CN213186548U - Mems声音传感器及mems麦克风 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种MEMS声音传感器,包括:衬底;第一声音传感单元,设置在衬底上;以及第二声音传感单元,设置在衬底上,并与第一声音传感单元电性隔离;其中,第一声音传感单元和第二声音传感单元的尺寸、振膜以及背极完全相同,且第一声音传感单元的振膜上设置有至少一个质量块。本实用新型实施例提供的第一声音传感单元在第一振膜的上表面和/或下表面设计有用于增加质量的质量块,形成了新的振膜结构,增加了对振动信号敏感的灵敏度,既可以进行声压信号的检测,也可以进行人机械/骨振动信号的检测;第二声音传感单元未在振膜上设置质量块,其他结构与第一声音传感单元相同,只能对声压信号进行检测,可以适用于不同的场景。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域,特别涉及一种MEMS声音传感器及MEMS麦克风。
背景技术
MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)麦克风是基于 MEMS技术制造的电能换声器,具有体积小、频响特性好以及噪声低等优点。随着电子设备的小型化发展,MEMS麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。MEMS声音传感器是MEMS麦克风中的关键器件,其性能直接影响整个MEMS麦克风的性能。
MEMS声音传感器可以是既可以敏感空气中的声压信号,又可以敏感人类语音范围内的机械/骨振动信号的振动传感器。然而,该振动传感器在不需要敏感机械/骨振动信号时,需要在振动传感器和振动源之间插入松散的机械连接来隔绝机械/骨振动,例如,将振动源和振动传感器放置在海绵垫上来隔绝机械/骨振动。该振动传感器在不需要敏感空气中的声压信号时,需要通过在封装结构中将音孔堵塞来避免空气中的声音传入振动传感器的振膜。
该振动传感器在使用场景固定时方便应用,在确定了使用场景后,该振动传感器已经在产品连接或者封装中固定。在使用场景变换时,需要敏感的机械/骨振动信号和敏感声压信号发生转变,可能需要两者其中之一,也可能同时需要两者融合信号。例如,在通话和语音识别时可能需要空气中声音振动的宽频信号,而降低外界噪声时可能只需要骨振动信号;在生物特征识别时,可能声压信号和骨振动信号都需要。
现有技术中的MEMS声音传感器无法适用于所有的使用场景。
实用新型内容
鉴于上述问题,本实用新型的目的在于提供一种MEMS声音传感器及MEMS麦克风,既可以敏感骨振动信号和声压信号中的其中一个,也可以同时敏感骨振动信号和声压信号。
根据本实用新型的一方面,提供一种MEMS声音传感器,包括:衬底;
第一声音传感单元,设置在所述衬底上;以及第二声音传感单元,设置在所述衬底上,并与所述第一声音传感单元电性隔离;其中,所述第一声音传感单元和所述第二声音传感单元的尺寸、振膜以及背极完全相同,且所述第一声音传感单元的振膜上设置有至少一个质量块。
优选地,所述第一声音传感单元包括:第一背极,位于所述衬底上方;以及第一振膜结构,可振动地设置于所述衬底和所述背极之间,并与所述第一背极形成第一电容,其中,所述第一振膜结构包括第一振膜以及位于所述第一振膜上表面和/或下表面的至少一个质量块。
优选地,所述第一振膜的质量中心与所述第一振膜结构的质量中心的连线垂直于所述第一振膜,或所述第一振膜的质量中心与所述第一振膜结构的质量中心重合。
优选地,所述第一背极包括至少一个第一通孔,每个所述通孔贯穿所述背极,至少一个所述第一通孔与相应的所述质量块位置对应且互不接触,所述第一通孔的开口尺寸大于相应的所述质量块的尺寸,以允许相应的所述质量块的至少部分设置在所述第一通孔内。
优选地,所述第二声音传感器单元包括:第二背极,位于所述衬底上方;以及第二振膜结构,可振动地设置于所述衬底和所述第二背极之间,并与所述第二背极形成第二电容,其中,所述第二振膜结构包括第二振膜。
优选地,所述第二背极包括至少一个第二通孔,每个所述通孔贯穿所述背极,至少一个所述第二通孔与相应的所述质量块位置对应且互不接触,所述第二通孔的开口尺寸大于相应的所述质量块的尺寸,以允许相应的所述质量块的至少部分设置在所述第二通孔内。
优选地,所述衬底包括第一部分、第二部分和第三部分,其中,所述第一声音传感单元位于所述衬底的第一部分和第二部分之上;所述第二声音传感单元位于所述衬底的第二部分和第三部分上。
优选地,至少一个所述质量块附着于所述第一振膜的下表面且可移动地设置于所述第一部分和所述第二部分之间。
优选地,所述衬底的所述第一部分和所述第二部分相连或分离;所述衬底的所述第二部分和所述第三部分相连或分离。
优选地,所述衬底包括彼此分离的第一衬底和第二衬底,所述第一声音传感单元位于所述第一衬底上,所述第二声音传感单元位于所述第二衬底上。
