CN117812511A - Mems芯片结构及mems声学传感器 - Google Patents

Abstract

本发明属于声音设备技术领域，具体涉及一种MEMS芯片结构及MEMS声学传感器。本发明中的MEMS芯片结构包括衬底、第一膜片组件和第二膜片组件，衬底内具有容纳腔，第一膜片组件设于容纳腔且周向与衬底相连，第一膜片组件包括第一可形变阀片，第二膜片组件设于容纳腔且周向与衬底相连，第一膜片组件和第二膜片组件间隔设置且之间形成间隔空间，第二膜片组件包括第二可形变阀片，第一可形变阀片和第二可形变阀片能够分别沿容纳腔的延伸方向形变，以使第一膜片组件背离第二膜片组件的一侧通过间隔空间与第二膜片组件背离第一膜片组件的一侧相连通。根据本发明的MEMS芯片结构，保证MEMS芯片结构在遇到大气流时能够进行泄气。

Description

MEMS芯片结构及MEMS声学传感器

技术领域

本发明属于声音设备技术领域，具体涉及一种MEMS芯片结构及MEMS声学传感器。

背景技术

MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微型机电系统)麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，麦克风内的MEMS芯片上的振膜和背极板构成了电容器，并集成在基底上，通过声压使振膜相对于背极板振动，从而改变电容，实现将声音信号转变为电信号，然后将电信号通过导线传输至ASIC(Application Specific Integrated Circuit，用于供专门应用的集成电路)芯片。但是现有的MEMS声学传感器从声孔遇到较大气流时会对膜片产生损坏，进而缩短了MEMS声学传感器的使用寿命，同时降低了可靠性。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有MEMS声学传感器遇到大气流会损坏的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种MEMS芯片结构，包括：

衬底，内具有容纳腔；

第一膜片组件，设于所述容纳腔且周向与所述衬底相连，所述第一膜片组件包括第一可形变阀片；

第二膜片组件，设于所述容纳腔且周向与所述衬底相连，沿所述容纳腔的延伸方向，所述第一膜片组件和所述第二膜片组件间隔设置且之间形成间隔空间，所述第二膜片组件包括第二可形变阀片，所述第一可形变阀片和所述第二可形变阀片能够分别沿所述容纳腔的延伸方向形变，以使所述第一膜片组件背离所述第二膜片组件的一侧通过所述间隔空间与所述第二膜片组件背离所述第一膜片组件的一侧相连通。

根据本发明的MEMS芯片结构，衬底能够分别对第一膜片组件和第二膜片组件进行支撑和固定，第一可形变阀片和第二可形变阀片能够分别沿容纳腔的延伸方向形变，以使第一膜片组件背离第二膜片组件一侧的空气通过间隔空间与第二膜片组件背离第一膜片组件一侧的空气相连通，保证MEMS芯片结构在遇到大气流时能够进行泄气，进而减轻大气流对MEMS芯片结构产生的冲击，提升了MEMS芯片结构的可靠性，其中，第一膜片组件和第二膜片组件沿容纳腔的延伸方向间隔设置且之间形成间隔空间，能够保证第一膜片组件的第一可形变阀片和第二膜片组件的第二可形变阀片在形变时不会发生干涉，且能够通过间隔空间使得间隔空间两侧的空气流通，进一步提升了可靠性。

另外，根据本发明的MEMS芯片结构，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施方式中，所述MEMS芯片结构具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，所述第一可形变阀片和所述第二可形变阀片平行配合，以使所述第一膜片组件背离所述第二膜片组件一侧通过所述间隔空间与所述第二膜片组件背离所述第一膜片组件一侧相连通，处于第二状态时，所述第一可形变阀片和所述第二可形变阀片吸合配合，以使所述第一膜片组件背离所述第二膜片组件一侧的空气与所述第二膜片组件背离所述第一膜片组件一侧相隔绝。

