CN110800317A - Mems中的声学缓解 - Google Patents

Abstract

一种微机电系统(MEMS)电机包括基板、背板和隔膜。基板具有第一表面和第二表面。第二表面具有槽，该槽至少部分延伸到基板中。端口延伸穿过基板。背板被安装到基板的第一表面，并且背板覆盖端口的至少一部分。隔膜位于背板与基板之间。隔膜响应于声能通过端口而相对于背板移动。

Description

MEMS中的声学缓解

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月26日提交的美国临时专利申请No.62/537,240的权益和优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及微机电系统麦克风。更具体地，本公开涉及在用于高声压级应用的这种麦克风中的声学缓解。

背景技术

为了帮助读者理解而提供以下说明。所提供的信息和引用的参考文献均不被认为是现有技术。可以在麦克风中使用微机电系统(MEMS)，以将声能转换为电信号。电信号可以由诸如膝上型计算机、手机、平板电脑等的设备使用。MEMS麦克风通常用于低声压级声学活动，而传统MEMS麦克风对于高声压级(SPL)声学活动通常具有糟糕的特性。

发明内容

例示性微机电系统(MEMS)电机包括基板、背板和隔膜。基板具有第一表面和第二表面。第二表面具有至少部分延伸到基板中的槽。端口延伸穿过基板。背板被安装到基板的第一表面，并且所述背板覆盖所述端口的至少一部分。隔膜位于所述背板与所述基板之间。隔膜响应于声能通过所述端口而相对于所述背板移动。

在MEMS电机的一些实施方式中，第二表面被配置为安装到麦克风基板，并且所述槽在MEMS电机的基板与麦克风基板之间形成泄漏路径。在一些实施方式中，所述槽从基板的外边缘延伸到所述端口。在一些实施方式中，第二表面包括至少部分延伸到所述基板中的多个槽。在一些实施方式中，所述槽的宽度在40微米至50微米之间，并且所述槽的长度约为200微米。在这样的实施方式中，所述槽的宽度与所述槽的长度的纵横比至多为0.25。在例示性实施方式中，穿过所述槽的泄漏路径不在背板与隔膜之间通过。

例示性麦克风包括微机电系统(MEMS)电机、麦克风基板和盖。MEMS电机包括具有第一表面和第二表面的MEMS基板。第一端口延伸穿过MEMS基板。MEMS电机还包括安装到MEMS基板的第一表面的背板。背板覆盖第一端口的至少一部分。MEMS电机还包括介于背板与MEMS基板之间的隔膜。隔膜响应于声能通过第一端口而相对于背板移动。麦克风基板具有第一表面和第二表面。麦克风基板的第一表面包括至少部分延伸到基板中的槽。盖被安装到麦克风基板。盖包围MEMS电机。盖和麦克风基板封闭后腔容积。MEMS电机被安装到麦克风基板的第一表面，使得麦克风基板中的槽在MEMS电机的第一端口与后腔容积之间形成第一泄漏路径。

例示性麦克风包括微机电系统(MEMS)电机、麦克风基板、盖和焊接掩模。MEMS电机包括具有第一表面和第二表面的MEMS基板。第一端口延伸穿过MEMS基板。MEMS电机还包括安装到MEMS基板的第一表面的背板。背板覆盖第一端口的至少一部分。MEMS电机还包括介于背板与MEMS基板之间的隔膜。隔膜响应于声能通过第一端口而相对于背板移动。麦克风基板具有第一表面和第二表面。盖被安装到麦克风基板。盖包围MEMS电机。盖和麦克风基板封闭后腔容积。焊接掩模被设置在麦克风基板的第一表面与MEMS基板的第二表面之间。焊接掩模包括从MEMS基板的第一端口延伸到MEMS基板的外边缘的槽，使得焊接掩模中的槽形成到后腔容积的泄漏路径。

