CN115002633A - 麦克风组件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明中涉及一种麦克风组件及电子设备,其中麦克风组件包括:基底、位于基底的一侧上的层叠结构,层叠结构包括至少一个第一振膜、与至少一个第一振膜连接的第二振膜、以及至少一个背极板;基底的中部具有背腔,层叠结构的边缘区域通过第一支撑体与基底固定连接并且层叠结构的非边缘区域悬置于背腔之上;层叠结构中的至少一个背极板的边缘区域通过第二支撑体与至少一个第一振膜固定连接,第二振膜位于由该第一振膜、该背极板以及第二支撑体围成的腔体内;其中,第二振膜通过连接结构与第一振膜固定连接并且第二振膜的边缘悬空,由此,在声波传入背腔后,第二振膜整体上实现了平移,由此提高了麦克风组件的灵敏度以及信噪比。
Description
技术领域
本发明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
MEMS(Micro Electro Mechanic System,微型机电系统)麦克风是一种用微机械加工技术制作出来的电能换声器,其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展,MEMS麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。
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,振膜的边缘固定在周围的支撑组件上并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。但是这种MEMS麦克风,振膜在振动的过程中,整张膜上不同区域的形变量相差较大,通常中心区域形变量最大,越靠近边缘位置形变量越小,因此,中心区域的灵敏度较高,而边缘区域的灵敏度较低,从而会使得MEMS麦克风的信噪比较低。
发明内容
本发明提供了一种麦克风组件及电子设备,其中麦克风组件中通过在第一振膜上连接第二振膜并使第二振膜边缘悬空,使得第一振膜在形变过程中带动第二振膜整体平移,从而实现了麦克风组件较高的灵敏度以及信噪比,具体方案如下:
第一方面,提供一种麦克风组件,包括:基底、位于所述基底的一侧上的层叠结构,所述层叠结构包括至少一个第一振膜、与所述至少一个第一振膜连接的第二振膜、以及至少一个背极板;
所述基底的中部具有背腔,所述层叠结构的边缘区域通过对应的第一支撑体与所述基底固定连接并且所述层叠结构的非边缘区域悬置于所述背腔之上;
所述层叠结构中的至少一个所述背极板的边缘区域通过第二支撑体与至少一个所述第一振膜固定连接,与该第一振膜连接的所述第二振膜位于由该所述第一振膜、该所述背极板以及所述第二支撑体围成的腔体内;
其中,所述第二振膜通过连接结构与所述第一振膜固定连接并且所述第二振膜的边缘悬空。
进一步地,所述背极板上设置有贯穿所述背极板的至少一个声孔。
进一步地,所述层叠结构仅包括一个所述第一振膜以及一个所述背极板;
所述第一振膜或所述背极板与所述第一支撑体固定连接。
进一步地,所述层叠结构仅包括两个所述第一振膜以及位于两个所述第一振膜之间的一个所述背极板;
两个所述第一振膜中的一个与所述第一支撑体固定连接;
所述背极板分别通过对应的所述第二支撑体与两个所述第一振膜固定连接从而形成两个所述腔体;
其中,每一所述腔体内均设置有一个与所述第一振膜固定连接的所述第二振膜。
进一步地,所述层叠结构仅包括一个所述第一振膜以及分别位于一个所述第一振膜两侧的两个所述背极板;
两个所述背极板中的一个与所述第一支撑体固定连接;
两个所述背极板分别通过对应的所述第二支撑体与所述第一振膜固定连接从而形成两个所述腔体;
其中,每一所述腔体内均设置有一个与所述第一振膜固定连接的所述第二振膜。
进一步地,至少一个所述第二振膜构成第一电极,或者至少一个所述第一振膜和与其对应的所述第二振膜共同构成第一电极,至少一个所述背极板构成第二电极,所述第一电极和所述第二电极形成可变电容。
进一步地,所述连接结构位于所述第一振膜在接收到声波后产生的形变量最大的区域处。
进一步地,所述连接结构包括多个连接柱,所述多个连接柱分布在所述第一振膜的中间区域。
进一步地,所述连接结构包括位于所述第一振膜的中部区域处的中空的连接筒以及围绕所述连接筒设置的多个实心的连接柱;
其中,所述第一振膜以及所述第二振膜在与所述连接筒对应的位置处分别设置有与所述连接筒同轴的第一通孔以及第二通孔;
所述第一通孔以及所述第二通孔的内径不大于所述连接筒的内径。
进一步地,所述第一振膜上设置有与所述背腔连通的第一泄气结构;
所述第二振膜上设置有第二泄气结构;
其中,所述第二泄气结构中的至少一部分以及所述至少一个声孔中的至少一部分在所述第一振膜上的投影与所述第一泄气结构至少部分重叠。
进一步地,所述第二泄气结构中的至少一部分以及所述至少一个声孔中的至少一部分在所述第一振膜上的投影完全覆盖所述第一泄气结构;并且,所述至少一个声孔中的至少一部分在所述第一振膜上的投影大于所述第二泄气结构中对应位置的部分在所述第一振膜上的投影。
