CN107404699A - 降阻尼音孔 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种降阻尼音孔。用于微机电系统(MEMS)装置的系统和设备。MEMS装置包括隔膜和背板，该背板与隔膜间隔开一定距离，在它们之间形成有气隙。所述背板包括面向隔膜的第一表面和背对隔膜的相反的第二表面。背板的第一表面和相反的第二表面协同限定延伸穿过背板的多个通孔，所述多个通孔允许来自气隙的空气从其流过。所述多个通孔中的每一个包括沿着第一表面设置的第一孔、沿着相反的第二表面设置的第二孔、以及在第一表面与相反的第二表面之间延伸的侧壁。所述第一孔和所述第二孔具有不同的尺寸。

Description

降阻尼音孔
技术领域
本发明涉及一种降阻尼(reduced-damping)音孔(acoustic hole)。
背景技术
提供以下描述以帮助读者理解。所提供的信息或引用的参考文献均不认为是现有技术。
诸如微机电系统(MEMS)麦克风的MEMS包括隔膜和背板。当隔膜振动时，隔膜与背板之间的气隙被挤压，引发挤压膜阻尼，该挤压膜阻尼是MEMS装置中的主要噪声源之一。传统上，在背板内引入孔，以通过允许空气流过所述孔来减少挤压膜阻尼。然而，由于孔的大小减小了背板的有效电容表面积，因此在MEMS装置的灵敏度被妨碍之前挤压膜阻尼仅可以减少这么多，从而降低了MEMS装置的灵敏度。
发明内容
一般来说，本说明书中所描述的主题的一方面可以具体实现为一种微机电系统(MEMS)装置。该MEMS装置包括隔膜和与该隔膜间隔一定距离的背板，在它们之间形成有气隙。所述背板包括面向隔膜的第一表面和背对隔膜的相反的第二表面。背板的第一表面和相反的第二表面协同限定了延伸穿过背板的多个通孔，允许来自气隙的空气流经所述多个通孔。多个通孔中的每一个通孔都包括沿着第一表面设置的第一孔、沿着相反的第二表面设置的第二孔以及在第一表面与相反的第二表面之间延伸的侧壁。根据示例性实施方式，第一孔和第二孔具有不同的尺寸(例如，大小、直径、宽度、形状、面积等)。
一般来说，本说明书中所描述的主题的另一方面可以在用于微机电系统(MEMS)装置的背板中具体实现。该背板包括被构造成面向隔膜的第一表面和被构造成背对隔膜的相反的第二表面。所述第一表面具有限定该第一表面的第一开孔率的第一多个孔。所述相反的第二表面具有限定该相反的第二表面的第二开孔率的第二多个孔。根据示例性实施方式，第一表面的第一开孔率小于相反的第二表面的第二开孔率。
一般来说，本说明书中所描述的主题的又一方面可以在微机电系统(MEMS)装置中具体实现。该MEMS装置包括隔膜和与该隔膜间隔一定距离的背板，在它们之间形成有气隙。所述背板包括面向隔膜的第一表面和背对隔膜的相反的第二表面。所述第一表面具有限定该第一表面的第一开孔率的第一多个孔。所述相反的第二表面具有限定该相反的第二表面的第二开孔率的第二多个孔。根据示例性实施方式，第一表面的第一开孔率小于相反的第二表面的第二开孔率。
前述概要仅是说明性的，并不意图以任何方式进行限制。除以上所描述的说明性方面、实施方式和特征之外，通过参照以下附图和详细描述，其它方面、实施方式和特征将变得显而易见。
附图说明
结合附图，本公开的前述和其它特征将从以下说明和所附权利要求更充分地显现出来。可以理解的是，这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施方式，并因此不应被认为是对其范围的限制，将通过使用附图，利用附加特征和细节来描述本公开。
图1A至图1B是根据各种实现的在固定基板与移动板之间的挤压膜阻尼的例示。
图2是根据各种实现的MEMS装置的隔膜和具有拥有笔直垂直轮廓的通孔的背板的横截面图。
图3是根据各种实现的包括隔膜和具有通孔的背板的MEMS装置的横截面图。
图4是根据各种实现的图3的MEMS装置的隔膜和背板的详细横截面图，所述背板具有拥有凹口轮廓(notched profile)的通孔。
图5是根据各种实现的图3的MEMS装置的隔膜和背板的详细横截面图，所述背板具有拥有阶梯式轮廓的通孔。