以上发明内容仅仅是例示性的并且不旨在以任何方式限制。除了以上描述的示例方面，实施方式和特征，通过参照以下的附图和详细描述，其它方面、实施方式和特征将变得明显。

附图说明

图1A至图1C是根据例示性实施方式的MEMS麦克风的横截面图。

图2A是MEMS电机的横截面图。

图2B是MEMS电机的俯视图。

图3A和图3C是根据例示性实施方式的MEMS电机的横截面图。

图3B和图3D是根据例示性实施方式的MEMS电机的俯视图。

图4是根据例示性实施方式的MEMS麦克风的输出线性度的曲线图。

图5是根据例示性实施方式的制造MEMS电机的方法的流程图。

图6是根据例示性实施方式的MEMS电机中的经由切割盘形成的槽的图示。

图7A和图7B是根据例示性实施方式的MEMS电机中经由蚀刻形成的槽的图示。

图8是根据例示性实施方式的MEMS麦克风的横截面图。

图9A至图9C是根据例示性实施方式的焊接掩模轮廓。

图10是根据例示性实施方式的制造MEMS麦克风的方法的流程图。

图11是根据例示性实施方式的在麦克风基板中具有泄漏路径的MEMS麦克风的横截面图。

图12是根据例示性实施方式的MEMS麦克风的横截面图。

本公开的前述和其它特征将根据下面结合附图的描述和所附权利要求书将变得显而易见。应当明白，这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施方式，并因此，不被视为对其范围的限制，本公开通过使用附图，以附加特异性和细节进行描述。

具体实施方式

在以下详细描述中，参照了附图，附图形成说明书的一部分。在图中，类似符号通常标识类似部件，除非上下文另有规定。在该详细描述、附图，以及权利要求书中描述的例示性实施方式不是旨在进行限制。在不脱离在此提出的主旨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。容易理解的是，如本文总体描述并在附图中例示的本公开的方面以被设置、替代、组合并设计为多种不同的配置，这些都是明确地预期的并成为本公开的一部分。

微机电系统(MEMS)麦克风可以用于各种电子设备(诸如，膝上型计算机、手机、平板电脑等)。MEMS元件可以包括背板和隔膜。背板可以相对于装置而被固定，并且当声能遇到隔膜时，隔膜可以相对于背板移动。因此，声能会导致隔膜相对于背板振动或振荡。背板与隔膜片之间的电容基于背板与隔膜之间的距离变化而变化。

许多MEMS麦克风已针对特定条件(诸如，声压级(SPL))进行了评估。声压级是由声波引起的压力变化。也就是说，声波是空气(或诸如水的其他材料)的压缩或解压缩，并且声压级与压缩或解压缩的量有关。声压级越高，空气被压缩或解压缩的程度就越大。对于相对高的声压级，许多MEMS麦克风表现不佳。例如，如果声波的声压级太高，则背板与隔膜之间的电容可能不能指示声波。也就是说，太高的声压级可能会使MEMS器件超出其额定工作条件，从而导致糟糕的输出信号。

在本文描述的各种实施方式中，在MEMS麦克风中提供了声学路径，所述声学路径允许更快和/或更有效地均衡跨MEMS电机的气压。在传统的MEMS麦克风中，跨MEMS电机的气压的均衡取决于要在隔膜与背板之间通过的空气，这通常是气流限制的。然而，在高声压级应用中，MEMS麦克风的后腔容积与外部环境之间的压力的更快均衡提高了MEMS麦克风输出的声音质量。在本文所述的各种实施方式中，提供了绕过MEMS电机的背板/隔膜的空气路径，从而允许MEMS麦克风的后腔容积与外部环境之间的额外空气流动。

图1A至图1C是根据例示性实施方式的MEMS麦克风的横截面图。图1A的MEMS麦克风100包括基板105、盖110、MEMS电机120以及处理电路125。在另选实施方式中，可以使用额外的、更少的和/或不同的元件。

在图1A所示的实施方式中，MEMS电机120被定向在延伸穿过基板105的声学端口115上方。在基板105与盖110之间形成密封件，使得空气通过声学端口115和MEMS电机120在外部环境与后腔容积135之间流动。

