一种mems传感器和mems麦克风的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及麦克风技术领域，特别是涉及一种MEMS传感器和MEMS麦克风。
【背景技术】
[0002] 目前的MEMS麦克风的振膜通常为单一厚度，并且是全膜设计的。对于MEMS麦克 风的振膜，需要满足机械冲击、跌落、吹气等相关强度的性能要求。然而现有的全膜设计的 MEMS麦克风的振膜，在突然受到大的气压冲击，如吹气时，容易造成振膜的破损。
[0003] 由上述可知，现有的MEMS振膜在突然受到大的气压冲击时如吹气，容易造成破损 的问题。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型提供了一种MEMS电容传感器和一种MEMS麦克风。本实用新型提供的 技术方案能够解决现有的MEMS振膜在突然受到大的气压冲击时如吹气，容易造成破损的 问题。
[0005] 本实用新型公开了一种MEMS电容传感器，包括：基底、背极板、振膜、绝缘层和支 撑层；其特征在于，
[0006] 所述振膜的外边缘上设有至少一个缺口，所述背极板上设有开槽，所述开槽与所 述振膜的缺口处对应设置；
[0007] 所述背极板、振膜、支持层、绝缘层和基底相互配合，在每个缺口处的所述振膜下 方形成用于泄气的泄气通道。
[0008] 可选的，所述泄气通道的个数为N个；其中N为小于等于20的自然数。
[0009] 可选的，所述N个泄气通道均匀分布在所述振膜的外边缘上。
[0010] 可选的，其特征在于，所述背极板上的开槽的横截面的宽度为5um?IOOum0
[0011] 可选的，所述振膜为全封闭振膜。
[0012] 可选的，所述振膜上设有在外气压超过预设值后开启的泄气结构。
[0013] 可选的，所述泄气结构的个数为N个；其中N为小于等于50的自然数。
[0014] 可选的，所述N个泄气结构均匀地分布在所述振膜的边缘上。
[0015] 可选的，所泄气结构的横截面的宽度范围为〇?Ium?IOum;所泄气结构的横截面 的长度范围为Ium?200um〇
[0016] 本实用新型还公开了一种MEMS麦克风，所述MEMS麦克风包括如上述任意一项所 述的MEMS电容传感器。
[0017] 综上所述，在本实用新型所提供的技术方案中，通过在振膜的外边缘上设有至少 一个缺口，在背极板上设有开槽，使得背极板、振膜、支持层、绝缘层和基底相互配合，在每 个缺口处的所述振膜下方形成用于泄气的泄气通道。使得振膜能够在受到气压冲击时，能 够通过形成的泄气通道实现泄气，从而保护振膜不因大的气压冲击而损坏，从而解决了现 有的MEMS振膜在突然受到大的气压冲击时如吹气，容易造成破损的问题。
【附图说明】
[0018] 图1是本实用新型一种MEMS电容传感器的纵截面示意图；
[0019] 图2是图1所述MEMS电容传感器的俯视图；
[0020] 图3是本实用新型一种实施例中的MEMS电容传感器的俯视图；
[0021] 图4是本实用新型另一种实施例中的MEMS电容传感器的俯视图；
[0022] 图5是图4中的振膜正常情况下的剖视图；
[0023] 图6是图4中的振膜受冲击情况下的剖视图。
【具体实施方式】
[0024] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作还地详细描述。
[0025] 为达到上述目的本实用新型的技术方案是这样实现的：
[0026] 图1是本实用新型一种MEMS电容传感器的纵截面示意图，图2是图1所述MEMS 电容传感器的俯视图。如图1、2所示，所述MEMS电容传感器包括：基底105、背极板101、振 膜103、绝缘层104和支撑层102 ;所述振膜103的外边缘上设有至少一个缺口 1031，背极 板101上设有开槽1011，开槽1011设置在振膜103的缺口 1031处。
