CN117319911A - Mems麦克风及其制备方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种MEMS麦克风及其制备方法和电子设备，可以减小MEMS麦克风整体的体积，促进MEMS麦克风的小型化设计，从而有助于实现电子设备的轻薄化设计。MEMS麦克风包括电路板、MEMS芯片和ASIC芯片，电路板设有声孔，声孔沿电路板的厚度方向贯穿电路板，MEMS芯片安装于电路板，且覆盖声孔，并与电路板电连接，MEMS芯片的音腔与声孔连通，ASIC芯片安装于MEMS芯片的侧面，且与MEMS芯片和电路板均电连接。

Description

MEMS麦克风及其制备方法和电子设备

技术领域

本申请涉及声电转换技术领域，尤其涉及一种MEMS麦克风及其制备方法和电子设备。

背景技术

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）麦克风因具有信噪比高、稳定性好和功耗低等优势，而被广泛应用于各类电子设备中。现有的MEMS麦克风中，通过MEMS芯片与ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）芯片的相互配合，可以将声音信号转换为电信号，从而使MEMS麦克风实现收音功能。然而，现有的MEMS芯片与ASIC芯片的位置布局不合理，使得MEMS麦克风整体的体积较大，从而导致MEMS麦克风难以实现小型化设计，不利于实现电子设备的轻薄化设计。

发明内容

本申请提供一种MEMS麦克风及其制备方法和电子设备，可以减小MEMS麦克风整体的体积，促进MEMS麦克风的小型化设计，从而有助于实现电子设备的轻薄化设计。

第一方面，本申请提供一种MEMS麦克风，包括电路板、MEMS芯片和ASIC芯片，所述电路板设有声孔，所述声孔沿所述电路板的厚度方向贯穿所述电路板，所述MEMS芯片安装于所述电路板，且覆盖所述声孔，并与所述电路板电连接，所述MEMS芯片的音腔与所述声孔连通，所述ASIC芯片安装于所述MEMS芯片的侧面，且与所述MEMS芯片和所述电路板均电连接。本申请所提供的MEMS麦克风，通过将ASIC芯片固定安装至MEMS芯片的侧面，可以使MEMS芯片和ASIC芯片组装后的结构更加紧凑，使得MEMS芯片和ASIC芯片在MEMS麦克风中占据的安装空间缩小，从而能够有利于减小MEMS麦克风整体的体积，促进MEMS麦克风的小型化设计。另一方面，MEMS芯片和ASIC芯片在电路板上占据的安装面积减小，从而可以节省制作电路板和外壳所需的材料，有利于节约MEMS麦克风的生产成本。

一种可能的实施方式中，所述ASIC芯片包括芯片本体和有源层，所述有源层和所述芯片本体层叠于所述MEMS芯片的侧面，以使ASIC芯片可以竖直安装于MEMS芯片的侧面。

一种可能的实施方式中，所述MEMS芯片包括背极板、支撑框、第一支撑层、振膜和第二支撑层，所述背极板固定连接于所述支撑框背离所述电路板的一侧，所述第一支撑层设于所述背极板背离所述支撑框的表面，所述振膜设于所述第一支撑层背离所述背极板的表面，所述第二支撑层设于所述支撑框背离所述背极板的表面；所述有源层和所述芯片本体层叠于所述支撑框的外周面。此设置下，振膜通过第一支撑层与背极板间隔设置，从而使振膜与背极板共同形成电容结构。当振膜受到声音信号的声压作用时产生形变，振膜与背极板之间的电容值发生变化。ASIC芯片可以检测振膜与背极板之间的电容变化，并将其转换为电信号输出，从而完成声电转换，使MEMS麦克风实现收声功能。

一种可能的实施方式中，所述第一支撑层还设于所述ASIC芯片背离所述电路板的表面，所述振膜还设于所述第一支撑层背离所述ASIC芯片的表面。此设置下，ASIC芯片可以起到支撑振膜的作用，使得振膜的有效面积明显增大，从而使得振膜对于声音信号的响应速度加快、以及使得振膜的声转换损耗比减小，进而能够提高MEMS麦克风的声效率，提升MEMS麦克风的声学性能。

一种可能的实施方式中，所述MEMS芯片还包括第一走线层、第二走线层和第三走线层，所述第一走线层和所述第二走线层均设于所述背极板背离所述支撑框的一侧，所述第一走线层电连接于所述背极板和所述ASIC芯片之间，所述第二走线层与所述第一走线层间隔设置，且电连接于所述振膜和所述ASIC芯片之间，所述第三走线层设于所述支撑框朝向所述电路板的一侧，且电连接所述ASIC芯片和所述电路板之间。本实施例中，通过设置第一走线层和第二走线层，可以使振膜与背极板分别与ASIC芯片实现电连接，使得ASIC芯片可以实现对振膜与背极板之间的电容变化的检测，从而可以实现将声音信号与电信号之间的转换，进而可以实现MEMS麦克风的收声功能。通过设置第三走线层，并使第三走线层远离ASIC芯片的一端电连接于电路板，以使ASIC芯片与电路板实现电连接，从而使MEMS芯片能够通过ASIC芯片与电路板实现电连接。

一种可能的实施方式中，所述MEMS麦克风还包括连接层，所述连接层连接于所述支撑框的外周面与所述ASIC芯片之间。通过支撑框的外周面与ASIC芯片之间形成的连接层，可以使MEMS芯片与ASIC芯片实现电连接。

一种可能的实施方式中，所述连接层为晶圆键合层，且电连接所述第一走线层、所述第二走线层、所述第三走线层和所述有源层。本实施例中，采用晶圆键合工艺形成晶圆键合层，以使第一走线层、第二走线层和第三走线层通过晶圆键合层与有源层实现电连接。此设置下，ASIC芯片与MEMS芯片之间的信号传输距离缩短，从而有助于提升MEMS芯片和ASIC芯片之间的信号传输速度。同时，MEMS芯片与ASIC芯片之间无需采用引线键合所需的金线实现电连接，从而也有利于降低MEMS麦克风的生产成本。

一种可能的实施方式中，所述连接层为焊料层，所述连接层包括第一焊料部、第二焊料部和第三焊料部，所述第一焊料部电连接于所述第一走线层和所述有源层之间，所述第二焊料部与所述第一焊料部间隔设置，且电连接于所述第二走线层和所述有源层之间，所述第三焊料部位于所述第一焊料部和所述第二焊料部朝向所述电路板的一侧，且与所述第一焊料部和所述第二焊料部均间隔设置，并电连接于所述第三走线层和所述有源层之间。此设置下，一方面，可以增强MEMS芯片与ASIC芯片之间的连接可靠性，另一方面，利用焊接工艺实现MEMS芯片和ASIC芯片之间的固定，成本较低，有利于降低MEMS麦克风的生产成本。

一种可能的实施方式中，所述连接层为异方性导电胶膜，所述异方性导电胶膜包括第一导电部分和第二导电部分，所述第一导电部分电连接于所述第一走线层、所述第二走线层和所述有源层之间，所述第二导电部分位于所述第一导电部分朝向所述电路板的一侧，所述第二导电部分电连接于所述第三走线层与所述有源层之间。此设置下，直接在MEMS芯片与ASIC芯片之间粘接异方性导电胶膜，即可实现MEMS芯片与ASIC芯片之间的电连接，操作简便，有利于提高MEMS麦克风的生产效率。

一种可能的实施方式中，所述芯片本体和所述有源层依次层叠于所述连接层背离所述支撑框的表面。示例性的，所述ASIC芯片还包括第四走线层、第五走线层和第六走线层，所述第四走线层电连接于所述有源层和所述第一走线层之间，所述第五走线层与所述第四走线层间隔设置，且电连接于所述有源层和所述第二走线层之间，所述第六走线层位于所述第四走线层和所述第五走线层朝向所述电路板的一侧，且与所述第四走线层和所述第五走线层均间隔设置，并电连接于所述有源层和所述第三走线层之间。此设置下，ASIC芯片与MEMS芯片之间的走线均设于芯片的内部，使得ASIC芯片与MEMS芯片之间的信号传输距离缩短，从而有助于提升MEMS芯片和ASIC芯片之间的信号传输速度。同时，MEMS芯片与ASIC芯片之间无需采用引线键合所需的金线实现电连接，从而也有利于降低MEMS麦克风的生产成本。

一种可能的实施方式中，所述连接层为芯片粘接薄膜，所述芯片粘接薄膜粘接于所述支撑框与所述芯片本体之间；所述MEMS麦克风还包括第一导线、第二导线和第三导线，所述第一导线电连接于所述第一走线层与所述有源层之间，所述第二导线电连接于所述第二走线层与所述有源层之间，所述第三导线电连接于所述第三走线层与所述有源层之间。此设置下，一方面，采用引线键合的方式使MEMS芯片与ASIC芯片、ASIC芯片与电路板实现电连接，生产得到的MEMS芯片与ASIC芯片之间的连接可靠性较好，另一方面，引线键合工艺相比晶圆键合工艺的成本更低，也有利于降低MEMS麦克风的生产成本。同时，ASIC芯片内部也无需额外设置走线层，有助于简化MEMS麦克风的生产工艺流程，提高MEMS麦克风的生产效率。

