CN112492482A - 微型麦克风防尘装置及mems麦克风 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，其中微型麦克风防尘装置包括支撑载体和设置在支撑载体上的防尘膜；支撑载体包括支撑固定防尘膜的固定部以及设置在固定部中心位置的通孔；在固定部上设置有自固定部凸出并穿过防尘膜的定位部，在微型麦克风的制造过程中，定位部与防尘膜一侧的基板接触定位。利用上述发明能够确保防尘膜在制造过程中与基板之间的密着性，防止其在制造过程中脱落或者翘曲。

Description

微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风

技术领域

本发明涉及声学技术领域，更为具体地，涉及一种微型麦克风防尘装置及设置有该防尘装置的MEMS麦克风。

背景技术

现有的防尘装置在制造过程中，通常是在基板上形成牺牲层，然后在牺牲成上形成防尘装置，当基板与牺牲层均使用有机材料的情况下，如果防尘装置的支撑载体也使用有机层形式，则在形成支撑载体的光刻处理，牺牲层上的有机材料也会被溶解，进而导致牺牲层和防尘装置的防尘膜之间的接触面积变小，发生防尘装置从基板上脱落的风险。

此外，在对载体层的有机材料进行热固化处理中，因载体层与防尘膜之间的热膨胀率存在差异，也会导致载体层一侧发生翘曲，这种情况也会影响牺牲层与防尘膜之间的有效接触面积，同样会导致防尘装置从牺牲层剥离，甚至脱落的不良情况。

因此，目前亟需一种防尘装置，能够在制造过程中确保防尘膜与牺牲层之间的有效接触面积，防止防尘装置在制造过程中发生翘曲或者脱落。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，以解决目前防尘装置在制造过程中，防尘膜与牺牲层之间的有效接触面积会受各种因素的影响而减小，导致装置脱落等不良问题。

本发明提供的微型麦克风防尘装置，包括支撑载体和设置在支撑载体上的防尘膜；支撑载体包括支撑固定防尘膜的固定部以及设置在固定部中心位置的通孔；在固定部上设置有自固定部凸出并穿过防尘膜的定位部，在微型麦克风的制造过程中，定位部与防尘膜一侧的基板接触定位。

此外，优选的技术方案是，定位部设置有至少一个，且定位部关于防尘膜的中心呈均匀或对称分布。

此外，优选的技术方案是，在平行于防尘膜的方向上，定位部的截面形状为圆形、弧形、眉型、长方形、三角形或者弧形。

此外，优选的技术方案是，定位部设置有一个，且定位部为包围防尘膜的连续结构。

此外，优选的技术方案是，定位部的形状为圆形、长方形或者具有至少五个边的规则多边形。

此外，优选的技术方案是，在微型麦克风的制造过程中，在基板上设置牺牲层，防尘膜形成在牺牲层远离基板的一侧；支撑载体设置在防尘膜远离牺牲层的一侧；并且，定位部穿过牺牲层后与基板固定连接。

此外，优选的技术方案是，定位部的高度不小于防尘膜与牺牲层的厚度之和。

此外，优选的技术方案是，防尘膜包括边缘部和设置在边缘部中心位置的过滤网；边缘部固定在固定部上，过滤网悬设在通孔内。

此外，优选的技术方案是，定位部与支撑载体为一体成型结构或是不同材料构成。

根据本发明另一方面，提供一种MEMS麦克风，包括如上述微型麦克风防尘装置；其中，微型麦克风防尘装置设置在MEMS麦克风的声孔处；或者，微型麦克风防尘装置设置在MEMS麦克风的芯片处。

利用上述微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，在未设置防尘膜的边缘部上设置有自边缘部凸出的定位部，通过定位部与防尘膜一侧的基板接触定位，在支撑载体的显影处理以及热处理过程中，能够通过支撑载体隔离外界显影液，确保防尘膜与牺牲层之间的有效接触面积，避免防尘装置在处理过程中出现脱落或者翘曲的情况。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例一的微型麦克风防尘装置的俯视图；

图2为图1中沿A-A’处的剖面图；

图3为根据本发明实施例二的微型麦克风防尘装置的俯视图；

图4为图3中沿C-C’处的剖面图；

图5为根据本发明实施例三的微型麦克风防尘装置的俯视图；

图6为根据本发明实施例四的微型麦克风防尘装置的俯视图；

图7为根据本发明实施例五的微型麦克风防尘装置的俯视图；

图8为根据本发明实施例六的微型麦克风防尘装置的俯视图；

图9为根据本发明实施例七的微型麦克风防尘装置的俯视图。

其中的附图标记包括：支撑载体1、固定部11、定位部12、防尘膜2、边缘部21、牺牲层3、基板4。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为解决现有防尘装置在制造过程中，防尘膜与牺牲层之间的有效接触面积会受各种显影液等因素的影响而减小，导致防尘装置从基板脱落等问题，本申请提供一种微型麦克风防尘装置，包括支撑载体和设置在支撑载体上的防尘膜，其中的支撑载体包括支撑固定防尘膜的固定部以及设置在固定部中心位置的通孔；在固定部上设置有自固定部凸出并穿过防尘膜的定位部，在微型麦克风的制造过程中，定位部穿过防尘膜后与防尘膜一侧的基板接触定位，通过定位部及基板的结合，对防尘膜进行定位，防止其脱落或者褶皱等。