进一步地,所述第二泄气结构中的至少一部分,所述至少一个声孔中的至少一部分在所述第一振膜上的投影与所述第一泄气结构同轴。
进一步地,所述第二振膜在朝向所述第一振膜的表面上设置有向所述第一振膜延伸的防粘结构,并且所述防粘结构的延伸长度小于所述第一振膜与所述第二振膜的间距。
进一步地,所述背极板包括背板绝缘层和所述背板绝缘层上的导电层,并且所述至少一个声孔位于所述导电层所在区域内且贯穿所述背板绝缘层和导电层。
进一步地,所述第一振膜以及所述连接结构均由导电体构成,并且所述第一振膜与第一电极引出通路相连接,以将所述第一电极与外部信号处理电路电连接;或者,所述第一振膜由导电体构成且所述连接结构由非导电体构成、或者所述连接结构由导电体构成且所述第一振膜由非导电体构成、或者所述第一振膜以及所述连接结构均由非导电体构成,并且所述第二振膜与第一电极引出通路相连接,以将所述第一电极与外部信号处理电路电连接。
进一步地,所述背极板的导电层与第二电极引出通路相连接,以将所述第二电极与外部信号处理电路电连接。
第二方面,一种电子设备,包括如前所述的麦克风组件。
本发明中提供的麦克风组件在声波传入背腔后,触发第一振膜发生形变,由于第二振膜与第一振膜通过连接结构固定连接并且第二振膜的边缘悬空,因此,在第一振膜形变时会带动第二振膜整体移动,由此本发明中的麦克风组件,第二振膜不同区域的平移量大致相同,实现了整体平移,由此提高了麦克风组件的灵敏度以及信噪比。
附图说明
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1是本发明实施例一中麦克风组件的立体示意图;
图2是本发明实施例一中在图1的基础上对连接结构变形后的麦克风组件的立体示意图;
图3是本发明实施例一中第一泄气结构的结构示意图;
图4是本发明在图1中麦克风组件的基础上设置防粘结构以及背极板防粘结构的立体示意图;
图5是本发明实施例一中第二振膜与第一电极焊盘连接的示意图;
图6是本发明实施例二中麦克风组件的立体示意图;
图7是本发明实施例三中麦克风组件的立体示意图;
图8是本发明实施例四中麦克风组件的立体示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明中提供的麦克风组件,包括:基底、位于基底的一侧上的层叠结构,层叠结构包括至少一个第一振膜、与至少一个第一振膜连接的第二振膜、以及至少一个背极板;基底的中部具有背腔,层叠结构的边缘区域通过第一支撑体与基底固定连接并且层叠结构的非边缘区域悬置于背腔之上;层叠结构中的至少一个背极板的边缘区域通过第二支撑体与至少一个第一振膜固定连接,第二振膜位于由该第一振膜、该背极板以及第二支撑体围成的腔体内;其中,第二振膜通过连接结构与第一振膜固定连接并且第二振膜的边缘悬空,由此,在声波传入背腔后,触发第一振膜朝靠近或者背极板的方向发生形变,由于第二振膜与第一振膜通过连接结构固定连接并且第二振膜的边缘悬空,因此,在第一振膜形变时会带动第二振膜整体朝靠近或者远离背极板的方向移动,由此本发明中的麦克风组件,第二振膜不同区域的平移量大致相同,实现了整体平移,由此提高了麦克风组件的灵敏度以及信噪比。
下面将结合具体实施例以及附图1-8对本发明中的麦克风组件及电子设备进行详细阐述。
实施例一
如图1所示,为本发明实施例一中的麦克风组件100,仅包括一个第一振膜102以及背极板104,并且第一振膜102通过第一支撑体106与基底101连接,具体地,包括:基底101、依序位于基底101的一侧上的第一振膜102、第二振膜103、以及背极板104,基底101的中部具有背腔105,第一振膜102的边缘区域通过第一支撑体106与基底101固定连接并且第一振膜102的非边缘区域悬置于背腔105之上,背极板104的边缘区域通过第二支撑体107与第一振膜102固定连接,第二振膜103位于由第一振膜102、背极板104以及第二支撑体107围成的腔体内;
其中,第二振膜103通过连接结构108与第一振膜102固定连接并且第二振膜103的边缘悬空。
在图1中,第一振膜102的非边缘区域悬置在背腔105之上,第一振膜102、背极板104以及第二支撑体107围成了腔体,第二振膜103通过连接结构108与第一振膜102固定连接,第二振膜103与第一振膜102之间具有一定间隙,并且第二振膜103的边缘与第一振膜102、背极板104以及第二支撑体107均不接触,从而使得第二振膜103的边缘悬空。基底101的背腔105为本实施例中麦克风组件100的进音区域,在声波传入背腔105后,第一振膜102在声波的作用下,朝向背极板104的方向发生形变,第一振膜102推动连接结构108进而推动了第二振膜103朝向背极板104的移动,由于第二振膜103的边缘是悬空的,因此第二振膜103的边缘区域与中间区域的位移量大致相同,实现了第二振膜103整体的位移,由此能够实现麦克风组件100较高的灵敏度以及信噪比,进而提高了麦克风组件100的整体性能。
进一步地,第二振膜103构成第一电极,或者第一振膜102和第二振膜103共同构成第一电极,背极板104构成第二电极,第一电极和第二电极形成可变电容。