一种可能的实施方式中，所述有源层和所述芯片本体依次层叠于所述连接层背离所述支撑框的表面。示例性的，通过采用倒装焊的方式，使得ASIC芯片的有源层可以通过焊料层与MEMS芯片实现电连接。此时，ASIC芯片内部无需额外设置走线，从而可以简化MEMS麦克风的生产工艺流程，有助于提高MEMS麦克风的生产效率。

一种可能的实施方式中，所述背极板设有多个通孔，多个所述通孔沿所述背极板的厚度方向贯穿所述背极板，且彼此间隔设置，并均与所述MEMS的音腔连通，以便于外部环境的声音信号可以进入MEMS芯片。

一种可能的实施方式中，所述MEMS麦克风还包括外壳，所述外壳固定安装于所述电路板，且罩设所述MEMS芯片和所述ASIC芯片。示例性的，外壳由金属材料制成。外壳可以对MEMS芯片和ASIC芯片起到保护作用，并且能够防止其他电磁信号干扰MEMS芯片和ASIC芯片的正常使用。

第二方面，本申请还提供一种电子设备，包括处理器和如上所述的MEMS麦克风，所述处理器与所述MEMS麦克风电连接。本申请所提供的电子设备，通过设置如上所述的扬MEMS麦克风，有助于实现电子设备的轻薄化设计。

第三方面，本申请还提供一种MEMS麦克风的制备方法，包括：提供麦克风中间体和电路板，所述麦克风中间体包括硅基板和ASIC芯片，所述硅基板包括支撑框中间体和背极板，所述背极板固定连接于所述支撑框中间体的上表面，所述ASIC芯片安装于所述硅基板的侧面，且与所述背极板电连接，所述电路板设有声孔，所述声孔沿所述电路板的厚度方向贯穿所述电路板；在所述硅基板的上表面和所述ASIC芯片的上表面形成第一牺牲层；在所述第一牺牲层背离所述硅基板和所述ASIC芯片的表面形成振膜，所述振膜与所述ASIC芯片电连接；在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层；自所述硅基板的下表面向所述硅基板的上表面的方向，对所述第二牺牲层、所述硅基板和所述第一牺牲层进行刻蚀，形成第二支撑层、支撑框和第一支撑层，得到MEMS芯片；将所述MEMS芯片和所述ASIC芯片安装至所述电路板，得到MEMS麦克风，其中，所述MEMS芯片覆盖所述声孔，且与所述电路板电连接，所述MEMS芯片的音腔与所述声孔连通，所述ASIC芯片与所述电路板电连接。本实施例所提供的MEMS麦克风的制备方法，通过晶圆键合工艺使ASIC芯片固定安装于MEMS芯片的侧面，可以使MEMS芯片和ASIC芯片组装后的结构更加紧凑，并且使得MEMS芯片和ASIC芯片在MEMS麦克风中的安装空间缩小，从而能够有利于减小MEMS麦克风整体的体积，促进MEMS麦克风的小型化设计，进而有助于实现电子设备的轻薄化设计。另一方面，MEMS芯片和ASIC芯片在电路板上占据的安装面积减小，相比现有的MEMS麦克风中使用的电路板的面积，本申请所提供的MEMS麦克风中使用的电路板面积减少50%，从而可以节省制作电路板和外壳所需的材料，有利于节约MEMS麦克风的生产成本。

一种可能的实施方式中，提供麦克风中间体和电路板的步骤中，包括：在所述背极板的上表面和所述ASIC芯片的上表面形成第一走线层，所述第一走线层电连接于所述背极板与所述ASIC芯片之间；在所述硅基板的上表面和所述ASIC芯片的上表面形成第一牺牲层的步骤中，所述第一牺牲层覆盖所述第一走线层。通过设置第一走线层可使背极板与ASIC芯片实现电连接。

一种可能的实施方式中，在所述硅基板的上表面和所述ASIC芯片的上表面形成第一牺牲层的步骤之后，且在所述第一牺牲层背离所述硅基板和所述ASIC芯片的表面形成振膜的步骤之前，所述MEMS麦克风的制备方法还包括：在所述第一牺牲层中形成第一电连接部，所述第一电连接部与所述第一走线层间隔设置，且与所述ASIC芯片电连接；在所述第一牺牲层背离所述硅基板和所述ASIC芯片的表面形成振膜的步骤之后，且在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层的步骤之前，所述MEMS麦克风的制备方法还包括：在所述振膜和所述第一牺牲层中形成第二电连接部，所述第二电连接部与所述第一电连接部和所述振膜均电连接，得到第二走线层，所述第二走线层电连接于所述振膜与所述ASIC芯片之间。通过设置第二走线层，可使振膜与ASIC芯片实现电连接。

一种可能的实施方式中，在所述第一牺牲层背离所述硅基板和所述ASIC芯片的表面形成振膜的步骤之后，且在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层的步骤之前，所述MEMS麦克风的制备方法还包括：在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第三电连接部，所述第三电连接部与所述ASIC芯片电连接；在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层的步骤中，所述第二牺牲层覆盖所述第三电连接部；在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层的步骤之后，且自所述硅基板的下表面向所述硅基板的上表面的方向，对第二牺牲层、所述硅基板和所述第一牺牲层进行刻蚀的步骤之前，所述MEMS麦克风的制备方法还包括：在所述第二牺牲层中形成第四电连接部，所述第四电连接部与所述第三电连接部电连接，得到第三走线层，所述第三走线层与所述ASIC芯片电连接。通过设置第三走线层，可使ASIC芯片与电路板实现电连接。

一种可能的实施方式中，提供麦克风中间体和电路板的步骤中，包括：将所述ASIC芯片安装于所述硅基板的侧面，得到麦克风预制体；对所述硅基板进行刻蚀，形成多个刻蚀槽，多个所述刻蚀槽彼此间隔设置，多个所述刻蚀槽的开口均位于所述硅基板的上表面；对所述麦克风预制体进行退火处理，在所述硅基板的内部形成空腔，得到背极板中间体和所述支撑框中间体，所述背极板中间体固定连接于所述支撑框中间体的上表面；对所述背极板中间体进行刻蚀，形成多个通孔，得到所述背极板，其中，多个所述通孔间隔设置，且均沿所述背极板的厚度方向贯穿所述背极板，并均与所述空腔连通。

一种可能的实施方式中，将所述MEMS芯片安装至所述电路板，得到MEMS麦克风的步骤中，包括：将外壳固定安装于所述电路板，并使所述外壳罩设所述MEMS芯片和所述ASIC芯片。外壳可以对MEMS芯片和ASIC芯片起到保护作用，并且能够防止其他电磁信号干扰MEMS芯片和ASIC芯片的正常使用。

第四方面，本申请还提供一种MEMS麦克风的制备方法，包括：提供MEMS芯片、ASIC芯片和电路板，所述电路板设有声孔，所述声孔沿所述电路板的厚度方向贯穿所述电路板；将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面，其中，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片电连接；将所述MEMS芯片安装至电路板，得到MEMS麦克风，其中，所述MEMS芯片覆盖所述声孔，且与所述电路板电连接，所述MEMS芯片的音腔与所述声孔连通，所述ASIC芯片与所述电路板电连接。本实施例所提供的MEMS麦克风的制备方法，使MEMS芯片和ASIC芯片组装后的结构更加紧凑，并且使得MEMS芯片和ASIC芯片在MEMS麦克风中的安装空间缩小，从而能够有利于减小MEMS麦克风整体的体积，促进MEMS麦克风的小型化设计，进而有助于实现电子设备的轻薄化设计。另一方面，MEMS芯片和ASIC芯片在电路板上占据的安装面积减小，从而可以节省制作电路板和外壳所需的材料，有利于节约MEMS麦克风的生产成本。

一种可能的实施方式中，所述ASIC芯片包括芯片本体和有源层，所述有源层与所述芯片本体层叠设置，将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面的步骤中，包括：将所述芯片本体背离所述有源层的表面与所述MEMS芯片的侧面进行晶圆键合，形成连接层。此制备方法中，ASIC芯片与MEMS芯片之间的走线、以及ASIC芯片与电路板之间的走线均设于芯片的内部，使得ASIC芯片与MEMS芯片之间、以及ASIC芯片与电路板之间的信号传输距离缩短，从而有助于提升MEMS芯片、ASIC芯片和电路板之间的信号传输速度。

