的,所述凹槽110自所述固定极板11的两相对内壁分别朝其对应的外壁方向凹陷形成,且形成与所述固定极板11两相对内壁的所述凹槽110对称分布。每一所述凹槽110贯通所述第一固定电极111、所述绝缘层112级所述第二固定电极113。

优选的,所述第一固定电极111和所述第二固定电极113的厚度相等,在所述振动极板12垂直振动过程过,可有利于在所述第一固定电极111和第二固定电极113产生等大反相的电信号,抗干扰性能更优。

所述振动极板12的厚度小于所述固定极板11的厚度,其在所述通孔114范围内垂直振动。所述振动极板12包括主体部121和设于所述主体部121两相对侧壁的若干个间隔设置的凸起部122,所述凸起部122插设于所述凹槽110内,且所述凸起部122的数量与所述凹槽部110的数量一致,其所述凸起部122与所述凹槽部110一一对应。即所述固定极板11的两相对内壁与所述振动极板12的两相对侧壁形成适配的梳齿状结构。

具体的,所述主体部121包括首尾连接的第一侧壁1211、第二侧壁1212、第三侧壁1213和第四侧壁1214,以及与所述第一侧壁1211、第二侧壁1212、第三侧壁1213和第四侧壁1214的相对两端面连接的第一表面1215和第二表面1216,所述凸起部122形成于所述第一侧壁1211和第三侧壁1213,所述第二侧壁1212与所述第四侧壁1214与所述固定极板11的内壁间隔设置。

所述弹性臂13用于连接所述固定极板11和所述振动极板12,使所述振动极板12垂直振动时不发生跌落。所述弹性臂13呈条状,其一端与所述振动极板12连接,另一端与所述固定极板11连接。

具体的,所述弹性臂13一端与所述第一表面1215或/和第二表面1216连接,另一端与所述第二侧壁1212或/和第四侧壁1214对应的所述固定极板11的内壁连接。

本实施方式中,所述弹性臂13的数量为四个,且均匀分布于所述第一表面1215和所述第二表面1216,其中两个所述弹性臂13连接所述第二侧壁1212对应的所述固定极板11的内壁,另外两个所述弹性臂13连接所述第四侧壁1214对应的所述固定极板11的内壁。

当声压加载在所述振动电极12表面时,所述振动电极12发生垂直方向的振动;且在振动时,所述第一固定电极111与所述振动电极12之间的正对面积以及所述第二固定电极113与所述振动电极12之间的正对面积发生实时相反的变化,在所述第一固定电极和第二固定电极产生等大反相的电信号,从而实现差分输出。当环境中存在电磁干扰时,两个电极感应出同相位的电信号,在进行信号处理时,干扰信号相互抵消,从而实现较强的抗干扰性。

与相关技术相比,本实用新型提供的MEMS麦克风有益效果在于:

一、通过改变所述振动极板与所述固定极板的连接关系,使本实用新型提供的MEMS麦克风为差分式麦克风,当环境中存在电磁干扰时,两个电极感应出同相位的电信号,在进行信号处理时,干扰信号相互抵消,从而实现较强的抗干扰性。

二、所述固定极板无悬空部分,使所述MEMS麦克风强度更高;

三、其抗颗粒物和水浸性能力强于传统差分麦克风。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本实用新型的保护范围。

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