图6是根据各种实现的图3的MEMS装置的隔膜和背板的详细横截面图，所述背板具有拥有线性倾斜轮廓的通孔。
图7是根据各种实现的图3的MEMS装置的隔膜和背板的详细横截面图，所述背板具有拥有第一非线性轮廓的通孔。
图8是根据各种实现的图3的MEMS装置的隔膜和背板的详细横截面图，所述背板具有拥有第二非线性轮廓的通孔。
图9是根据各种实现的图3的MEMS装置的隔膜和背板的详细横截面图，所述背板具有拥有各种轮廓的通孔。
图10是根据各种实现的包括隔膜和具有通孔的双背板的MEMS装置的横截面图。
图11是根据各种实现的图10的MEMS装置的隔膜和双背板的详细横截面图，所述双背板具有拥有统一轮廓的通孔。
图12是根据各种实现的图10的MEMS装置的隔膜和双背板的详细横截面图，所述双背板具有拥有各种轮廓的通孔。
在下面的详细描述中，参考构成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另行说明，否则相同的标记通常标识相同的组件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着限制。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实施方式，并且可以进行其它改变。将容易理解的是，如本文总体描述及附图中例示的本公开的各方面可以以广泛多种构造进行布置、替换、组合和设计，所有这些都被明确地构想并构成本公开的一部分。
具体实施方式
根据示例性实施方式，MEMS装置(例如，MEMS麦克风；用于智能手机、平板电脑、膝上型电脑、助听器、摄像机、通信装置；等)包括隔膜和至少一个背板。背板相对于隔膜以间隔关系进行定位，使得在它们之间形成气隙。隔膜被构造成接收(例如，声能等)的声学能量并将其转换成电信号。在这样的转换期间，声学能量由于撞击在隔膜上的声压波而引起隔膜弯曲并来回振动(例如，颤动等)。当隔膜弯曲时，隔膜与背板之间的气隙被挤压，引发挤压膜阻尼(SFD)。SFD是这种MEMS装置中的主要噪声源之一。传统上，可在背板内引入通孔，以通过允许气隙内的空气流过这些通孔来降低SFD。然而，由于引入这些通孔，减小了背板的有效电容表面积。由于背板的有效电容表面积减小(例如，增加了通孔的大小和/或数量等)，因此降低了MEMS装置的固有灵敏度。因此，增加通孔的大小和/或数量可以有利地降低SFD，但是必然减小背板的有效电容表面积，从而不利地影响MEMS装置的灵敏度。根据示例性实施方式，本公开的背板被构造成使得通孔的形状被修改成使得背板的面对隔膜的有效电容表面积可以不变或增加，以保持或提高MEMS装置的灵敏度，同时有效地降低SFD，以提高MEMS装置的信噪比(SNR)(例如，相对于具有拥有笔直垂直轮廓的通孔的传统背板等)。
现在参照图1A至图1B，示出了平面结构(例如，移动板、隔膜等)与固定基板(例如，背板等)之间的SFD的例示。由于平面结构垂直于固定基板振动，所以平面结构与固定基板之间的空气膜被挤压，导致在它们之间的气隙内产生横向流体运动。由于空气的粘性流动，导致气隙中的压力变化。由于积聚压力而引起的力抵抗平面结构的移动。因此，空气膜充当引起SFD的阻尼器。SFD普遍存在于气隙的厚度相比于平面结构的横向尺寸足够小(例如，几微米等)的系统中。较小的气隙厚度可以导致增加的SFD。
现在参照图2，MEMS装置(示出为MEMS装置10)包括柔性移动板(示出为隔膜20)和传统背板(示出为背板40)。隔膜20具有第一面(示出为第一表面22)和相反的第二面(示出为第二表面24)。背板40具有第一面(示出为内表面42)和相反的第二面(示出为外表面44)。如图2所示，背板40的内表面42相对于隔膜20的第一表面22以间隔关系进行定位，使得在它们之间形成有间隙(示出为气隙30)。隔膜20的第二表面24可以被构造成从撞击其上的声波接收声学能量(例如，声能等)，该声学能量引起隔膜20颤动(例如，弯曲、振动等)，使得MEMS装置10可以将这种颤动转换成电信号(例如，发送到扬声器等)。当隔膜20颤动时，气隙30被挤压(如图1A至图1B所示)，引发SFD。