一种可能的实施方式中，所述ASIC芯片包括芯片本体和有源层，所述有源层与所述芯片本体层叠设置，将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面的步骤中，包括：将所述芯片本体背离所述有源层的表面与所述MEMS芯片的侧面进行焊接，形成第一焊料部、第二焊料部和第三焊料部，得到连接层。此制备方法中，利用焊接工艺实现MEMS芯片和ASIC芯片之间的固定，成本较低，有利于降低MEMS麦克风120的生产成本。

一种可能的实施方式中，将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面的步骤中，包括：提供异方性导电胶膜；将所述异方性导电胶膜固定安装于所述MEMS芯片的侧面；将所述ASIC芯片安装至所述异方性导电胶膜背离所述MEMS芯片的表面。通过粘接异方性导电胶膜，即可实现MEMS芯片与ASIC芯片之间的电连接，操作简便，有利于提高MEMS麦克风的生产效率。

一种可能的实施方式中，所述MEMS芯片包括背极板、支撑框、第一支撑层、振膜、第一走线层、第二走线层和第三走线层，所述背极板固定连接于所述支撑框背离所述电路板的一侧，所述第一支撑层设于所述背极板背离所述支撑框的表面，所述振膜设于所述第一支撑层背离所述背极板的表面，所述第一走线层和所述第二走线层均设于所述背极板背离所述支撑框的一侧，所述第二走线层与所述第一走线层间隔设置，所述第三走线层设于所述支撑框朝向所述电路板的一侧，所述ASIC芯片包括芯片本体和有源层，所述有源层与所述芯片本体层叠设置；将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面的步骤中，包括：提供芯片粘接薄膜、第一导线、第二导线和第三导线；将所述芯片粘接薄膜固定安装于所述支撑框的外周面；将所述ASIC芯片安装至所述芯片粘接薄膜背离所述支撑框的表面，所述芯片本体和所述有源层依次层叠于所述芯片粘接薄膜背离所述支撑框的表面；将所述第一导线电连接于所述第一走线层与所述有源层之间；将所述第二导线电连接于所述第二走线层与所述有源层之间；将所述第三导线电连接与所述第三走线层与所述有源层之间。此制备方法中，采用引线键合的方式使MEMS芯片与ASIC芯片、ASIC芯片与电路板实现电连接，生产成本低。同时，ASIC芯片内部也无需额外设置走线层，有助于简化MEMS麦克风的生产工艺流程，提高MEMS麦克风的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2是图1所示电子设备中MEMS麦克风的结构示意图；

图3是图2所示MEMS麦克风沿A-A线剖开后在第一种实施例中的结构示意图；

图4是图3所示MEMS麦克风中ASIC芯片的结构示意图；

图5是图2所示MEMS麦克风沿A-A线剖开后在第二种实施例中的结构示意图；

图6是图2所示MEMS麦克风沿A-A线剖开后在第三种实施例中的结构示意图；

图7是图2所示MEMS麦克风沿A-A线剖开后在第四种实施例中的结构示意图；

图8是图2所示MEMS麦克风沿A-A线剖开后在第五种实施例中的结构示意图；

图9是图2所示MEMS麦克风沿A-A线剖开后在第六种实施例中的结构示意图；

图10是图2所示MEMS麦克风沿A-A线剖开后在第七种实施例中的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的第一种MEMS麦克风的制备方法的流程示意图；

图12是步骤S1中提供的麦克风中间体的硅基板的结构示意图；

图13是步骤S11中麦克风预制体的结构示意图；

图14是步骤S12中在硅基板上形成多个刻蚀槽后的结构示意图；

图15是步骤S13中在硅基板的内部形成空腔后的结构示意图；

图16是步骤S14中在背极板中间体的上表面和ASIC芯片的上表面形成第一走线层后的结构示意图；

图17是步骤S15中得到背极板后的结构示意图；

图18是步骤S3中在第一牺牲层中形成第一电连接部后的结构示意图；

图19是步骤S4中在第一牺牲层背离硅基板和ASIC芯片的表面形成振膜后的结构示意图；

图20是步骤S5中得到第二走线层后的结构示意图；

图21是步骤S6中在硅基板的下表面和ASIC芯片的下表面形成第三电连接部后的结构示意图；

图22是步骤S8中得到第三走线层后的结构示意图；

图23是步骤S9中得到MEMS芯片后的结构示意图；

图24是本申请实施例提供的第二种MEMS麦克风的制备方法的流程示意图；

图25是步骤S101'中在硅基板上形成多个刻蚀槽后的结构示意图；

图26是步骤S102'中得到背极板中间体和支撑板中间体后的结构示意图；

图27是步骤S103'中在背极板中间体的上表面形成第一走线层后的结构示意图；

图28是步骤S104'中得到背极板后的结构示意图；

图29是步骤S106'中在第一牺牲层中形成第一电连接部后的结构示意图；

图30是步骤S107'中在第一牺牲层背离硅基板的表面形成振膜后的结构示意图；

图31是步骤S108'中得到第二走线层后的结构示意图；

图32是步骤S109'中在硅基板的下表面形成第三电连接部后的结构示意图；

图33是步骤S111'中得到第三走线层后的结构示意图；

图34是步骤S112'中得到MEMS芯片后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

请结合参阅图1和图2，图1是本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图，图2是图1所示电子设备100中MEMS麦克风120的结构示意图。

本申请实施例提供一种电子设备100，电子设备100可以但不限于为手机、平板电脑、电视、耳机、音响、个人计算机（Personal Computer，PC）、智能音箱、智慧屏和车载显示屏等。电子设备100也可以陀螺仪等其他具有较大腔体的MEMS器件。

本实施例中，电子设备100可以包括壳体110、中框130、处理器140、显示屏150和MEMS麦克风120。其中，壳体110和显示屏150均安装于中框130。显示屏150与壳体110相背设置。显示屏150用于显示画面。中框130位于显示屏150与壳体110之间。处理器140和MEMS麦克风120均安装于壳体110的内部。壳体110可以对处理器140和MEMS麦克风120起到保护作用。MEMS麦克风120与处理器140电连接。处理器140可以对MEMS麦克风接收到的声音信号进行处理，以使MEMS麦克风120可以实现收声功能。

请参阅图3，图3是图2所示MEMS麦克风120沿A-A线剖开后在第一种实施例中的结构示意图。

MEMS麦克风120包括电路板10、外壳20、MEMS芯片30和ASIC芯片40，MEMS芯片30、ASIC芯片40和外壳20均设于电路板10的一侧。其中，电路板10为印刷电路板（PrintedCircuit Board，PCB）。电路板10设有声孔101，声孔101沿电路板10的厚度方向贯穿电路板10，以便于声音信号的流入。MEMS芯片30固定安装于电路板10，且覆盖电路板10的声孔101。ASIC芯片40安装于MEMS芯片30的侧面，且与MEMS芯片30和电路板10均电连接。其中，ASIC芯片40与MEMS芯片30可以通过晶圆键合工艺实现固定连接。MEMS芯片30用于感知和检测从声孔101流入的声音信号，并将声音信号转换为电信号传输至ASIC芯片40。ASIC芯片40接收MEMS芯片30输出的电信号，并对电信号进行处理放大，从而使得MEMS麦克风120能够为电子设备100提供收声功能。外壳20固定安装于电路板10，且罩设MEMS芯片30和ASIC芯片40。示例性的，外壳20由金属材料制成。外壳20可以对MEMS芯片30和ASIC芯片40起到保护作用，并且能够防止其他电磁信号干扰MEMS芯片30和ASIC芯片40的正常使用。

另外，当MEMS芯片30和ASIC芯片40固定于电路板10时，MEMS芯片30和ASIC芯片40均与电路板10间隔设置。此时，MEMS麦克风120还可以包括固定件50。固定件50电连接于MEMS芯片30与电路板10之间，以实现MEMS芯片30与电路板10之间的固定连接，从而使ASIC芯片40与电路板10实现电连接。示例性的，固定件50可以是在MEMS芯片30与电路板10的焊接过程中形成的焊球。

请继续参阅图3。MEMS芯片30包括背极板31、支撑框32、第一支撑层34、振膜35和第二支撑层38。其中，背极板31固定连接于支撑框32背离电路板10的一侧。第一支撑层34设于背极板31背离支撑框32的表面。振膜35设于第一支撑层34背离背极板31的表面。第二支撑层38设于支撑框32背离背极板31的表面。

本实施例中，支撑框32与背极板31可以一体成型。支撑框32与背极板31围合形成音腔30a。具体的，音腔30a的开口朝向电路板10设置。音腔30a与声孔101连通，以便于外部环境的声音信号可以进入MEMS芯片30。背极板31设有多个通孔311。多个通孔311均沿背极板31的厚度方向贯穿背极板31，且彼此间隔设置。每一通孔311均与音腔30a连通，以便于声音信号能够穿过背极板31。