在本发明的一些实施方式中，所述第一可形变阀片包括第一形变部和第一气流感应部，所述第一形变部的一端与所述第一气流感应部相连，所述第一形变部的另一端与所述衬底相连；

所述第二可形变阀片包括第二形变部和第二气流感应部，所述第二形变部的一端与所述第二气流感应部相连，所述第二形变部的另一端与所述衬底相连，沿所述容纳腔的延伸方向，所述第一形变部与所述第二形变部对应设置，所述第一气流感应部与所述第二气流感应部对应设置，处于第一状态时，所述第一形变部与所述第二形变部平行配合，处于第二状态时，所述第一形变部与所述第二形变部呈角度配合，且所述第一气流感应部和所述第二气流感应部吸合配合。

在本发明的一些实施方式中，所述第一气流感应部上设有第一空气流量传感器。

在本发明的一些实施方式中，所述第二气流感应部上设有第二空气流量传感器。

在本发明的一些实施方式中，所述第一膜片组件还包括第一拾音膜片，所述第一拾音膜片套设于至少部分所述第一可形变阀片外，所述第一拾音膜片的周向与所述衬底相连；

所述第二膜片组件还包括第二拾音膜片，所述第二拾音膜片套设于至少部分所述第二可形变阀片外，所述第二拾音膜片的周向与所述衬底相连。

在本发明的一些实施方式中，沿第一方向，沿第一方向，所述第一可形变阀片与所述第一拾音膜片之间具有第一间隙宽度，所述第二可形变阀片与所述第二拾音膜片之间具有第二间隙宽度，所述第一间隙宽度和所述第二间隙宽度分别小于5μm，所述第一方向与所述容纳腔的延伸方向垂直设置。

在本发明的一些实施方式中，所述第一可形变阀片上和所述第二可形变阀片上分别间隔连接有第一焊盘和第二焊盘，所述第一拾音膜片上和所述第二拾音膜片上分别间隔连接有第三焊盘和第四焊盘。

本发明第二方面提出了一种MEMS声学传感器，包括：

外壳组件，包括基板和设于所述基板上的壳体，所述壳体和所述基板合围形成容置腔，所述基板上设有声孔；

声音转换组件，包括相互电连接的MEMS芯片结构和ASIC芯片结构，所述MEMS芯片结构和所述ASIC芯片结构均设于所述基板朝向所述容纳腔的一侧，所述MEMS芯片结构与所述声孔对应设置，所述MEMS芯片结构为上述的MEMS芯片结构。

在本发明的一些实施方式中，所述ASIC芯片结构包括支撑板、气流信号处理模块和声音信号处理模块，所述气流信号处理模块和所述声音信号处理模块分别设于所述支撑板上，所述气流信号处理模块和所述声音信号处理模块分别与所述MEMS芯片结构电连接。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的MEMS声学传感器的整体结构剖面示意图；