如图2所示，背板40限定多个通孔(示出为通孔50)，所述多个通孔延伸穿过背板40(即，从内表面42至外表面44)。根据示例性实施方式，通孔50被定位成便于允许来自气隙30的空气从其流过，从而降低SFD。如图2所示，通孔50中的每一个都包括沿着背板40的内表面42设置的第一孔(示出为内孔46)、沿着背板40的外表面44设置的第二孔(示出为外孔48)、以及侧壁(示出为侧壁52)，该侧壁在背板40的内表面42与外表面44之间延伸。
内孔46限定内表面42的第一开孔率(例如，内孔46的面积相对于无内孔46的背板40的内表面42的表面积等)，并且外孔48限定外表面44的第二开孔率(例如，外孔48的面积相对于无外孔48的背板40的外表面44的表面积等)。如图2所示，通孔50的侧壁52具有垂直轮廓(示出为笔直轮廓80)。因此，内孔46和外孔48具有相同的直径(示出为直径D1)，使得内表面42的第一开孔率等于外表面44的第二开孔率。
虽然背板40可以降低由于引入通孔50而在MEMS装置10内引发的SFD，但背板40的有效电容表面积(例如，内表面42的表面积、无内孔46的背板40的内表面42的表面积减去内孔46的面积等)减小，并因此MEMS装置10的灵敏度也被降低。为了进一步降低SFD，必须增加背板40的内孔46和外孔48的直径D1，从而进一步减小背板40的有效电容表面积并进一步降低MEMS装置10的灵敏度。灵敏度的这种降低可能不利地影响MEMS装置10的性能和操作。
根据图3至图9所示的示例性实施方式，MEMS装置(示出为MEMS装置100)包括柔性基板(示出为隔膜120)和改进背板(示出为背板140)。在一个实施方式中，隔膜120是自由板隔膜。在另一实施方式中，隔膜120是受约束隔膜。在其它实施方式中，隔膜120是又一类型的隔膜。根据示例性实施方式，MEMS装置100的背板140被构造成维持或增加该背板140的有效电容表面积，并因此维持或提高MEMS装置100的灵敏度，同时有效地降低SFD，以改进MEMS装置100的SNR(例如，相对于诸如MEMS装置10的背板40的传统背板等)。
如图3所示，MEMS装置100包括主体(示出为主体110)，该主体限定空腔(示出为声孔112)。如图4至图9所示，隔膜120具有被定位成面向背板140的第一面(示出为第一表面122)和被定位成面向声孔112的相反的第二面(示出为第二表面124)。背板140具有被定位成面向隔膜120的第一面(示出为内表面142)和被定位成面对外部环境的相反的第二面(示出为外表面144)。根据示例性实施方式，隔膜120的第二表面124被构造成从声波接收声学能量(例如，声能等)，该声波传播穿过MEMS装置100的声孔112，引起隔膜120颤动(例如，弯曲、振动等)。MEMS装置100可以将这种颤动转换成电信号(例如，发送到扬声器等)。如图3至图9所示，背板140相对于隔膜120以间隔关系进行定位，使得在隔膜120的第一表面122与背板140的内表面142之间形成有间隙(示出为气隙130)。当隔膜120颤动时，气隙130被挤压(如图1A至图1B所示)，引发SFD。
如图3至图9所示，背板140限定多个通孔(示出为通孔150)，所述多个通孔延伸穿过背板140(即，从内表面142延伸至外表面144)。根据示例性实施方式，通孔150被定位成便于允许来自气隙130的空气从其流过，从而降低SFD(例如，当隔膜120振动时等)。如图4至图9所示，通孔150中的每一个都包括沿着背板140的内表面142设置的第一孔(示出为内孔146)、沿着背板140的外表面144设置的第二孔(示出为外孔148)、以及侧壁(示出为侧壁152)，该侧壁在背板140的内表面142与外表面144之间延伸。
内孔146限定内表面142的第一开孔率(例如，内孔146的面积相对于无内孔146的背板140的内表面142的表面积等)，并且外孔148限定外表面144的第二开孔率(例如，外孔148的面积相对于无外孔148的背板140的外表面144的表面积等)。根据示例性实施方式，内孔146和外孔148具有不同的尺寸(例如，形状、直径、宽度、面积等)。根据图3至图9所示的示例性实施方式，内孔146和外孔148是圆的(例如，圆形的等)，使得内孔146和外孔148的尺寸可以以直径来表示。在其它实施方式中，内孔146和/或外孔148的至少一部分具有另一形状(例如，除了圆形外，诸如椭圆形、菱形、长方形、三角形、正方形、五边形、六角形、八边形、梯形等)。