本实施例中，第一支撑层34设于背极板31背离支撑框32的表面和ASIC芯片40背离电路板10的表面。具体的，第一支撑层34的周面超出背极板31的周面，且覆盖至少部分ASIC芯片40背离电路板10的表面。其中，第一支撑层34的厚度在1 μm至4 μm之间。第一支撑层34设有避让孔341，避让孔341沿第一支撑层34的厚度方向贯穿第一支撑层34。避让孔341避让背极板31的多个通孔311，以避免第一支撑层34阻碍声音信号的传输。

本实施例中，振膜35设于第一支撑层34背离背极板31的表面和第一支撑层34背离ASIC芯片40的表面。其中，振膜35在背极板31上的正投影覆盖至少部分ASIC芯片40背离电路板10的表面。示例性的，振膜35的材料为多晶硅。其中，振膜35的厚度在0.2 μm至1 μm之间。本实施例中，振膜35在背极板31上的正投影覆盖背极板31的多个通孔311和ASIC芯片40。也即为，振膜35位于背极板31的顶侧。此时，MEMS麦克风120的拾音模式为上拾音模式。

此设置下，ASIC芯片40可以起到支撑振膜35的作用，使得振膜35的有效面积明显增大，从而使得振膜35对于声音信号的响应速度加快、以及使得振膜35的声转换损耗比减小，进而能够提高MEMS麦克风120的声效率，提升MEMS麦克风120的声学性能。其中，本申请所提供的MEMS麦克风120的声效率是现有的MEMS麦克风120的声效率的1.76倍。

在其他一些实施例中，振膜35也可以固定连接于支撑框32，且位于背极板31朝向电路板10的一侧，并与背极板31间隔设置。也即为，振膜35位于背极板31的底侧。此时，MEMS麦克风120的拾音模式为底拾音模式。此设置下，振膜35与背极板31之间无需额外设置第一支撑层34，从而可以简化MEMS芯片30的结构，有助于减少MEMS芯片30的生产工艺流程。

本实施例中，振膜35与背极板31共同形成电容结构。可以理解的是，外界环境中的声音信号通过电路板10的声孔101进入MEMS芯片30的音腔30a，并穿过背极板31作用于振膜35。当振膜35受到声音信号的声压作用时产生形变，振膜35与背极板31之间的电容值发生变化。ASIC芯片40可以检测振膜35与背极板31之间的电容变化，并将其转换为电信号输出，从而完成声电转换，使MEMS麦克风120实现收声功能。

本实施例中，第二支撑层38设于支撑框32朝向电路板10的表面和ASIC芯片朝向电路板10的表面，且环绕音腔30a的开口设置。具体的，第二支撑层38的周面超出支撑框32的外周面，且覆盖至少部分ASIC芯片40朝向电路板10的表面。MEMS芯片30可通过第二支撑层38实现与电路板10的固定连接。

MEMS芯片30还包括第一走线层33、第二走线层36和第三走线层37。示例性的，第一走线层33、第二走线层36和第三走线层37的材质均为金属铜。在其他一些实施例中，第一走线层33、第二走线层36和第三走线层37的材质也可以为金属铝。

本实施例中，第一走线层33和第二走线层36均设于所述背极板31背离支撑框32的一侧。其中，第一走线层33设于背极板31背离支撑框32的表面，且覆盖于第一支撑层34，并电连接于背极板31和ASIC芯片40之间。示例性的，第一走线层33跨设于背极板31背离支撑框32的表面和ASIC芯片40靠近背极板31的一侧的表面。其中，第一走线层33远离背极板31的一端相对第一支撑层34的周面露出。在其他一些实施例中，第一走线层33也可以设于背极板31背离支撑框32的表面，或者，第一走线层33也可以设于ASIC芯片40靠近背极板31的一侧的表面，本申请的实施例对此不做限制。

本实施例中，第二走线层36与第一走线层33间隔设置。其中，第二走线层36设于振膜35与第一支撑层34的内部，且电连接于振膜35与ASIC芯片40之间。示例性的，第二走线层36远离振膜35的一端相对第一支撑层34朝向背极板31的表面露出。具体的，第二走线层36包括相连接的第一电连接部361和第二电连接部362。其中，第一电连接部361设于第一支撑层34的内部，且与第一走线层33间隔设置。第二电连接部362与第一电连接部361和振膜35均电连接。其中，第二电连接部362的一部分设于第一支撑层34的内部，另一部分设于振膜35的内部。

可以理解的是，通过设置第一走线层33和第二走线层36，可以使振膜35与背极板31分别ASIC芯片40实现电连接，使得ASIC芯片40可以实现对振膜35与背极板31之间的电容变化的检测，从而可以实现将声音信号与电信号之间的转换，进而可以实现MEMS麦克风120的收声功能。

第三走线层37设于支撑框32朝向电路板10的一侧，且电连接于ASIC芯片40与电路板10之间。其中，第三走线层37靠近ASIC芯片40的一端相对第二支撑层38朝向支撑框32的表面露出。具体的，第三走线层37可以包括相连接的第三电连接部371和第四电连接部372。其中，第三电连接部371跨设于支撑框32朝向电路板10的表面和ASIC芯片朝向电路板10的表面。第四电连接部372与第三电连接部371电连接。

本实施例中，第三走线层37可以有多个。多个第三走线层37彼此间隔设置。示例性的，第三走线层37有两个。两个第三走线层37均与ASIC芯片电连接，以实现ASIC芯片40与电路板10之间不同电信号的传输。需要说明的是，每一第三走线层37的形状和排布方式可以相同，也可以不同，这需要根据MEMS芯片与ASIC芯片的具体电连接方式而决定。

请参阅图4，图4是图3所示MEMS麦克风120中ASIC芯片40的结构示意图。

ASIC芯片40包括芯片本体41和有源层42，芯片本体41和有源层42层叠设于MEMS芯片30的侧面。具体的，有源层42设于芯片本体41背离MEMS芯片30的表面。ASIC芯片40还包括第四走线层43、第五走线层44和第六走线层45。第四走线层43、第五走线层44和第六走线层45均设于芯片本体41的内部，且彼此间隔设置，并均与有源层42电连接。示例性的，第四走线层43、第五走线层44和第六走线层45的材质均为金属铜。在其他一些实施例中，第四走线层43、第五走线层44和第六走线层45的材质也可以为金属铝，本申请的实施例对此不做限制。

本实施例中，第四走线层43电连接于有源层42与第一走线层33之间，从而使ASIC芯片40的有源层42与背极板31实现电连接。具体的，第四走线层43远离有源层42的一端相对芯片本体41背离电路板10的表面露出，且与第一走线层33电连接。

第五走线层44与第四走线层43间隔设置，且电连接于有源层42与第二走线层36之间，从而使ASIC芯片40的有源层42与振膜35实现电连接。具体的，第五走线层44远离有源层42的一端相对芯片本体41背离电路板10的表面露出，且与第二走线层36电连接。

第六走线层45位于第四走线层43和第五走线层44朝向电路板10的一侧，且与第四走线层43和第五走线层44间隔设置，并电连接于有源层42与第三走线层37之间。具体的，第六走线层45远离有源层42的一端相对芯片本体41朝向电路板10的表面露出，且与第三走线层37电连接。本实施例中，第六走线层45可以有多个。多个第六走线层45彼此间隔设置。每一第六走线层45均电连接于有源层42与一个第三走线层37之间。示例性的，第六走线层45有两个。

此外，MEMS麦克风120还包括连接层60，连接层60连接于支撑框32的外周面与ASIC芯片40之间，以使MEMS芯片30可以与ASIC芯片40实现电连接。本实施例中，连接层60为晶圆键合层61，且电连接MEMS芯片30的第一走线层33、第二走线层36、第三走线层37和ASIC芯片40的有源层42。需要说明的是，晶圆键合层61采用晶圆键合工艺，将MEMS芯片30中支撑框32的外周面与ASIC芯片中芯片本体41背离有源层42的表面结合而形成的。

本实施例中，当ASIC芯片40固定连接至MEMS芯片30的侧面后，将MEMS芯片30固定至电路板10的表面。此时，第三走线层37远离ASIC芯片40的一端电连接于电路板10，以使ASIC芯片40与电路板10实现电连接，从而使MEMS芯片30能够通过ASIC芯片40与电路板10实现电连接。此设置下，ASIC芯片40与MEMS芯片30之间的走线、以及ASIC芯片40与电路板10之间的走线均设于芯片的内部，使得ASIC芯片40与MEMS芯片30之间、以及ASIC芯片40与电路板10之间的信号传输距离缩短，从而有助于提升MEMS芯片30、ASIC芯片40和电路板10之间的信号传输速度。同时，MEMS芯片30与ASIC芯片40之间、以及ASIC芯片40与电路板10之间均无需采用引线键合所需的金线实现电连接，从而也有利于降低MEMS麦克风120的生产成本。

