的长度与宽度的关系为b〈a〈2b。可见，在此矩形极板1的矩形投影区域 内，两个振动膜2中心错位布置时的半径要比两个振动膜02平行并排布置的半径大，如图3 和图4所示，中心错位布置的两个振动膜2在此矩形极板1上的面积占比要比平行并排布 置的两个振动膜02在此矩形极板01上的面积占比大。
[0034] 进一步优化，如图3所示，当矩形极板1的长度与宽度的关系为b〈a〈2b时，如果两 个振动膜02采用现有技术中的平行并排布置方式，则每个振动膜02的最大半径为a/4 ;如 果在相同尺寸的矩形极板1内，两个振动膜2采用本发明中的错位布置方式，则每个振动膜 2的最大半径为
其计算方式如图4所示，根据勾股定理可 6 得：（2r)2= (b-2r)2+(a-2r)2.
[0035] 上述公式求解得出
[0036] 具体地，以矩形极板1的长度为1500um、宽度为lOOOum为例进行说明，则采用现有 的平行并排布置方式得到的振动膜02的最大半径为375um ;采用中心错位布置方式得到的 振动膜2的最大半径为383. 97um，半径增加8. 97um，则振动膜2的使用面积增大。
[0037] 由上述计算可知，当矩形极板1的长度与宽度的关系为b〈a〈2b时，两个 振动膜2采用中心错位布置的半径大于采用平行并排布置的半径的尺寸范围为：
当矩形极板1的长度与宽度的关系为a多2b时，两个 振动膜2采用中心错位布置的半径等于采用平行并排布置的半径，r均为b/2。
[0038] 如图5-图7所示，本实施例中的MEMS麦克风芯片为多核膜布置结构，即振动膜2 的数量至少为两个，且其中一个振动膜2的半径大于其余振动膜2的半径。
[0039] 如图5所示，如果MEMS麦克风芯片的振动膜2为两个，且其中一个振动膜2的半 径大于另一个振动膜2的半径r 2，矩形极板1的长度与宽度的关系为b〈a〈2b，则采用中 心错位布置方式得到的两个振动膜2的半径之和要比采用平行并排布置方式得到的两个 振动膜2的半径之和大。
[0040] 具体地，当矩形极板1的长度与宽度的关系为b〈a〈2b时，如果两个半径不同的振 动膜2采用现有技术中的平行并排布置方式，则两个振动膜2的最大半径之和为a/2 ;如果 在相同尺寸的矩形极板1的矩形投影区域内，两个半径不同的振动膜2采用本发明中的中 心错位布置方式，则两个振动膜2的最大半径之和为：r|+r: + 。其计算方式如 图5所示，根据勾股定理可得：（b-r
[0041] 上述公式求解得出：4+.%
[0042] 由上述计算可知，两个半径不同的振动膜2在矩形极板1的长度与宽度的关系 为b〈a〈2b时，采用中心错位布置的半径大于采用平行并排布置的半径的尺寸范围为： a/2< n+lj + "当矩形极板1的长度与宽度的关系为a彡2b时，两个振动膜2 采用中心错位布置的半径之和等于采用平行并排布置的半径之和，ri+r2均为b。
[0043] 如图6和图7所示，MEMS麦克风芯片的振动膜2还可以是三个、四个或者更多个， 振动膜2的半径不相等，相邻两个振动膜2的中心连线与矩形极板1的长边之间存在夹角， 即多个振动膜2采用中心错位布置，实现了在较小面积的矩形极板1的矩形投影区域内增 大多个振动膜2的总面积，从而在尽量减少芯片体积的同时，提高MEMS麦克风的灵敏度和 信噪比。由于有多个振动膜2,因此，本实施例中的矩形极板1的长度和宽度的关系可以是 任意关系，并不局限于a〈2b的尺寸关系。
[0044] 如图2所示，对MEMS麦克风芯片进一步优化，在本实施例中，MEMS麦克风芯片的 粘晶吸取点3均匀分布于矩形极板1的四角，将现有的六个粘晶吸取点03减少至四个，目 的是为了减少粘晶吸取点3在矩形极板1上的空间占用，给振动膜2的布置让出空间，以提 高振动膜在矩形极板上的面积占比，避免吸取芯片时压伤振动膜2,进一步提高麦克风的灵 敏度和信噪比。当然，粘晶吸取点3的数量还可以是三个或更多个，只要保证芯片吸取的稳 定性和振动膜2面积增大即可。此外，粘晶吸取点的在矩形极板1上的布置位置可以进行 调整，只要保证芯片吸取的稳定性和不妨碍振动膜2设置即可。
[0045] 本发明实施例还提供了一种MEMS麦克风，包括线路板和MEMS芯片，MEMS芯片固 定于线路板上，MEMS芯片为以上全部实施例所描述的MEMS麦克风芯片。由于本发明中的 MEMS麦克风芯片能够在减小体积的同时提高灵敏度和信噪比，因此，可以进一步减小MEMS麦克风的体积。
[0046] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0047] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种MEMS麦克风芯片，包括矩形极板（1)和位于同一平面内的若干圆形的振动膜 (2)，所述振动膜（2)平行于所述矩形极板（1)的板面布置且所述振动膜（2)位于由所述矩 形极板（1)的边缘所限定的矩形投影区域内，所述矩形极板（1)的长度为a，所述矩形极板 (1)的宽度为b，所述振动膜（2)的半径为r，其特征在于，至少两个所述振动膜（2)的中心 连线与所述矩形极板（1)的长边之间具有夹角。2. 根据权利要求1所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述矩形极板（1)的长度与 宽度的关系为b〈a〈2b，所述振动膜（2)的数量为两个，且两个所述振动膜（2)的半径相等。3. 根据权利要求2所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述振动膜（2)的半径为：4. 根据权利要求1所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述振动膜（2)的数量至少 为两个，且其中一个所述振动膜（2)的半径大于其余所述振动膜（2)的半径。5. 根据权利要求4所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述矩形极板（1)的长度与 宽度的关系为b〈a〈2b，所述振动膜（2)的数量为两个，其中一个所述振动膜（2)的半径为 A，另一个所述振动膜（2)的半径为巧，且ri>r2。6. 根据权利要求5所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，两个所述振动膜（2)的半径 之和为：7. 根据权利要求1-6任一项所述的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述MEMS麦克风芯 片的粘晶吸取点（3)均匀分布于所述矩形极板（1)的四角。8. -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，其 特征在于，所述MEMS芯片为如权利要求1-7任一项所述的MEMS麦克风芯片。
【专利摘要】本申请公开了一种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，振动膜平行于矩形极板的板面布置且位于由矩形极板的边缘所限定的矩形投影区域内，矩形极板的长度为a，矩形极板的宽度为b，振动膜的半径为r，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。本MEMS麦克风芯片中，至少两个振动膜的中心错位布置，这样，在矩形极板的面积相对较小时，中心错位布置比现有的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。本申请还公开了一种包含该MEMS麦克风芯片的MEMS麦克风。
【IPC分类】H04R19/04
【公开号】CN105188005
【申请号】CN201510569494
【发明人】蔡孟锦, 邱冠勋
【申请人】歌尔声学股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月9日