如图4至图9所示，内孔146具有第一直径(示出为内径D2)，并且外孔具有第二较大直径(示出为外径D3)，使得内表面142的第一开孔率小于外表面144的第二开孔率。内表面142的第一开孔率可以是从1％到99％的范围内的任何值。外表面144的第二开孔率可以是从2％到100％的范围内的任何值。根据示例性实施方式，内表面142的第一开孔率是外表面144的第二开孔率的一半(例如，相对于68％是34％，相对于50％是25％，相对于80％是40％等)。在其它实施方式中，内表面142的第一开孔率与外表面144的第二开孔率呈不同比例(例如，四分之一、三分之一、五分之一等)。
根据示例性实施方式，背板140的内孔146的内径D2小于或等于背板40的内孔46的内径D1。因此，背板140的内表面142的第一开孔率可以小于或等于背板40的内表面42的开孔率。因此，背板140的内表面142的有效电容表面积可以大于或等于背板40的内表面42的有效电容表面积，使得MEMS装置100的灵敏度保持不变或增加(例如，相对于MEMS装置10等)。根据示例性实施方式，背板140的外孔148的外径D3大于背板40的外孔48的外径D1。因此，背板140的外表面144的第二开孔率可以大于背板40的外表面44的开孔率。根据示例性实施方式，维持或减小背板140的内表面142的第一开孔率，同时增加背板140的外表面144的第二开孔率降低了SFD(例如，相对于MEMS装置10的背板40等)，而不会不利地影响(并且逐渐地提高)MEMS装置100的灵敏度。
如图4至图9所示，通孔150的侧壁152具有各种轮廓(例如，凹口的、阶梯式的、线性倾斜的、非线性的等)，其可以用于降低SFD并维持或增加背板140的内表面142的有效电容表面积，同时维持或提高MEMS装置100的灵敏度。
如图4所示，通孔150的侧壁152具有第一轮廓(示出为凹口轮廓180)。侧壁152的凹口轮廓180包括从内表面142延伸到中间位置(例如，沿着背板140的厚度、背板140的第一高度等)并具有内径D2的第一部分。侧壁152的凹口轮廓180还包括从所述第一部分延伸到外表面144(例如，背板140的第二高度等)并具有外径D3的第二部分。侧壁152的凹口轮廓180的第一部分与第二部分之间的过渡形成通孔150的直径的突变(例如，直角、拐角、边缘等)。在一些实施方式中，凹口轮廓180的第一部分与第二部分之间的过渡具有圆角部分、切角部分或平滑边缘。
如图5所示，通孔150的侧壁152具有第二轮廓(示出为阶梯式轮廓182)。侧壁152的阶梯式轮廓182包括从内表面142延伸(例如，背板140的第一高度等)并具有内径D2的第一部分、延伸至外表面144(例如，背板140的第二高度等)并具有外径D3的第二部分、以及定位在第一部分与第二部分之间的一个或更多个中间部分(例如，一个、两个、三个、十个等)。所述中间部分中的每一个都可以具有在内径D2与外径D3之间的不同直径，这些不同直径从第一部分至第二部分增加。侧壁152的阶梯式轮廓182的每个部分之间的过渡可能具有通孔150的直径突变(例如，直角、边缘、拐角等)。在一些实施方式中，所述阶梯式轮廓182的各部分之间的过渡具有圆角部分、切角部分或平滑边缘。
如图6所示，通孔150的侧壁152具有第三轮廓(示出为线性倾斜轮廓184)。侧壁152的线性倾斜轮廓184包括可变直径，该可变直径从具有内径D2的内表面142至具有外径D3的外表面144线性地增加(例如，向外线性地逐渐变宽等)。具有线性倾斜轮廓184的侧壁152(例如，相对于水平、相对于内表面142等)的角度可以在从1至89度的范围内变化。线性倾斜轮廓184的斜率/角度可以由内孔146的所选择直径(即，内径D2)和外孔148的所选择直径(即，外径D3)来限定。