本实施例中，通过将ASIC芯片40固定安装至MEMS芯片30的侧面，一方面，可以使MEMS芯片30和ASIC芯片40组装后的结构更加紧凑，并且使得MEMS芯片30和ASIC芯片40在MEMS麦克风120中的安装空间缩小，从而能够有利于减小MEMS麦克风120整体的体积，促进MEMS麦克风120的小型化设计，进而有助于实现电子设备100的轻薄化设计。其中，相比现有的MEMS麦克风，本申请所提供的MEMS麦克风120整体的体积减少30%~40%。另一方面，MEMS芯片30和ASIC芯片40在电路板10上占据的安装面积减小，从而可以节省制作电路板10和外壳20所需的材料，有利于节约MEMS麦克风120的生产成本。其中，相比现有的MEMS麦克风120中使用的电路板10的面积，本申请所提供的MEMS麦克风120中使用的电路板10面积减少50%。

请参阅图5，图5是图2所示MEMS麦克风120沿A-A线剖开后在第二种实施例中的结构示意图。

本实施例所述的MEMS麦克风120与上述第一种实施例所述的MEMS麦克风120不同在于，第一支撑层34设于背极板31背离支撑框32的表面。其中，第一支撑层34的周面与背极板31的周面齐平。振膜35设于第一支撑层34背离背极板31的表面。其中，振膜35的周面与第一支撑层34的周面齐平。第二支撑层38设于支撑框32朝向电路板10的表面。其中，第二支撑层38的周面与支撑框32的周面齐平。

本实施例中，第一走线层33设于背极板31背离支撑框32的表面，且覆盖于第一支撑层34，并电连接于背极板31与ASIC芯片40之间，从而使背极板31与ASIC芯片40实现电连接。具体的，第一走线层33远离背极板31的一端相对第一支撑层34的周面露出。

第二走线层36设于振膜35和第一支撑层34的内部，且电连接于振膜35与ASIC芯片40之间，从而使振膜35与ASIC芯片40实现电连接。具体的，第二走线层36远离振膜35的一端相对第一支撑层34的周面露出。

第三走线层37设于支撑框32朝向电路板10的一侧，且覆盖于第二支撑层38，并电连接于ASIC芯片40与电路板10之间，以使ASIC芯片40与电路板10实现电连接，从而使MEMS芯片30能够通过ASIC芯片40与电路板10实现电连接。具体的，第三走线层37靠近ASIC芯片40的一端相对第二支撑层38的周面露出。示例性的，第三走线层37有两个。两个第三走线层37间隔设置。两个第三走线层37靠近ASIC芯片40的一端均相对第二支撑层38的周面露出。

本实施例中，ASIC芯片40的第四走线层43远离有源层42的一端相对芯片本体41背离有源层42的表面露出，且与第一走线层33电连接，从而使ASIC芯片40的有源层42与背极板31实现电连接。

ASIC芯片40的第五走线层44与第四走线层43间隔设置。第五走线层44远离有源层42的一端相对芯片本体41背离电路板10的表面露出，且与第二走线层36电连接，从而使ASIC芯片40的有源层42与振膜35实现电连接。

ASIC芯片40的第六走线层45位于第四走线层43和第五走线层44朝向电路板10的一侧，且与第四走线层43和第五走线层44间隔设置。第六走线层45远离有源层42的一端相对芯片本体41背离有源层42的表面露出，且与第三走线层37电连接。示例性的，第六走线层45有两个。每一第六走线层45均电连接于有源层42与一个第三走线层37之间。

本实施例中，通过在MEMS芯片30和ASIC芯片40的内部设置走线，使得ASIC芯片40与MEMS芯片30之间、以及ASIC芯片40与电路板10之间的信号传输距离缩短，从而有助于提升MEMS芯片30、ASIC芯片40和电路板10之间的信号传输速度。同时，MEMS芯片30与ASIC芯片40之间、以及ASIC芯片40与电路板10之间均无需采用引线键合所需的金线实现电连接，从而也有利于降低MEMS麦克风120的生产成本。

请参阅图6，图6是图2所示MEMS麦克风120沿A-A线剖开后在第三种实施例中的结构示意图。

本实施例所述的MEMS麦克风120与上述第二种实施例所述的MEMS麦克风120不同在于，连接层60为焊料层62。也即为，连接层60采用焊接工艺形成。本实施例中，焊料层62包括第一焊料部621、第二焊料部622和第三焊料部623。第一焊料部621、第二焊料部622和第三焊料部623均设于MEMS芯片30的侧面和芯片本体41背离有源层42的表面之间，且彼此间隔设置。其中，第一焊料部621和第二焊料部622之间涂覆有阻焊剂，以避免第一焊料部621和第二焊料部622相互接触，从而可以防止MEMS芯片30和ASIC芯片40出现短路问题。

具体的，第一焊料部621电连接于第一走线层33与第四走线层43之间，以使第一走线层33与有源层42实现电连接。第二焊料部622电连接于第二走线层36与第五走线层44之间，以使第二走线层36与有源层42实现电连接。第三焊料部623电连接于第三走线层37和第六走线层45之间，以使第三走线层37与有源层42实现电连接。示例性的，第三焊料部623有两个。每一第三焊料部623均电连接于一个第三走线层37和第六走线层45之间。此外，两个第三焊料部623之间也涂覆有阻焊剂，以避免因相邻两个第三焊料部623相互接触而导致的短路问题。

此设置下，一方面，可以增强MEMS芯片30与ASIC芯片40之间的连接可靠性，另一方面，利用焊接工艺实现MEMS芯片30和ASIC芯片40之间的固定，成本较低，有利于降低MEMS麦克风120的生产成本。

请参阅图7，图7是图2所示MEMS麦克风120沿A-A线剖开后在第四种实施例中的结构示意图。

本实施例所述的MEMS麦克风120与上述第三种实施例所述的MEMS麦克风120不同在于，第一走线层33设于背极板31的内部。其中，第一走线层33远离背极板31的一端相对背极板31的周面露出。

此设置下，可以增大第一走线层33与第二走线层36之间的间距。当第一焊料部621电连接于第一走线层33与第四走线层43之间，第二焊料部622电连接于第二走线层36与第五走线层44之间时，第一焊料部621与第二焊料部622之间的距离也随之增大，从而可以避免第一焊料部621与第二焊料部622相互接触，进而无需额外在第一焊料部621与第二焊料部622之间涂覆阻焊剂，即可避免MEMS芯片30与ASIC芯片40出现短路问题。

请参阅图8，图8是图2所示MEMS麦克风120沿A-A线剖开后在第五种实施例中的结构示意图。

本实施例所述的MEMS麦克风120与上述第三种实施例所述的MEMS麦克风120不同在于，有源层42和芯片本体41依次层叠于连接层60背离支撑框32的表面。示例性的，连接层60为焊料层62。在其他一些实施例中，连接层60也可以为晶圆键合层61或异方性导电胶膜（Anisotropic Conductive Film，ACF）63等。

本实施例中，焊料层62的第一焊料部621、第二焊料部622和第三焊料部623均设于MEMS芯片30的侧面和有源层42背离芯片本体41的表面之间，且彼此间隔设置。其中，第一焊料部621和第二焊料部622之间涂覆有阻焊剂，以避免第一焊料部621和第二焊料部622相互接触，从而可以防止MEMS芯片30与ASIC芯片40之间出现短路问题。

具体的，第一焊料部621电连接于第一走线层33与有源层42之间。第二焊料部622电连接于第二走线层36与有源层42之间。第三焊料部623电连接于第三走线层37和有源层42之间。示例性的，第三焊料部623有两个。每一第三焊料部623均电连接于一个第三走线层37和有源层42之间。此外，两个第三焊料部623之间也涂覆有阻焊剂，以避免因相邻两个第三焊料部623相互接触而导致的短路问题。

本实施例中，通过采用倒装焊的方式，使得ASIC芯片40的有源层42可以通过焊料层62与MEMS芯片30实现电连接。此时，ASIC芯片40内部无需额外设置走线，从而可以简化MEMS麦克风120的生产工艺流程，有助于提高MEMS麦克风120的生产效率。

请参阅图9，图9是图2所示MEMS麦克风120沿A-A线剖开后在第六种实施例中的结构示意图。

本实施例所述的MEMS麦克风120与上述第三种实施例所述的MEMS麦克风120不同在于，连接层60为异方性导电胶膜（Anisotropic Conductive Film，ACF）63。异方性导电胶膜63包括第一导电部分631和第二导电部分632。其中，第一导电部分631电连接于第一走线层33、第二走线层36和有源层42之间。第二导电部分632位于第一导电部分631朝向电路板10的一侧，且电连接于第三走线层37与有源层42之间。示例性的，第二导电部分632固定连接于第一导电部分631。在其他一些实施例中，第二导电部分632也可以与第一导电部分631间隔设置。

