CN114513730A - 麦克风组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种麦克风组件及电子设备。所述麦克风组件包括基底以及振膜；所述基底的部分区域构成第一电极，所述振膜具有声波敏感区域，所述声波敏感区域构成第二电极；其中，所述第一电极以及所述第二电极两者在垂直于所述基底的厚度方向的平面上的投影相交叠。本申请所公开的技术方案通过基底的部分区域构成第一电极，在基底与振膜之间无须额外设置第一电极以形成电容结构，能够减小麦克风组件的体积，有效解决了现有的MEMS麦克风的尺寸过大，无法满足电子产品轻薄化设计的问题。

Description

麦克风组件及电子设备

技术领域

本申请涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种麦克风组件及电子设备。

背景技术

麦克风是一种将声压信号最终转换为电信号的压力传感器，使用微机电工艺技术制造的小型麦克风称为MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）麦克风或微麦克风。MEMS麦克风芯片一般包括衬底、振膜以及背极板。其中的振膜、背极板是MEMS麦克风芯片中的重要部件，振膜、背极板平行且间隔设置，两者构成平板电容的两个电极板，振膜用于在声波的作用下振动，导致背极板和振膜之间的相对距离发生变化，从而使得平板电容的电容值发生变化，电容值的变化经外围电路转化成电信号，实现声电的转换。

随着科技的发展，用户对电子产品轻薄化的需求越来越高，由此对MEMS麦克风的尺寸要求也越来越高，现有的MEMS麦克风的尺寸已不能满足电子产品轻薄化设计的要求。

发明内容

本实施例提供一种麦克风组件及电子设备，以有效解决现有的MEMS麦克风的尺寸过大，从而无法满足电子产品轻薄化设计的问题。

根据本申请的一方面，本申请提供一种麦克风组件，所述麦克风组件包括基底以及振膜；

所述基底的部分区域构成第一电极，所述振膜具有声波敏感区域，所述声波敏感区域构成第二电极；

其中，所述第一电极以及所述第二电极两者在垂直于所述基底的厚度方向的平面上的投影相交叠。

进一步地，所述基底靠近所述振膜的一侧设置有用于支撑所述振膜的第一支撑体；

所述第一支撑体位于所述基底的边缘，使得所述振膜悬空于所述第一电极的上方，所述第一电极与所述振膜形成可变电容。

进一步地，所述基底具有至少一个第一镂空区域。

进一步地，所述至少一个第一镂空区域环绕所述第一电极，以形成背腔。

可选地，所述第二电极上设置有在厚度方向上贯通所述振膜的至少一个通孔。

进一步地，所述振膜的边缘设置有至少一个缝隙结构。

进一步地，所述振膜的边缘设有多个缝隙结构，所述多个缝隙结构呈环形布置。

进一步地，在所述基底的厚度方向上，所述振膜远离所述基底的一侧设置有用于保护所述第二电极的第一防尘结构。

进一步地，所述第一防尘结构朝向所述基底的一侧上设置有至少一个第一支撑柱，所述第一支撑柱穿设于对应的所述通孔中，所述第一支撑柱一端与所述第一防尘结构固定连接且另一端与所述第一电极固定连接。

进一步地，所述基底具有至少一个第三镂空区域，所述至少一个第三镂空区域位于所述第一电极内，所述至少一个第一镂空区域环绕所述第一电极，以形成背腔。

进一步地，所述振膜上设置有至少一个第二镂空区域。

进一步地，所述基底还包括：

第一支持部，

至少一个第一横梁，所述至少一个第一横梁将所述第一电极与所述第一支持部固定连接，其中，所述至少一个第一横梁中的至少一个由导电介质构成，以传输所述第一电极与外部电路之间的电信号。

可选地，所述第一电极仅具有一个所述第三镂空区域，并且所述第二电极上设置有在厚度方向上贯通所述振膜的至少一个通孔。

进一步地，所述振膜的边缘还设置有至少一个环形凸起部，所述环形凸起部呈连续的环形或断续的环形，并且所述环形凸起部朝向所述背腔方向凸起或者朝向背离所述背腔的方向凸起，用以释放所述振膜的应力，其中，所述至少一个环形凸起部环绕所述声波敏感区域。

可选地，所述第一电极仅具有一个所述第三镂空区域，所述第二电极具有一个所述第二镂空区域，并且在垂直于所述基底的厚度方向的平面上，所述第三镂空区域和所述第二电极上的所述第二镂空区域的投影交叠。

进一步地，所述第一电极的所述第三镂空区域位于所述第一电极的中央，并且所述第二电极的所述第二镂空区域位于所述第二电极的中央。

可选地，所述第一电极具有至少两个所述第三镂空区域，所述第二电极具有一个所述第二镂空区域，并且在垂直于所述基底的厚度方向的平面上，所有第三镂空区域构成的区域和所述第二电极上的所述第二镂空区域的投影至少部分交叠。

进一步地，所述至少一个第一镂空区域包括位于所述基底中部的一个第一镂空区域，并且所述第一电极环绕位于所述基底中部的所述第一镂空区域。

进一步地，所述振膜上设置有至少一个第二镂空区域，所述至少一个第二镂空区域包括位于所述振膜中部的一个第二镂空区域，并且所述第二电极环绕位于所述振膜中部的所述第二镂空区域；

其中，在垂直于所述基底的厚度方向的平面上，位于所述基底中部的所述第一镂空区域与位于所述振膜中部的所述第二镂空区域的投影交叠。

进一步地，所述基底还包括至少一个第一止挡结构，所述至少一个第一止挡结构设置在位于所述基底中部的所述第一镂空区域内，以及至少一个第一横梁，所述至少一个第一横梁将所述第一电极与所述至少一个第一止挡结构固定连接。