图1A是底部端口型MEMS麦克风的图示，其中，声学端口115延伸穿过基板105，并且MEMS电机120定向在声学端口115上方。图1B的MEMS麦克风150包括与图1A的MEMS麦克风100相似的元件，但声学端口115延伸穿过盖110。因此，后腔容积135由MEMS电机120的基板的内表面与基板105限定。MEMS麦克风150可以被称为顶部端口型MEMS麦克风。图1C的MEMS麦克风160包括与图1A的MEMS麦克风100和图1B的MEMS麦克风150相似的元件，但声学端口115延伸穿过盖110，并且MEMS电机120定向在声学端口115上方。MEMS麦克风160可以被称为盖上MEMS型MEMS麦克风。尽管图1A-1C示出了元件的三种不同构造，但是可以使用元件的任何其他合适的布置。例如，处理电路125可以被附接到盖110或者可以被集成到MEMS电机120中，或者用于与外部设备通信的外部电焊盘可以位于基板105和/或盖110的外表面上。

图2A是MEMS电机220的沿着图2B的线265的横截面图。MEMS电机220包括背板240、隔膜245和麦克风基板205。具有声学端口215的麦克风基板205可以安装在MEMS麦克风100的基板105上。例如，声学端口215可以与声学端口115对准。在例示性实施方式中，当气压和/或声能通过声学端口215时，隔膜245移动得更靠近或更远离背板240。可以监测背板240与隔膜245之间的电容，以将声能转换成指示声能的电信号。例如，处理电路125可以监视MEMS电机120或MEMS电机220的电容，并生成指示声能的电信号，该电电信号可以是数字的或模拟的。

如图2A所示，背板240包括允许空气通过背板240的通风孔。箭头250例示了空气通过声学端口215、经过隔膜245以及通过背板240中的通风孔的路径。尽管箭头250指示沿特定方向的移动，但在另选实施方式中，空气可以沿相反方向流动。图2A所示的MEMS电机220是自由板设计，因为隔膜245没有被机械地联接到背板240或麦克风基板205，并且相对于背板240和/或麦克风基板205具有一定程度的自由度。然而，在另选实施方式中，可以使用任何其他合适的设计，诸如，约束板设计(例如，将隔膜245固定到背板240和/或麦克风基板205的设计)。

在高声压级的情况下，图2A所示的空气路径可能会受到很大限制。通过不允许跨MEMS电机120或MEMS电机220的气压足够迅速地均衡，来自MEMS麦克风100的电信号可能会失真。在本文所述的各种实施方式中，提供了不同的和/或附加的空气路径以更快地均衡跨MEMS电机120的气压。

图3A和图3C是根据例示性实施方式的MEMS电机的横截面图。类似于图2A的MEMS电机220，MEMS电机320包括背板240、隔膜245和麦克风基板205。麦克风基板205被固定到MEMS麦克风的基板(例如，MEMS麦克风100的基板105)。图3A是MEMS电机320的沿着图3B的线365的横截面图，并且图3C是MEMS电机320的沿着图3D的线365的横截面图。如图3B和3D所示，MEMS电机320可以包括两个隔膜245(和两个相应的背板240)。在另选实施方式中，可以使用任何合适数量的隔膜245。例如，可以使用一个隔膜245或超过两个隔膜245。在一些情况下，隔膜245的数量越多，声学端口215的总面积越大，并且隔膜245的总面积越大，这提高了高声压级的性能。

如图3B和图3D所示，MEMS电机320可以包括从声学端口215延伸到MEMS电机320的外边缘的槽(slot)360。如图3A所示，槽360可以提供用于供空气在MEMS电机320与麦克风基板205之间通过的泄漏路径，如标为350的箭头所示。因此，参照图1A至图1C，槽360可以提供泄漏路径以使空气从外部环境移动到后腔容积135而无需绕过隔膜。减少外部环境与后腔容积135之间的空气流动的限制可以增加麦克风在相对低的频率下的频率响应。在图3A和图3C所示的实施方式中，槽360被形成在基板255的底表面上。在另选实施方式中，槽360可以被形成在麦克风基板205中。