优选地,所述第一声音传感单元和所述第二声音传感单元封装在同一基板上。
优选地,附着于所述第一振膜的下表面的所述质量块的厚度小于所述衬底的厚度。
根据本实用新型的另一方面,提供一种MEMS麦克风,包括印刷电路板、设置于所述印刷电路板上的MEMS声音传感器和设置于所述印刷电路板上的集成电路;所述MEMS麦克风采用上述所述的MEMS声音传感器。
优选地,所述MEMS声音传感器中的第一声音传感单元和所述第二声音传感单元均与所述集成电路连接。
优选地,所述MEMS声音传感器和所述集成电路采用倒装工艺集成在所述印刷电路板上。
优选地,所述MEMS麦克风还包括封装壳体;所述封装壳体与所述印刷电路板相互配合形成用于容纳所述MEMS声音传感器和所述集成电路的容纳空间;所述封装壳体和所述印刷电路板中至少有一个在靠近所述MEMS声音传感器的区域开设有供气流穿过的穿孔。
本实用新型实施例提供的MEMS声音传感器及MEMS麦克风,包括第一声音传感单元和第二声音传感单元,第一声音传感单元在第一振膜的上表面和/或下表面设计有用于增加质量的质量块,形成了新的振膜结构,增加了对振动信号敏感的灵敏度,既可以进行声压信号的检测,也可以进行人机械/骨振动信号的检测;第二声音传感单元未在振膜上设置质量块,其他结构与第一声音传感单元相同,只能对声压信号进行检测。该MEMS声音传感器可以适用于不同的场景,例如通话和语音时,只检测声压信号。
进一步地,MEMS麦克风采用不同的信号处理方法使其适用不同的场景。
进一步地,第一振膜结构的质量中心与第一振膜的质量中心的连线垂直于第一振膜或是重合,避免质量中心偏移造成的影响。
附图说明
通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述,本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示出了根据本实用新型第一实施例的MEMS声音传感器的结构示意图;
图2示出了根据本实用新型第二实施例的MEMS声音传感器的结构示意图;
图3示出了根据本实用新型第三实施例的MEMS声音传感器的结构示意图;
图4示出了根据本实用新型第四实施例的MEMS声音传感器的结构示意图;
图5示出了根据本实用新型第五实施例的MEMS声音传感器的结构示意图;
图6示出了根据本实用新型第六实施例的MEMS声音传感器的结构示意图;
图7示出了根据本实用新型第七实施例的MEMS麦克风的结构示意图;
图8示出了根据本实用新型第八实施例的MEMS麦克风的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。此外,在图中可能未示出某些公知的部分。
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节,例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术,以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样,可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。
应当理解,在描述部件的结构时,当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时,可以指直接位于另一层、另一个区域上面,或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且,如果将部件翻转,该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
图1示出了本实用新型第一实施例的麦克风声音传感器的结构示意图。该MEMS声音传感器也可以称之为MEMS传感器或者MEMS芯片。该MEMS声音传感器包括衬底层100、形成在衬底层100上的第一声音传感单元200以及形成在衬底层100上的第二声音传感单元300。第一声音传感单元200和第二声音传感单元300相互电性绝缘。其中,第一声音传感器200可以用于通过空气声压变化和机械/骨振动中的至少一种来检测声音,也即第一声音传感单元200可以对声音所引起的空气声压变化进行检测来实现声音检测,也可以通过对声音或者机械外力所引起的振动来实现声音检测。可以理解,本案中所指的振动以由于声音或者机械外力所引起的骨头比如耳骨或者其他固体的振动为例。第二声音传感单元300采用与第一声音传感单元200相同的结构,并且尺寸也相同。在本实施例中,第二声音传感单元300用于通过空气声压的变化来实现声音检测。第二声音传感单元300和第一声音传感单元200的尺寸相同,则对空气声压的变化产生的声学频响相同。
上述MEMS声音传感器中集成有两个声音传感单元,因此在声音检测过程中两个声音传感单元可以同时工作,从而根据二者的检测结果来进行声音的检测设别,具有较高的准确性。