进一步地，所述振膜上设置有至少一个过孔。

进一步地，所述振膜上方设置有至少一个第二止挡结构。

进一步地，所述第一止挡结构朝向所述第二止挡结构的一侧上设置有至少一个第二支撑柱，所述第二支撑柱穿设于对应的所述过孔中，所述第二支撑柱一端与所述第一止挡结构固定连接且另一端与所述第二止挡结构固定连接。

进一步地，所述第一止挡结构、和/或所述第二止挡结构、和/或所述第一横梁、和/或所述第二支撑柱由氮化硅、氧化硅以及氮化硅和氧化硅的复合材料中的其中一种构成。

进一步地，在垂直于所述基底的厚度方向的平面上，所述第一止挡结构的投影面积大于所述第二止挡结构的投影面积。

进一步地，所述第一止挡结构的厚度大于所述第二止挡结构的厚度。

可选地，所述第二电极上设置有在厚度方向上贯通所述振膜的至少一个通孔。

进一步地，所述振膜上具有至少一个第四镂空区域，所述至少一个第四镂空区域环绕所述第二电极。

进一步地，所述振膜还包括：第二支持部，至少一个第二横梁，所述至少一个第二横梁将所述第二电极与所述第二支持部固定连接。

进一步地，在所述基底的厚度方向上，所述振膜远离所述基底的一侧设置有用于防护所述第二电极的第二防尘结构。

进一步地，所述振膜远离所述基底的一侧设置有用于支撑所述第二防尘结构的第二支撑体；所述第二支撑体位于所振膜的边缘，以使所述第二防尘结构悬空于所述振膜的上方。

进一步地，所述第一电极朝向所述第二电极的一侧表面上设置有至少一个第一支撑结构，所述第一支撑结构与所述第二电极连接。

进一步地，所述第一支撑结构由氮化硅、氧化硅以及氮化硅和氧化硅的复合材料中的其中一种构成。

进一步地，所述第二电极上设置有在厚度方向上贯通所述振膜的至少一个通孔。

进一步地，所述第二电极的边缘设置有朝向所述第一电极的挡板结构，所述挡板结构与所述第一电极之间具有间隙。

根据本申请的另一方面，本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括如前所述的任一种麦克风组件。

本申请的优点在于，通过基底的部分区域构成第一电极，在基底与振膜之间无须额外设置第一电极以形成电容结构，能够减小麦克风组件的体积，从而适应电子产品轻薄化的需求。

示例性地，通过设置环绕第一电极的第一镂空区域，以形成背腔，从而减少反射波所引起的振膜的表面振动，提高麦克风的电信号侦测的灵敏度和准确性。通过在振膜上设置第四镂空区域、多个通孔来降低振膜与基底之间的压膜阻尼，提升麦克风产品的性能。通过设置防尘结构，来保证麦克风组件对电信号侦测的灵敏度和准确性。

示例性地，通过设置环绕第一电极的第一镂空区域，以形成背腔，从而减少反射波所引起的振膜的表面振动，提高麦克风的电信号侦测的灵敏度和准确性。通过设置在第一电极中央的第三镂空区域、设置在第二电极中央的第二镂空区域，使得振膜能够最大限度的跟随声波气流产生位移形变。通过在振膜上设置第四镂空区域、多个通孔来降低振膜与基底之间的压膜阻尼，提升麦克风产品的性能。

示例性地，通过在基底中部设置第一镂空区域，第一电极环绕第一镂空区域，增大声压在振膜上的作用面积，增加振膜的位移变形量。通过在振膜第二镂空区域、多个通孔来降低压膜阻尼，避免压膜阻尼限制麦克风的频响带宽，减小噪音，提升麦克风的信噪比性能。通过第一止挡结构、第二止挡结构限制第二电极在大声压作用下的大幅度变形，提高产品的可靠性。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是本申请一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图2是图1中提供的麦克风组件的仰视图；

图3是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图4是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图5是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图6是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图7是图6中提供的麦克风组件的仰视图；

图8是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图9是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图10是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图11是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图12是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图13是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图14是图13中提供的麦克风组件的仰视图；

图15是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图16是图15中提供的麦克风组件的仰视图；

图17是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图18是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图19是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图20是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图21是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图；

图22是图21中提供的麦克风组件的仰视图。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请至少一实施例提供一种麦克风组件。该麦克风组件包括基底以及振膜；

所述基底的部分区域构成第一电极，所述振膜具有声波敏感区域，所述声波敏感区域构成第二电极；

其中，所述第一电极以及所述第二电极两者在垂直于所述基底的厚度方向的平面上的投影相交叠。

由上可见，通过基底的部分区域构成第一电极，在基底与振膜之间无须额外设置第一电极以形成电容结构，能够减小麦克风组件的体积，从而适应电子产品轻薄化的需求。

图1是本申请一实施例提供的麦克风组件的结构示意图，图2是图1中提供的麦克风组件的仰视图。

如图1、图2所示，麦克风组件包括基底10以及振膜20；基底10的部分区域构成第一电极110，振膜20具有声波敏感区域220，声波敏感区域220构成第二电极210；需要说明的是，声波敏感区域220是振膜20的有效振动区域。其中，第一电极110以及第二电极210两者在垂直于基底10的厚度方向的平面上的投影相交叠。

在本实施例中，基底10靠近振膜20的一侧设置有用于支撑振膜20的第一支撑体30；第一支撑体30位于基底10的边缘，使得振膜20悬空于第一电极110的上方，第一电极110与振膜20形成可变电容。需要说明的是，第一支撑体30为绝缘支撑体，例如可为氧化硅或者氮化硅。

在本实施例中，基底10具有至少一个第一镂空区域120。示例性地，在本实施例中，至少一个第一镂空区域120环绕第一电极110，以形成背腔130。

正常工作时的声压负载和非正常工作时受到的吹击负载均通过背腔130加载至振膜20。第一支撑体30位于基底10和振膜20之间，用于电性隔绝振膜20与基底10，并为振膜20提供支撑，使得振膜20和基底10之间相对且间隔设置，以使得第一电极110与第二电极210之间形成供振膜20振动的振荡声腔。