如图7所示，通孔150的侧壁152具有第四轮廓(示出为第一非线性轮廓186)。侧壁152的第一非线性轮廓186包括可变直径，该可变直径从具有内径D2的内表面142至具有外径D3的外表面144非线性地增加。第一非线性轮廓186的可变直径可以以相比外表面144相对更低的速率朝向内表面142增加(例如，使得第一非线性轮廓186接近外表面144附近的水平渐近线，类似于对数曲线、喇叭形通孔等)。
如图8所示，通孔150的侧壁152具有第五轮廓(示出为第二非线性轮廓188)。侧壁152的第二非线性轮廓188包括可变直径，该可变直径从具有内径D2的内表面142至具有外径D3的外表面144非线性地增加。第二非线性轮廓188的可变直径可以以渐增的速率从内表面142至外表面144增加(例如，类似于抛物曲线、指数曲线等)。
在一些实施方式中，背板140具有拥有各种不同轮廓的侧壁152的通孔150。如图9所示，背板140包括拥有线性倾斜轮廓184、第一非线性轮廓186以及第二非线性轮廓188的通孔150。在各种其它实施方式中，背板140的通孔150的侧壁152具有笔直轮廓80、凹口轮廓180、阶梯式轮廓182、线性倾斜轮廓184、第一非线性轮廓186和/或第二非线性轮廓188。
根据示例性实施方式，MEMS装置经受的SFD可以使用下面的表达式来确定：
Ctotal＝Cgap+Choles (1)
其中，Ctotal是MEMS装置(例如，MEMS装置10、MEMS装置100等)的总SFD系数，Cgap是由于气隙(例如，气隙30、气隙130等)而导致的SFD系数，并且Choles是由于通孔(例如，通孔50、通孔150等)而导致的SFD系数。
现在参照表1，示出了针对背板(例如，背板40、背板140等)的各种轮廓的计算的总SFD系数。针对背板40的笔直轮廓80，选择直径D1，使得内表面42和外表面44具有34％的开孔率。针对背板140的凹口轮廓180，选择内径D2，使得内表面142具有34％的开孔率，并且选择外径D3，使得外表面144具有68％的开孔率。针对背板140的线性倾斜轮廓184，选择内径D2，使得内表面142具有34％的开孔率，并且选择外径D3，使得外表面144具有68％的开孔率。因此，背板40的内表面42的有效电容面积和背板140的内表面142的有效电容面积相同，并因此各自的MEMS装置的灵敏度也相同。
如表1所示，由于通孔(例如，通孔50、通孔150等)导致的SFD系数对于总SFD系数是主要且重要的。然而，通过相对于背板40的外表面44的开孔率改变背板140的外表面144的开孔率，可以减小总SFD系数。因此，具有通孔150的各种形状轮廓(例如，凹口轮廓180、阶梯式轮廓182、线性倾斜轮廓184、第一非线性轮廓186、第二非线性轮廓188等)中的至少一种轮廓的MEMS装置100的背板140便于维持或增加内表面142的有效电容表面积，并因此维持或提高MEMS装置100的灵敏度，同时有效地降低SFD并进而降低总噪声，以改进MEMS装置100的SNR(例如，相对于MEMS装置10的背板40等)。
表1：针对各种通孔轮廓的挤压膜阻尼(×10-6)
根据图10至图12所示的示例性实施方式，MEMS装置100包括双背板布置，该双背板布置具有背板140(例如，第一背板、后背板等)和第二背板(例如，前背板等)(示出为背板160)。如图11至图12所示，背板160具有被定位成面向隔膜120的第二表面124的第一面(示出为内表面162)和被定位成面向声孔112的相反的第二面(示出为外表面144)。如图10至图12所示，背板160相对于隔膜120以间隔关系进行定位，使得隔膜120的第二表面124与背板160的内表面162之间形成有第二间隙(示出为气隙190)。当隔膜120颤动时，气隙190被挤压(如图1A至图1B所示)，引发SFD。