在图3B和图3D所示的实施方式中，每个声学端口215包括四个槽360。在另选实施方式中，每个声学端口215可以包括少于四个槽360或多余四个槽360。四个槽360可以用于围绕隔膜245均匀地提供泄漏路径。例如，在使用一个槽360的实施方式中，由通过槽360的空气产生的湍流会在高声压级下产生不期望的麦克风响应。使用长度比宽度大(例如，高纵横比)的多个槽360，通过槽360的空气流动更加层流且更少湍流，从而提高了MEMS电机320的性能。在例示性实施方式中，每个槽360具有50微米(μm)宽乘40μm高的横截面积，并且大约为200μm长。在这样的实施方式中，槽360的宽度与长度的纵横比至多为0.25。在另选实施方式中，每个槽360可以宽于或窄于50μm，高于或低于40μm，和/或长于或短于200μm。因此，在这样的实施方式中，可以针对特定应用将槽360的纵横比调高或调低。例如，可以运行麦克风和/或MEMS电机120的仿真以确定最合适的纵横比。槽360的尺寸和数量可以在仿真中改变，以确定用于特定应用的槽的合适尺寸(例如，纵横比)和数量。

尽管在图3A和图3C中未明确示出，但是MEMS基板255和基板205可以使用任何合适的方法彼此固定。例如，可以在MEMS基板255与基板205之间使用环氧树脂或胶水。在这样的示例中，可以按照使环氧树脂或胶水不干扰或填充槽360的方式使用环氧树脂或胶水。

图4是根据例示性实施方式的MEMS麦克风的输出线性度的曲线图。图4的曲线图在x轴上包括以分贝(dB)为单位的声音发生器的声音输出电平，以及y轴上以dB为单位的MEMS麦克风的相对输出。+10dBrG(相对于发生器的分贝)的参考因数被应用于MEMS麦克风的输出，以确定图4所示的相对输出。也就是说，图4的曲线图中的曲线已通过约104dB SPL进行了归一化。因为y轴是相对输出，所以完美线性的麦克风在所有发生器输出电平(即，沿x轴)处具有0dB的输出。虚线405绘制了参考信号(例如，来自麦克风的用作比较参考的信号)的相对输出，线410绘制了具有单个大声学路径的MEMS麦克风的相对输出，并且线415绘制了具有多个声学路径槽360(例如，图3A至图3D的MEMS电机320)的MEMS麦克风的相对输出。

如线410所示，在发生器声音输出的大约130dB以上，具有一个大声学路径的MEMS麦克风变得越来越非线性。在大约140dB的发生器输出以上，不具有槽360的MEMS麦克风的相对输出高于4dB。然而，如线415所示，具有多个槽360的MEMS麦克风的相对输出基本上是线性的，直到大约155dB的发生器输出为止。例如，对于低于约155dB的发生器输出电平，具有槽360的MEMS麦克风的相对输出在约+/-1dB内。

图5是根据例示性实施方式的制造MEMS电机的方法的流程图。在另选实施方式中，可以执行额外的、更少的和/或不同的操作。另外，箭头和流程图的使用并不意味着对操作或信息的顺序或流进行限制。例如，在另选实施方式中，可以同时执行两个或更多个操作。

在操作505中，制造MEMS电机。例如，可以利用MEMS基板、背板和隔膜制造MEMS电机220。可以使用任何合适的方法来制造MEMS电机。

在操作510中，在MEMS电机中形成槽。在例示性实施方式中，槽360被形成在MEMS基板的底侧。可以使用任何合适的方法来形成槽360。例如，图6是根据例示性实施方式经由切割盘形成MEMS电机中的槽的图示。如图6所示，切割盘605可以用于切割槽360。在图6所示的实施方式中，可以在多个MEMS电机320中同时形成槽360(如在将MEMS电机320切成多个单独的MEMS电机320之前)。