第一声音传感单元200不仅可以通过空气声压变化来检测声音,还可以根据机械振动来实现声音检测。通过第一声音传感单元200对空气声压的变化和对机械/骨振动进行检测得到第一检测信号,以及通过以及第二声音传感单元300对空气声压的变化进行检测得到第二检测信号,处理声音信号的集成芯片可以根据预算算法对第一检测信号和第二检测信号进行处理,得到单独的声压信号和/或单独的骨振动信号。
在通话和语音识别的场景下,根据预算算法对第一检测信号和第二检测信号进行处理,得到单独的声压信号。
在环境噪声较大的场景下,需要降低外界噪声时,根据预算算法对第一检测信号和第二检测信号进行处理,得到单独的骨振动信号。
在生物特征识别的场景下,根据预算算法对第一检测信号和第二检测信号进行处理,得到声压信号和骨振动信号的融合。
上述MEMS声音传感器通过将第一声音传感单元200和第二声音传感单元300集成在同一个衬底层100上,相对于独立设置的结构而言,具有更小的产品体积,有利于实现产品的小型化。在一实施例中,第一声音传感单元200和第二声音传感单元300在制备过程中为一体形成,均采用MEMS制备工艺,从而可以简化整个生产流程,极大地提高了生产效率。
在本实施例中,衬底层100用作衬底以及支撑麦克风结构。衬底层 100包括第一部分101、第二部分102和第三部分103,其中,所述第一声音传感单元200位于衬底层100的第一部分101和第二部分102之上;所述第二声音传感单元300位于所述衬底层的第二部分102和第三部分 103之上,其中,所述第一部分101和所述第二部分102相连或分离,所述第二部分102和第三部分103相连或分离。
第一声音传感单元200包括位于衬底层100上的第一振膜结构和第一背极层220。其中,所述第一振膜结构包括第一振膜210和质量块220。质量块220例如为凸出于第一振膜210表面的至少一个分立的柱状凸起,每个柱状凸起具有一定的质量。柱状凸起用于实现增加第一振膜结构的质量。质量块220位于第一振膜210的上表面和/或下表面,可移动地设置在衬底层100的第一部分和第二部分之间。衬底层100用作衬底以及支撑振动检测装置。第一背极层230与第一振膜结构构成电容极板,第一背极层230与第一振膜结构之间包括第一空腔232。第一背极层230 上开有第一通孔231,空气通过第一通孔231进入第一空腔232内。
第一振膜结构满足敏感振动公式:
K*x=m*a
其中,K为第一振膜结构的刚度,x为敏感运动的位移(与传感器灵敏度成正比),m为第一振膜结构质量,a为机械/骨振动加速度。
第一声音传感单元200在K不变的前提下,增加了第一振膜结构的质量m,提高了传感器的灵敏度,能够对人类语音范围内的机械/骨振动信号作出较好的响应。
空气通过第一通孔231进入第一空腔232中,声压P作用到第一振膜结构上,产生一个使第一振膜结构移动的推力F。第一振膜结构相当于一个弹簧,将推力F转化为位移量x。第一背极层230与第一振膜结构构成一个电容,位移量x导致电容变化C。上述的感应过程将声信号转化为了电信号。
在本实用新型的一个优选实施例中,第一振膜结构的质量中心与第一振膜210的质量中心的连线垂直于第一振膜210(所述垂直允许具有一定的形位公差)。
在本实用新型的一个优选实施例中,第一振膜结构200包括第一振膜210和质量块220。其中,质量块220包括位于第一振膜210上表面的上质量块和位于第一振膜210下表面的下质量块。上质量块、第一振膜210和下质量块三者的质量中心与第一振膜210的质量中心重合(所述重合允许具有一定的形位公差)。
在本实用新型的可选实施例中,第一振膜210的质量中心与第一振膜结构的质量中心的连线垂直于第一振膜210,垂直的具体角度可以是 90°±15°。
在本实用新型的可选实施例中,第一振膜210的质量中心与第一振膜结构的质量中心之间的间距小于第一振膜210最长内径的四分之一。
需要说明的是,为了防止偏心,可以使用常用的结构来进行限位,并应该允许一定的机械误差。
在上述实施例中,第一声音传感单元200维持了第一振膜结构的质量中心位置不偏移或不变,避免了质量中心偏移造成的影响。
在本实用新型的一个优选实施例中,通过在第一振膜210的上表面增加上质量块,使第一振膜结构的敏感质量得到小于50倍的增加;通过在第一振膜210的下表面增加下质量块,使第一振膜结构的敏感质量得到50至1000倍的增加。可根据具体的需求,调整增加质量的位置、分布等,调整传感器灵敏度至合适的范围。
第二声音传感单元300包括位于衬底层100上的第二振膜310和第二背极层320。第二声音传感单元300中的第二振膜310上未设置有质量块,其他结构与第一声音传感单元200相同。