如图10至图12所示，背板160限定多个通孔(示出为通孔170)，所述多个通孔延伸穿过背板160(即，从内表面162延伸至外表面164)。根据示例性实施方式，通孔170被定位成便于允许来自气隙190的空气从其流过，从而降低SFD(例如，当隔膜120振动时等)。如图11至图12所示，通孔170中的每一个都包括沿着背板160的内表面162设置的第一孔(示出为内孔166)、沿着背板160的外表面164设置的第二孔(示出为外孔168)、以及侧壁(示出为侧壁172)，该侧壁在背板160的内表面162与外表面164之间延伸。
内孔166限定内表面162的第三开孔率(例如，内孔166的面积相对于无内孔166的背板160的内表面162的表面积等)，并且外孔168限定外表面164的第四开孔率(例如，外孔168的面积相对于无外孔168的背板160的外表面164的表面积等)。根据示例性实施方式，内孔166和外孔168具有不同的尺寸(例如，形状、直径、宽度、面积等)。根据图10至图12所示的示例性实施方式，内孔166和外孔168是圆的(例如，圆形的等)，使得内孔166和外孔168的尺寸可以以直径来表示。在其它实施方式中，内孔166和/或外孔168的至少一部分具有另一形状(例如，除了圆形外，诸如椭圆形、菱形、长方形、三角形、正方形、五边形、六角形、八边形、梯形等)。
如图11至图12所示，内孔166具有第三直径(示出为内径D4)，并且外孔具有第四较大直径(示出为外径D5)，使得内表面162的第三开孔率小于外表面164的第四开孔率。内表面162的第三开孔率可以是从1％到70％的范围内的任何值。外表面164的第四开孔率可以是从2％到100％的范围内的任何值。在一个实施方式中，内表面162的第三开孔率与内表面142的第一开孔率相同(例如，内径D2等于内径D4等)，并且外表面164的第四开孔率与外表面144的第二开孔率相同(例如，外径D3等于外径D5等)。在其它实施方式中，第三开孔率不同于第一开孔率和/或第四开孔率不同于第二开孔率。
如图11所示，通孔170的侧壁172和通孔150的侧壁152具有统一的轮廓(例如，线性倾斜轮廓184等)。应当理解的是，侧壁172可以具有针对侧壁152所描述的任何轮廓(例如，凹口轮廓180、阶梯式轮廓182、线性倾斜轮廓184、第一非线性轮廓186、第二非线性轮廓188等)。如图12所示，通孔170的侧壁172具有第一轮廓(例如，线性倾斜轮廓184等)，并且通孔150的侧壁152具有不同的第二轮廓(例如，凹口轮廓180等)。应当理解的是，侧壁172可以具有凹口轮廓180、阶梯式轮廓182、线性倾斜轮廓184、第一非线性轮廓186以及第二非线性轮廓188中的一个，并且侧壁152可以具有凹口轮廓180、阶梯式轮廓182、线性倾斜轮廓184、第一非线性轮廓186以及第二非线性轮廓188中的另一不同轮廓。在其它实施方式中，背板160的通孔170具有各种不同轮廓(例如，笔直轮廓80、凹口轮廓180、阶梯式轮廓182、线性倾斜轮廓184、第一非线性轮廓186以及第二非线性轮廓188的任意组合；类似于图9所示的轮廓等)。
本文所描述的主题有时例示了包含于不同的其它组件之内或与之连接的不同组件。应当理解的是，如此描绘的体系结构仅是示例性的，并且实际上可实现许多其它体系结构，这些其它体系结构实现相同功能。在概念意义上，实现相同功能的组件的任何布置被有效地“关联”，使得实现所期望的功能。因此，本文中被组合以实现特定功能的任何两个组件可以被视为彼此“相关联”，使得实现所期望的功能，而不管体系结构或中间组件如何。同样地，如此关联的任何两个组件也可以被看作是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”，以实现所期望的功能，并且能够如此关联的任何两个组件也可以被看作彼此“能够可操作地耦合”，以实现所期望的功能。能够可操作地耦合的具体示例包括但不限于物理上可配对的和/或物理上交互的组件和/或可无线交互的和/或无线交互组件和/或逻辑上交互的和/或逻辑上可交互的组件。
关于本文使用大体任何复数和/或单数术语，本领域技术人员可以针对上下文和/或应用按需将复数转变为单数和/或将单数转变为复数。为了清晰起见，在本文中可以明确地阐述各种单数/复数置换。