在本实施例中,关于第一电极的实施方式有两种,一种是仅通过第二振膜103构成第一电极,该种情况下,仅有第二振膜103带电,第一振膜102不带电,仅作为带动第二振膜103移动的元件,另一种是通过第二振膜103与第一振膜102均带电共同构成第一电极,此时,由于第二振膜103位于第一振膜102以及背极板104之间,那么在第一振膜102发生形变时,是否能够产生电信号,取决于第一振膜102是否有与背极板104正对的区域,若第一振膜102有与背极板104正对的区域,那么第一振膜102在发生形变时,与背极板104之间间距变小,产生一定的电信号,而第二振膜103与背极板104之间间距也变小,产生相应的电信号,这两部分电信号可以同时作为第一电极对应的电信号输出,示例性地,可以通过调节背极板104与第二振膜103正对区域的大小实现背极板104部分区域与第一振膜102对应。在本实施例中,当声波传入到背腔105后,第一振膜102向靠近背极板104的方向形变,从而使得第二振膜103整体靠近背极板104,从而使得可变电容的电容值增大。
进一步地,背极板104上设置有至少一个贯穿背极板104声孔115,起到泄气的作用。
进一步地,为了进一步提高麦克风组件100的灵敏度,连接结构108位于第一振膜102在接收到声波后产生的形变量最大的区域处。
示例性地,图1中所示出的情况,第一振膜102的边缘区域完全通过第一支撑体106以及第二支撑体107固定,那么第一振膜在接收到声波后产生的形变量最大的区域为中间区域,此种情况下,连接结构108位于中间区域。示例性地,第一振膜102的边缘不完全通过第一支撑体106以及第二支撑体107固定,此时连接结构108位于第一振膜102在接收到声波后产生的形变量最大的区域可能位于中间区域,也可能不在中间区域,比如,此时第一振膜102可能的形状为具有一主膜结构以及从主膜区域延伸出的不同的条状的辅膜结构,辅膜结构的边缘区域固定在第一支撑体106以及第二支撑体107之间,辅膜结构的非边缘区域悬置于背腔105之上,若辅膜结构满足两个条件:①形状相同;②沿主膜结构边缘对称分布的,那么第一振膜102在接收到声波后产生的形变量最大的区域为中间区域,若辅膜结构中以上两个条件中有一条不满足,那么第一振膜102在接收到声波后产生的形变量最大的区域可能不在中间区域,可以通过其结构推算出其形变量最大的区域。
进一步地,连接结构108包括多个连接柱109,多个连接柱109分布在第一振膜102的中间区域。
连接柱109的形状可以为多种,示例性地,连接柱109的形状可以为圆柱形,长方体,三棱柱等。如图1所示,多个连接柱109分布在第一振膜102的中间区域,进一步地,连接柱109的分布方式为形成围绕第一振膜102的中心点的对称分布从而使得第一振膜102在发生形变时,连接柱与第二振膜103之间的作用力是对称的,避免第二振膜103在平移过程中发生抖动,连接柱109分布方式可以为多种,示例性地,可以为第一振膜102的中间位置分布一个连接柱109,围绕该连接柱109的均匀分布多个连接柱;示例性地,也可以为中间点不设置连接柱109,所有连接柱109均围绕中间点分布,此时围绕方式分布的连接柱109可以设置为围绕一圈连接柱109,可以为围绕多圈连接柱109,多圈时不同圈之间的间距可以相同,也可以不同。
进一步地,连接结构108包括位于第一振膜102的中部区域处的中空的连接筒110以及围绕连接筒110设置的多个实心的连接柱109;
其中,第一振膜102以及第二振膜103在与连接筒110对应的位置处分别设置有与连接筒110同轴的第一通孔111以及第二通孔112;
第一通孔111以及第二通孔112的内径不大于连接筒110的内径。
连接筒110的形状可以为多种,示例性地,连接筒110的形状可以为中空的圆环柱,中空的长方体,中空的三棱柱,图2中示出的连接筒110的形状为圆环柱形。
其中,连接柱109的分布方式为形成围绕连接筒110的对称分布从而使得第一振膜102在发生形变时,连接柱109与第二振膜103之间的作用力是对称的,避免第二振膜103在平移过程中发生抖动,连接柱109分布方式可以为多种,示例性地,连接柱109与连接筒110均沿第一振膜102的中心线分布;示例性地,连接柱109围绕连接筒110分布一圈,示例性地,连接筒110围绕设置一圈连接柱109,可以为围绕多圈连接柱109,多圈时不同圈之间的间距可以相同,也可以不同。
在第一振膜102对应于连接筒110的位置处设置有第一通孔111,第二振膜103对应于连接筒110的位置处设置有第二通孔112,第一通孔111以及第二通孔112与连接筒110同轴设置,第一通孔111以及第二通孔112起到一定的泄气作用,进一步提高ESD(Electro-Static discharge)可靠性。
为了保证连接筒110与第一振膜102以及第二振膜103的连接处的连接强度,第一通孔111以及第二通孔112的内径不大于连接筒110的内径,示例性地,如图2所示,第一通孔111以及第二通孔112的内径小于连接筒110的内径;第一通孔111,第二通孔112以及连接筒110内表面的形状可以相同,也可以不相同,如图2所示,第一通孔111,第二通孔112以及连接筒110内表面的形状均为圆柱形。