图7A和图7B是根据例示性实施方式的MEMS电机中的经由蚀刻形成的槽的图示。图7A是具有MEMS基板255和背板240的MEMS电机的一部分的横截面图。可以使用掩模705来掩蔽基板255的底侧(在图7A和图7B中在基板255的顶部处)。诸如深反应离子蚀刻(DRIE)的蚀刻可以用于蚀刻掉MEMS基板255的未被掩模705覆盖的部分，从而形成图7B中的槽360。尽管图3B和图3D将槽360示出为直的，但是在诸如使用蚀刻方法形成槽360的实施方式的另选实施方式中，槽360可以是任何合适的形状。可以从MEMS基板255去除掩模705。

在操作515中，可以将MEMS电机固定到基板。例如，如图1A所示，MEMS电机120可以被固定到基板105上。MEMS电机的底侧(例如，形成有槽的一侧)可以是MEMS电机的固定至MEMS麦克风的基板的一侧。MEMS电机120的声学端口可以与MEMS麦克风基板的声学端口对准，使得声能可以通过。

在操作520中，可以将MEMS电机封闭。例如，如图1A所示，盖110可以被固定到基板105，使得MEMS电机120处于由盖110和基板105限定的容积内。如上所述，尽管图1A示出了底部端口型MEMS麦克风，但是具有槽360的MEMS电机可以以任何合适的构造(诸如，顶部端口型MEMS麦克风(例如，如图1B所示)或盖上MEMS麦克风(例如，如图1C所示))使用。

在以上关于图3至图7讨论的各种实施方式中，通过在MEMS电机的底部中形成狭缝来创建泄漏路径，所述狭缝产生用于空气在后腔容积与声学端口之间(例如，对于底部端口型MEMS麦克风和盖上MEMS麦克风)通过的路径。然而，可以以任何其他合适的方式形成泄漏路径。例如，在用环氧树脂将MEMS电机胶合到麦克风基板的实施方式中，MEMS电机周围的焊接掩模中的间隙可以提供泄漏路径。

图8是根据例示性实施方式的MEMS电机的横截面图。MEMS麦克风800包括具有声学端口815的麦克风基板805和经由线缆830电连接至MEMS电机820的ASIC825。在另选实施方式中，可以使用额外的、更少的和/或不同的元件。

如图8所示，槽860在声学端口815与后腔容积835之间提供了泄漏路径。槽860可以执行与图3A的槽360相似的功能。在图8所示的实施方式中，槽860被形成在焊接掩模内。在图8所示的实施方式中，通过在MEMS电机820与麦克风基板805之间不提供焊接掩模来形成槽860。在一些实施方式(如图12中所示的实施方式)中，代替在焊接掩模中形成槽或除了在焊接掩模中形成槽之外，可以在麦克风基板805中形成槽。

图9A至图9C是根据例示性实施方式的焊接掩模轮廓。图9A至图9C的视图示出了用于麦克风基板805的顶表面(即，麦克风基板805的附接有ASIC 825和MEMS电机820的表面)的焊接掩模。图9A至图9C中的每一个图都包括声学端口815，围绕该声学端口815的是MEMS电机820的轮廓。区域905内不存在焊料。在一些实施方式中，可以使用不将焊料放置在区域905内的焊接掩模。在另选实施方式中，可以将焊料放置在区域905内，然后移除(例如，经由蚀刻)。

在图9A所示的实施方式中，由区域905形成的槽可以为80微米宽、45微米高并且间隔开120微米。图9A中所示的实施方式总共具有八个槽，其中，在第一侧上具有四个槽，而在相对侧上具有四个槽。在一些实施方式中，图9A中所示的实施方式的构造提供了足够的泄漏路径，同时还将MEMS电机820牢固地保持到麦克风基板805。然而，在另选实施方式中，可以使用区域905的任何合适的形状或取向(如图9B和图9C所示的形状或取向)。