在本实施例中，基底10还包括：第一支持部140，至少一个第一横梁150，至少一个第一横梁150将第一电极110与第一支持部140固定连接，其中，至少一个第一横梁150中的至少一个由导电介质构成，以传输第一电极110与外部电路之间的电信号。

示例性地，在本实施例中，在基底10的厚度方向上，第一支持部140的一侧表面上设有第一支撑体30以支撑振膜20。

需要说明的是，第一支持部140可以支撑振膜20以及各个导电电极等。还需要说明的是，基底10的第一电极110所在区域为导电材料构成，基底10的除第一电极110以外的区域为非导电材料构成，可通过在至少一个横梁的上方制作导电膜层，例如电镀铜等，以实现外部电路向第一电极110上施加第一电压信号。还需要说明的是，基底10为半导体基底，基底10包括半导体材料层，半导体材料层可以进行掺杂，使得至少部分半导体材料层具有导电特性，以用于制备第一电极110。例如，基底10的第一电极110所在区域可通过在半导体材料层中掺杂以形成N型掺杂体或者P型掺杂体，基底10的至少一个横梁所在区域中的至少一个可通过在半导体材料层中同样掺杂以形成N型掺杂体或者P型掺杂体，以实现外部电路向第一电极110上施加第一电压信号。

在本实施例中，第二电极210上设置有在厚度方向上贯通振膜20的至少一个通孔230。通过通孔230来降低振膜20与基底10之间的压膜阻尼，因为当麦克风的尺寸较小时，振膜20与基底10之间的空隙会产生压膜阻尼，对麦克风的频响带宽造成限制，因此，需要在振膜20上设置至少一个通孔230来降低压膜阻尼，提升麦克风产品的性能。

图3是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图3所示，示例性地，图3与图1的区别在于，振膜20的边缘设置有至少一个环形凸起部240，环形凸起部240呈连续的环形或断续的环形，并且环形凸起部240朝向背腔130方向凸起或者朝向背离背腔130的方向凸起，用以释放振膜20的应力，其中，至少一个环形凸起部240环绕声波敏感区域220。需要说明的是，本申请对环形凸起部240的形状不作限制，例如，环形凸起部240在垂直于基底10厚度的方向上的平面上的投影，可以是圆形、或多边形。

图4是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图4所示，示例性地，图4与图1的区别在于：振膜20的边缘设置有至少一个缝隙结构250，用以释放振膜20的应力。示例性地，振膜20的边缘设有多个缝隙结构250，多个缝隙结构250呈环形布置。通过缝隙结构250来释放振膜20的应力，从而提高麦克风的灵敏度。

图5是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图5所示，示例性地，图5与图3的区别在于：在基底10的厚度方向上，振膜20远离基底10的一侧设置有用于保护第二电极210的第一防尘结构40。

第一防尘结构40朝向基底10的一侧上设置有至少一个第一支撑柱50，第一支撑柱50穿设于对应的通孔230中，第一支撑柱50一端与第一防尘结构40固定连接且另一端与第一电极110固定连接。需要说明的是，第一支撑柱50为绝缘支撑柱50，例如可为氧化硅或者氮化硅。通过第一防尘结构40防止环境中的灰尘掉落到声波敏感区域，避免影响麦克风电信号侦测的灵敏度和准确性，同时也起到止挡作用，限制第二电极210在大声压作用下的大幅度变形，提高产品的可靠性。

图6是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图，图7是图6中提供的麦克风组件的仰视图。

如图6、图7所示，麦克风组件包括基底10以及振膜20；基底10的部分区域构成第一电极110，振膜20具有声波敏感区域220，声波敏感区域220构成第二电极210；需要说明的是，声波敏感区域220是振膜20的有效振动区域。其中，第一电极110以及第二电极210两者在垂直于基底10的厚度方向的平面上的投影相交叠。

在本实施例中，基底10靠近振膜20的一侧设置有用于支撑振膜20的第一支撑体30；第一支撑体30位于基底10的边缘，使得振膜20悬空于第一电极110的上方，第一电极110与振膜20形成可变电容。需要说明的是，第一支撑体30为绝缘支撑体，例如可为氧化硅或者氮化硅。

在本实施例中，基底10具有至少一个第一镂空区域120。示例性地，在本实施例中，至少一个第一镂空区域120环绕第一电极110，以形成背腔130。

正常工作时的声压负载和非正常工作时受到的吹击负载均通过背腔130加载至振膜20。第一支撑体30位于基底10和振膜20之间，用于电性隔绝振膜20与基底10，并为振膜20提供支撑，使得振膜20和基底10之间相对且间隔设置，以使得第一电极110与第二电极210之间形成供振膜20振动的振荡声腔。

在本实施例中，基底10还包括：第一支持部140，至少一个第一横梁150，至少一个第一横梁150将第一电极110与第一支持部140固定连接，其中，至少一个第一横梁150中的至少一个由导电介质构成，以传输第一电极110与外部电路之间的电信号。

示例性地，在本实施例中，在基底10的厚度方向上，第一支持部140的一侧表面上设有第一支撑体30以支撑振膜20。

在本实施例中，振膜20上设置有至少一个第四镂空区域290。示例性地，在本实施例中，至少一个第四镂空区域290环绕第二电极210。通过第二镂空区域来降低振膜20与基底10之间的压膜阻尼，提升麦克风产品的性能。