本领域技术人员应理解，一般来说，本文所使用的术语，尤其是所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中所使用的术语通常旨在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应被解释为“至少具有”，并且术语“包含”应被解释为“包含但不限于”等)。
本领域技术人员还应理解，如果意图特定数目的引入权利要求叙述，则这样的意图将在权利要求中明确地表述，并且在这样的叙述不存在时，不存在这样的意图。为了帮助理解，举例来说，下列所附权利要求可以包含使用引入权利要求叙述的介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”。然而，这种短语的使用不应被解释为意味着通过不定冠词“一个”对权利要求叙述的引入来将包含这样引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限定为仅包含一个这样的叙述的发明，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”以及诸如“一个”的不定冠词的时候(例如，“一个”通常应被解释为意味着“至少一个”或“一个或更多个”)；对于用于引入权利要求叙述的定冠词的使用也是如此。此外，即使明确表述了特定数目的所引入权利要求叙述，本领域技术人员也应明白，这种叙述通常应被解释为意味着至少所表述的数目(例如，在没有其它修饰语的情况下，仅叙述“两个叙述”通常意味着至少两个叙述，或者两个或更多个叙述)。
此外，在那些使用了类似于“A、B和C等中至少一个”的常规用语的情况下，一般来说，这样的句子结构意指本领域技术人员将理解的该常规用语(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”将包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、一同具有A和B、一同具有A和C、一同具有B和C、和/或一同具有A、B和C等的系统)。通常，这样句子结构意指本领域技术人员将理解的该常规用语(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”将包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、一同具有A和B、一同具有A和C、一同具有B和C、和/或一同具有A、B和C等的系统)。本领域技术人员还应当理解，无论在说明书、权利要求还是附图中，实际上给出两个或更多个备选项的任何转折词和/或短语应当被理解为预期包括两项中的一个、两项中的任一个或两项的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。另外，除非另有说明，词语“大约”、“大概”、“约”、“大体上”等的使用是指增加或减少10％。
为便于说明和描述，已提供了示例性实施方式的上述描述。这并不旨在是详尽的或局限于所公开的确切形式，依照上述教导，各种修改和变形都是可能的，或者可以从所公开的实施方式的实际应用中获得各种修改和变形。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同物来限定。

Claims (20)

1.一种微机电系统MEMS装置，所述MEMS装置包括：
隔膜；
背板，所述背板与所述隔膜间隔开一定距离，在所述背板与所述隔膜之间形成有气隙，所述背板包括：
第一表面，所述第一表面面向所述隔膜；以及
相反的第二表面，所述相反的第二表面背对所述隔膜；
其中，所述背板的所述第一表面和所述相反的第二表面协同限定多个通孔，所述多个通孔延伸穿过所述背板以允许来自所述气隙的空气流过所述多个通孔；
其中，所述多个通孔中的每一个通孔包括沿着所述第一表面设置的第一孔、沿着所述相反的第二表面设置的第二孔、以及在所述第一表面与所述相反的第二表面之间延伸的侧壁；并且
其中，所述第一孔和所述第二孔具有不同的尺寸。
2.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述第一孔具有第一直径，并且所述第二孔具有第二直径，其中，所述第二直径大于所述第一直径。
