一种麦克风传感器及麦克风的制作方法

文档序号:15047435发布日期:2018-07-27 23:00阅读:1527来源:国知局

本实用新型涉及声学技术领域。

具体地说,是涉及一种麦克风传感器及麦克风。



背景技术:

MEMS传感器是MEMS麦克风的重要组成部分,MEMS传感器包括MEMS麦克风芯片,MEMS麦克风芯片主要由膜片、背极板和衬底基材组成,其中膜片与背极板间距较小。这种微机电结构对异物非常敏感,是目前制约MEMS麦克风封装及导致MEMS麦克风失效的主要因素。

为解决异物问题,目前主流方式为在MEMS麦克风外壳上贴防尘网,外壳贴防尘网的方式存在如下缺陷:

(1)需要通过人工或自动贴片机贴装,人工成本或设备成本较高;

(2)MEMS麦克风防尘网材料成本较高;

(3)因材料公差,贴网精度难以控制,存在一定比例贴偏、旋转等不良;

(4)防尘网本身会产生碎屑毛丝、溢胶,对料带包装、SMT贴装存在一定影响,且可能造成产品失效。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处,提供一种麦克风传感器及麦克风,有效避免在MEMS麦克风封装过程引入异物,提高产品良率。

本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的:

一种麦克风传感器,包括背极板、膜片和衬底基材,所述背极板和/或衬底基材上设有防护层。

作为一种改进:设置于背极板上的防护层为第一防护层,所述第一防护层设置于背极板或膜片的外侧。

作为一种改进:设置于衬底基材上的防护层为第二防护层,所述第二防护层设置于衬底基材外侧。

作为一种改进:所述防护层上设有若干通孔。

作为一种改进:所述通孔的形状为圆形、矩形、三角形或椭圆形。

作为一种改进:所述通孔的大小为1到20微米。

作为一种改进:所述防护层边缘设有边框。

作为一种改进:所述防护层与背极板或衬底基材键合。

作为一种改进:所述防护层边缘与背极板或衬底基材密封连接。

一种麦克风,包括麦克风外壳,所述麦克风外壳内设有如上所述的麦克风传感器。

由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本实用新型在最靠近MEMS芯片的位置增加保护层,相比传统的防尘网方式,最大程度避免了MEMS麦克风外壳内部产生的异物影响,也保护了MEMS麦克风芯片敏感结构,避免机械损坏。其优点是:

(1)可在晶圆级批量生产,材料一致性好,成本更低;

(2)MEMS麦克风封装效率及良率提高,降低封装成本;

(3)因作为整体MEMS器件,封装过程对异物有更好的防护效果,从源头避免异物进入。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1是本实用新型实施例1中一种麦克风传感器的结构示意图。

附图2是本实用新型实施例2中一种麦克风传感器的结构示意图。

附图3是本实用新型实施例3中一种麦克风传感器的结构示意图。

附图4是本实用新型实施例4中一种麦克风传感器的结构示意图。

附图5是本实用新型实施例5中一种麦克风传感器的结构示意图。

附图6是本实用新型实施例6中一种麦克风的结构示意图。

附图7是本实用新型背景技术中一种麦克风的结构示意图。

图中:1-背极板;2-衬底基材;3-膜片;4-MEMS麦克风芯片;5-第一边框;6-第一防护层;7-第一通孔;8-第二防护层;9-第二通孔;10-防尘网;11-麦克风外壳;12-通音孔;13-第二边框。

具体实施方式

如图7所述,本实用新型背景技术中一种麦克风,包括麦克风外壳11,麦克风外壳11内设有MEMS麦克风芯片4,麦克风外壳11上设有通音孔12,通音孔12上设有防尘网10。

实施例1:

如附图1所示,一种麦克风传感器,包括MEMS麦克风芯片4,MEMS麦克风芯片4包括衬底基材2、背极板1和膜片3。衬底基材2的形状为环形,背极板1设置于衬底基材2端部,膜片3设置于环形衬底基材2内。

背极板1上设有防护层。

具体的,防护层包括第一防护层6,第一防护层6设置于背极板1外侧,即远离膜片3的一侧。

第一防护层6边缘设有第一边框5,第一边框5一端与第一防护层6连接,另一端与背极板1通过键合密封连接。

键合是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接结合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。为MEMS领域现有技术,在此不再赘述。

第一防护层6上设有若干第一通孔7。

第一通孔7的形状为圆形,第一通孔7的大小为1微米。

实施例2:

如附图2所示,一种麦克风传感器,包括MEMS麦克风芯片4,MEMS麦克风芯片4包括衬底基材2、背极板1和膜片3。衬底基材2的形状为环形,背极板1设置于衬底基材2端部,膜片3设置于环形衬底基材2内。

衬底基材2上设有防护层。

具体的,防护层包括第二防护层8,第二防护层8设置于衬底基材2外侧,即远离背极板1的一侧。

第二防护层8边缘与衬底基材2通过键合密封连接。

键合是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接结合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。为MEMS领域现有技术,在此不再赘述。

第二防护层8上设有若干第二通孔9。

第二通孔9的形状为矩形,第二通孔9的大小为8微米。

实施例3:

如附图3所示,如附图3所示,一种麦克风传感器,包括MEMS麦克风芯片4,MEMS麦克风芯片4包括衬底基材2、背极板1和膜片3。衬底基材2的形状为环形,背极板1设置于衬底基材2端部,膜片3设置于环形衬底基材2内。

背极板1和环形衬底基材2上均设有防护层。

具体的,背极板1上设有第一防护层6,第一防护层6设置于背极板1外侧,即远离膜片3的一侧。

第一防护层6边缘设有第一边框5,第一边框5一端与第一防护层6连接,另一端与背极板1通过键合密封连接。

键合是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接结合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。为MEMS领域现有技术,在此不再赘述。

第一防护层6上设有若干第一通孔7。

第一通孔7的形状为三角形,第一通孔7的大小为15微米。

具体的,衬底基材2上设有第二防护层8,第二防护层8设置于衬底基材2外侧,即远离背极板1的一侧。

第二防护层8边缘与衬底基材2通过键合密封连接。

键合是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接结合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。为MEMS领域现有技术,在此不再赘述。

第二防护层8上设有若干第二通孔9。

第二通孔9的形状为三角形,第二通孔9的大小为15微米。

实施例4:

如附图4所示,一种麦克风传感器,包括MEMS麦克风芯片4,MEMS麦克风芯片4包括衬底基材2、背极板1和膜片3。衬底基材2的形状为环形,背极板1设置于衬底基材2端部,膜片3设置于环形衬底基材2内。

背极板1和环形衬底基材2上均设有防护层。

具体的,背极板1上设有第一防护层6,第一防护层6设置于背极板1外侧,即远离膜片3的一侧。

第一防护层6边缘与背极板1通过键合密封连接。

键合是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接结合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。为MEMS领域现有技术,在此不再赘述。

第一防护层6上设有若干第一通孔7。

第一通孔7的形状为椭圆形,第一通孔7的大小为20微米。

具体的,衬底基材2上设有第二防护层8,第二防护层8设置于衬底基材2外侧,即远离背极板1的一侧。

第二防护层8边缘设有第二边框13,第二边框13一端与第二防护层8连接,另一端与衬底基材2通过键合密封连接。

键合是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接结合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。为MEMS领域现有技术,在此不再赘述。

第二防护层8上设有若干第二通孔9。

第二通孔9的形状为椭圆形,第二通孔9的大小为20微米。

实施例5:

如附图5所示,一种麦克风传感器,包括MEMS麦克风芯片4,MEMS麦克风芯片4包括衬底基材2、背极板1和膜片3。衬底基材2的形状为环形,背极板1设置于衬底基材2端部,膜片3设置于背极板1远离衬底基材2的一侧。

背极板1和环形衬底基材2上均设有防护层。

具体的,背极板1上设有第一防护层6,第一防护层6设置于膜片3外侧,即远背极板1的一侧。

第一防护层6边缘设有第一边框5,第一边框5一端与第一防护层6连接,另一端与背极板1通过键合密封连接。

键合是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接结合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。为MEMS领域现有技术,在此不再赘述。

第一防护层6上设有若干第一通孔7。

第一通孔7的形状为三角形,第一通孔7的大小为15微米。

具体的,衬底基材2上设有第二防护层8,第二防护层8设置于衬底基材2外侧,即远离背极板1的一侧。

第二防护层8边缘与衬底基材2通过键合密封连接。

键合是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接结合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。为MEMS领域现有技术,在此不再赘述。

第二防护层8上设有若干第二通孔9。

第二通孔9的形状为三角形,第二通孔9的大小为15微米。

实施例6:

如附图6所示,一种麦克风,包括麦克风外壳11,麦克风外壳11上设有通音孔12,麦克风外壳11内设有如实施例1到4其中之一所描述的MEMS麦克风芯片4,其中附图5中为麦克风外壳11内设有如实施例3所描述的MEMS麦克风芯片4。

以上对本实用新型的数个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

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