在本实施例中，振膜20还包括：第二支持部270，至少一个第二横梁280，至少一个第二横梁280将第二电极210与第二支持部270固定连接。

图8是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图8所示，示例性地，图8与图6的区别在于，第一电极110朝向第二电极210的一侧表面上设置有至少一个第一支撑结构60，第一支撑结构60与第二电极210连接。示例性地，在本实施例中，第一支撑结构60由氮化硅、氧化硅以及氮化硅和氧化硅的复合材料中的其中一种构成。

通过第一支撑结构60解决了第二电极210支撑强度不足所导致可变电容结构失效的问题，利用与第二电极210连接的第一支撑结构60来支撑固定第二电极210，使第一电极110与第二电极210之间的相对位置固定；通过氧化硅等材料构成第一支撑结构60以保证第一电极110和第二电极210之间的电性绝缘。

图9是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图9所示，示例性地，图9与图6的区别在于，第二电极210的边缘设置有朝向第一电极110的挡板结构80，挡板结构80与第一电极110之间具有间隙。具体地，在本实施例中，挡板结构80在声波敏感区域的边缘形成连续的环形，防止环境中的灰尘掉落到第一电极，避免影响麦克风电信号侦测的灵敏度和准确性。需要说明的是，挡板结构80是绝缘材质。

图10是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图10所示，示例性地，图10与图9的区别在于，第一电极110朝向第二电极210的一侧表面上设置有至少一个第一支撑结构60，第一支撑结构60与第二电极210连接。示例性地，在本实施例中，第一支撑结构60由氮化硅、氧化硅以及氮化硅和氧化硅的复合材料中的其中一种构成。

通过第一支撑结构60解决了第二电极210支撑强度不足所导致可变电容结构失效的问题，利用与第二电极210连接的第一支撑结构60来支撑固定第二电极210，使第一电极110与第二电极210之间的相对位置固定；通过氧化硅等材料构成第一支撑结构60以保证第一电极110和第二电极210之间的电性绝缘。

图11是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图11所示，示例性地，图11与图3的区别在于，在基底10的厚度方向上，振膜20远离基底10的一侧设置有用于防护第二电极210的第二防尘结构90。通过第二防尘结构90防止环境中的灰尘掉落到声波敏感区域，避免影响麦克风电信号侦测的灵敏度和准确性，提高产品的可靠性。

在本实施例中，振膜20远离基底10的一侧设置有用于支撑第二防尘结构90的第二支撑体91；第二支撑体91位于振膜20的边缘，以使第二防尘结构90悬空于振膜20的上方。

图12是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图12所示，示例性地，图12与图8的区别在于，第二电极210上设置有在厚度方向上贯通振膜20的至少一个通孔230。通过通孔230来降低振膜20与基底10之间的压膜阻尼，提升麦克风产品的性能。

在本实施例中，基底10的厚度方向上，振膜20远离基底10的一侧设置有用于防护第二电极210的第二防尘结构90。通过第二防尘结构90防止环境中的灰尘掉落到声波敏感区域，避免影响麦克风电信号侦测的灵敏度和准确性。

在本实施例中，振膜20远离基底10的一侧设置有用于支撑第二防尘结构90的第二支撑体91；第二支撑体91位于振膜20的边缘，以使第二防尘结构90悬空于振膜20的上方。

由上可见，通过基底的部分区域构成第一电极，在基底与振膜之间无须额外设置第一电极以形成电容结构，能够减小麦克风组件的体积，从而适应电子产品轻薄化的需求。此外，通过设置环绕第一电极的第一镂空区域，以形成背腔，从而减少反射波所引起的振膜的表面振动，提高麦克风的电信号侦测的灵敏度和准确性。通过在振膜上设置第四镂空区域、多个通孔来降低振膜与基底之间的压膜阻尼，提升麦克风产品的性能。通过设置防尘结构，来保证麦克风组件对电信号侦测的灵敏度和准确性。

图13是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图，图14是图13提供的麦克风组件的仰视图。

如图13、图14所示，麦克风组件包括基底10以及振膜20；基底10的部分区域构成第一电极110，振膜20具有声波敏感区域220，声波敏感区域220构成第二电极210；其中，第一电极110以及第二电极210两者在垂直于基底10的厚度方向的平面上的投影相交叠。

在本实施例中，基底10靠近振膜20的一侧设置有用于支撑振膜20的第一支撑体30；第一支撑体30位于基底10的边缘，使得振膜20悬空于第一电极110的上方，第一电极110与振膜20形成可变电容。需要说明的是，第一支撑体30为绝缘支撑体，例如可为氧化硅或者氮化硅。

示例性地，在本实施例中，第一支撑体30位于基底10的边缘以支撑振膜20，使得振膜20悬空于第一电极110的上方，并与第一电极110绝缘间隔。

在本实施例中，基底10具有至少一个第三镂空区域160。示例性地，在本实施例中，至少一个第三镂空区域160位于第一电极110内。示例性地，在本实施例中，第一电极110仅具有一个第三镂空区域160。

在本实施例中，基底10还具有至少一个第一镂空区域120，至少一个第一镂空区域120环绕第一电极110，以形成背腔130。优选地，至少一个第一镂空区域120是一个环形背腔130，使得该环形背腔130的空间足够较大，以减少反射波所引起的振膜20的表面振动，从而提高麦克风的电信号侦测的灵敏度和准确性。

正常工作时的声压负载和非正常工作时受到的吹击负载均通过背腔130加载至振膜20。第一支撑体30位于基底10和振膜20之间，用于电性隔绝振膜20与基底10，并为振膜20提供支撑，使得振膜20和基底10之间相对且间隔设置，以使得第一电极110与第二电极210之间形成供振膜20振动的振荡声腔。

在本实施例中，基底10还包括：第一支持部140，至少一个第一横梁150，至少一个第一横梁150将第一电极110与第一支持部140固定连接，其中，至少一个第一横梁150中的至少一个由导电介质构成，以传输第一电极110与外部电路之间的电信号。