在另选实施方式中，槽可以是任何合适的形状。例如，因为一个大槽具有低的声阻，所以使用一个大槽可以提供大量的减感(desensitization)。但是，使用一个大槽可能具有非线性性能。使用多个较小的槽可以减轻某些非线性性能，但具有比单个大槽高的总声阻。可以根据麦克风800的特定用途来选择槽的特定取向或设计。

图10是根据例示性实施方式的制造MEMS麦克风的方法的流程图。在另选实施方式中，可以执行额外的、更少的和/或不同的操作。另外，箭头和流程图的使用并不意味着对操作或信息的顺序或流进行限制。例如，在另选实施方式中，可以同时执行两个或更多个操作。

在操作1005中，制造MEMS电机。例如，可以利用MEMS基板、背板和隔膜制造MEMS电机820。可以使用任何合适的方法来制造MEMS电机。

在操作1010中，将焊接掩模应用到麦克风基板。例如，可以使用图9A至图9C所示的焊接掩模中的一个。在操作1015中，可以将MEMS电机固定到基板。例如，可以经由在操作1010中应用的焊料将MEMS电机焊接到基板上。MEMS电机与基板之间的焊料具有不带有焊料的槽(例如，槽860)，所述槽提供泄漏路径以使空气在麦克风基板的声学端口与麦克风的后腔容积(组装后)之间通过。

在操作1020中，可以封闭MEMS电机。例如，如图8所示，盖可以被固定到基板805，使得MEMS电机820处于由盖和基板805限定的容积内。尽管图8示出了底部端口型MEMS麦克风，但是在焊接掩模中具有槽860的MEMS电机可以以任何合适的构造(诸如，顶部端口型MEMS麦克风(例如，如图1B所示)或盖上MEMS麦克风(例如，如图1C所示))使用。

图11是根据例示性实施方式的在麦克风基板中具有泄漏路径的MEMS麦克风的横截面图。MEMS麦克风1100包括具有声学端口1115的麦克风基板1105以及经由线缆1130电连接至MEMS电机1120的ASIC 1125。在另选实施方式中，可以使用额外的、更少的和/或不同的元件。

在图11的实施方式中，麦克风基板1105包括形成在麦克风基板1105内的泄漏路径1160。尽管图11描绘了一个泄漏路径1160，但是可以使用任何其他合适数量的泄漏路径。形成泄漏路径1160以提供空气在声学端口1115与后腔容积1135之间通过的路径。

泄漏路径1160可以以任何合适的方式形成。例如，可以通过从麦克风基板1105去除材料(例如，经由蚀刻、钻孔等)来形成泄漏路径1160。在另一个示例中，可以使用多层材料来构建基板1105。可以形成各种层，而无需在泄漏路径1160处提供材料。在一些情况下，因为与较短的路径相比单个相对长的泄漏路径1160减少了麦克风性能的非线性，所以与较短的泄漏路径相比泄漏路径1160可能是有益的。

本文所述的主题有时例示了包含在不同的其它组件内或与其相连接的不同组件。应当理解，这样描绘的架构是例示性的，而事实上，可以实现获得相同功能的许多其它架构。在概念意义上，用于获得相同功能的组件的任何布置都有效地“关联”，以使获得希望功能因而，在此为获得特定功能而组合的任两个组件都可以被看作彼此“相关联”，以使获得希望功能，而与架构或中间组件无关。类似地，同样地，这样关联的任两个组件还可以被视作彼此“在工作上连接”，或“在工作上联接”，以实现期望功能，并且能够这样关联的任何两个组件也可以被视作可彼此“在工作上联接”，以实现期望功能。能够在工作上联接的具体示例包括但不限于，物理上可配合和/或物理上相互作用的组件和/或可无线地交互和/或无线地交互的组件和/或逻辑上交互和/或逻辑上可交互组件。

针对本文中复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或申请在适当时候从复数翻译成单数和/或从单数翻译成复数。为清楚起见，可以在本文中明确地阐述各种单数/复数置换。