进一步地,第一振膜102上设置有与背腔105连通的第一泄气结构113;
第二振膜103上设置有第二泄气结构114,背极板104上设置有至少一个声孔115;
其中,第二泄气结构114中的至少一部分以及至少一个声孔115中的至少一部分在第一振膜102上的投影与第一泄气结构113至少部分重叠。
为避免音量较大时对第一振膜102造成损坏,第一振膜102上设置有与背腔105连通的第一泄气结构113,具体地,第一泄气结构113可以为镂空结构的,示例性的,镂空结构的形状可以圆柱形,长方体形,三棱柱等形状,也可为非镂空形式的,如图3所示,非镂空形式的第一泄气结构113由泄气槽1133以及可以上下振动的振动部1134组成,通过振动部1134的上下振动改变其与泄气槽1133之间的角度,从而改变泄气量,泄气槽1133以及振动部1134的形式有多种,示例性地,如图3所示,泄气槽1133为不封闭的环形。更进一步地,第一泄气结构113为多个时,多个第一泄气结构113可以相同,也可以不同,其中,第一泄气结构113不同的情况可以为第一泄气结构113的形状不同,也可以第一泄气结构113的大小不同。第一泄气结构113的排布方式可以为沿着第一振膜102周向对称分布。为了避免第一泄气结构113与连接结构108的相互影响,连接结构108与第一振膜102的连接位置和第一泄气结构113的分布区域处于第一振膜102上的不同位置,示例性地,第一泄气结构113所在区域位于连接结构108与第一振膜102的连接位置处的外围。
为了避免从第一振膜102上第一泄气结构113流出的声波对第二振膜103造成较大的冲击,第二振膜103上设置有第二泄气结构114,第二泄气结构114可以为镂空结构的,示例性的,镂空结构的形状可以圆柱形,长方体形,三棱柱等形状,也可为非镂空形式的,非镂空形式的第二泄气结构114可以参照图3中第一泄气结构113的具体结构,在此不再赘述。如图1所示,第二泄气结构114为圆柱形的镂空结构。更进一步地,第二泄气结构114为多个时,多个第二泄气结构114的可以相同,可以不同,其中,第二泄气结构114不同的情况可以为第二泄气结构114的形状不同,也可以第二泄气结构114的大小不同。第二泄气结构114的排布方式可以为沿着第二振膜103周向对称分布。为了避免第二泄气结构114与连接结构108的相互影响,连接结构108与第二振膜103的连接位置和第二泄气结构114的分布区域处于第二振膜103上的不同位置。
为了避免从第二振膜103上第二泄气结构114流出的声波对背极板104较大的冲击,背极板104上设置有至少一个声孔115,声孔115的形状可以圆柱形,长方体形,三棱柱等形状。更进一步地,声孔115为多个时,多个声孔115可以相同,可以不同,其中,声孔115不同的情况可以为声孔115的形状不同,也可以声孔115的大小不同,示例性地,如图1所示,声孔115为不同大小的圆柱形。
为了取得更好的泄气效果,第二泄气结构114中的至少一部分以及至少一个声孔115中的至少一部分在第一振膜102上的投影与第一泄气结构113至少部分重叠。
进一步地,第二泄气结构114中的至少一部分以及至少一个声孔115中的至少一部分在第一振膜102上的投影完全覆盖第一泄气结构113;并且,至少一个声孔115中的至少一部分在第一振膜102上的投影大于第二泄气结构114中对应位置的部分在第一振膜102上的投影。
示例性地,如图1所示,第二泄气结构114在第一振膜102上的投影大于第一泄气结构113所对应的面积大小,声孔115在第一振膜102上的投影大于第二泄气结构114在第一振膜102上的投影,从而实现更好的泄气效果。
更进一步地,第二泄气结构114中的至少一部分,至少一个声孔115中的至少一部分在第一振膜102上的投影与第一泄气结构113同轴,也即是,第一泄气结构113与位于其上方的第二泄气结构114,声孔115对应同轴设置。
进一步地,第二振膜103在朝向第一振膜102的表面上设置有向第一振膜102延伸的防粘结构116,并且防粘结构116的延伸长度小于第一振膜102与第二振膜103的间距。
如图2以及图4所示,为了避免第一振膜102在变形过程中与第二振膜103接触,第二振膜103在朝向第一振膜102的表面上设置有向第一振膜102延伸的防粘结构116,防粘结构116的形状可以有多种,可以为圆柱形,圆锥形,长方体形等。防粘结构116可以为多个,并且多个防粘结构116的形状可以相同,也可以不同。为了避免防粘结构116,第二泄气结构114,连接结构108之间的互相影响,防粘结构116的分布区域,第二泄气结构114,连接结构108与第二振膜103的连接位置,均处于第二振膜103上的不同位置。
为了避免防粘结构116对第一振膜102的形变产生影响,防粘结构116的延伸长度小于第一振膜102与第二振膜103的间距。
更进一步地,背极板104在朝向第二振膜103的表面上设置有向第二振膜103延伸的背极板防粘结构1161,并且背极板防粘结构1161的延伸长度小于背极板104与第二振膜103的间距。