第二振膜310主要为一层平整的振膜,例如为由多晶硅组成的硅振膜。第二背极层320与第二振膜310构成电容极板,第二背极层320与第二振膜310之间包括第二空腔322。第二背极层320上开有第二通孔 321,第二通孔321也可称为声孔。空气通过第二通孔321进入第二空腔 322内,声音产生的空气压力引起第二振膜310的振动,进而改变电容,从而实现声电转换。
在本实施例中,第二声音传感单元300和第一声音传感单元200同步制备得到。也即第一背板230和第二背板330在同一工艺制程中制备得到,第一振膜210和第二振膜310在同一工艺制程中制备得到。可以理解,在同一工艺制程中得到的各结构具有相同的材料。
在本实施例中,为实现第一声音传感单元200和第二声音传感单元 300之间的电性绝缘,可以在第一背板230和第二背板330之间设置有绝缘隔离层410,以实现第一背板230和第二背板330的电性隔离。
图2示出了根据本实用新型第二实施例的MEMS声音传感器的结构示意图。与本实用新型第一实施例相比,质量块220为凸出于第一振膜 210上表面的至少一个分立的柱状凸起,用于增加第一振膜结构的质量。
在本实用新型的一个优选实施例中,第一背极层230上具有多个贯穿第一背极层230的第一通孔231。多个第一通孔231与质量块220的多个柱状凸起一一对应,并且在水平方向上,第一通孔231的开口尺寸大于柱状凸起的尺寸。每个第一通孔231贯穿第一背极层230,第一通孔231与相应的柱状凸起位置对应且互不接触,以允许相应的柱状凸起的至少部分移动至相应的第一通孔231内。第一背极层230与第一振膜结构构成电容极板,质量块220参与电容极板的形成。在改变第一振膜结构与第一背极层230间距离的同时,多个柱状凸起增加了有效面积变化量,从而增加了电容值的变化量,提高了振动检测装置的灵敏度。
在本实用新型的一个优选实施例中,第一背极层230上具有多个第一贯穿背极层230的通孔301。当质量块220的柱状凸起均位于第一通孔231的正下方时,第一通孔231的开口尺寸小于柱状凸起的尺寸。或者,质量块220的至少一个柱状凸起位于非通孔位置的下方,该至少一个柱状凸起用于防止振膜结构在运动过程中粘附到第一背极层230上。
需要特别说明的是,可根据具体的实际需要,设计选择质量块220 的结构、尺寸、材料、分布等。质量块220可以是由麦克风制作工艺中的其余层制得,也可以是由单独设置的层制得。
图3示出了根据本实用新型第三实施例的MEMS声音传感器的结构示意图。与本实用新型第一实施例相比,质量块220为凸出于振膜210 下表面的至少一个分立的柱状凸起,用于增加振膜结构200的质量。
需要特别说明的是,可根据具体的实际需要,设计选择质量块220 的结构、尺寸、材料、质量、分布等。质量块220可以是由麦克风制作工艺中的其余层制得,也可以是由单独设置的层制得。
图4示出根据本实用新型的第四实施例的MEMS声音传感器的结构示意图。与本实用新型第一实施例相比,衬底层100包括彼此分离的第一衬底110和第二衬底120,其中,所述第一声音传感单元200位于第一衬底110上,所述第二声音传感单元300位于第二衬底120上。
在本实施例中,第一声音传感单元200和第二声音传感单元300通过封装在同一基板500上形成芯片的连接。第一声音传感单元200和第二声音传感单元300可以位于同一腔体中,也可以位于不同的腔体中。
第一衬底110包括第一部分111和第二部分112,第一衬底110的第一部分111和第二部分112相连或者分离。质量块220位于第一振膜210的上表面和/或下表面,可移动地设置在第一衬底110的第一部分111 和第二部分112之间。
第二衬底120包括第一部分121和第二部分122,第二衬底120的第一部分121和第二部分122相连或者分离。
图5示出根据本实用新型的第二实施例的MEMS声音传感器的结构示意图。与本实用新型第二实施例相比,衬底层100包括彼此分离的第一衬底110和第二衬底120,其中,所述第一声音传感单元200位于第一衬底110上,所述第二声音传感单元300位于第二衬底120上。
在本实施例中,第一声音传感单元200和第二声音传感单元300通过封装在同一基板500上形成芯片的连接。第一声音传感单元200和第二声音传感单元300可以位于同一腔体中,也可以位于不同的腔体中。
第一衬底110包括第一部分111和第二部分112,第一衬底110的第一部分111和第二部分112相连或者分离。质量块220位于第一振膜 210的上表面和/或下表面,可移动地设置在第一衬底110的第一部分111 和第二部分112之间。
第二衬底120包括第一部分121和第二部分122,第二衬底120的第一部分121和第二部分122相连或者分离。
图6示出根据本实用新型的第六实施例的MEMS声音传感器的结构示意图。与本实用新型第三实施例相比,衬底层100包括彼此分离的第一衬底110和第二衬底120,其中,所述第一声音传感单元200位于第一衬底110上,所述第二声音传感单元300位于第二衬底120上。
