CN217363312U - Mems麦克风 - Google Patents

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王凯杰
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Abstract

本实用新型提供了一种MEMS麦克风，其包括具有背腔的基底及设置在所述基底上的电容系统，所述电容系统包括背板以及与所述背板相对设置的振膜，所述振膜位于所述背板靠近所述基底的一侧，所述振膜包括振动部和环绕所述振动部并固定于所述基底的固定部，所述MEMS麦克风还设有位于所述振膜和背板之间的支撑件，所述振膜的振动部和所述背板通过所述支撑件固定连接，所述背板朝向所述振膜一侧设有阻挡部，所述阻挡部沿所述振膜的振动方向的投影位于所述振膜的振动部。与相关技术相比，本实用新型提供的MEMS麦克风可以提高其信噪比。

Description

MEMS麦克风
【技术领域】
本实用新型涉及电声转换领域，尤其涉及一种MEMS麦克风。
【背景技术】
近年来移动通信技术已经得到快速发展，消费者越来越多地使用移动通信设备，例如便携式电话、能上网的便携式电话、个人数字助理或专用通信网络进行通信的其他设备，其中麦克风则是其中重要的部件之一，特别是MEMS麦克风。
微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)麦克风是一种利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、轻薄化发展，MEMS麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。
相关技术中的MEMS麦克风包括具有背腔的基底以及设置在所述基底上的电容系统，所述电容系统包括背板及与所述背板相对设置的振膜，所述振膜的外边缘全部或部分与基底连接，这样的结构一定程度上限制了MEMS麦克风的灵敏度，从而降低了信噪比。
因此，有必要提供一种改进的MEMS麦克风来解决上述问题。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题是提供一种较好信噪比的MEMS麦克风。
为解决上述技术问题，提供了一种MEMS麦克风，其包括具有背腔的基底及设置在所述基底上的电容系统，所述电容系统包括背板以及与所述背板相对设置的振膜，所述振膜位于所述背板靠近所述基底的一侧，所述振膜包括振动部和环绕所述振动部并固定于所述基底的固定部，所述MEMS麦克风还设有位于所述振膜和背板之间的支撑件，所述振膜的振动部和所述背板通过所述支撑件固定连接，所述背板朝向所述振膜一侧设有阻挡部，所述阻挡部沿所述振膜的振动方向的投影位于所述振膜的振动部。
优选的，所述振动部和所述固定部之间通过狭缝间隔。
优选的，所述阻挡部为连续的环状结构。
优选的，所述阻挡部设有缺口。
优选的，所述背板包括设有声孔的本体部和环绕所述本体部外周的边缘部，所述阻挡部位于所述背板的边缘部。
优选的，所述阻挡部与所述背板为一体结构。
优选的，所述支撑件与所述振膜的振动部的中心位置连接。
优选的，所述支撑件与所述背板为一体结构。
优选的，所述支撑部为绝缘材料。
优选的，所述支撑件为圆柱体。
与相关技术相比，MEMS麦克风100通过支撑件将振膜的振动部与背板连接，在不工作时振膜振动部的边沿悬空，并在工作时使所述振动部的边沿与所述阻挡件贴合在一起，使所述振膜的残余应力为0，所述振膜的灵敏度不再受制于所述振膜的厚度与应力，提高了上述MEMS麦克风的灵敏度和信噪比，进而提高了上述MEMS麦克风的声学性能。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其它的附图，其中：
图1为本实用新型第一实施方式提供的MEMS麦克风立体结构示意图；
图2为图1所示的所述MEMS麦克风的分解图；
图3为图1所示的所述MEMS麦克风沿A-A线的剖视图；
图4为图3所示的所述MEMS麦克风在B处的放大结构示意图；
图5为本实用新型第二实施方式提供的MEMS麦克风的剖视图。
【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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1至图4所示，为本实用新型的第一种实施方式的MEMS麦克风100，其包括具有背腔11的基底10及设置在所述基底10上的电容系统32。电容系统32包括背板13以及与所述背板13相对设置的振膜12，所述振膜12位于背板13靠近所述基底10的一侧。当声压作用于振膜12时，正对背板13与背对背板13的振膜12两面存在压强差，使得振膜12做靠近背板13或远离背板13的运动，从而引起振膜12与背板13间电容的变化，实现声音信号到电信号的转换。
所述背板13包括设有声孔130的本体部131和环绕所述本体部外周的边缘部132，所述MEMS麦克风100设有固定于基底10的连接部101，连接部101形成收容电容系统32的腔体，背板13的边缘部132通过与连接部101的内侧连接从而固定于所述基底10。
