Mems麦克风芯片及mems麦克风的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及麦克风技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风芯片。还涉及一种包含该 MEMS麦克风芯片的MEMS麦克风。
【背景技术】
[0002] MEMS的英文全称为Micro-Electro-Mechanical System，中文名称为微机电系统， 是指尺寸在几毫米甚至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个 独立的智能系统。MEMS技术因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生产的优点，已广 泛应用于电子、医学、工业、汽车和航空航天系统等领域。
[0003] 在电子产品中，MEMS麦克风已成为中高端便携式智能电子设备的首选，MEMS麦克 风的核心部件为MEMS麦克风芯片。目前，MEMS麦克风对灵敏度和信噪比的要求越来越高， 这就对MEMS麦克风芯片的设计提出了更高的要求。现有的一种MEMS麦克风芯片具有单一 振动膜，难以满足高灵敏度、高信噪比的要求，为此，在一个极板上设置两个振动膜，并将两 个振动膜做电性讯号上的并联，即双核心MEMS麦克风芯片，通过增大振动膜的使用面积来 提高灵敏度和信噪比。如图1所示，传统的双核心MEMS麦克风芯片是在一个矩形极板01上 沿极板的长度方向平行并排布置有两个面积相同的圆形振动膜02,矩形极板01的长度为 a，宽度为b，且a =~2b，这样，可以使矩形极板01上的每个振动膜02的最大半径为b/2， 实现提高灵敏度和信噪比的目的，矩形极板01上设置有六个粘晶吸取点03,目的是为了能 够稳定地吸取芯片。但是，随着便携式智能电子产品的体积不断减小，性能越来越高，这就 要求电子零部件的体积不断减小，而传统的双核心MEMS麦克风芯片的体积过大，不符合现 在便携式智能电子产品小型化的设计理念。
[0004] 综上所述，如何满足MEMS麦克风高灵敏度和高信噪比的性能要求的同时，减小 MEMS麦克风芯片的体积，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种MEMS麦克风芯片，以满足MEMS麦克风高灵 敏度和高信噪比的性能要求的同时，减小MEMS麦克风芯片的体积。
[0006] 本发明的另一个目的在于提供一种包含上述MEMS麦克风芯片的MEMS麦克风，在 具有尚性能的同时，体积减小。
[0007]为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
[0008] -种MEMS麦克风芯片，包括矩形极板和若干位于同一平面内的圆形的振动膜，所 述振动膜平行于所述矩形极板的板面布置且所述振动膜位于由所述矩形极板的边缘所限 定的矩形投影区域内，所述矩形极板的长度为a，所述矩形极板的宽度为b，所述振动膜的 半径为r，至少两个所述振动膜的中心连线与所述矩形极板的长边之间具有夹角。
[0009] 优选的，在上述的MEMS麦克风芯片，所述矩形极板的长度与宽度的关系为 b〈a〈2b，所述振动膜的数量为两个，且两个所述振动膜的半径相同。
[0010] 优选的，在上述的MEMS麦克风芯片，所述振动膜的半径为：a/4<r <
[0011] 优选的，在上述的MEMS麦克风芯片，所述振动膜的数量至少为两个，且一个所述 振动膜的半径大于其余所述振动膜的半径。
[0012] 优选的，在上述的MEMS麦克风芯片，所述矩形极板的长度与宽度的关系为 b〈a〈2b，所述振动膜的数量为两个，其中一个所述振动膜的半径为 ri，另一个所述振动膜的 半径为r2，且
[0013] 优选的，在上述的MEMS麦克风芯片，两个所述振动膜的半径之和为：
[0014] 优选的，在上述的MEMS麦克风芯片，所述MEMS麦克风芯片的粘晶吸取点均匀分布 于所述矩形极板的四角。
[0015] 本发明还提供了一种MEMS麦克风，包括线路板和MEMS芯片，所述MEMS芯片固定 于所述线路板上，所述MEMS芯片为以上任一项所述的MEMS麦克风芯片。
[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0017] 本发明提供的MEMS麦克风芯片中，平行于矩形极板的板面设置有若干位于同一 平面内的圆形的振动膜，在矩形极板的边缘所限定的矩形投影区域内，至少两个振动膜的 中心连线与矩形极板的长边之间具有夹角。即在矩形投影区域内，相邻两个振动膜的中心 错位布置，区别于现有技术中的两个振动膜沿矩形极板的长边平行并排布置，这样，在矩形 极板的面积相对较小时，中心错位布置比平行并排布置的振动膜的面积大，因此，在减小了 MEMS麦克风芯片体积的同时，通过增大振动膜在矩形极板上的面积占比提高了 MEMS麦克 风的灵敏度和信噪比。
[0018] 本发明提供的MEMS麦克风由于采用了本发明中的MEMS麦克风芯片，因此，在满足 了高灵敏度和高信噪比性能要求的同时，减小了 MEMS麦克风的体积。
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0020] 图1为现有技术提供的双核心MEMS麦克风芯片的振动膜布局示意图；
[0021] 图2为本发明实施例提供的一种MEMS麦克风芯片的振动膜布局示意图；
[0022] 图3为采用现有的平行并排布置方式的两个振动膜的最大面积的布置图；
[0023]图4为本发明实施例提供的一种MEMS麦克风芯片的两个振动膜的最大面积计算 原理图；
[0024] 图5为本发明实施例提供的另一种MEMS麦克风芯片的振动膜的布局示意图；
[0025]图6为本发明实施例提供的第三种MEMS麦克风芯片的振动膜的布局示意图；
[0026]图7为本发明实施例提供的第四种MEMS麦克风芯片的振动膜的布局示意图。
[0027] 在图1-图7中，01为矩形极板、02为振动膜、03为粘晶吸取点、1为矩形极板、2为 振动膜、3为粘晶吸取点。
【具体实施方式】
[0028] 本发明的核心是提供了一种MEMS麦克风芯片，在减小了芯片体积的同时，提高了 MEMS麦克风的灵敏度和信噪比。
[0029] 本发明还提供了 一种包含上述MEMS麦克风芯片的MEMS麦克风，减小了麦克风的 体积，同时提高了 MEMS麦克风的灵敏度和信噪比。
[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031] 请参考图2-图6所示，本发明实施例提供了一种MEMS麦克风芯片，包括矩形极板 1和若干位于同一平面内的圆形的振动膜2,振动膜平行于矩形极板的板面布置，且振动膜 位于由矩形极板的边缘所限定的矩形头型区域内，矩形极板1的长度为a，矩形极板1的宽 度为b，振动膜2的半径为r，相邻两个振动膜2的中心连线与矩形极板1的长边之间具有 夹角。即相邻两个振动膜2的中心不沿矩形极板1的长度方向平行并排布置，而是中心错 位布置。
[0032] 这样设置可以在减小矩形极板1的面积的同时，通过振动膜2错位布置适当增大 振动膜2的面积，使振动膜2在矩形极板1上的面积占比相对于平行并排布置的方式增大， 从而提高了 MEMS麦克风芯片的灵敏度和信噪比。
[0033] 如图2所示，本实施例中的MEMS麦克风芯片为双核膜布置结构，即振动膜2的数 量为两个，且两个振动膜2的半径相等。对于双核模MEMS麦克风芯片，为了减小芯片的面 积，则矩形极板1