CN209949425U - Mems麦克风及电子设备 - Google Patents
Mems麦克风及电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209949425U CN209949425U CN201920868627.7U CN201920868627U CN209949425U CN 209949425 U CN209949425 U CN 209949425U CN 201920868627 U CN201920868627 U CN 201920868627U CN 209949425 U CN209949425 U CN 209949425U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diaphragm
- vibrating diaphragm
- mems microphone
- thickness
- mems
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种MEMS麦克风，包括MEMS芯片，所述MEMS芯片包括衬底及架设在所述衬底上的电容器系统，所述电容器系统包括具有通孔的背极板及设置于所述背极板两侧的第一振膜与第二振膜，所述第一振膜的厚度大于所述第二振膜的厚度，且所述第一振膜的厚度为所述第二振膜厚度的1.2‑2倍。本实用新型的MEMS麦克风旨在解决双振膜MEMS麦克风振膜在受到外界异物撞击时导致振膜击穿的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及麦克风技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风及电子设备。
背景技术
近年来，MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)麦克风已普遍应用在手机、平板电脑以及智能穿戴设备之中。MEMS麦克风具有体积小、耐高温、易贴装等优点。与传统单背极和双背极MEMS麦克风相比，双振膜MEMS麦克风可以更好地实现防水、防尘，同时由于将两振膜之间空气抽走使内部形成近真空状态，从而大幅降低麦克风的本底噪声，在高信噪比MEMS麦克风中，双振膜MEMS麦克风具有无可睥睨的优势。但在可靠性试验或者日常使用中发现，外界高速小异物(直径3～10μm)可以将振膜击坏，使MEMS内部失去真空状态，从而导致麦克风性能降低甚至失效。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种MEMS麦克风，旨在解决在可靠性试验或者日常使用中外界高速小异物将振膜击坏导致麦克风性能降低或失效的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出的MEMS麦克风，包括MEMS芯片，所述MEMS芯片包括衬底及架设在所述衬底上的电容器系统，所述电容器系统包括具有通孔的背极板及设置于所述背极板两侧的第一振膜与第二振膜，所述第一振膜的厚度大于所述第二振膜的厚度，且所述第一振膜的厚度为所述第二振膜厚度的1.2倍-2倍。
优选方式为，所述第一振膜设置于所述背极板下侧，所述第二振膜设置于所述背极板上侧。
优选方式为，所述第一振膜设置于所述背极板上侧，所述第二振膜设置于所述背极板下侧。
优选方式为，所述第一振膜与所述背极板构成第一腔室，所述第二振膜与所述背极板构成第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室均为真空状态。
优选方式为，所述第一振膜厚度为第二振膜的1.5倍。
优选方式为，所述第一振膜与所述第二振膜间设置有多个连接柱，所述多个连接柱的两端分别固定于所述第一振膜与所述第二振膜。
优选方式为，还包括ASIC芯片，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片电连接。
本实用新型还提出一种电子设备，包括如上所述的MEMS麦克风。
本实用新型的MEMS麦克风，包括MEMS芯片，所述MEMS芯片包括衬底及架设在所述衬底上的电容器系统，所述电容器系统包括具有通孔的背极板及设置于所述背极板两侧的第一振膜与第二振膜，所述第一振膜的厚度大于所述第二振膜的厚度，且所述第一振膜的厚度为所述第二振膜厚度的1.2-2倍。通过将其中一振膜厚度在另一振膜的厚度基础上加厚20％-100％，提升了相应振膜在面对高速异物撞击时的稳固性与可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为现有技术中双振膜MEMS麦克风MEMS芯片结构示意图；
图2为本实用新型MEMS麦克风一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 第一振膜 | 4 | 衬底 |
| 2 | 第二振膜 | 5 | 背腔 |
| 3 | 背极板 | 6 | 连接柱 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定；术语“电连接”、“耦合”或者其任何变体意味着在两个或者更多元件之间的任何直接或者间接连接或者耦合，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实用新型中的具体含义。
另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种MEMS麦克风，通过设置具有不同厚度的两振膜,其中较厚的振膜厚度在具有常规厚度的另一振膜厚度基础上增加20％-100％，来解决在日常使用或者可靠性试验中高速小异物撞击振膜导致麦克风性能降低或失效的问题。
如图1所示，现有的双振膜MEMS麦克风，其MEMS芯片包括衬底4，衬底4形成背腔5，固定于衬底4上的背极板3，固定于背极板3两侧的振膜，其中振膜包括设置在背极板3两侧的第一振膜1与第二振膜2，第一振膜1与第二振膜2的厚度通常是相同的。发明人发现，在日常使用或者可靠性试验中，外界高速小异物容易通过声孔进入MEMS芯片撞击振膜，此时振膜容易被击穿从而导致麦克风性能降低或者失效。
图2示出了本申请MEMS麦克风一实施例，其中重点示出了某截面一侧的MEMS芯片结构，具体的，本实施例中的MEMS麦克风包括基板及外壳，基板上设置有声孔，MEMS芯片设置在基板上声孔对应处，MEMS芯片包括衬底4及架设在所述衬底4上的电容器系统，所述电容器系统包括具有通孔的背极板3及设置于所述背极板3两侧的第一振膜1与第二振膜2，其中第一振膜1的厚度大于第二振膜2的厚度，且第一振膜1的厚度为所述第二振膜2厚度的1.2-2倍。通过将第一振膜的厚度加厚，加强了振膜在面对高速异物撞击时的稳固性与可靠性。
在本实施例中，声孔位于基板上，第一振膜1位于背极板3的下侧，即靠近声孔的一侧；对于声孔设置在外壳上的麦克风，第一振膜设置在背极板的上侧，即靠近外壳声孔的一侧，这样保证外界异物进入MEMS芯片后首先碰到较厚的振膜。
在本实施例中，第一振膜1与背极板3构成第一腔室，第二振膜2与背极板3构成第二腔室，第一腔室与第二腔室均为真空状态。第一振膜1与背极板3构成一电容器，第二振膜2与背极板3构成另一电容器，第一振膜1与第二振膜2厚度不同，其声音产生的电容变化不同，产生不同的两路信号，ASIC芯片会对两路信号进行处理。
具体的，本实施例中，第一振膜1厚度为第二振膜2的1.5倍，此厚度的振膜能产生较好的声学性能。第一振膜1与第二振膜2间设置有多个连接柱6，多个连接柱6的两端分别固定于第一振膜1与第二振膜2，外界声压从声孔进入使第一振膜1产生振动，通过连接柱6使得第二振膜2产生振动，从而产生相应的电容变化，声音信号转化为电信号。
本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括如前所述的MEMS麦克风，该MEMS麦克风的具体结构参照前述实施例，由于本电子设备采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种MEMS麦克风，包括MEMS芯片，所述MEMS芯片包括衬底及架设在所述衬底上的电容器系统，所述电容器系统包括具有通孔的背极板及设置于所述背极板两侧的第一振膜与第二振膜，其特征在于，所述第一振膜的厚度大于所述第二振膜的厚度，且所述第一振膜的厚度为所述第二振膜厚度的1.2倍-2倍。