图2为图1中MEMS芯片结构的俯视结构示意图；

图3为图1中MEMS芯片结构第一状态下的结构剖面示意图；

图4为图1中MEMS芯片结构第二状态下的结构剖面示意图；

图5为图1中MEMS芯片结构和ASIC芯片结构的配合结构示意图。

附图中各标号表示如下：

10、衬底；11、容纳腔；

20、第一膜片组件；21、第一可形变阀片；211、第一气流感应部；212、第一形变部；22、第一拾音膜片；

30、第二膜片组件；31、第二可形变阀片；311、第二气流感应部；312、第二形变部；32、第二拾音膜片；

40、间隔空间；

201、壳体；2011、容置腔；202、基板；2021、声孔；203、ASIC芯片结构；2031、支撑板；2032、气流信号处理模块；2033、声音信号处理模块。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的MEMS声学传感器的整体结构剖面示意图。图2为图1中MEMS芯片结构的俯视结构示意图。如图1和2所示，本发明提出了一种MEMS芯片结构及MEMS声学传感器。本发明中的MEMS芯片结构包括衬底10、第一膜片组件20和第二膜片组件30，衬底10内具有容纳腔11，第一膜片组件20设于容纳腔11且周向与衬底10相连，第一膜片组件20包括第一可形变阀片21，第二膜片组件30设于容纳腔11且周向与衬底10相连，沿容纳腔11的延伸方向，第一膜片组件20和第二膜片组件30间隔设置且之间形成间隔空间40，第二膜片组件30包括第二可形变阀片31，第一可形变阀片21和第二可形变阀片31能够分别沿容纳腔11的延伸方向形变，以使第一膜片组件20背离第二膜片组件30的一侧通过间隔空间40与第二膜片组件30背离第一膜片组件20的一侧相连通。

根据本发明的MEMS芯片结构，衬底10能够分别对第一膜片组件20和第二膜片组件30进行支撑和固定，第一可形变阀片21和第二可形变阀片31能够分别沿容纳腔11的延伸方向形变，以使第一膜片组件20背离第二膜片组件30一侧的空气通过间隔空间40与第二膜片组件30背离第一膜片组件20一侧的空气相连通，保证MEMS芯片结构在遇到大气流时能够进行泄气，进而减轻大气流对MEMS芯片结构产生的冲击，提升了MEMS芯片结构的可靠性，其中，第一膜片组件20和第二膜片组件30沿容纳腔11的延伸方向间隔设置且之间形成间隔空间40，能够保证第一膜片组件20的第一可形变阀片21和第二膜片组件30的第二可形变阀片31在形变时不会发生干涉，且能够通过间隔空间40使得间隔空间40两侧的空气流通，进一步提升了可靠性。

具体地，在本发明的其他实施方式中，第一可形变阀片21和第二可形变阀片31可以为具有弹性的膜片结构，当由第一膜片组件20背离第二膜片组件30一侧的方向有大气流流入时，能够对第一可形变阀片21进行作用，进而使得第一可形变阀片21朝向第二膜片组件30进行形变，同时第一可形变阀片21在第一膜片组件20上产生缝隙，使得气流流入间隔空间40，同时进入到间隔空间40的气流还会对第二膜片组件30的第二可形变阀片31进行作用，进而使得第二可形变阀片31朝向背离第一膜片组件20的方向进行形变，同时第二可形变阀片31在第二膜片组件30上产生缝隙，使得气流流入第二膜片组件30背离第一膜片组件20的一侧，进而实现MEMS芯片结构在遇到大气流实现泄气的功能。

另外，当大气流消失后，由于第一可形变阀片21和第二可形变阀片31可以为具有弹性的膜片结构，第一可形变阀片21和第二可变形膜片能够分别进行复位操作，进而能够继续对下一次的大气流进行变形，进而保护MEMS芯片结构，同时在遇到小气流时，不会对第一可形变阀片21和第二可形变阀片31进行作用，能够保证第一膜片组件20和第二膜片组件30分别对声音进行拾取，完成对声音的转换操作。

在本发明的一些实施方式中，如图3和4所示，MEMS芯片结构具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，第一可形变阀片21和第二可形变阀片31平行配合，以使第一膜片组件20背离第二膜片组件30一侧的空气通过间隔空间40与第二膜片组件30背离第一膜片组件20一侧相连通，处于第二状态时，第一可形变阀片21和第二可形变阀片31吸合配合，以使第一膜片组件20背离第二膜片组件30一侧与第二膜片组件30背离第一膜片组件20一侧相隔绝。在本实施方式中，MEMS芯片结构具有两种状态，第一状态下第一可形变阀片21和第二可形变阀片31平行配合，即此状态下的第一可形变阀片21和第二可形变阀片31遇到的气流不大，且第一膜片组件20和第二膜片组件30能够对声音进行拾取和转换。