如图4所示,为了避免第二振膜103在移动过程中与背极板104接触,背极板104在朝向第二振膜103的表面上设置有向第二振膜103延伸的背极板防粘结构1161,背极板防粘结构1161的形状可以有多种,可以为圆柱形,圆锥形,长方体形等。背极板防粘结构1161可以为多个,并且多个背极板防粘结构1161的形状可以相同,也可以不同。为了避免背极板防粘结构1161与声孔115的互相影响,背极板防粘结构1161的分布区域与声孔115在背极板104上的区域处于背极板104上的不同位置。
为了避免背极板防粘结构1161对第二振膜103的移动产生影响,背极板防粘结构1161的延伸长度小于背极板104与第二振膜103的间距。
进一步地,背极板104包括背板绝缘层117和背板绝缘层117上的导电层118,并且至少一个声孔115位于导电层118所在区域内且贯穿背板绝缘层117和导电层118。
如图1所示,导电层118位于背板绝缘层117的中间位置,声孔115贯穿背板绝缘层117以及导电层118,由此导电层118构成第一电极,从而可以形成不同形状的第一电极,如图1所示,第一电极为圆柱形。
进一步地,第一振膜102以及连接结构108均由导电体构成,并且第一振膜102与第一电极引出通路相连接,以将第一电极与外部信号处理电路电连接;或者,第一振膜102由导电体构成且连接结构108由非导电体构成、或者连接结构108由导电体构成且第一振膜102由非导电体构成、或者第一振膜102以及连接结构108均由非导电体构成,并且第二振膜103与第一电极引出通路相连接,以将第一电极与外部信号处理电路电连接。
在本实施例中,第一电极的实施方式有两种,一种是第一振膜102以及第二振膜103共同组成第一电极,在该种情况下,第一振膜102以及连接结构108均由导电体构成,示例性地,导电体可以为氧化硅材料制成;通过第一振膜102与第一电极引出通路相连接,以将第一电极与外部信号处理电路电连接,示例性地,如图1所示,背板绝缘层117上设置有第一电极焊盘119,第一电极引出通路的实现形式可以为:第一电极焊盘119贯穿第一支撑体106以及第二支撑体107从而形成第一电极引出通路,第一电极引出通路与第一振膜102电性连接从而形成第一电极引出通路,或者,在第一支撑体106以及第二支撑体107设置有与第一电极焊盘119电连接的导电元件,第一振膜102与导电元件电性连接。
另一种是第二振膜103单独组成第一电极,在该种情况下,第一振膜102以及连接结构108中至少有一种是有非导体材料制成的,可以为第一振膜102由导电体构成且连接结构108由非导电体构成,或者连接结构108由导电体构成且第一振膜102由非导电体构成,或者第一振膜102以及连接结构108均由非导电体构成,示例性地,导电体可以为氧化硅材料制成,非导电体为绝缘体材料制成;通过第二振膜103与第一电极引出通路相连接,以将第一电极与外部信号处理电路电连接,可以为在第二振膜103的边缘引出柔性导电线120,与第一电极引出通路连接,其中第一电极引出通路的实现形式可以为:如图5所示出的情况,第一电极焊盘119贯穿第一支撑体106以及第二支撑体107从而形成第一电极引出通路,柔性导电线120与第一电极焊盘119电性连接,或者,在第一支撑体106以及第二支撑体107设置有与第一电极焊盘119电连接的导电元件,柔性导电线120与导电元件电性连接,通过设置柔性导电线120,避免影响第二振膜103的移动。
在本实施例中,通过第一电极引出电路将在声波出入背腔105后的第一电极产生的电信号传输至外部信号处理电路,通过外部信号处理电路对电信号进行处理。
进一步地,背极板104的导电层118与第二电极引出通路相连接,以将第二电极与外部信号处理电路电连接。
如图1所示,背板绝缘层117上还设置有第二电极焊盘121,第二电极焊盘121通过导电线与导电层118连接从而形成第二电极引出通路。
在本实施例中,通过第二电极引出电路将在声波出入背腔105后的第二电极产生的电信号传输至外部信号处理电路,通过外部信号处理电路对电信号进行处理。
实施例二
如图6所示,为本实施例提供的麦克风组件100,与实施例一不同的是,在麦克风组件100的层叠结构中,是通过背极板104与第一支撑体106连接,第一振膜102位于第二支撑体107上方,将实施例一中的背极板104与第一振膜102的位置颠倒。
由于背极板104上设置有声孔115,因此,声波在传入到背腔105后,在穿过声孔115作用到第一振膜102上,此时对应的情况为第二振膜103的面积小于第一振膜102,并且声孔115靠近背极板104的边缘位置,从而引起第一振膜102向远离背极板104的方向移动,从而使得第二振膜103与背极板104之间的间距增大,相对应地,由麦克风组件100的可变电容的电容值减小。进一步地,为了取得更高的灵敏度,第二振膜103上还可以设置第二泄气结构114,声波在传入到背腔105后,在穿过声孔115作用到第一振膜102上,从而引起第一振膜102向远离背极板104的方向移动,为了防止声波对第一振膜102造成的损坏,第一振膜102上设置第一泄气结构113,与第一泄气结构113对应的声孔115,第二泄气结构114同轴设置。
实施例三