在本实施例中,第一声音传感单元200和第二声音传感单元300通过封装在同一基板500上形成芯片的连接。第一声音传感单元200和第二声音传感单元300可以位于同一腔体中,也可以位于不同的腔体中。
第一衬底110包括第一部分111和第二部分112,第一衬底110的第一部分111和第二部分112相连或者分离。质量块220位于第一振膜 210的上表面和/或下表面,可移动地设置在第一衬底110的第一部分111 和第二部分112之间。
第二衬底120包括第一部分121和第二部分122,第二衬底120的第一部分121和第二部分122相连或者分离。
图7示出了本实用新型第七实施例的MEMS麦克风的结构示意图。如图7所示,该MEMS麦克风包括印刷电路板510以及设置在印刷电路板510上的MEMS声音传感器520和集成电路530。集成电路530也可以称之为ASIC芯片。其中,该MEMS声音传感器520采用前述任一实施例所述的MEMS麦克风。本案并不对MEMS麦克风的结构做特别限定。在本实施例中,MEMS声音传感器520中的第一声音传感单元和第二声音传感单元均与同一集成电路530连接,通过同一集成电路530来实现信号的处理和输出,从而有利于减小整个产品的体积,实现产品小型化发展。
在一实施例中,该MEMS麦克风采用倒装工艺(flip chip)进行封装,也即MEMS声音传感器520和集成电路530均采用倒装工艺集成在印刷电路板510上。具体地,MEMS声音传感器520和集成电路530通过不打线的方式直接与印刷电路板510上的焊盘连接。比如在本案中,MEMS 声音传感器520和集成电路530通过锡球540连接在印刷电路板510上,从而实现MEMS声音传感器520和集成电路530与印刷电路板510的电性连接。采用这种倒装工艺,可以避免由于引线接合所引起的噪声问题,从而使得整个MEMS麦克风具有较高的信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)。可以理解,为加强MEMS声音传感器520以及集成电路530与印刷电路板510之间连接的稳固性,也可以增加其他的固定方式对其进一步进行固定,比如,采用封装胶来进行固定。
上述MEMS麦克风还包括封装壳体550。封装壳体550与印刷电路板510相互配合形成用于容纳MEMS声音传感器520和集成电路530 的容纳空间。在封装壳体550上靠近MEMS声音传感器520的区域设置用于供气流穿过的穿孔552。在另一实施例中,也可以在印刷电路板510 上开设穿孔512,如图8所示。
当上述MEMS麦克风没有与耳骨或者声带等固体物质接触时,第一声音传感单元和第二声音传感单元均可以根据空气声压变化实现对声音的检测,集成电路530对二者的检测信息进行处理得到理想结果。当上述MEMS麦克风与耳骨或者声带等引起声音的固体物质接触时,第一声音传感单元可以通过对振动的检测来实现对声音的检测,而第二声音传感单元则可以根据空气声压的变化来实现对声音的检测,集成电路530 可以根据二者的检测结果进行处理,得到较为理想处理结果,从而提高整个MEMS麦克风的灵敏度,使其具有较高的信噪比。在将MEMS声音传感器与固体物质接触时,将印刷电路板510所在的一侧靠近耳骨或者其他固体物质,从而使得第一振膜非常靠近振动源(图7~图8中,箭头表示振动源),整个传导路径较短,极大地增强了在倒装结构下的传感信号的有效性,使得MEMS麦克风具有较高的信噪比。
应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本实用新型的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (16)
1.一种MEMS声音传感器,其特征在于,包括:
衬底;
第一声音传感单元,设置在所述衬底上;以及
第二声音传感单元,设置在所述衬底上,并与所述第一声音传感单元电性隔离;
其中,所述第一声音传感单元和所述第二声音传感单元的尺寸、振膜以及背极完全相同,且所述第一声音传感单元的振膜上设置有至少一个质量块。
2.根据权利要求1所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一声音传感单元包括:
第一背极,位于所述衬底上方;以及
第一振膜结构,可振动地设置于所述衬底和所述背极之间,并与所述第一背极形成第一电容,
其中,所述第一振膜结构包括第一振膜以及位于所述第一振膜上表面和/或下表面的至少一个质量块。
3.根据权利要求2所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一振膜的质量中心与所述第一振膜结构的质量中心的连线垂直于所述第一振膜,或所述第一振膜的质量中心与所述第一振膜结构的质量中心重合。
4.根据权利要求2所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一背极包括至少一个第一通孔,每个所述通孔贯穿所述背极,