如图3和4所示，第二状态下第一可形变阀片21和第二可形变阀片31吸合配合，即此状态下的第一可形变阀片21和第二可形变阀片31遇到的气流较大，大气流会首先对第一膜片组件20的第一可形变阀片21进行作用，第一可形变阀片21会发生一定形变且导致其电容值发生明显变化，本实施方式中第一可形变阀片21连接外部设备(ASIC的气流信号处理模块2032)，并对第一可形变阀片21输入一个较高的电压，同时对第二可形变阀片31输入一个较低的电压，由于电压差会使得第一可形变阀片21与第二可形变阀片31进行吸合操作，当吸合后会使得间隔空间40分别与第一膜片组件20背离间隔空间40的一侧和第二膜片组件30背离间隔空间40的一侧相连通，进而实现泄气操作，提升了MEMS芯片结构的可靠性。

在本发明的一些实施方式中，如图3和4所示，第一可形变阀片21包括第一形变部212和第一气流感应部211，第一形变部212的一端与第一气流感应部211相连，第一形变部212的另一端与衬底10相连。在本实施方式中，第一形变部212为弹性结构，具有初始状态，当受到压力后会进行形变，当压力去掉后会恢复至初始状态。

如图3和4所示，第二可形变阀片31包括第二形变部312和第二气流感应部311，第二形变部312的一端与第二气流感应部311相连，第二形变部312的另一端与衬底10相连，沿容纳腔11的延伸方向，第一形变部212与第二形变部312对应设置，第一气流感应部211与第二气流感应部311对应设置，处于第一状态时，第一形变部212与第二形变部312平行配合，处于第二状态时，第一形变部212与第二形变部312呈角度配合，且第一气流感应部211和第二气流感应部311吸合配合。

在本实施方式中，如图3和4所示，第二形变部312为弹性结构，具有初始状态，当受到压力后会进行形变，当压力去掉后会恢复至初始状态。第一气流感应部211能够对气流进行感应，当检测到的气流较小时，不会产生任何操作，第一膜片组件20和第二膜片组件30会对声音进行拾取和转换，当检测的气流较大时，会对第一形变部212和第一感应部输入高电压，同时对第二形变部312和第二感应部输入低电压，进而使得第一感应部和第二感应部吸合，第一形变部212和第二形变部312吸合，使得第一膜片组件20背离第二膜片组件30一侧的空气通过间隔空间40与第二膜片组件30背离第一膜片组件20一侧的空气相连通，保证MEMS芯片结构在遇到大气流时能够进行泄气，进而实现在遇到较大气流时对MEMS芯片结构的保护。

如图3和4所示，具体地，第二气流感应部311能够对第二膜片组件30背离间隔空间40一侧的气流进行感应，当检测到的气流较小时，不会产生任何操作，当检测的气流较大时，会对第二形变部312和第二感应部输入高电压，同时对第一形变部212和第一感应部输入低电压，进而使得第一感应部和第二感应部吸合，第一形变部212和第二形变部312吸合，使得第一膜片组件20背离第二膜片组件30一侧的空气通过间隔空间40与第二膜片组件30背离第一膜片组件20一侧的空气相连通，保证MEMS芯片结构在外壳组件内遇到大气流时的泄气操作，进而实现在遇到较大气流时对MEMS芯片结构的保护。

具体地，如图3和4所示，第一气流感应部211能够防止第一膜片组件20背离间隔空间40一侧遇到大气流对MEMS芯片结构的损坏和冲击，第二气流感应部311能够防止第二膜片组件30背离间隔空间40一侧遇到大气流对MEMS芯片结构的损坏和冲击。

进一步地，在本实施方式中，也可以仅在第一膜片组件20上的第一可形变阀片21上设有第一气流感应部211，而在第二可形变阀片31上不设有第二气流感应部311，同样能够对MEMS芯片结构一侧的声孔2021位置的气流进行防范。