3.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述多个通孔中的至少一个通孔的所述侧壁具有凹口轮廓。
4.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述多个通孔中的至少一个通孔的所述侧壁具有阶梯式轮廓。
5.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述多个通孔中的至少一个通孔的所述侧壁具有线性倾斜轮廓。
6.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述多个通孔中的至少一个通孔的所述侧壁具有非线性轮廓。
7.根据权利要求1所述的MEMS装置，所述MEMS装置还包括第二背板，所述第二背板相对于所述第一背板被定位在所述隔膜的相反侧上，所述第二背板与所述隔膜间隔开第二距离，在所述第二背板与所述隔膜之间形成有第二气隙。
8.根据权利要求7所述的MEMS装置，其中，所述第二背板包括：
第三表面，所述第三表面面对所述隔膜的所述相反侧；以及
相反的第四表面，所述相反的第四表面背对所述隔膜的所述相反侧；
其中，所述第二背板的所述第三表面和所述相反的第四表面协同限定延伸穿过所述第二背板的第二多个通孔；
其中，所述第二多个通孔中的每一个通孔包括沿着所述第三表面设置的第三孔、沿着所述相反的第四表面设置的第四孔、以及在所述第三表面与所述相反的第四表面之间延伸的第二侧壁。
9.根据权利要求8所述的MEMS装置，其中，所述第一多个通孔中的每一个通孔的所述第一侧壁具有第一轮廓，并且所述第二多个通孔中的每一个通孔的所述第二侧壁具有第二轮廓。
10.根据权利要求9所述的MEMS装置，其中，所述第一轮廓与所述第二轮廓相同。
11.根据权利要求9所述的MEMS装置，其中，所述第一轮廓与所述第二轮廓不同。
12.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述MEMS装置包括MEMS麦克风。
13.一种用于微机电系统MEMS装置的背板，所述背板包括：
第一表面，所述第一表面被构造成面向隔膜，所述第一表面具有第一多个孔，所述第一多个孔限定所述第一表面的第一开孔率；以及
相反的第二表面，所述相反的第二表面被构造成背对所述隔膜，所述相反的第二表面具有第二多个孔，所述第二多个孔限定所述相反的第二表面的第二开孔率；
其中，所述第一表面的所述第一开孔率小于所述相反的第二表面的所述第二开孔率。
14.根据权利要求13所述的背板，其中，所述第一多个孔和所述第二多个孔被定位成对齐，从而协同形成延伸穿过所述背板的多个通孔。
15.根据权利要求14所述的背板，其中，所述多个通孔中的每一个通孔包括侧壁，所述侧壁在所述第一表面和所述相反的第二表面之间延伸。
16.根据权利要求15所述的背板，其中，所述多个通孔中的至少一个通孔的所述侧壁具有凹口轮廓。
17.根据权利要求15所述的背板，其中，所述多个通孔中的至少一个通孔的所述侧壁具有阶梯式轮廓。
18.根据权利要求15所述的背板，其中，所述多个通孔中的至少一个通孔的所述侧壁具有线性倾斜轮廓。
19.根据权利要求15所述的背板，其中，所述多个通孔中的至少一个通孔的所述侧壁具有非线性轮廓。
20.一种微机电系统MEMS装置，所述MEMS装置包括：
隔膜；
背板，所述背板与所述隔膜间隔开一定距离，在所述背板与所述隔膜之间形成有气隙，所述背板包括：
第一表面，所述第一表面面向所述隔膜，所述第一表面具有第一多个孔，所述第一多个孔限定所述第一表面的第一开孔率；以及
相反的第二表面，所述相反的第二表面背对所述隔膜，所述相反的第二表面具有第二多个孔，所述第二多个孔限定所述相反的第二表面的第二开孔率；
其中，所述第一表面的所述第一开孔率小于所述相反的第二表面的所述第二开孔率。
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