为详细描述本发明的微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本发明实施例一的微型麦克风防尘装置的示意结构；图2示出了图1中沿A-A’处的剖面结构。

如图1和图2共同所示，本发明实施例一的微型麦克风防尘装置，包括支撑载体1和设置在支撑载体1上的防尘膜2；其中，支撑载体1包括固定部11、设置在固定部11上的定位部12以及设置在固定部11中心位置的通孔(图中未标出)。防尘膜2包括边缘部21和位于边缘部21中心位置的过滤网，边缘部21固定在固定部11上并避让定位部12设置，进而将过滤网悬设在对应位置的通孔内。

在该实施例一中，在固定部11上设置有四个呈圆柱状的定位部12，定位部12关于支撑载体1的对角线或者中轴线呈对称分布，在微型麦克风防尘装置的制造过程中，首先在基板4上形成牺牲层3，在牺牲层3上形成防尘膜2，并在防尘膜2远离基板4一侧形成支撑载体1，位于支撑载体1上的定位部12直接穿过防尘膜2及牺牲层3后与基板4固定连接，进而将防尘膜2及牺牲层3限位在基板4和支撑载体1之间，防止二者在制造过程中相互剥离。

可知，定位部12的设置位置、设置个数、尺寸及形状均存在多种变形。

具体地，图3示出了根据本发明实施例二的微型麦克风防尘装置的示意结构；图4示出了图1中沿C-C’处的剖面结构。

如图3和图4共同所示，本发明实施例二的微型麦克风防尘装置，包括支撑载体1和设置在支撑载体1上的防尘膜2；其中，支撑载体1包括固定部11、设置在固定部11上的定位部12以及设置在固定部11中心位置的通孔。进一步地，防尘膜2包括边缘部21和位于边缘部21中心位置的过滤网，边缘部21固定在固定部11上，并避让定位部12设置，进而将过滤网悬设在对应位置的通孔内。

在该实施例二中，在固定部11上设置有一个呈圆柱状的定位部12，定位部12位于支撑载体1的斜对角线上，在微型麦克风防尘装置的制造过程中，首先在基板4上形成牺牲层3，在牺牲层3上形成防尘膜2，并在防尘膜2远离基板4一侧形成支撑载体1，位于支撑载体1上的定位部12直接穿过防尘膜2及牺牲层3后与基板4固定连接，进而将防尘膜2及牺牲层3限位在基板4和支撑载体1之间，防止二者在制造过程中相互剥离。

在该实施例二中，设置一个定位部12不仅能够简化加工工艺，还同样能够对防尘膜2进行定位，防止其从基板4上脱落。

进一步地，为确保防尘膜在定位过程中的受力平衡，可在支撑载体上设置两个对称分布的定位部，在平行于防尘膜的方向上，定位部的截面形状可设置为圆形、弧形、眉型、长方形、三角形或者弧形等多种形式。

具体地，图5示出了根据本发明实施例三的微型麦克风防尘装置的结构。

如图5所示，在本发明实施例三的微型麦克风防尘装置中，在支撑载体的固定部11上设置有两个关于防尘膜2的中心呈对称分布的定位部12，定位部12的横截面形状为扇形，将定位部12设置为扇形结构相比圆柱形能够增加支撑载体与基板之间的接触面积，进而提高定位部12对防尘膜2的定位精度，防止在支撑载体显影以及热处理过程中，防尘膜2从基板上翘曲、脱落。

图6示出了根据本发明实施例四的微型麦克风防尘装置的示意结构。

如图6所示，在本发明实施例四的微型麦克风防尘装置中，在支撑载体的固定部11的相同侧的两个角部位置分别设置有一个定位部12，两个定位部12位于支撑载体的非斜对角处，且在沿与防尘膜2相平行的方向上，定位部12的横截面呈正方向结构。

在该实施四的基础上，还可将定位部12的横截面形状变形为圆形、三角形或者弧形、扇形等；同理，定位部12的设置位置也可以调整为支撑载体的两个斜对角上等。

图7示出了根据发明实施例五的微型麦克风防尘装置的俯视结构。

如图7所示，在该实施例五中，在微型麦克风防尘装置的支撑载体的固定部11上设置有三个定位部12，三个定位部12的横截面形状均为三角形，且三个定位部12中的两个定位部12位于支撑载体的同一侧的两个角部位置，另一个定位部12位于另一侧的中间位置，三个定位部12呈三角形分布。