在本发明的一些实施方式中，第一气流感应部211上设有第一空气流量传感器。在本实施方式中，能够在第一气流感应部211上设有第一空气流量传感器，进而能够对第一膜片组件20背离间隔空间40的一侧的气流进行检测，并能够将对应的数值传输至外部设备，外部设备根据对应的信号对第一可形变阀片21和第二可形变阀片31进行对应的输入电压的操作。另外，第一空气流量传感器设于第一感应部背离间隔空间40的一侧。

在本发明的一些实施方式中，第二气流感应部311上设有第二空气流量传感器。在本实施方式中，能够在第二气流感应部311上设有第一空气流量传感器，进而能够对第二膜片组件30背离间隔空间40的一侧的气流进行检测，并能够将对应的数值传输至外部设备，外部设备根据对应的信号对第一可形变阀片21和第二可形变阀片31进行对应的输入电压的操作。另外，第二空气流量传感器设于第二感应部背离间隔空间40的一侧。

在本发明的一些实施方式中，如图3和4所示，第一膜片组件20还包括第一拾音膜片22，第一拾音膜片22套设于至少部分第一可形变阀片21外，第一拾音膜片22的周向与衬底10相连。在本实施方式中，第一拾音膜片22能够对第一膜片组件20背离间隔空间40一侧的声音进行拾取和转换。在本实施方式中，第一拾音膜片22和第一可形变阀片21共同组成圆形结构，且第一可形变阀片21能够相对第一拾音膜片22沿容纳腔11的延伸方向进行移动，进而实现第一可形变阀片21和第一拾音膜片22的缝隙的产生，便于第一膜片组件20背离间隔空间40一侧的空气与间隔空间40内的空气相连通。

如图3和4所示，第二膜片组件30还包括第二拾音膜片32，第二拾音膜片32套设于少部分第二可形变阀片31外，第二拾音膜片32的周向与衬底10相连。在本实施方式中，第二拾音膜片32同样能够对第一膜片组件20背离间隔空间40一侧的声音进行拾取和转换。在本实施方式中，第二拾音膜片32和第二可形变阀片31共同组成圆形结构，且第二可形变阀片31能够相对第二拾音膜片32沿容纳腔11的延伸方向进行移动，进而实现第二可形变阀片31和第二拾音膜片32的缝隙的产生，便于第二膜片组件30背离间隔空间40一侧的空气与间隔空间40内的空气相连通。

在本发明的一些实施方式中，沿第一方向，第一可形变阀片21与第一拾音膜片22之间具有第一间隙宽度，第二可形变阀片31与第二拾音膜片32之间具有第二间隙宽度，第一间隙宽度和第二间隙宽度分别小于5μm，第一方向与容纳腔11的延伸方向垂直设置。在本实施方式中，上述设置能够保证第一状态下的声音能够正常被第一膜片组件20和第二膜片组件30进行拾取，不会发生泄气和泄声，并完成后续的声音转换操作。

在本发明的一些实施方式中，如图2所示，第一可形变阀片21上和第二可形变阀片31上分别间隔连接有第一焊盘和第二焊盘，第一拾音膜片22上和第二拾音膜片32上分别间隔连接有第三焊盘和第四焊盘。在本实施方式中，第一焊盘和第二焊盘便于将第一可形变阀片21和第二可形变阀片31与外部设备(ASIC芯片结构203)电连接，便于后续对第一可形变阀片21和第二可形变阀片31进行输入电压的操作。第三焊盘和第四焊盘便于将第一拾音膜片22和第二拾音膜片32与外部设备(ASIC芯片结构203)电连接，便于后续对声音的转换操作。

本发明还提出了一种MEMS声学传感器，如图1和5所示，包括：

外壳组件，包括基板202和设于基板202上的壳体201，壳体201和基板202合围形成容置腔2011，基板202上设有声孔2021；

声音转换组件，包括相互电连接的MEMS芯片结构和ASIC芯片结构203，MEMS芯片结构和ASIC芯片结构203均设于基板202朝向容纳腔11的一侧，MEMS芯片结构与声孔2021对应设置，MEMS芯片结构为上述的MEMS芯片结构。