2.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一振膜设置于所述背极板下侧，所述第二振膜设置于所述背极板上侧。
3.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一振膜设置于所述背极板上侧，所述第二振膜设置于所述背极板下侧。
4.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一振膜与所述背极板构成第一腔室，所述第二振膜与所述背极板构成第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室均为真空状态。
5.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一振膜厚度为第二振膜的1.5倍。
6.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一振膜与所述第二振膜间设置有多个连接柱，所述多个连接柱的两端分别固定于所述第一振膜与所述第二振膜。
7.如权利要求1至6中任一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，还包括ASIC芯片，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片电连接。
8.一种电子设备，包括如权利要求1-7中任一项所述的MEMS麦克风。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920868627.7U CN209949425U (zh) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | Mems麦克风及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920868627.7U CN209949425U (zh) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | Mems麦克风及电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209949425U true CN209949425U (zh) | 2020-01-14 |
Family
ID=69135639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920868627.7U Active CN209949425U (zh) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | Mems麦克风及电子设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209949425U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113613110A (zh) * | 2020-07-14 | 2021-11-05 | 深圳市冠旭电子股份有限公司 | 麦克风组装方法、麦克风及耳机 |
| CN115065920A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-16 | 歌尔微电子股份有限公司 | Mems装置和电子设备 |
-
2019
- 2019-06-11 CN CN201920868627.7U patent/CN209949425U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113613110A (zh) * | 2020-07-14 | 2021-11-05 | 深圳市冠旭电子股份有限公司 | 麦克风组装方法、麦克风及耳机 |
| CN113613110B (zh) * | 2020-07-14 | 2024-01-12 | 深圳市冠旭电子股份有限公司 | 麦克风组装方法、麦克风及耳机 |
| CN115065920A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-16 | 歌尔微电子股份有限公司 | Mems装置和电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8379881B2 (en) | Silicon based capacitive microphone | |
| US8848962B2 (en) | Unidirective condenser microphone unit and condenser microphone | |
| CN209949425U (zh) | Mems麦克风及电子设备 | |
| CN103686568A (zh) | 一种指向性mems传声器及受音装置 | |
| US10715925B2 (en) | MEMS microphone | |
| CN104902415A (zh) | 一种差分电容式mems麦克风 | |
| CN102932722A (zh) | Mems传声器 | |
| CN109451384B (zh) | Mems麦克风和电子设备 | |
| CN105492373A (zh) | 具有高深厚比褶皱振膜的硅麦克风和有该硅麦克风的封装 | |
| CN203840541U (zh) | 一种指向性mems传声器及受音装置 | |
| CN205946166U (zh) | 单指向拾音硅麦克风 | |
| CN101321413A (zh) | 电容式麦克风 | |
| CN213694056U (zh) | 麦克风以及电子设备 | |
| CN103200508B (zh) | Mems麦克风 | |
| CN104902410B (zh) | 一种硅电容式麦克风及其制备方法 | |
| CN203748005U (zh) | 一种mems麦克风 | |
| CN104720784A (zh) | 振动传感器及其制备方法 | |
| CN204733382U (zh) | 一种mems麦克风 | |
| CN209949415U (zh) | Mems麦克风及电子设备 | |
| CN213094485U (zh) | Mems麦克风 | |
| CN213694144U (zh) | Mems传感器芯片、麦克风和电子设备 | |
| CN209949424U (zh) | Mems麦克风及电子设备 | |
| CN112714389B (zh) | 麦克风和电子设备 | |
| CN211570110U (zh) | Mems芯片及mems传感器 | |
| CN213403502U (zh) | Mems芯片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200618 Address after: 266104 room 103, 396 Songling Road, Laoshan District, Qingdao, Shandong Province Patentee after: Goer Microelectronics Co.,Ltd. Address before: 266104 Laoshan Qingdao District North House Street investment service center room, Room 308, Shandong Patentee before: GOERTEK TECHNOLOGY Co.,Ltd. |