至少一个所述第一通孔与相应的所述质量块位置对应且互不接触,所述第一通孔的开口尺寸大于相应的所述质量块的尺寸,以允许相应的所述质量块的至少部分设置在所述第一通孔内。
5.根据权利要求1或2所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第二声音传感器单元包括:
第二背极,位于所述衬底上方;以及
第二振膜结构,可振动地设置于所述衬底和所述第二背极之间,并与所述第二背极形成第二电容,
其中,所述第二振膜结构包括第二振膜。
6.根据权利要求5所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第二背极包括至少一个第二通孔,每个所述通孔贯穿所述背极,
至少一个所述第二通孔与相应的所述质量块位置对应且互不接触,所述第二通孔的开口尺寸大于相应的所述质量块的尺寸,以允许相应的所述质量块的至少部分设置在所述第二通孔内。
7.根据权利要求2所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述衬底包括第一部分、第二部分和第三部分,其中,所述第一声音传感单元位于所述衬底的第一部分和第二部分之上;所述第二声音传感单元位于所述衬底的第二部分和第三部分上。
8.根据权利要求7所述的MEMS声音传感器,其特征在于,至少一个所述质量块附着于所述第一振膜的下表面且可移动地设置于所述第一部分和所述第二部分之间。
9.根据权利要求7所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述衬底的所述第一部分和所述第二部分相连或分离;所述衬底的所述第二部分和所述第三部分相连或分离。
10.根据权利要求2所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述衬底包括彼此分离的第一衬底和第二衬底,所述第一声音传感单元位于所述第一衬底上,所述第二声音传感单元位于所述第二衬底上。
11.根据权利要求8所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一声音传感单元和所述第二声音传感单元封装在同一基板上。
12.根据权利要求7所述的MEMS声音传感器,其特征在于,附着于所述第一振膜的下表面的所述质量块的厚度小于所述衬底的厚度。
13.一种MEMS麦克风,包括印刷电路板、设置于所述印刷电路板上的MEMS声音传感器和设置于所述印刷电路板上的集成电路;其特征在于,所述MEMS麦克风采用如权利要求1~12中任一所述的MEMS声音传感器。
14.根据权利要求13所述的MEMS麦克风,其特征在于,所述MEMS声音传感器中的第一声音传感单元和所述第二声音传感单元均与所述集成电路连接。
15.根据权利要求13所述的MEMS麦克风,其特征在于,所述MEMS声音传感器和所述集成电路采用倒装工艺集成在所述印刷电路板上。
16.根据权利要求13所述的MEMS麦克风,其特征在于,还包括封装壳体;所述封装壳体与所述印刷电路板相互配合形成用于容纳所述MEMS声音传感器和所述集成电路的容纳空间;所述封装壳体和所述印刷电路板中至少有一个在靠近所述MEMS声音传感器的区域开设有供气流穿过的穿孔。
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CN202021943265.2U CN213186548U (zh) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | Mems声音传感器及mems麦克风 |
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Cited By (2)
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CN113365197A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-07 | 歌尔微电子股份有限公司 | Mems麦克风及其制作方法 |
WO2022262639A1 (zh) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | 深圳市韶音科技有限公司 | 一种振动传感器 |
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2020
- 2020-09-08 CN CN202021943265.2U patent/CN213186548U/zh active Active
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