根据本发明的MEMS声学传感器，采用外壳组件和声音转换组件的组合结构，容纳腔11能够对声音转换组件进行容纳和布置，当声音由声孔2021传入时，能够对MEMS芯片进行作用，并使其自身电容产生影响，MEMS芯片能够将变化的电容信号传输给ASIC芯片，ASIC芯片能够将电容信号转换并最终输出电信号，即完成声电信号的转换。

其中，衬底10能够分别对第一膜片组件20和第二膜片组件30进行支撑和固定，第一可形变阀片21和第二可形变阀片31能够分别沿容纳腔11的延伸方向形变，以使第一膜片组件20背离第二膜片组件30一侧的空气通过间隔空间40与第二膜片组件30背离第一膜片组件20一侧的空气相连通，保证MEMS芯片结构在遇到大气流时能够进行泄气，进而减轻大气流对MEMS芯片结构产生的冲击，提升了MEMS芯片结构的可靠性，其中，第一膜片组件20和第二膜片组件30沿容纳腔11的延伸方向间隔设置且之间形成间隔空间40，能够保证第一膜片组件20的第一可形变阀片21和第二膜片组件30的第二可形变阀片31在形变时不会发生干涉，且能够通过间隔空间40使得间隔空间40两侧的空气流通，进一步提升了可靠性。

在本发明的一些实施方式中，如图1和5所示，ASIC芯片结构203包括支撑板2031、气流信号处理模块2032和声音信号处理模块2033，气流信号处理模块2032和声音信号处理模块2033分别设于支撑板2031上，气流信号处理模块2032和声音信号处理模块2033分别与MEMS芯片结构电连接。在本实施方式中，声音信号处理模块2033与第一拾音膜片22和第二拾音膜片32电连接，能够将声音信号转化为电信号。气流信号处理模块2032与第一可形变阀片21上的第一空气流量传感器和第二可形变阀片31上的第二空气流量传感器电连接，能够将气流信号转化为电信号。

进一步地，本方面中MEMS声学传感器的作业原理为：当由声孔2021进入到MEMS芯片结构的气流较小时，MEMS芯片结构不会发生明显形变，由于拾音膜片和可形变阀片之间的间隔缝隙较小，拾音膜片能够对声音进行拾取，并将声音信号传输至ASIC芯片结构203的声音信号处理模块2033，进而转化为电信号。

当由声孔2021进入到MEMS芯片结构的气流较大时，会首先对第一膜片组件20的第一可形变阀片21进行作用，并使其产生一定形变并导致其电容值发生明显变化，此时第一可形变阀片21上的第一空气流量传感器能够实时将气流信号传递给气流信号处理模块2032，气流信号处理模块2032能够将气流信号转化为电信号，当高于阈值时，会对第一可形变阀片21和第二可形变阀片31分别输入高电压和低电压，使得第一可形变阀片21和第二可形变阀片31吸合，并形成一个明显的泄气通道，使第一膜片组件20背离第二膜片组件30一侧的空气通过间隔空间40与第二膜片组件30背离第一膜片组件20一侧的空气相连通，保证MEMS芯片结构在遇到大气流时能够进行泄气，进而减轻大气流对MEMS芯片结构产生的冲击，提升了MEMS芯片结构的可靠性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种MEMS芯片结构，其特征在于，包括：

衬底，内具有容纳腔；

第一膜片组件，设于所述容纳腔且周向与所述衬底相连，所述第一膜片组件包括第一可形变阀片；

第二膜片组件，设于所述容纳腔且周向与所述衬底相连，沿所述容纳腔的延伸方向，所述第一膜片组件和所述第二膜片组件间隔设置且之间形成间隔空间，所述第二膜片组件包括第二可形变阀片，所述第一可形变阀片和所述第二可形变阀片能够分别沿所述容纳腔的延伸方向形变，以使所述第一膜片组件背离所述第二膜片组件的一侧通过所述间隔空间与所述第二膜片组件背离所述第一膜片组件的一侧相连通。