以上各实施例均示出了定位部设置有至少一个的情况，定位部的设置位置、形状及个数均可在各实施例中相互变形，此处不再一一赘述。此外，为提高定位部对支撑载体处理过程中的显影液的隔离效果，并在热处理过程中确保防尘膜不发生褶皱、翘曲等问题，还可将定位部设置为包围防尘膜的一个连续结构形式，即定位部设置一个且为包围防尘膜的连续结构。

具体地，图8示出了根据本发明实施例六的微型麦克风防尘装置的俯视结构；图9示出了根据本发明实施例七的微型麦克风防尘装置的俯视结构。

如图8和图9所示，在实施例六和实施例七中，位于支撑载体固定部11上的定位部12可设置为包围防尘膜2设置的圆形或者六角形结构，将定位部12设置为连续结构形式，能够更好的对防尘膜2进行隔离保护。

可知，当定位部12设置为连续结构形式时，定位部12的横截面的形状可设置为圆形、长方形或者具有至少五个边的规则多边形等形状。

如图1至图9共同所示，在本发明提供的微型麦克风防尘装置中，将定位部12设置在支撑载体1的固定部11的端面上并与基板4固定连接，即使在干刻蚀处理中，也不会将定位部12接触点下的基板4暴露于等离子体中，不会有防尘膜2密着性下降的顾虑。

在本发明的一个具体实施方式中，定位部12与支撑载体1采用一体成型的形式；例如，在防尘膜2和牺牲层3上对应定位部12的位置中填充形成支撑载体1的有机材料，以形成定位部12结构；或者定位部12与支撑载体1采用不同的材料构成。

为确保定位部12与基板4形成接触点，在填充有机材料时，需确保形成定位部12的高度不小于防尘膜2与牺牲层3的厚度之和，进而使得定位部12能够穿过防尘膜2及牺牲层3后与基板4连接固定，形成防止防尘膜2剥离的接触点。

在本发明的另一具体实施方式中，定位部12设置有至少一个且定位部12关于防尘膜2的中心呈均匀或对称分布，也可将定位部12设置为关于防尘的中心呈非对称或非均匀结构，具体可根据微型麦克风防尘装置的尺寸、生产工艺及要求进行灵活调整。

与上述微型麦克风防尘装置相对应，本发明还提供一种MEMS麦克风，包括上述微型麦克风防尘装置；其中，微型麦克风防尘装置可设置在MEMS麦克风的声孔处；或者，微型麦克风防尘装置可设置在MEMS麦克风的内部各芯片处，通过微型麦克风防尘装置对麦克风内部组件或者麦克风内外部之间进行有效隔离，防止粉尘或颗粒异物进入产品内部或者进入产品的芯片内。

此外，上述微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风均可应用至音箱设备、便携电话等终端产品上。

上述根据本发明提供的微型麦克风防尘装置、MEMS麦克风及电子设备，在微型麦克风制造过程中，在支撑载体上设置凸起的定位部，通过定位部与基板之间接触定位对防尘膜进行有效保护；在支撑载体的显影处理以及热处理过程中，能够通过支撑载体的定位部隔离外界显影液并防止支撑载体因与防尘膜的热膨胀系数差异导致的翘曲，进而防止防尘膜从基板上脱落，提高微型麦克风防尘装置及设置有该防尘装置的产品的质量及性能。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风。但是本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种微型麦克风防尘装置，包括支撑载体和设置在所述支撑载体上的防尘膜；其特征在于，

所述支撑载体包括支撑固定所述防尘膜的固定部以及设置在所述固定部中心位置的通孔；

在所述固定部上设置有自所述固定部凸出并穿过所述防尘膜的定位部，在所述微型麦克风的制造过程中，所述定位部与所述防尘膜一侧的基板接触定位。

2.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述定位部设置有至少一个，且所述定位部关于所述防尘膜的中心呈均匀或对称分布。

3.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

在平行于所述防尘膜的方向上，所述定位部的截面形状为圆形、长方形、三角形或者弧形。

4.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述定位部设置有一个，且所述定位部为包围所述防尘膜的连续结构。

5.如权利要求4所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述定位部的形状为圆形、弧形、眉型、长方形或者具有至少五个边的规则多边形。

6.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

在所述微型麦克风的制造过程中，在基板上设置牺牲层，所述防尘膜形成在所述牺牲层远离所述基板的一侧；

所述支撑载体设置在所述防尘膜远离所述牺牲层的一侧；并且，所述定位部穿过所述牺牲层后与所述基板固定连接。

7.如权利要求6所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述定位部的高度不小于所述防尘膜与所述牺牲层的厚度之和。

8.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述防尘膜包括边缘部和设置在所述边缘部中心位置的过滤网；

所述边缘部固定在所述固定部上并避让所述定位部设置，所述过滤网悬设在所述通孔内。

9.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述定位部与所述支撑载体为一体成型结构或是不同材料构成。

10.一种MEMS麦克风，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的微型麦克风防尘装置；其中，

所述微型麦克风防尘装置设置在所述MEMS麦克风的声孔处；或者，所述微型麦克风防尘装置设置在所述MEMS麦克风的芯片处。

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