如图7所示,为本实施例提供的麦克风组件100,与实施例一不同的是,在麦克风组件100的层叠结构中,包括位于中间的一个背极板104,以及位于背极板104上下两层的两个第一振膜,分别为下层第一振膜1021,上层第一振膜1022,从而形成上层腔体以及下层腔体,并且在下层腔体内,下层第一振膜1021连接有下层第二振膜1031,在上层腔体内,上层第一振膜1022上连接有上层第二振膜1032。
进一步地,上层第一振膜1022与背极板104之间具有上层第二支撑体1072,下层第一振膜1021与背极板104之间具有下层第二支撑体1071。
由于背极板104上设置有声孔115,因此,声波在传入到背腔105后,在作用到下层第一振膜1021上后,下层腔体内的空气被压缩,从而穿过声孔115再作用到上层第一振膜1022上,在本实施例中,下层第一振膜1021朝靠近背极板104的方向形变,从而使得下层第二振膜1031朝靠近背极板104的方向整体平移,下层第二振膜1031上的电量增大;上层第一振膜1022朝远离背极板104的方向形变,从而使得上层第二振膜1032朝远离背极板104的方向整体平移,上层第二振膜1032上的电量减小,从而形成了差分式电容结构,使得本实施例中的麦克风组件100具有更高的灵敏度以及检测精度。
为了进一步取得更高的灵敏度,上层第一振膜1022上设置上层第一泄气结构1132,上层第二振膜1032设置上层第二泄气结构1142,下层第一振膜1021上设置下层第一泄气结构1131,下层第二振膜1031设置下层第二泄气结构1141,并且上层第一泄气结构1132,与上层第一泄气结构1132对应设置的下层第一泄气结构1131,上层第二泄气结构1142,下层第二泄气结构1141,与背极板104上的声孔115均为同轴设置。
实施例四
如图8所示,为本实施例提供的麦克风组件100,与实施例一不同的是,在麦克风组件100的层叠结构中,包括位于中间的一个第一振膜102,以及位于第一振膜102上下两层的两个背极板,分别为下层背极板1041,上层背极板1042,从而形成上层腔体以及下层腔体,并且在下层腔体内,第一振膜102连接有下层第二振膜1031,在上层腔体内,第一振膜102上连接有上层第二振膜1032,从而分别形成了位于上层的上层电容以及位于下层的下层电容。
进一步地,上层背极板1042与第一振膜102之间具有上层第二支撑体1072,下层背极板1041与第一振膜102之间具有下层第二支撑体1071。
由于下层背极板1041上设置有下层声孔1151,因此,声波在传入到背腔105后,在作用到第一振膜102上后,第一振膜102朝靠近上层背极板1042的方向形变,从而带动下层第二振膜1031朝远离下层背极板1041的方向移动,下层电容的电容值减小,上层第二振膜1032朝靠近上层背极板1042的方向移动,上层电容的电容值增大,从而形成了差分式电容结构,使得本实施例中的麦克风组件100具有更高的灵敏度以及检测精度。
为了取得更高的灵敏度,第一振膜102上设置有第一泄气结构113,上层第二振膜1032设置上层第二泄气结构1142,下层第二振膜1031设置下层第二泄气结构1141,下层背极板1041上设置有下层声孔1151,上层背极板1042上设置有上层声孔1152,并且第一泄气结构113,与第一泄气结构113对应设置的上层第二泄气结构1142,下层第二泄气结构1141,下层声孔1151,上层声孔1152是同轴设置的。
本发明还提供了一种电子设备,包括如实施例一至三种任一实施例所述的麦克风组件。
对于本发明的电子设备,其包含的麦克风组件具有如前所述的有益效果,在此不再赘述。
可以理解的是,在本发明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,并不用来限制本发明的实施例的范围。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。
以上对本发明实施例所提供的麦克风组件及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (17)
1.一种麦克风组件(100),其特征在于,包括:基底(101)、位于所述基底(101)的一侧上的层叠结构,所述层叠结构包括至少一个第一振膜(102)、与所述至少一个第一振膜(102)连接的第二振膜(103)、以及至少一个背极板(104);
所述基底(101)的中部具有背腔(105),所述层叠结构的边缘区域通过第一支撑体(106)与所述基底(101)固定连接并且所述层叠结构的非边缘区域悬置于所述背腔(105)之上;
所述层叠结构中的至少一个所述背极板(104)的边缘区域通过对应的第二支撑体(107)与至少一个所述第一振膜(102)固定连接,与该第一振膜(102)连接的所述第二振膜(103)位于由该所述第一振膜(102)、该所述背极板(104)以及所述第二支撑体(107)围成的腔体内;
其中,所述第二振膜(103)通过连接结构(108)与所述第一振膜(102)固定连接并且所述第二振膜(103)的边缘悬空。
2.如权利要求1所述的组件,其特征在于,所述背极板(104)上设置有至少一个贯穿所述背极板(104)的声孔(115)。