可以理解的是，异方性导电胶膜63内部具有导电粒子，导电粒子可以将背极板31与振膜35之间的电容变化的电信号传输至ASIC芯片40，从而使MEMS芯片30与ASIC芯片40实现电连接。需要说明的是，异方性导电胶膜63中的导电粒子仅沿异方性导电胶膜63内部的厚度方向运动，以保证异方性导电胶膜63仅在厚度方向上可以导电从而能够保证第一走线层33与有源层42之间形成的电路、以及第二走线层36与有源层42之间形成的电路不会交错，防止MEMS芯片30与ASIC芯片40之间出现短路问题。

此外，MEMS麦克风120的固定件50也为异方性导电胶膜，以实现MEMS芯片30通过ASIC芯片40与电路板10实现电连接。此设置下，直接在MEMS芯片30与ASIC芯片40之间、以及MEMS芯片30与电路板10之间粘接异方性导电胶膜63，即可实现MEMS芯片30与ASIC芯片40之间、以及ASIC芯片与电路板10之间的电连接，操作简便，有利于提高MEMS麦克风120的生产效率。

请参阅图10，图10是图2所示MEMS麦克风120沿A-A线剖开后在第七种实施例中的结构示意图。

本实施例所述的MEMS麦克风120与上述第三种实施例所述的MEMS麦克风120不同在于，连接层60为芯片粘接薄膜（Die Attach Film，DAF）64。芯片粘接薄膜64粘接于MEMS芯片30的支撑框32与芯片本体41之间，以使MEMS芯片30与ASIC芯片40实现固定连接。

本实施例中，MEMS芯片30和ASIC芯片40之间、ASIC芯片40与电路板10之间均通过引线键合的方式实现电连接。具体的，MEMS麦克风120还包括第一导线70、第二导线80和第三导线90。其中，第一导线70电连接于第一走线层33与有源层42之间，以使背极板31与ASIC芯片40实现电连接。第二导线80电连接于第二走线层36与有源层42之间，以使振膜35与ASIC芯片40实现电连接。第三导线90电连接于第三走线层37与有源层42之间，以实现ASIC芯片40与电路板10之间的电连接，从而使MEMS芯片30通过ASIC芯片40与电路板10实现电连接。示例性的，第三导线90有两个。每一第三导线90均电连接于第一第三走线层37与有源层42之间。

此设置下，一方面，采用引线键合的方式使MEMS芯片30与ASIC芯片40、ASIC芯片40与电路板10实现电连接，生产得到的MEMS芯片30与ASIC芯片40之间的连接可靠性较好，另一方面，引线键合工艺相比晶圆键合工艺的成本更低，也有利于降低MEMS麦克风120的生产成本。同时，ASIC芯片40内部也无需额外设置走线层，有助于简化MEMS麦克风120的生产工艺流程，提高MEMS麦克风120的生产效率。

请结合参阅图11至图23。本申请还提供第一种MEMS麦克风120的制备方法，用于制备上述第一种实施例中的MEMS麦克风120。

步骤S1，提供麦克风中间体121和电路板。其中，麦克风中间体121包括硅基板121a和ASIC芯片40。硅基板121a包括支撑框中间体32a和背极板31，背极板31固定连接于支撑框中间体32a的上表面。ASIC芯片40安装于硅基板121a的侧面，且与背极板31电连接。电路板设有声孔，声孔沿电路板的厚度方向贯穿电路板。

本实施例中，上述步骤S1可以通过步骤S11至步骤S15完成。

步骤S11，将ASIC芯片40安装于硅基板121a的侧面，得到麦克风预制体（图未标）。示例性的，可以采用晶圆键合工艺将ASIC芯片40安装于硅基板121a的侧面。其中，可以采用化学机械抛光工艺（Chemical Mechanical Polishing，CMP）等抛光工艺，对硅基板121a的表面与ASIC芯片40的表面进行平坦化处理，以保证硅基板121a与ASIC芯片40相连接的表面的平整度较好。

步骤S12，对硅基板121a进行刻蚀，形成多个刻蚀槽121c。其中，多个刻蚀槽121c彼此间隔设置。多个刻蚀槽121c的开口均位于硅基板121a的上表面，多个刻蚀槽121c均自硅基板121a的上表面向硅基板121a的下表面的方向凹陷。相邻两个刻蚀槽121c的开口的中心之间的距离在0.1 μm至1 μm之间。每一刻蚀槽121c的开口的宽度均在0.1 μm至1 μm之间。每一刻蚀槽121c的深度均在1 μm至10 μm之间。

步骤S13，对麦克风预制体进行退火处理，在硅基板121a的内部形成空腔121d，得到背极板中间体31a和支撑框中间体32a。其中，背极板中间体31a固定连接于支撑框中间体32a的上表面。其中，背极板中间体31a的厚度在1 μm至3 μm之间，以保证后续步骤中形成的背极板31的结构强度较大，符合产品的生产要求。需要说明的是，若后续步骤中要求形成的背极板31的厚度大于3 μm，可以在硅基板121a的上表面应用外延工艺，以增加背极板中间体31a的厚度。

在上述步骤S13中，可以采用文森（VENSEN）工艺对麦克风预制体进行退火处理。其中，文森工艺使用的反应气氛为氢气，工艺温度在1000℃至1200℃之间。在此过程中，硅原子发生扩散，且填充于多个刻蚀槽121c中，并封闭多个刻蚀槽121c的开口，从而在硅基板121a的内部形成空腔121d。

步骤S14，在背极板中间体31a的上表面和ASIC芯片40的上表面形成第一走线层33。其中，第一走线层33电连接于背极板中间体31a与ASIC芯片40之间。示例性的，可以采用大马士革工艺在背极板中间体31a的上表面和ASIC芯片40的上表面形成第一走线层33。

在上述步骤S15中，可以先在背极板中间体31a的上表面和ASIC芯片40的上表面涂覆光刻胶，再通过曝光、显影和光刻等工艺形成待制作第一走线层33的区域，然后采用电镀的方式在待制作第一走线层33的区域形成第一走线层33，最后去除光刻胶，形成图案化的第一走线层33。

步骤S15，对背极板中间体31a进行刻蚀，形成多个通孔311，得到背极板31。其中，多个通孔311间隔设置，且均沿背极板31的厚度方向贯穿背极板31，并均与空腔121d连通。

在上述步骤S15中，背极板31的上表面和ASIC芯片40的上表面设有第一走线层33。其中，第一走线层33电连接于背极板31与ASIC芯片40之间。

步骤S2，在硅基板121a的上表面和ASIC芯片40的上表面形成第一牺牲层34a。其中，第一牺牲层34a覆盖第一走线层33。示例性的，可以采用气相沉积法在硅基板121a的上表面和ASIC芯片40的上表面形成第一牺牲层34a。在其他一些实施例中，也可以采用热氧化法在硅基板121a的上表面和ASIC芯片40的上表面形成第一牺牲层34a。

在上述步骤S2中，第一牺牲层34a的一部分填充于空腔121d和多个通孔311中，另一部分设于背极板31的上表面和ASIC芯片40的上表面。其中，第一牺牲层34a中设于背极板31的上表面和ASIC芯片40的上表面的部分的厚度在1 μm至4 μm之间。

步骤S3，在第一牺牲层34a中形成第一电连接部361。其中，第一电连接部361与第一走线层33间隔设置，且与ASIC芯片40电连接。示例性的，可以采用大马士革工艺在第一牺牲层34a中形成第一电连接部361。

步骤S4，在第一牺牲层34a背离硅基板121a和ASIC芯片40的表面形成振膜35。其中，振膜35与ASIC芯片40电连接。

步骤S5，在振膜35和第一牺牲层34a中形成第二电连接部362，第二电连接部362第一电连接部361和振膜35均电连接，得到第二走线层36。其中，第二走线层36电连接于振膜35与ASIC芯片40之间。示例性的，可以采用硅通孔（Through -Silicon-Via，TSV）技术在振膜35和第一牺牲层34a中形成第二电连接部362。其中，第二电连接部362的材料可以为铜、钨或者多晶硅等。

步骤S6，在硅基板121a的下表面和ASIC芯片40的下表面形成第三电连接部371。其中，第三电连接部371与ASIC芯片40电连接。示例性的，可以采用大马士革工艺在硅基板121a的下表面和ASIC芯片40的下表面形成第三电连接部371。

在上述步骤S6中，可以先在硅基板121a的下表面和ASIC芯片40的下表面涂覆光刻胶，再通过曝光、显影和光刻等工艺形成待制作第三电连接部371的区域，然后采用电镀的方式在待制作第三电连接部371的区域形成第三电连接部371，最后去除光刻胶，形成图案化的第三电连接部371。

步骤S7，在硅基板121a的下表面和ASIC芯片40的下表面形成第二牺牲层38a。其中，第二牺牲层38a覆盖第三电连接部371。

步骤S8，在第二牺牲层38a中形成第四电连接部372，第四电连接部372与第三电连接部371电连接，得到第三走线层37。其中，第三走线层37与ASIC芯片40电连接。示例性的，可以采用硅通孔技术在第二牺牲层38a中形成第四电连接部372。