所述振膜12包括振动部121和环绕所述振动部121的固定部122，所述固定部122通过设置于所述基底10上的绝缘层3与所述基底10固定，绝缘层3位于所述连接部101的内侧。另外，振动部121和固定部122通过狭缝16间隔设置。狭缝16用于调节MEMS麦克风100的低衰值，进而调节MEMS麦克风100的性能。振动部121通过设置于振膜12的振动部121和背板13的本体部131之间的支撑件14固定连接于所述背板13，从而使得振动部121悬置于背板13和基底10之间。由此使得振膜12残余应力为0，提高了振膜12的灵敏度，从而增加了信噪比。
另外，支撑件14为绝缘材料，可与背板13一体成型，也可为独立的部件。优选的，支撑件14与振动部121的中心位置固定连接，可减少振膜12不必要的偏转，提高MEMS麦克风100的可靠性。支撑件14的形状不限，可为圆柱体，也可为正方体或其它形状。
在本实施方式的MEMS麦克风100中，背板13朝向振膜12一侧还设有阻挡部15，阻挡部15沿振膜12的振动方向的投影位于振膜12的振动部。优选的，阻挡部15位于背板13的边缘部132。在不加电压时，振膜12与背板13的阻挡部15不接触，当加电压之后，振膜12和背板13的阻挡部15贴合在一起。此种结构的MEMS麦克风100可以使得振膜12残余应力为0，振膜12的灵敏度不再受制于振膜12厚度与应力。
需要说明的是，外界声音既可以通过背腔11传递到振膜12，也可以通过背板13的声孔130传递到所述振膜12。本实施例主要是针对外界声音通过背板13的声孔130传递到所述振膜12的这一情况，具体的，阻挡部15为连续的环状结构，外界声音自背板13的声孔130传递到所述振膜12，从而使振膜12发生振动。此时振膜12和背板13的阻挡部15贴合在一起，狭缝16不起作用，从而提高了此种结构的MEMS麦克风100的性能。
参照图5所示，为本实用新型的第二实施方式的MEMS麦克风200，第二实施方式主要是针对外界声音通过背腔11’传递到所述振膜12’这一情况而做出的适应性调整，第二实施方式与第一实施方式的区别仅在于：所述阻挡部15’设有缺口150’，而不是连续的环状结构。
具体的，外界声音通过背腔11’直接传递到振膜12’，也可通过狭缝16’及阻挡部15’的缺口150’传递至振膜12’的振动部121’，此时可通过调节狭缝16’的大小来调节低衰值，进而调节MEMS麦克风200的性能。
可见，与相关技术相比，上述MEMS麦克风100通过支撑件14将振膜12的振动部121与背板13连接，在不工作时振膜12振动部121的边沿悬空，并在工作时使所述振动部121的边沿与所述阻挡件15贴合在一起，使所述振膜12的残余应力为0，所述振膜12的灵敏度不再受制于所述振膜12的厚度与应力，提高了上述MEMS麦克风100的灵敏度和信噪比，进而提高了上述MEMS麦克风的声学性能。
以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种MEMS麦克风，其包括具有背腔的基底及设置在所述基底上的电容系统，所述电容系统包括背板以及与所述背板相对设置的振膜，所述振膜位于所述背板靠近所述基底的一侧，所述振膜包括振动部和环绕所述振动部并固定于所述基底的固定部，其特征在于：所述MEMS麦克风还设有位于所述振膜和背板之间的支撑件，所述振膜的振动部和所述背板通过所述支撑件固定连接，所述背板朝向所述振膜一侧设有阻挡部，所述阻挡部沿所述振膜的振动方向的投影位于所述振膜的振动部。
2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述振动部和所述固定部之间通过狭缝间隔。
3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述阻挡部为连续的环状结构。
4.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述阻挡部设有缺口。
5.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述背板包括设有声孔的本体部和环绕所述本体部外周的边缘部，所述阻挡部位于所述背板的边缘部。
6.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述阻挡部与所述背板为一体结构。
7.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述支撑件与所述振膜的振动部的中心位置连接。
8.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述支撑件与所述背板为一体结构。
9.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述支撑件为绝缘材料。
10.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述支撑件为圆柱体。
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