[0027] 其中，背极板101、振膜103、支持层102、绝缘层104和基底105相互配合，在每个 缺口 1031处的振膜103下方形成用于泄气的泄气通道。参见图1中双箭头所示即为泄气 通道。
[0028] 在本实用新型的一种实施例中，在MEMS电容传感器上设置的泄气通道的个数为N 个；其中N为小于等于20的自然数。
[0029] 在本实用新型的一种实施例中，N个泄气通道均匀分布在所述振膜的外边缘上。
[0030] 图3是本实用新型一种实施例中的MEMS电容传感器的俯视图。参见图3所述，图 3中设置了 5个缺口处，因此该MEMS电容传感器设有5个泄气通道。
[0031] 在本实用新型的一种实施例中，为了在保证该MEMS电容传感器正常使用的情况 下，在背极板101上的开槽1011的横截面的宽度为5um?IOOum0
[0032] 在本实用新型的上述实施例中，振膜103可以为全封闭振膜，即振膜103可以为全 膜设计。
[0033] 由上述可知，本实用新型中，通过在振膜103上设置多个缺口 1031，并在背极板 101上设置开槽1011，进而通过背极板101、振膜103、支持层102、绝缘层104和基底105相 互配合，在每个缺口 1031处的振膜103下方形成用于泄气的泄气通道。其中，该泄气通道 是在该MEMS电容传感器封装完毕之后就形成的。
[0034] 图4是本实用新型另一种实施例中的MEMS电容传感器的俯视图，图5是图4中的 振膜正常情况下的剖视图。图6是图4中的振膜受冲击情况下的剖视图。为了能够更好地 实现泄气的效果，保证振膜在受到大的气压冲击时也不会受损。参见图4所述，还可以在振 膜103上设有在外气压超过预设值后开启的泄气结构1032。
[0035] 在本实用新型的一种实施例中，所述泄气结构为设置在振膜103上的贯穿振膜 103的缝隙。参见图5和图6所示，在正常使用的情况下，泄气结构1032两侧的振膜103相对 平滑，并不发生形变；在受到冲击，如外气压超过预设值时，泄气结构1032两侧的振膜130 发生形变，使得泄气结构1032的缝隙变大，使得更加快速地泄压，从而保护振膜103不被气 压冲击而损坏。即在泄气通道正常泄气的基础上，还能通过振膜103上的泄气结构1032进 行泄气。
[0036] 在本实用新型的一种实施例中，为了在外气压超过预设值后，能够更好地保护振 膜103,可以在振膜103上设置N个泄气结构1032。其中N为小于等于50的自然数。
[0037] 在本实用新型的一种实施例中，为了能够更好地保证振膜的工作性能，可以将N 个泄气结构1032均匀地分布在振膜103的边缘上。即在本实施例中，可以保证振膜103 中间部分的完整性，在不影响振膜103的正常使用的情况下，能够外气压增大时，泄气结构 1032能够通快速的泄气，减少外气压对振膜103的冲击，从而能够更好地保护振膜103。即 在上述实施例中采用非全膜设计。
[0038] 在本实用新型的一种实施例中，泄气结构1032的横截面为平滑曲线。在本实用新 型的上述实施例中，横截面为平滑曲线的优点在于，能够保证在泄气结构1032打开的状态 下，不会影响振膜103的正常使用。
[0039] 在本实用新型的一种实施例中，泄气结构1032包括V型、C型、S型、田型或者X 型。
[0040] 在本实用新型的一种实施例中，泄气结构1032为型，或者所述泄气结构为 型。
[0041] 在本实用新型的上述实施例中，在保证振膜103能够正常使用的情况下，还可以 将泄气结构1032设置成其他形状，如雪花型，牛角型等。
[0042] 在本实用新型的一种具体实施例中，在保证振膜103能够正常使用的情况下，泄 气结构1032的横截面的宽度范围为0?Ium?10um。在本实施例中，泄气结构1032的横截 面的宽度是指对应的振膜103上的缝隙的宽度。其中，泄气结构1032宽度设置为0.Ium? 10um，使得泄气结构101在受到气压冲击时能够及时发生形变，打开泄气结构101实现排 气。并且在未受到气压冲击的情况下，保证振膜10的正常使用。