示例性地，在本实施例中，在基底10的厚度方向上，第一支持部140的一侧表面上设有第一支撑体30以支撑振膜20。

需要说明的是，第一支持部140可以支撑振膜20以及各个导电电极等。还需要说明的是，基底10的第一电极110所在区域为导电材料构成，基底10的除第一电极110以外的区域为非导电材料构成，可通过在至少一个横梁中的至少一个上方制作有导电膜层，例如电镀铜等，以实现外部电路向第一电极110上施加第一电压信号。还需要说明的是，基底10为半导体基底，基底10包括半导体材料层，半导体材料层可以进行掺杂，使得至少部分半导体材料层具有导电特性，以用于制备第一电极110。例如，基底10的第一电极110所在区域可通过在半导体材料层中掺杂以形成N型掺杂体或者P型掺杂体，基底10的至少一个横梁所在区域中的至少一个可通过在半导体材料层中同样掺杂以形成N型掺杂体或者P型掺杂体，以实现外部电路向第一电极110上施加第一电压信号。

在本实施例中，第二电极210上设置有在厚度方向上贯通振膜20的至少一个通孔230。通过通孔230来降低振膜20与基底10之间的压膜阻尼。

在本实施例中，振膜20的边缘还设置有至少一个环形凸起部240，环形凸起部240呈连续的环形或断续的环形，并且环形凸起部240朝向背腔130方向凸起或者朝向背离背腔130的方向凸起，用以释放振膜20的应力，其中，至少一个环形凸起部240环绕声波敏感区域。需要说明的是，本申请对环形凸起部240的形状不作限制，例如，环形凸起部240在垂直于基底10厚度的方向上的平面上的投影，可以是圆形、或多边形。

由上可见，通过基底的部分区域构成第一电极，在基底与振膜之间无须额外设置第一电极以形成电容结构，能够减小麦克风组件的体积，从而适应电子产品轻薄化的需求。此外，通过设置位于第一电极内的第三镂空区域，设置环绕第一电极的第一镂空区域以形成背腔，从而减少反射波所引起的振膜的表面振动，提高麦克风的电信号侦测的灵敏度和准确性。通过在振膜上设置多个通孔来降低振膜与基底之间的压膜阻尼，提升麦克风产品的性能。

图15是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图，图16是图15提供的麦克风组件另一视角的结构示意图。

如图15、图16所示，麦克风组件包括基底10以及振膜20；基底10的部分区域构成第一电极110，振膜20具有声波敏感区域220，声波敏感区域220构成第二电极210；其中，第一电极110以及第二电极210两者在垂直于基底10的厚度方向的平面上的投影相交叠。

在本实施例中，基底10靠近振膜20的一侧设置有用于支撑振膜20的第一支撑体30；第一支撑体30位于基底10的边缘，使得振膜20悬空于第一电极110的上方，第一电极110与振膜20形成可变电容。需要说明的是，第一支撑体30为绝缘支撑体，例如可为氧化硅或者氮化硅。

示例性地，在本实施例中，第一支撑体30位于基底10的边缘以支撑振膜20，使得振膜20悬空于第一电极110的上方，并与第一电极110绝缘间隔。

在本实施例中，第一电极110仅具有一个第三镂空区域160，第三镂空区域160位于第一电极110内，第二电极210仅具有一个第二镂空区域260，第二镂空区域260位于第二电极210内，并且在垂直于基底10的厚度方向的平面上，第三镂空区域160和第二镂空区域260的投影交叠。需要说明的是，通过在垂直于基底10的厚度方向的平面上，将上述的第三镂空区域160的投影与第二镂空区域260的投影交叠，有利于振膜20的位移形变。

还需要说明的是，第一电极110可以设置多个第三镂空区域160，和/或第二电极210可以设置多个第二镂空区域260，并且在垂直于基底10的厚度方向的平面上，所有第三镂空区域160构成的区域和所有第二镂空区域260构成的投影至少部分交叠，设置多个镂空区域不仅能够增大振膜20的中央正对声波气流的有效振动面积，而且还能够将声波气流进行分散，以均匀地作用到振膜20上的声波敏感区域，使得振膜20的声波敏感区域能够均匀的发生形变，从而提高麦克风侦测的灵敏度和准确性。

在本实施例中，基底10还具有至少一个第一镂空区域120，至少一个第一镂空区域120环绕第一电极110，以形成背腔130。优选地，至少一个第一镂空区域120是一个环形背腔130，使得该环形背腔130的空间足够较大，以减少反射波所引起的振膜20的表面振动，从而提高麦克风的电信号侦测的灵敏度和准确性。

示例性地，在本实施例中，第一电极110的第三镂空区域160位于第一电极110的中央，并且第二电极210的第二镂空区域260位于第二电极210的中央。需要说明的是，振膜20的中央通常是振膜20发生形变最大的区域，当外部的声波气流是从基底10背离振膜20的一侧进入时，如果基底10上正对振膜20中央的区域被遮挡的话，那么外部的声波气流仅能经由环形背腔130处绕射至振膜20靠近背腔130的一侧的声波敏感区域，为了能够增大振膜20的中央正对声波气流的有效振动面积，使得振膜20能够最大限度的跟随声波气流产生位移形变，故将第三镂空区域160位于第一电极110的中央，以增加可变电容结构的电信号，从而提高麦克风的信噪比。

在本实施例中，基底10还包括：第一支持部140，至少一个第一横梁150，至少一个第一横梁150将第一电极110与第一支持部140固定连接，其中，至少一个第一横梁150中的至少一个由导电介质构成，以传输第一电极110与外部电路之间的电信号。