步骤S9，自硅基板121a的下表面向硅基板121a的上表面的方向，对第二牺牲层38a、硅基板121a和第一牺牲层34a进行刻蚀，形成第二支撑层38、支撑框32和第一支撑层34，得到MEMS芯片30。在上述步骤S9中，对硅基板121a进行刻蚀和研磨，可以形成MEMS芯片30的音腔30a。

步骤S10，将MEMS芯片30和ASIC芯片40安装至电路板，得到MEMS麦克风120。其中，MEMS芯片30覆盖声孔，且与电路板电连接。MEMS芯片30的音腔30a与声孔连通。ASIC芯片40与电路板电连接。在上述步骤S10中，还包括：将外壳固定安装于电路板，并使外壳罩设MEMS芯片30和ASIC芯片40。

请结合参阅图24至图34。本申请还提供第二种MEMS麦克风120的制备方法，用于制备上述第二种实施例中的MEMS麦克风120。

步骤S1'，提供MEMS芯片30、ASIC芯片和电路板。其中，电路板设有声孔，声孔沿电路板的厚度方向贯穿电路板。MEMS芯片30包括背极板31、支撑框32、第一支撑层34、振膜35、第一走线层33、第二走线层36和第三走线层37。背极板31固定连接于支撑框32背离电路板的一侧。第一支撑层34设于背极板31背离支撑框32的表面。振膜35设于第一支撑层34背离背极板31的表面。第一走线层33和第二走线层36均设于背极板31背离支撑框32的一侧。第二走线层36与第一走线层33间隔设置。第三走线层37设于支撑框32朝向电路板的一侧。ASIC芯片包括芯片本体和有源层，有源层与芯片本体层叠设置。

在上述步骤S1'中，还包括步骤S101'至步骤S112'。

步骤S101'，对硅基板121a进行刻蚀，形成多个刻蚀槽121c。其中，多个刻蚀槽121c彼此间隔设置。多个刻蚀槽121c的开口均位于硅基板121a的上表面，多个刻蚀槽121c均自硅基板121a的上表面向硅基板121a的下表面的方向凹陷。

步骤S102'，对硅基板121a进行退火处理，在硅基板121a的内部形成空腔121d，得到背极板中间体31a和支撑框中间体32a。其中，背极板中间体31a固定连接于支撑框中间体32a的上表面。

步骤S103'，在背极板中间体31a的上表面形成第一走线层33。

在其他一些实施方式中，上述步骤S103'中，也可以在背极板中间体31a中形成第一走线层33。其中，第一走线层33远离背极板31的一端相对第一牺牲层34a的周面露出。

步骤S104'，对背极板中间体31a进行刻蚀，形成多个通孔311，得到背极板31。其中，多个通孔311间隔设置，且均沿背极板31的厚度方向贯穿背极板31，并均与空腔121d连通。

在上述步骤S104'中，背极板31的上表面设有第一走线层33。其中，第一走线层33与背极板31电连接。

步骤S105'，在硅基板121a的上表面形成第一牺牲层34a。其中，第一牺牲层34a覆盖第一走线层33。

在上述步骤S105'中，第一牺牲层34a的一部分填充于空腔121d和多个通孔311中，另一部分设于背极板31的上表面。

步骤S106'，在第一牺牲层34a中形成第一电连接部361。其中，第一电连接部361与第一走线层33间隔设置。

步骤S107'，在第一牺牲层34a背离硅基板121a的表面形成振膜35。

步骤S108'，在振膜35和第一牺牲层34a中形成第二电连接部362，第二电连接部362第一电连接部361和振膜35均电连接，得到第二走线层36。其中，第二走线层36与振膜35电连接。

步骤S109'，在硅基板121a的下表面形成第三电连接部371。

步骤S110'，在硅基板121a的下表面形成第二牺牲层38a。其中，第二牺牲层38a覆盖第三电连接部371。

步骤S111'，在第二牺牲层38a中形成第四电连接部372，第四电连接部372与第三电连接部371电连接，得到第三走线层37。

步骤S112'，自硅基板121a的下表面向硅基板121a的上表面的方向，对第二牺牲层38a、硅基板121a和第一牺牲层34a进行刻蚀，形成第二支撑层38、支撑框32和第一支撑层34，得到MEMS芯片30。

步骤S2'，将ASIC芯片40安装至MEMS芯片30的侧面。其中，ASIC芯片40与MEMS芯片30电连接。

上述步骤S2'可以通过多种不同的实施方式完成。例如，在第一种实施方式中，将芯片本体背离有源层的表面与MEMS芯片30的侧面进行晶圆键合，形成连接层。在第二种实施方式中，将芯片本体背离有源层的表面与MEMS芯片30的侧面进行焊接，形成第一焊料部、第二焊料部和第三焊料部，得到连接层。

在第三种实施方式中，步骤S2'可通过以下步骤S21'至步骤S23'完成。

步骤S21'，提供异方性导电胶膜。

步骤S22'，将异方性导电胶膜固定安装于MEMS芯片30的侧面。

步骤S23'，将ASIC芯片安装至异方性导电胶膜背离MEMS芯片30的表面。

在第三种实施方式中，步骤S2'可通过以下步骤S21''至步骤S26''完成。

步骤S21''，提供芯片粘接薄膜、第一导线、第二导线和第三导线。

步骤S22''，将芯片粘接薄膜固定安装于支撑框32的外周面。

步骤S23''，将ASIC芯片安装至芯片粘接薄膜背离支撑框32的表面。其中，芯片本体和有源层依次层叠于芯片粘接薄膜背离支撑框32的表面。

步骤S24''，将第一导线电连接于第一走线层33与有源层之间。

步骤S25''，将第二导线电连接于第二走线层36与有源层之间。

步骤S26''，将第三导线电连接与第三走线层37与有源层之间。

步骤S3'，将MEMS芯片30安装至电路板，得到MEMS麦克风120。其中， MEMS芯片30覆盖声孔，且与电路板电连接。MEMS芯片30的音腔30a与声孔连通，ASIC芯片与电路板电连接。在上步骤S3'中，还包括：将外壳固定安装于电路板，并使外壳罩设MEMS芯片30和ASIC芯片40。

以上，仅为本申请的部分实施例和实施方式，本申请的保护范围不局限于此，任何熟知本领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (27)

1.一种MEMS麦克风，其特征在于，包括电路板、MEMS芯片和ASIC芯片，所述电路板设有声孔，所述声孔沿所述电路板的厚度方向贯穿所述电路板，所述MEMS芯片安装于所述电路板，且覆盖所述声孔，并与所述电路板电连接，所述MEMS芯片的音腔与所述声孔连通，所述ASIC芯片安装于所述MEMS芯片的侧面，且与所述MEMS芯片和所述电路板均电连接。

2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述ASIC芯片包括芯片本体和有源层，所述有源层和所述芯片本体层叠于所述MEMS芯片的侧面。

3.根据权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS芯片包括背极板、支撑框、第一支撑层、振膜和第二支撑层，所述背极板固定连接于所述支撑框背离所述电路板的一侧，所述第一支撑层设于所述背极板背离所述支撑框的表面，所述振膜设于所述第一支撑层背离所述背极板的表面，所述第二支撑层设于所述支撑框背离所述背极板的表面；

所述有源层和所述芯片本体层叠于所述支撑框的外周面。

4.根据权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一支撑层还设于所述ASIC芯片背离所述电路板的表面，所述振膜还设于所述第一支撑层背离所述ASIC芯片的表面。

5.根据权利要求3或4所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS芯片还包括第一走线层、第二走线层和第三走线层，所述第一走线层和所述第二走线层均设于所述背极板背离所述支撑框的一侧，所述第一走线层电连接于所述背极板和所述ASIC芯片之间，所述第二走线层与所述第一走线层间隔设置，且电连接于所述振膜和所述ASIC芯片之间，所述第三走线层设于所述支撑框朝向所述电路板的一侧，且电连接所述ASIC芯片和所述电路板之间。

6.根据权利要求5所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS麦克风还包括连接层，所述连接层连接于所述支撑框的外周面与所述ASIC芯片之间。

7.根据权利要求6所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述连接层为晶圆键合层，且电连接所述第一走线层、所述第二走线层、所述第三走线层和所述有源层。

8.根据权利要求6所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述连接层为焊料层，所述连接层包括第一焊料部、第二焊料部和第三焊料部，所述第一焊料部电连接于所述第一走线层和所述有源层之间，所述第二焊料部与所述第一焊料部间隔设置，且电连接于所述第二走线层和所述有源层之间，所述第三焊料部位于所述第一焊料部和所述第二焊料部朝向所述电路板的一侧，且与所述第一焊料部和所述第二焊料部均间隔设置，并电连接于所述第三走线层和所述有源层之间。

