CN219536308U - Mems芯片发声器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于半导体工艺领域，具体涉及MEMS芯片发声器件，包括：MEMS芯片，所述MEMS芯片具有相对的正面及背面；基底，所述基底具有相对的正面及背面，所述基底的正面具有腔体，所述基底的正面与MEMS芯片的背面键合固定连接，所述腔体正投影对应的MEMS芯片区域为振膜；第一凸起，所述第一凸起设置在EMS芯片对应振膜的背面，本实用新型实施例提出的MEMS芯片发声器件，背腔内部设置凸起，当振膜出现过大幅度震动时，凸起使振膜与基底之间存留一定的缝隙，防止振膜吸附在基底表面，同时，凸起也为振膜提供支撑力，防止瞬时冲击过大，导致振膜受损。

Description

MEMS芯片发声器件

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及半导体工艺技术领域，尤其涉及MEMS芯片发声器件。

背景技术

MEMS扬声器、MEMS麦克风、MEMS超声换能器等MEMS发声器件都具有一个振动薄膜结构，用于发射或者接收(超)声波。传统MEMS发声器件都是在衬底背面刻蚀深腔，以形成振膜结构(如文献CN111866684A、CN111405441B公开的结构)，但缺点是深腔大孔径刻蚀的工艺难度大、成本较高，且无法在背面设置限位结构防止振膜受冲击破裂。

为了避免深腔刻蚀，逐渐发展出通过刻蚀较浅的腔体，然后通过键合密封来形成振膜结构的MEMS发声器件(如文献CN106660074B、CN106688245B公开的结构)。相比于动辄数百微米的深腔刻蚀，浅腔键合的方法使腔体深度降低到数十微米。然而腔体深度过浅，容易造成受到冲击时振膜和腔体底部粘粘的问题，综上所述，本申请现提出MEMS发声器件解决上述出现的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决背景技术中提出的问题，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出MEMS芯片发声器件，防止振膜与基底粘连，同时防止振膜受损。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了MEMS芯片发声器件，包括：MEMS芯片，所述MEMS芯片具有相对的正面及背面；基底，所述基底具有相对的正面及背面，所述基底的正面具有腔体，所述基底的正面与MEMS芯片的背面键合固定连接，所述腔体正投影对应的MEMS芯片区域为振膜；第一凸起，所述第一凸起设置在EMS芯片对应振膜的背面。

根据本实用新型实施例提出的MEMS芯片发声器件，背腔内部设置凸起，当振膜出现过大幅度震动时，凸起使振膜与基底之间存留一定的缝隙，防止振膜吸附在基底表面，同时，凸起也为振膜提供支撑力，防止瞬时冲击过大，导致振膜受损。

根据本实用新型所述的MEMS芯片发声器件，还包括：第二凸起，所述第二凸起设置在MEMS芯片对应振膜的背面，且第二凸起与所述腔体的中心间距大于第一凸起与所述腔体的中心间距。

根据本实用新型所述的MEMS芯片发声器件，所述第二凸起的高度大于第一凸起的高度。

根据本实用新型所述的MEMS芯片发声器件，还包括第三凸起，所述第三凸起设置在MEMS芯片对应振膜的背面，且第三凸起与所述腔体的中心间距大于第二凸起与所述腔体的中心间距。

根据本实用新型所述的MEMS芯片发声器件，所述第三凸起的高度大于第二凸起的高度。

根据本实用新型所述的MEMS芯片发声器件，所述第三凸起与第二凸起的间距、第二凸起与第一凸起的间距以及第一凸起与振膜圆心的水平间距三者相同。

下面根据本实用新型的实施例及附图来详细描述本实用新型的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书一个或多个实施例，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他的附图。

图1为本实用新型实施例提出的MEMS芯片发声器件的结构示意图。

图2、图5和图8为本实用新型实施例提出的MEMS芯片发声器件的结构爆炸图。

图3、图6和图9为图1中A-A截面的截面图。

图4、图7和图10为图1中MEMS芯片的仰视图。

附图标记中：1.MEMS芯片；2.基底；3.凸起；3a.第一凸起；3b.第二凸起；3c.第三凸起；4.腔体。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