示例性地，在本实施例中，在基底10的厚度方向上，第一支持部140的一侧表面上设有第一支撑体30以支撑振膜20。

在本实施例中，振膜20上还具有至少一个第四镂空区域290，至少一个第四镂空区域290环绕第二电极210，用以降低振膜20与基底10之间的压膜阻尼。

在本实施例中，振膜20还包括：第二支持部270，至少一个第二横梁280，至少一个第二横梁280将第二电极210与第二支持部270固定连接。

在本实施例中，第一电极110朝向第二电极210的一侧表面上设置有至少一个第一支撑结构60，第一支撑结构60与第二电极210连接。示例性地，在本实施例中，第一支撑结构60由氮化硅、氧化硅以及氮化硅和氧化硅的复合材料中的其中一种构成。

通过第一支撑结构60解决了第二电极210支撑强度不足所导致可变电容结构失效的问题，利用与第二电极210连接的第一支撑结构60来支撑固定第二电极210，使第一电极110与第二电极210之间的相对位置固定；通过氧化硅等材料构成第一支撑结构60以保证第一电极110和第二电极210之间的电性绝缘。

图17是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图17所示，示例性地，图17与图15的区别在于，第二电极210上设置有在厚度方向上贯通振膜20的至少一个通孔230。通过通孔230来降低振膜20与基底10之间的压膜阻尼。

图18是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图18所示，图18与图15的区别在于，第二电极210的边缘设置有朝向第一电极110的挡板结构80，挡板结构80与第一电极110之间具有间隙。具体地，在本实施例中，挡板结构80在声波敏感区域的边缘形成连续的环形，防止环境中的灰尘掉落到第一电极110上，避免影响麦克风电信号侦测的灵敏度和准确性。需要说明的是，挡板结构80是绝缘材质。

由上可见，通过基底的部分区域构成第一电极，在基底与振膜之间无须额外设置第一电极以形成电容结构，能够减小麦克风组件的体积，从而适应电子产品轻薄化的需求。此外，通过设置环绕第一电极的第一镂空区域，以形成背腔，从而减少反射波所引起的振膜的表面振动，提高麦克风的电信号侦测的灵敏度和准确性。通过设置在第一电极中央的第三镂空区域、设置在第二电极中央的第二镂空区域，使得振膜能够最大限度的跟随声波气流产生位移形变。通过在振膜上设置第四镂空区域、多个通孔来降低振膜与基底之间的压膜阻尼，提升麦克风产品的性能。

图19是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图19所示，麦克风组件包括基底10以及振膜20；基底10的部分区域构成第一电极110，振膜20具有声波敏感区域220，声波敏感区域220构成第二电极210；其中，第一电极110以及第二电极210两者在垂直于基底10的厚度方向的平面上的投影相交叠。

在本实施例中，基底10靠近振膜20的一侧设置有用于支撑振膜20的第一支撑体30；第一支撑体30位于基底10的边缘，使得振膜20悬空于第一电极110的上方，第一电极110与振膜20形成可变电容。需要说明的是，第一支撑体30为绝缘支撑体，例如可为氧化硅或者氮化硅。

在本实施例中，基底10具有至少一个第一镂空区域120。示例性地，在本实施例中，至少一个第一镂空区域120包括位于基底10中部的一个第一镂空区域120，并且第一电极110环绕位于基底10中部的第一镂空区域120。

在本实施例中，振膜20具有至少一个第二镂空区域260。示例性地，在本实施例中，至少一个第二镂空区域260包括位于振膜20中部的一个第二镂空区域260，并且第二电极210环绕位于振膜20中部的第二镂空区域260；

其中，在垂直于基底10的厚度方向的平面上，位于基底10中部的第一镂空区域120与位于振膜20中部的第二镂空区域260的投影交叠。

图20是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图。

如图20所示，麦克风组件包括基底10以及振膜20；基底10的部分区域构成第一电极110，振膜20具有声波敏感区域220，声波敏感区域220构成第二电极210；其中，第一电极110以及第二电极210两者在垂直于基底10的厚度方向的平面上的投影相交叠。

在本实施例中，基底10靠近振膜20的一侧设置有用于支撑振膜20的第一支撑体30；第一支撑体30位于基底10的边缘，使得振膜20悬空于第一电极110的上方，第一电极110与振膜20形成可变电容。需要说明的是，第一支撑体30为绝缘支撑体，例如可为氧化硅或者氮化硅。

在本实施例中，基底10具有至少一个第一镂空区域120。示例性地，在本实施例中，至少一个第一镂空区域120包括位于基底10中部的一个第一镂空区域120，并且第一电极110环绕位于基底10中部的第一镂空区域120。

在本实施例中，第二电极210上设置有在厚度方向上贯通振膜20的至少一个通孔230。

图21是本申请另一实施例提供的麦克风组件的结构示意图，图22是图21提供的麦克风组件的仰视图。

如图21、图22所示，麦克风组件包括基底10以及振膜20；基底10的部分区域构成第一电极110，振膜20具有声波敏感区域220，声波敏感区域220构成第二电极210；其中，第一电极110以及第二电极210两者在垂直于基底10的厚度方向的平面上的投影相交叠。

在本实施例中，基底10靠近振膜20的一侧设置有用于支撑振膜20的第一支撑体30；第一支撑体30位于基底10的边缘，使得振膜20悬空于第一电极110的上方，第一电极110与振膜20形成可变电容。需要说明的是，第一支撑体30为绝缘支撑体，例如可为氧化硅或者氮化硅。

在本实施例中，基底10具有至少一个第一镂空区域120。示例性地，在本实施例中，至少一个第一镂空区域120包括位于基底10中部的一个第一镂空区域120，并且第一电极110环绕位于基底10中部的第一镂空区域120。

基底10还包括至少一个第一止挡结构170，至少一个第一止挡结构170设置在位于基底10中部的第一镂空区域120内，以及至少一个第一横梁150，至少一个第一横梁150将第一电极110与至少一个第一止挡结构170固定连接。示例性地，在本实施例中，振膜20上方设置有至少一个第二止挡结构292。