3.如权利要求2所述的组件,其特征在于,所述层叠结构仅包括一个所述第一振膜(102)以及一个所述背极板(104);
所述第一振膜(102)或所述背极板(104)与所述第一支撑体(106)固定连接。
4.如权利要求2所述的组件,其特征在于,所述层叠结构仅包括两个所述第一振膜(102)以及位于两个所述第一振膜(102)之间的一个所述背极板(104);
两个所述第一振膜(102)中的一个与所述第一支撑体(106)固定连接;
所述背极板(104)分别通过对应的所述第二支撑体(107)与两个所述第一振膜(102)固定连接从而形成两个所述腔体;
其中,每一所述腔体内均设置有一个与所述第一振膜(102)固定连接的所述第二振膜(103)。
5.如权利要求2所述的组件,其特征在于,所述层叠结构仅包括一个所述第一振膜(102)以及分别位于一个所述第一振膜(102)两侧的两个所述背极板(104);
两个所述背极板(104)中的一个与所述第一支撑体(106)固定连接;
两个所述背极板(104)分别通过对应的所述第二支撑体(107)与所述第一振膜(102)固定连接从而形成两个所述腔体;
其中,每一所述腔体内均设置有一个与所述第一振膜(102)固定连接的所述第二振膜(103)。
6.如权利要求1所述的组件,其特征在于,至少一个所述第二振膜(103)构成第一电极,或者至少一个所述第一振膜(102)和与其对应的所述第二振膜(103)共同构成第一电极,至少一个所述背极板(104)构成第二电极,所述第一电极和所述第二电极形成可变电容。
7.如权利要求3所述的组件,其特征在于,所述连接结构(108)位于所述第一振膜(102)在接收到声波后产生的形变量最大的区域处。
8.如权利要求7所述的组件,其特征在于,所述连接结构(108)包括多个连接柱(109),所述多个连接柱(109)分布在所述第一振膜(102)的中间区域。
9.如权利要求7所述的组件,其特征在于,所述连接结构(108)包括位于所述第一振膜(102)的中部区域处的中空的连接筒(110)以及围绕所述连接筒(110)设置的多个实心的连接柱(109);
其中,所述第一振膜(102)以及所述第二振膜(103)在与所述连接筒(110)对应的位置处分别设置有与所述连接筒(110)同轴的第一通孔(111)以及第二通孔(112);
所述第一通孔(111)以及所述第二通孔(112)的内径不大于所述连接筒(110)的内径。
10.如权利要求3,7-9中任一项所述的组件,其特征在于,所述第一振膜(102)上设置有与所述背腔(105)连通的第一泄气结构(113);
所述第二振膜(103)上设置有第二泄气结构(114);
其中,所述第二泄气结构(114)中的至少一部分以及所述至少一个声孔(115)中的至少一部分在所述第一振膜(102)上的投影与所述第一泄气结构(113)至少部分重叠。
11.如权利要求10所述的组件,其特征在于,所述第二泄气结构(114)中的至少一部分以及所述至少一个声孔(115)中的至少一部分在所述第一振膜(102)上的投影完全覆盖所述第一泄气结构(113);并且,所述至少一个声孔(115)中的至少一部分在所述第一振膜(102)上的投影大于所述第二泄气结构(114)中对应位置的部分在所述第一振膜(102)上的投影。
12.如权利要求11所述的组件,其特征在于,所述第二泄气结构(114)中的至少一部分,所述至少一个声孔(115)中的至少一部分在所述第一振膜(102)上的投影与所述第一泄气结构(113)同轴。
13.如权利要求3所述的组件,其特征在于,所述第二振膜(103)在朝向所述第一振膜(102)的表面上设置有向所述第一振膜(102)延伸的防粘结构(116),并且所述防粘结构(116)的延伸长度小于所述第一振膜(102)与所述第二振膜(103)的间距。
14.如权利要求3所述的组件,其特征在于,所述背极板(104)包括背板绝缘层(117)和所述背板绝缘层(117)上的导电层(118),并且所述至少一个声孔(115)位于所述导电层(118)所在区域内且贯穿所述背板绝缘层(117)和导电层(118)。
15.如权利要求3所述的组件,其特征在于,所述第一振膜(102)以及所述连接结构(108)均由导电体构成,并且所述第一振膜(102)与第一电极引出通路相连接,以将所述第一电极与外部信号处理电路电连接;或者,所述第一振膜(102)由导电体构成且所述连接结构(108)由非导电体构成、或者所述连接结构(108)由导电体构成且所述第一振膜(102)由非导电体构成、或者所述第一振膜(102)以及所述连接结构(108)均由非导电体构成,并且所述第二振膜(103)与第一电极引出通路相连接,以将所述第一电极与外部信号处理电路电连接。
16.如权利要求14所述的组件,其特征在于,所述背极板(104)的导电层(118)与第二电极引出通路相连接,以将所述第二电极与外部信号处理电路电连接。
17.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-16任一项所述的麦克风组件(100)。
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---|---|---|---|---|