下面根据图1-图10来描述本实用新型实施例中的MEMS芯片发声器件。

根据本实用新型实施例提出的MEMS芯片发声器件，包括MEMS芯片1、基底2、第一凸起3a。可选的，还包括第二凸起3b。可选的，还包括第三凸起3c。

MEMS芯片1具有相对的正面及背面。

基底2具有相对的正面及背面，基底2的正面具有腔体4，基底2的正面与MEMS芯片1的背面键合固定，腔体4正投影于MEMS芯片1的区域为MEMS芯片1的振膜，振膜上有图形结构、金属电极等使MEMS发声器件实现发射或者接收超声波的机械结构，腔体4使振膜可以悬空，进行上下震动。

MEMS芯片1的振膜背面设置第一凸起3a，且第一凸起3a位于腔体4内部，当振膜因外界撞击出现过大幅度振动时，振膜会接触到第一凸起3a，第一凸起3a可以为振膜提供支撑力，使振膜不至于破碎或吸附到腔体4底部，如图2-图3所示。可选的，凸起为单晶硅或多晶硅材料制成。可选的，第一凸起3a与腔体4底部的间距为10-30μm。可选的，第一凸起3a设有四组或六组，呈环形等距排布于MEMS芯片1的振膜背面，如图4所示。

MEMS芯片1的振膜背面设置第二凸起3b，且第二凸起3b位于腔体4内部，第二凸起3b与腔体4的中心间距大于第一凸起3a与腔体4的中心间距，如图5-图6所示。可选的，第二凸起3b为单晶硅或多晶硅材料制成。可选的，第二凸起3b设有四组、六组或八组，呈环形等距排布于MEMS芯片1的振膜背面，如图7所示。优选的，第二凸起3b的高度大于第一凸起3a，如图6所示。

MEMS芯片1的振膜背面设置第三凸起3c，且第三凸起3c位于腔体4内部，第三凸起3c与腔体4的中心间距大于第二凸起3b与腔体4的中心间距，如图8-图9所示。可选的，第三凸起3c为单晶硅或多晶硅材料制成。可选的，第三凸起3c设有四组、六组或八组，呈环形等距排布于MEMS芯片1的振膜背面，如图10所示。可选的，第三凸起3c与第二凸起3b的间距、第二凸起3b与第一凸起3a的间距以及第一凸起3a与振膜圆心的水平间距三者相同。优选的，第三凸起3c的高度大于第二凸起3b的高度，如图9所示，由于振膜振动时，中心振幅最大，越接近边缘振幅越小，因此，凸柱采用中心低外围高的设计，可以使振膜在得到支撑时均匀受力，不至于使振膜被刺破。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (6)

1.MEMS芯片发声器件，其特征在于，包括：

MEMS芯片(1)，所述MEMS芯片(1)具有相对的正面及背面；

基底(2)，所述基底(2)具有相对的正面及背面，所述基底(2)的正面具有腔体(4)，所述基底(2)的正面与MEMS芯片(1)的背面键合固定连接，所述腔体(4)正投影对应的MEMS芯片(1)区域为振膜；

第一凸起(3a)，所述第一凸起(3a)设置在EMS芯片对应振膜的背面。

2.根据权利要求1所述的MEMS芯片发声器件，其特征在于，还包括：

第二凸起(3b)，所述第二凸起(3b)设置在MEMS芯片(1)对应振膜的背面，且第二凸起(3b)与所述腔体(4)的中心间距大于第一凸起(3a)与所述腔体(4)的中心间距。

3.根据权利要求2所述的MEMS芯片发声器件，其特征在于，所述第二凸起(3b)的高度大于第一凸起(3a)的高度。

4.根据权利要求2或3所述的MEMS芯片发声器件，其特征在于，还包括第三凸起(3c)，所述第三凸起(3c)设置在MEMS芯片(1)对应振膜的背面，且第三凸起(3c)与所述腔体(4)的中心间距大于第二凸起(3b)与所述腔体(4)的中心间距。

5.根据权利要求4所述的MEMS芯片发声器件，其特征在于，所述第三凸起(3c)的高度大于第二凸起(3b)的高度。

6.根据权利要求5所述的MEMS芯片发声器件，其特征在于，所述第三凸起(3c)与第二凸起(3b)的间距、第二凸起(3b)与第一凸起(3a)的间距以及第一凸起(3a)与振膜圆心的水平间距三者相同。