在本实施例中，振膜20上设置有至少一个过孔291。示例性地，在本实施例中，第一止挡结构170朝向第二止挡结构292的一侧上设置有至少一个第二支撑柱92，第二支撑柱92穿设于对应的过孔291中，第二支撑柱92一端与第一止挡结构170固定连接且另一端与第二止挡结构292固定连接。通过第一止挡结构170、第二止挡结构292限制第二电极210在大声压作用下的大幅度变形，提高产品的可靠性。

需要说明的是，可以是一个第一止挡结构170，多个第二止挡结构292，每个第二止挡结构292通过一个第二支撑柱92与第一止挡结构170连接；还可以是一个第一止挡结构170，多个第二止挡结构292，每个第二止挡结构292通过多个第二支撑柱92与第一止挡结构170连接；还可以是一个第一止挡结构170，一个第二止挡结构292，第二止挡结构292通过一个第二支撑柱92与第一止挡结构170连接。根据需要进行设置，本申请对此不作限制。

还需要说明的是，过孔291的尺寸大于第二支撑柱92的尺寸，保证第二电极210能够在大声压作用下正常变形，避免第二支撑柱92对第二电极210的运动形成阻碍。

在本实施例中，第一止挡结构170、和/或第二止挡结构292、和/或第一横梁150、和/或第二支撑柱92由氮化硅、氧化硅以及氮化硅和氧化硅的复合材料中的其中一种构成。需要说明的是，第一止挡结构170、第二止挡结构292、第一横梁150、第二支撑柱92的材料可以相同也可以不同，根据需要设置，本申请对此不作限制。

在本实施例中，在垂直于基底10的厚度方向的平面上，第一止挡结构170的投影面积大于第二止挡结构292的投影面积。

在本实施例中，第一止挡结构170的厚度大于第二止挡结构292的厚度。

在本实施例中，第二电极210上设置有在厚度方向上贯通振膜20的至少一个通孔230。

由上可见，通过基底的部分区域构成第一电极，第一电极环绕第一镂空区域，在基底与振膜之间无须额外设置第一电极以形成电容结构，能够减小麦克风组件的体积，从而适应电子产品轻薄化的需求。此外，通过在基底中部设置第一镂空区域，增大声压在振膜上的作用面积，增加振膜的位移变形量。通过在振膜上设置第二镂空区域、多个通孔来降低压膜阻尼，避免压膜阻尼限制麦克风的频响带宽，减小噪音，提升麦克风的信噪比性能。通过第一止挡结构、第二止挡结构限制第二电极在大声压作用下的大幅度变形，提高产品的可靠性。

本申请至少一实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括本申请任一实施例的麦克风组件。例如，电子设备是人工智能终端产品。

在本申请的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。以上对本实施例所提供的麦克风组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (36)

1.一种麦克风组件，其特征在于，所述麦克风组件包括基底（10）以及振膜（20）；

所述基底（10）的部分区域构成第一电极（110），所述振膜（20）具有声波敏感区域（220），所述声波敏感区域（220）构成第二电极（210）；

其中，所述第一电极（110）以及所述第二电极（210）两者在垂直于所述基底（10）的厚度方向的平面上的投影相交叠。

2.根据权利要求1所述的麦克风组件，其特征在于，所述基底（10）靠近所述振膜（20）的一侧设置有用于支撑所述振膜（20）的第一支撑体（30）；

所述第一支撑体（30）位于所述基底（10）的边缘，使得所述振膜（20）悬空于所述第一电极（110）的上方，所述第一电极（110）与所述振膜（20）形成可变电容。

3.根据权利要求2所述的麦克风组件，其特征在于，所述基底（10）具有至少一个第一镂空区域（120）。

4.根据权利要求3所述的麦克风组件，其特征在于，所述至少一个第一镂空区域（120）环绕所述第一电极（110），以形成背腔（130）。

5.根据权利要求4所述的麦克风组件，其特征在于，所述第二电极（210）上设置有在厚度方向上贯通所述振膜（20）的至少一个通孔（230）。

6.根据权利要求5所述的麦克风组件，其特征在于，所述振膜（20）的边缘设置有至少一个缝隙结构（250）。

7.根据权利要求6所述的麦克风组件，其特征在于，所述振膜的边缘设有多个缝隙结构，所述多个缝隙结构呈环形布置。

8.根据权利要求5或6所述的麦克风组件，其特征在于，在所述基底（10）的厚度方向上，所述振膜（20）远离所述基底（10）的一侧设置有用于保护所述第二电极（210）的第一防尘结构（40）。

9.根据权利要求8所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一防尘结构（40）朝向所述基底（10）的一侧上设置有至少一个第一支撑柱（50），所述第一支撑柱（50）穿设于对应的所述通孔（230）中，所述第一支撑柱（50）一端与所述第一防尘结构（40）固定连接且另一端与所述第一电极（110）固定连接。

10.根据权利要求3所述的麦克风组件，其特征在于，所述基底（10）具有至少一个第三镂空区域（160），所述至少一个第三镂空区域（160）位于所述第一电极（110）内，所述至少一个第一镂空区域（120）环绕所述第一电极（110），以形成背腔（130）。

11.根据权利要求10所述的麦克风组件，其特征在于，所述振膜（20）上设置有至少一个第二镂空区域（260）。

12.根据权利要求10所述的麦克风组件，其特征在于，所述基底（10）还包括：

第一支持部（140），

至少一个第一横梁（150），所述至少一个第一横梁（150）将所述第一电极（110）与所述第一支持部（140）固定连接，其中，所述至少一个第一横梁（150）中的至少一个由导电介质构成，以传输所述第一电极（110）与外部电路之间的电信号。

13.根据权利要求10所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一电极（110）仅具有一个所述第三镂空区域（160），并且所述第二电极（210）上设置有在厚度方向上贯通所述振膜（20）的至少一个通孔（230）。