9.根据权利要求6所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述连接层为异方性导电胶膜，所述异方性导电胶膜包括第一导电部分和第二导电部分，所述第一导电部分电连接于所述第一走线层、所述第二走线层和所述有源层之间，所述第二导电部分位于所述第一导电部分朝向所述电路板的一侧，所述第二导电部分电连接于所述第三走线层与所述有源层之间。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述芯片本体和所述有源层依次层叠于所述连接层背离所述支撑框的表面。

11.根据权利要求10所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述ASIC芯片还包括第四走线层、第五走线层和第六走线层，所述第四走线层电连接于所述有源层和所述第一走线层之间，所述第五走线层与所述第四走线层间隔设置，且电连接于所述有源层和所述第二走线层之间，所述第六走线层位于所述第四走线层和所述第五走线层朝向所述电路板的一侧，且与所述第四走线层和所述第五走线层均间隔设置，并电连接于所述有源层和所述第三走线层之间。

12.根据权利要求10所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述连接层为芯片粘接薄膜，所述芯片粘接薄膜粘接于所述支撑框与所述芯片本体之间；

所述MEMS麦克风还包括第一导线、第二导线和第三导线，所述第一导线电连接于所述第一走线层与所述有源层之间，所述第二导线电连接于所述第二走线层与所述有源层之间，所述第三导线电连接于所述第三走线层与所述有源层之间。

13.根据权利要求6至9中任一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述有源层和所述芯片本体依次层叠于所述连接层背离所述支撑框的表面。

14.根据权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述背极板设有多个通孔，多个所述通孔沿所述背极板的厚度方向贯穿所述背极板，且彼此间隔设置，并均与所述MEMS的音腔连通。

15.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS麦克风还包括外壳，所述外壳固定安装于所述电路板，且罩设所述MEMS芯片和所述ASIC芯片。

16.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和如权利要求1至15中任一项所述的MEMS麦克风，所述处理器与所述MEMS麦克风电连接。

17.一种MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，包括：

提供麦克风中间体和电路板，所述麦克风中间体包括硅基板和ASIC芯片，所述硅基板包括支撑框中间体和背极板，所述背极板固定连接于所述支撑框中间体的上表面，所述ASIC芯片安装于所述硅基板的侧面，且与所述背极板电连接，所述电路板设有声孔，所述声孔沿所述电路板的厚度方向贯穿所述电路板；

在所述硅基板的上表面和所述ASIC芯片的上表面形成第一牺牲层；

在所述第一牺牲层背离所述硅基板和所述ASIC芯片的表面形成振膜，所述振膜与所述ASIC芯片电连接；

在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层；

自所述硅基板的下表面向所述硅基板的上表面的方向，对所述第二牺牲层、所述硅基板和所述第一牺牲层进行刻蚀，形成第二支撑层、支撑框和第一支撑层，得到MEMS芯片；

将所述MEMS芯片和所述ASIC芯片安装至所述电路板，得到MEMS麦克风，其中，所述MEMS芯片覆盖所述声孔，且与所述电路板电连接，所述MEMS芯片的音腔与所述声孔连通，所述ASIC芯片与所述电路板电连接。

18.根据权利要求17所述的MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，提供麦克风中间体和电路板的步骤中，包括：

在所述背极板的上表面和所述ASIC芯片的上表面形成第一走线层，所述第一走线层电连接于所述背极板与所述ASIC芯片之间；

在所述硅基板的上表面和所述ASIC芯片的上表面形成第一牺牲层的步骤中，所述第一牺牲层覆盖所述第一走线层。

19.根据权利要求18所述的MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，在所述硅基板的上表面和所述ASIC芯片的上表面形成第一牺牲层的步骤之后，且在所述第一牺牲层背离所述硅基板和所述ASIC芯片的表面形成振膜的步骤之前，所述MEMS麦克风的制备方法还包括：

在所述第一牺牲层中形成第一电连接部，所述第一电连接部与所述第一走线层间隔设置，且与所述ASIC芯片电连接；

在所述第一牺牲层背离所述硅基板和所述ASIC芯片的表面形成振膜的步骤之后，且在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层的步骤之前，所述MEMS麦克风的制备方法还包括：

在所述振膜和所述第一牺牲层中形成第二电连接部，所述第二电连接部与所述第一电连接部和所述振膜均电连接，得到第二走线层，所述第二走线层电连接于所述振膜与所述ASIC芯片之间。

20.根据权利要求17所述的MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，在所述第一牺牲层背离所述硅基板和所述ASIC芯片的表面形成振膜的步骤之后，且在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层的步骤之前，所述MEMS麦克风的制备方法还包括：

在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第三电连接部，所述第三电连接部与所述ASIC芯片电连接；

在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层的步骤中，所述第二牺牲层覆盖所述第三电连接部；

在所述硅基板的下表面和所述ASIC芯片的下表面形成第二牺牲层的步骤之后，且自所述硅基板的下表面向所述硅基板的上表面的方向，对第二牺牲层、所述硅基板和所述第一牺牲层进行刻蚀的步骤之前，所述MEMS麦克风的制备方法还包括：

在所述第二牺牲层中形成第四电连接部，所述第四电连接部与所述第三电连接部电连接，得到第三走线层，所述第三走线层与所述ASIC芯片电连接。

21.根据权利要求17所述的MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，提供麦克风中间体和电路板的步骤中，包括：

将所述ASIC芯片安装于所述硅基板的侧面，得到麦克风预制体；

对所述硅基板进行刻蚀，形成多个刻蚀槽，多个所述刻蚀槽彼此间隔设置，多个所述刻蚀槽的开口均位于所述硅基板的上表面；

对所述麦克风预制体进行退火处理，在所述硅基板的内部形成空腔，得到背极板中间体和所述支撑框中间体，所述背极板中间体固定连接于所述支撑框中间体的上表面；

对所述背极板中间体进行刻蚀，形成多个通孔，得到所述背极板，其中，多个所述通孔间隔设置，且均沿所述背极板的厚度方向贯穿所述背极板，并均与所述空腔连通。

22.根据权利要求17所述的MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，将所述MEMS芯片安装至所述电路板，得到MEMS麦克风的步骤中，包括：

将外壳固定安装于所述电路板，并使所述外壳罩设所述MEMS芯片和所述ASIC芯片。

23.一种MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，包括：

提供MEMS芯片、ASIC芯片和电路板，所述电路板设有声孔，所述声孔沿所述电路板的厚度方向贯穿所述电路板；

将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面，其中，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片电连接；

将所述MEMS芯片安装至电路板，得到MEMS麦克风，其中，所述MEMS芯片覆盖所述声孔，且与所述电路板电连接，所述MEMS芯片的音腔与所述声孔连通，所述ASIC芯片与所述电路板电连接。

24.根据权利要求23所述的MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，所述ASIC芯片包括芯片本体和有源层，所述有源层与所述芯片本体层叠设置，将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面的步骤中，包括：

将所述芯片本体背离所述有源层的表面与所述MEMS芯片的侧面进行晶圆键合，形成连接层。

25.根据权利要求23所述的MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，所述ASIC芯片包括芯片本体和有源层，所述有源层与所述芯片本体层叠设置，将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面的步骤中，包括：

将所述芯片本体背离所述有源层的表面与所述MEMS芯片的侧面进行焊接，形成第一焊料部、第二焊料部和第三焊料部，得到连接层。

26.根据权利要求23所述的MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面的步骤中，包括：

提供异方性导电胶膜；

将所述异方性导电胶膜固定安装于所述MEMS芯片的侧面；

将所述ASIC芯片安装至所述异方性导电胶膜背离所述MEMS芯片的表面。

27.根据权利要求23所述的MEMS麦克风的制备方法，其特征在于，所述MEMS芯片包括背极板、支撑框、第一支撑层、振膜、第一走线层、第二走线层和第三走线层，所述背极板固定连接于所述支撑框背离所述电路板的一侧，所述第一支撑层设于所述背极板背离所述支撑框的表面，所述振膜设于所述第一支撑层背离所述背极板的表面，所述第一走线层和所述第二走线层均设于所述背极板背离所述支撑框的一侧，所述第二走线层与所述第一走线层间隔设置，所述第三走线层设于所述支撑框朝向所述电路板的一侧，所述ASIC芯片包括芯片本体和有源层，所述有源层与所述芯片本体层叠设置；

将所述ASIC芯片安装至所述MEMS芯片的侧面的步骤中，包括：

提供芯片粘接薄膜、第一导线、第二导线和第三导线；

将所述芯片粘接薄膜固定安装于所述支撑框的外周面；

将所述ASIC芯片安装至所述芯片粘接薄膜背离所述支撑框的表面，所述芯片本体和所述有源层依次层叠于所述芯片粘接薄膜背离所述支撑框的表面；

将所述第一导线电连接于所述第一走线层与所述有源层之间；

将所述第二导线电连接于所述第二走线层与所述有源层之间；

将所述第三导线电连接与所述第三走线层与所述有源层之间。