CN115914962A (zh) * | 2023-01-05 | 2023-04-04 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 麦克风组件、制备方法及电子设备 |
CN117376758A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-09 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 麦克风组件及电子设备 |
WO2024098519A1 (zh) * | 2022-11-08 | 2024-05-16 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 一种mems麦克风 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101959107A (zh) * | 2010-04-19 | 2011-01-26 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | Mems麦克风 |
US20150189444A1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-02 | Aac Acoustic Technologies (Shenzhen) Co., Ltd. | MEMS Microphone |
CN114286270A (zh) * | 2021-05-20 | 2022-04-05 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 微机电麦克风 |
WO2022142507A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 无锡华润上华科技有限公司 | Mems麦克风及其振膜结构 |
-
2022
- 2022-08-02 CN CN202210920136.9A patent/CN115002633B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101959107A (zh) * | 2010-04-19 | 2011-01-26 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | Mems麦克风 |
US20150189444A1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-02 | Aac Acoustic Technologies (Shenzhen) Co., Ltd. | MEMS Microphone |
WO2022142507A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 无锡华润上华科技有限公司 | Mems麦克风及其振膜结构 |
CN114286270A (zh) * | 2021-05-20 | 2022-04-05 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 微机电麦克风 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024098519A1 (zh) * | 2022-11-08 | 2024-05-16 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 一种mems麦克风 |
CN115914962A (zh) * | 2023-01-05 | 2023-04-04 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 麦克风组件、制备方法及电子设备 |
CN115914962B (zh) * | 2023-01-05 | 2023-05-30 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 麦克风组件、制备方法及电子设备 |
CN117376758A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-09 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 麦克风组件及电子设备 |
CN117376758B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-02-02 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 麦克风组件及电子设备 |
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