本领域技术人员将理解，通常，在此使用的，而且尤其是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当解释为“至少具有”，术语“包含”应当解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员将进一步理解，如果意图陈述特定数量的引用的权利要求，则这种意图将明确地在该权利要求中陈述，此外在没有这些列举的情况下，不存在这种意图。例如，为了帮助理解，上文所附权利要求可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”来介绍权利要求列举。然而，使用这种短语不应被认为暗示由不定冠词“一(a)”或“一(an)”介绍的权利要求列举将包含这种介绍权利要求列举的任何特定权利要求限制于仅包含一个这种列举的发明，即使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(a)”或“一(an)”的不定冠词(例如，“一(a)”或“一(an)”通常应当被解释成意指“至少一个”或“一个或更多个”)；对于使用用于引用权利要求陈述的定冠词也是如此。另外，即使明确地陈述了特定数量的引用的权利要求陈述，本领域技术人员也应当认识到，这种列举通常应当被解释成，至少意指所陈述数量(例如，“两个列举”的裸列举在没有其它修饰语的情况下通常意指至少两个列举，或者两个或更多个列举)。此外，在使用类似于“A、B、以及C等中的至少一个”的惯例的那些实例中，通常，这种句法结构希望本领域技术人员在意义上理解这种惯例(例如，“具有A、B以及C中的至少一个的系统”应当包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的系统)。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯例的那些实例中，一般来说，这种句法结构希望本领域技术人员在意义上应当理解这种惯例(例如，“具有A、B、或C中的至少一个的系统”应当包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B以及C一起等的系统)。本领域技术人员还应当理解，实际上，呈现两个或更多个另选术语的任何转折词和/短语(无论在说明书中、权利要求中，还是在附图中)应当被理解成，设想包括这些术语中一个、这些术语中的任一个或者两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解成包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。此外，除非另外加以指明，使用词语“近似”、“大约”、“大概”、“大致”等意指加或减百分之十。

出于例示和描述的目的，呈现了例示性实施方式的前述描述。该描述不旨在是详尽的或者限于所公开精确形式，而是可以根据上述教导进行修改和改变，或者可以根据所公开实施方式的实践来获取。本发明的范围旨在通过附于此的权利要求及其等同物来限定。

Claims (20)