2.根据权利要求1所述的MEMS芯片结构，其特征在于，所述MEMS芯片结构具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，所述第一可形变阀片和所述第二可形变阀片平行配合，以使所述第一膜片组件背离所述第二膜片组件一侧通过所述间隔空间与所述第二膜片组件背离所述第一膜片组件一侧相连通，处于第二状态时，所述第一可形变阀片和所述第二可形变阀片吸合配合，以使所述第一膜片组件背离所述第二膜片组件一侧的空气与所述第二膜片组件背离所述第一膜片组件一侧相隔绝。

3.根据权利要求2所述的MEMS芯片结构，其特征在于，所述第一可形变阀片包括第一形变部和第一气流感应部，所述第一形变部的一端与所述第一气流感应部相连，所述第一形变部的另一端与所述衬底相连；

所述第二可形变阀片包括第二形变部和第二气流感应部，所述第二形变部的一端与所述第二气流感应部相连，所述第二形变部的另一端与所述衬底相连，沿所述容纳腔的延伸方向，所述第一形变部与所述第二形变部对应设置，所述第一气流感应部与所述第二气流感应部对应设置，处于第一状态时，所述第一形变部与所述第二形变部平行配合，处于第二状态时，所述第一形变部与所述第二形变部呈角度配合，且所述第一气流感应部和所述第二气流感应部吸合配合。

4.根据权利要求3所述的MEMS芯片结构，其特征在于，所述第一气流感应部上设有第一空气流量传感器。

5.根据权利要求3或4所述的MEMS芯片结构，其特征在于，所述第二气流感应部上设有第二空气流量传感器。

6.根据权利要求1所述的MEMS芯片结构，其特征在于，所述第一膜片组件还包括第一拾音膜片，所述第一拾音膜片套设于至少部分所述第一可形变阀片外，所述第一拾音膜片的周向与所述衬底相连；

所述第二膜片组件还包括第二拾音膜片，所述第二拾音膜片套设于至少部分所述第二可形变阀片外，所述第二拾音膜片的周向与所述衬底相连。

7.根据权利要求6所述的MEMS芯片结构，其特征在于，沿第一方向，所述第一可形变阀片与所述第一拾音膜片之间具有第一间隙宽度，所述第二可形变阀片与所述第二拾音膜片之间具有第二间隙宽度，所述第一间隙宽度和所述第二间隙宽度分别小于5μm，所述第一方向与所述容纳腔的延伸方向垂直设置。

8.根据权利要求6所述的MEMS芯片结构，其特征在于，所述第一可形变阀片上和所述第二可形变阀片上分别间隔连接有第一焊盘和第二焊盘，所述第一拾音膜片上和所述第二拾音膜片上分别间隔连接有第三焊盘和第四焊盘。

9.一种MEMS声学传感器，其特征在于，包括：

外壳组件，包括基板和设于所述基板上的壳体，所述壳体和所述基板合围形成容置腔，所述基板上设有声孔；

声音转换组件，包括相互电连接的MEMS芯片结构和ASIC芯片结构，所述MEMS芯片结构和所述ASIC芯片结构均设于所述基板朝向所述容纳腔的一侧，所述MEMS芯片结构与所述声孔对应设置，所述MEMS芯片结构为权利要求1-8中任一项所述的MEMS芯片结构。

10.根据权利要求9所述的MEMS声学传感器，其特征在于，所述ASIC芯片结构包括支撑板、气流信号处理模块和声音信号处理模块，所述气流信号处理模块和所述声音信号处理模块分别设于所述支撑板上，所述气流信号处理模块和所述声音信号处理模块分别与所述MEMS芯片结构电连接。