[0043] 在本实用新型的一种具体实施例中，在保证振膜103能够正常使用的情况下，泄 气结构1032的横截面的长度范围为Ium?200um。在本实施例中，泄气结构1032的横截 面的长度是指对应的振膜10上的缝隙的总长度。其中，泄气结构1032长度设置为Ium? 200um，使得在单位面积内，泄气结构1032所占的面积更大，从而能够更好地实现泄气的功 能。
[0044] 本实用新型还提供了一种MEMS麦克风，该麦克风包括上述实施例中的MESM传感 器。
[0045] 综上，本实用新型所提供的技术方案中，通过在振膜的外边缘上设有至少一个缺 口，背极板上设有开槽，开槽设置在振膜的缺口处；使得背极板、振膜、支持层、绝缘层和基 底相互配合，在每个缺口处的所述振膜下方形成用于泄气的泄气通道。进一步的，还可以在 MEMS麦克风的振膜上设置泄气结构。从而在振膜受到大的气压冲击时，能够通过泄气通道， 和/或泄气结构实现泄气。减少气压对振膜的冲击，保护振膜不会因冲击而受损。
[0046] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范 围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实 用新型的保护范围内。
【主权项】
1. 一种MEMS电容传感器，包括：基底、背极板、振膜、绝缘层和支撑层；其特征在于， 所述振膜的外边缘上设有至少一个缺口，所述背极板上设有开槽，所述开槽对应所述 振膜的缺口处设置； 所述背极板、振膜、支持层、绝缘层和基底相互配合，在每个缺口处的所述振膜下方形 成用于泄气的泄气通道。
2. 根据权利要求1所述的MEMS电容传感器，其特征在于，所述泄气通道的个数为N个； 其中N为小于等于20的自然数。
3. 根据权利要求2所述的MEMS电容传感器，其特征在于，所述N个泄气通道均匀分布 在所述振膜的外边缘上。
4. 根据权利要求1所述的MEMS电容传感器，其特征在于，所述背极板上的开槽的横截 面的宽度为5um?IOOum0
5. 根据权利要求1-4任一项所述的MEM电容传感器，其特征在于，所述振膜为全封闭振 膜。
6. 根据权利要求1所述的MEMS电容传感器，其特征在于，所述振膜上设有在外气压超 过预设值后开启的泄气结构。
7. 根据权利要求6所述的MEMS电容传感器，其特征在于，所述泄气结构的个数为N个； 其中N为小于等于50的自然数。
8. 根据权利要求7所述的MEMS电容传感器，其特征在于，所述N个泄气结构均匀地分 布在所述振膜的边缘上。
9. 根据权利要求6所述的MEMS电容传感器，其特征在于，所泄气结构的横截面的宽度 范围为0? Ium?IOum ;所泄气结构的横截面的长度范围为Ium?200um。
10. -种MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS麦克风包括如权利要求1?9中任意一 项所述的MEMS电容传感器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种MEMS麦克风、MEMS电容传感器。本实用新型提供的一种MEMS电容传感器，包括：基底、背极板、振膜、绝缘层和支撑层；所述振膜的外边缘上设有至少一个缺口，所述背极板上设有开槽，所述开槽与所述振膜的缺口处对应设置；所述背极板、振膜、支持层、绝缘层和基底相互配合，在每个缺口处的所述振膜下方形成用于泄气的泄气通道。本实用新型提供的技术方案能解决现有的MEMS振膜在突然受到大的气压冲击时如吹气，容易造成破损的问题。
【IPC分类】H04R19-04
【公开号】CN204316746
【申请号】CN201420741131
【发明人】蔡孟锦, 邱冠勋, 周宗燐, 宋青林
【申请人】歌尔声学股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月28日