1.一种微机电系统(MEMS)电机，所述MEMS电机包括：

MEMS基板，所述MEMS基板具有第一表面和第二表面，其中，所述第二表面包括至少部分延伸到所述MEMS基板中的槽，并且其中，端口延伸穿过所述MEMS基板；

背板，所述背板被安装到所述MEMS基板的所述第一表面，其中，所述背板覆盖所述端口的至少一部分；以及

隔膜，所述隔膜介于所述背板与所述MEMS基板之间，其中，所述隔膜响应于声能通过所述端口而相对于所述背板移动。

2.根据权利要求1所述的MEMS电机，其中，所述第二表面被配置为安装到麦克风基板，并且其中，所述槽在所述MEMS基板与麦克风基板之间形成第一泄漏路径。

3.根据权利要求2所述的MEMS电机，其中，所述第一泄漏路径在声能通过所述背板之前提供所述声能的泄漏。

4.根据权利要求2所述的MEMS电机，其中，所述隔膜和所述基板包括第二泄漏路径，所述第二泄漏路径被构造为允许所述声能绕过所述隔膜并从所述背板离开。

5.根据权利要求4所述的MEMS电机，其中，所述第二泄漏路径包括接近所述隔膜的周边的一个或更多个通道。

6.根据权利要求1所述的MEMS电机，其中，所述槽从所述MEMS基板的外边缘延伸到所述端口。

7.根据权利要求1所述的MEMS电机，其中，所述第二表面包括至少部分延伸到所述MEMS基板中的多个槽。

8.根据权利要求1所述的MEMS电机，其中，所述槽的宽度在40微米至50微米之间。

9.根据权利要求7所述的MEMS电机，其中，所述槽的长度约为200微米。

10.根据权利要求1所述的MEMS电机，其中，所述槽的宽度与所述槽的长度的纵横比至多为0.25。

11.一种麦克风，所述麦克风包括：

微机电系统(MEMS)电机，所述MEMS电机包括：

MEMS基板，所述MEMS基板具有第一表面和第二表面，其中，第一端口延伸穿过所述MEMS基板；

背板，所述背板被安装到所述MEMS基板的所述第一表面，其中，所述背板覆盖所述第一端口的至少一部分；以及

隔膜，所述隔膜介于所述背板与所述MEMS基板之间，其中，所述隔膜响应于声能通过所述第一端口而相对于所述背板移动；

麦克风基板，所述麦克风基板具有第一表面和第二表面，其中，所述麦克风基板包括泄漏路径，所述泄漏路径至少部分延伸到所述麦克风基板中；以及

盖，所述盖被安装到所述麦克风基板，其中，所述盖围绕所述MEMS电机，其中，所述盖和所述麦克风基板封闭后腔容积，并且

其中，所述MEMS电机被安装到所述麦克风基板的第一表面，并且所述泄漏路径提供从所述第一端口到所述后腔容积的路径。

12.根据权利要求11所述的麦克风，其中，所述泄漏路径包括所述麦克风基板的第一表面中的槽，并且其中，所述槽从所述MEMS基板的外边缘延伸到所述第一端口。

13.根据权利要求11所述的麦克风，其中，所述麦克风基板的第一表面包括多个槽，所述多个槽至少部分延伸到所述麦克风基板中。

14.根据权利要求11所述的麦克风，所述麦克风还包括处理电路，所述处理电路在工作上联接到所述MEMS电机，其中，所述处理电路被配置为监视所述背板与所述隔膜之间的电容，并基于所述背板与所述隔膜之间的电容输出指示通过所述第一端口和所述第二端口的声能的信号。

15.根据权利要求11所述的麦克风，其中，所述MEMS电机的所述第一端口与延伸穿过所述麦克风基板的第二端口对准。

16.根据权利要求15所述的麦克风，其中，所述泄漏路径包括从所述第二端口穿过所述麦克风基板的内部延伸到所述麦克风基板的所述第一表面的位于所述MEMS电机的宽度之外的部分的腔体。

17.一种麦克风，所述麦克风包括：

微机电系统(MEMS)电机，所述MEMS电机包括：

MEMS基板，所述MEMS基板具有第一表面和第二表面，其中，第一端口延伸穿过所述MEMS基板；

背板，所述背板被安装到所述MEMS基板的第一表面，其中，所述背板覆盖所述第一端口的至少一部分；以及

隔膜，所述隔膜介于所述背板与所述MEMS基板之间，其中，所述隔膜响应于声能通过所述第一端口而相对于所述背板移动；

麦克风基板，所述麦克风基板具有第一表面和第二表面；

盖，所述盖被安装到所述麦克风基板，其中，所述盖围绕所述MEMS电机，其中，所述盖和所述麦克风基板封闭后腔容积；以及

焊接掩模，所述焊接掩模被设置在所述麦克风基板的第一表面与所述MEMS基板的第二表面之间，其中，所述焊接掩模包括从所述MEMS基板的所述第一端口延伸到所述MEMS基板的外边缘的槽，使得所述焊接掩模中的所述槽形成到所述后腔容积的泄漏路径。

18.根据权利要求17所述的麦克风，其中，所述焊接掩模包括至少部分延伸到所述麦克风基板中的多个槽。

19.根据权利要求17所述的麦克风，所述麦克风还包括处理电路，所述处理电路在工作上联接到所述MEMS电机，其中，所述处理电路被配置为监视所述背板与所述隔膜之间的电容，并基于所述背板与所述隔膜之间的电容输出指示通过所述第一端口和所述第二端口的声能的信号。

20.根据权利要求17所述的麦克风，其中，所述槽的宽度与所述槽的长度的纵横比至多为0.25。

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