14.如权利要求5或13所述的麦克风组件，其特征在于，

所述振膜（20）的边缘还设置有至少一个环形凸起部（240），所述环形凸起部（240）呈连续的环形或断续的环形，并且所述环形凸起部（240）朝向所述背腔（130）方向凸起或者朝向背离所述背腔（130）的方向凸起，用以释放所述振膜（20）的应力，其中，所述至少一个环形凸起部（240）环绕所述声波敏感区域（220）。

15.根据权利要求11所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一电极（110）仅具有一个所述第三镂空区域（160），所述第二电极（210）具有一个所述第二镂空区域（260），并且在垂直于所述基底（10）的厚度方向的平面上，所述第一镂空区域（120）和所述第二电极（210）上的所述第二镂空区域（260）的投影交叠。

16.根据权利要求15所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一电极（110）的所述第三镂空区域（160）位于所述第一电极（110）的中央，并且所述第二电极（210）的所述第二镂空区域（260）位于所述第二电极（210）的中央。

17.根据权利要求11所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一电极（110）具有至少两个所述第三镂空区域（160），所述第二电极（210）具有一个所述第二镂空区域（260），并且在垂直于所述基底（10）的厚度方向的平面上，所有第三镂空区域（160）构成的区域和所述第二电极（210）上的所述第二镂空区域（260）的投影至少部分交叠。

18.根据权利要求3所述的麦克风组件，其特征在于，所述至少一个第一镂空区域（120）包括位于所述基底（10）中部的一个第一镂空区域（120），并且所述第一电极（110）环绕位于所述基底（10）中部的所述第一镂空区域（120）。

19.根据权利要求18所述的麦克风组件，其特征在于，所述振膜（20）上设置有至少一个第二镂空区域（260），所述至少一个第二镂空区域（260）包括位于所述振膜（20）中部的一个第二镂空区域（260），并且所述第二电极（210）环绕位于所述振膜（20）中部的所述第二镂空区域（260）；

其中，在垂直于所述基底（10）的厚度方向的平面上，位于所述基底（10）中部的所述第一镂空区域（120）与位于所述振膜（20）中部的所述第二镂空区域（260）的投影交叠。

20.根据权利要求18所述的麦克风组件，其特征在于，所述基底（10）还包括至少一个第一止挡结构（170），所述至少一个第一止挡结构（170）设置在位于所述基底（10）中部的所述第一镂空区域（120）内，以及至少一个第一横梁（150），所述至少一个第一横梁（150）将所述第一电极（110）与所述至少一个第一止挡结构（170）固定连接。

21.根据权利要求20所述的麦克风组件，其特征在于，所述振膜（20）上设置有至少一个过孔（291）。

22.根据权利要求21所述的麦克风组件，其特征在于，所述振膜（20）上方设置有至少一个第二止挡结构（292）。

23.根据权利要求22所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一止挡结构（170）朝向所述第二止挡结构（292）的一侧上设置有至少一个第二支撑柱（92），所述第二支撑柱（92）穿设于对应的所述过孔（291）中，所述第二支撑柱（92）一端与所述第一止挡结构（170）固定连接且另一端与所述第二止挡结构（292）固定连接。

24.根据权利要求23所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一止挡结构（170）、所述第二止挡结构（292）、所述第一横梁（150）、所述第二支撑柱（92）由氮化硅、氧化硅以及氮化硅和氧化硅的复合材料中的其中一种构成。

25.根据权利要求23所述的麦克风组件，其特征在于，在垂直于所述基底（10）的厚度方向的平面上，所述第一止挡结构（170）的投影面积大于所述第二止挡结构（292）的投影面积。

26.根据权利要求25所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一止挡结构（170）的厚度大于所述第二止挡结构（292）的厚度。

27.根据权利要求18-26中任一项所述的麦克风组件，其特征在于，所述第二电极（210）上设置有在厚度方向上贯通所述振膜（20）的至少一个通孔（230）。

28.根据权利要求4或10或18所述的麦克风组件，其特征在于，所述振膜（20）上具有至少一个第四镂空区域（290），所述至少一个第四镂空区域环绕所述第二电极（210）。

29.根据权利要求28所述的麦克风组件，其特征在于，所述振膜（20）还包括：

第二支持部（270），

至少一个第二横梁（280），所述至少一个第二横梁（280）将所述第二电极（210）与所述第二支持部（270）固定连接。

30.根据权利要求28所述的麦克风组件，其特征在于，在所述基底（10）的厚度方向上，所述振膜（20）远离所述基底（10）的一侧设置有用于防护所述第二电极（210）的第二防尘结构（90）。

31.根据权利要求30所述的麦克风组件，其特征在于，

所述振膜（20）远离所述基底（10）的一侧设置有用于支撑所述第二防尘结构（90）的第二支撑体（91）；所述第二支撑体（91）位于所振膜（20）的边缘，以使所述第二防尘结构（90）悬空于所述振膜（20）的上方。

32.根据权利要求28所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一电极（110）朝向所述第二电极（210）的一侧表面上设置有至少一个第一支撑结构（60），所述第一支撑结构（60）与所述第二电极（210）连接。

33.根据权利要求32所述的麦克风组件，其特征在于，所述第一支撑结构（60）由氮化硅、氧化硅以及氮化硅和氧化硅的复合材料中的其中一种构成。

34.根据权利要求28所述的麦克风组件，其特征在于，所述第二电极（210）上设置有在厚度方向上贯通所述振膜（20）的至少一个通孔（230）。

35.根据权利要求28所述的麦克风组件，其特征在于，所述第二电极（210）的边缘设置有朝向所述第一电极（110）的挡板结构（80），所述挡板结构（80）与所述第一电极（110）之间具有间隙。

36.一种电子设备，其特征在于，包括上述权利要求1-35中任意一项所述的麦克风组件。

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