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1. WO2020133312 - MEMS SOUND SENSOR, MEMS MICROPHONE, AND ELECTRONIC DEVICE

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28  

附图

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说明书

发明名称 : MEMS声音传感器、MEMS麦克风及电子设备

技术领域

[0001]
本发明涉及麦克风技术领域,特别是涉及一种MEMS声音传感器及其制备方法、MEMS麦克风及电子设备。

背景技术

[0002]
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。传统的MEMS声音传感器通常只能工作在环境噪声较小的场景中,一旦环境噪声增大则无法检测到期望的声音,需要增设其他的传感器来进行工作,从而不利于实现产品的小型化。并且传统的MEMS声音传感器的灵敏度较低,无法满足用户的使用需求。
[0003]
发明内容
[0004]
根据本申请的各种实施例,提供一种MEMS声音传感器、MEMS麦克风及电子设备。
[0005]
一种MEMS声音传感器,包括:基板;设置在所述基板上的第一声音传感单元;以及设置在所述基板上的第二声音传感单元;所述第一声音传感单元与所述第二声音传感单元之间电性隔离;其中,所述第一声音传感单元用于通过空气声压变化和机械振动中的至少一种来检测声音,所述第一声音传感单元包括第一背板,设置于所述基板上方;所述基板上开设有第一背洞以裸露所述第一背板的部分区域;第一振膜,与所述第一背板相对设置且与所述第一背板之间存在间隙;所述第一振膜与所述第一背板构成电容结构;及第一连接柱,包括相对设置的第一端和第二端;所述第一连接柱的第一端与所述第一振膜的中间区域电性连接;所述第一连接柱的第二端与所述第一背板固定连接;以将所述第一振膜固定支撑在所述第一背板上;其中,所述第一振膜的边缘区域设置有至少一个质量块;所述质量块与所述第一背板之间存在间隙。
[0006]
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麦克风采用如前述任一实施例所述的MEMS声音传感器。
[0007]
一种电子设备,包括设备本体以及设置在所述设备本体上的MEMS麦克风;所述MEMS麦克风采用如前所述的MEMS麦克风。
[0008]
本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其他特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。

附图说明

[0009]
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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他实施例的附图。
[0010]
图1为第一实施例中的MEMS声音传感器的剖视图。
[0011]
图2~图6为第二~第六实施例中的第一声音传感单元的剖视图。
[0012]
图7为第一实施例中的第一振膜的结构示意图。
[0013]
图8为第二实施例中的第二振膜的局部示意图。
[0014]
图9为图8中的弹性结构在打开状态的示意图。
[0015]
图10~11为第三和第四实施例中的第二振膜的局部示意图。
[0016]
图12为图11中的褶皱结构的剖视图。
[0017]
图13为第五实施例中的第二振膜的局部示意图。
[0018]
图14为一实施例中的MEMS麦克风的结构示意图。
[0019]
图15为另一实施例中的MEMS麦克风的结构示意图。

具体实施方式

[0020]
图1为一实施例中的MEMS声音传感器的结构示意图。图1为一实施例中的MEMS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声音传感器包括基板110、形成在基板110上的第一声音传感单元200以及形成在基板110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,第一声音传感单元200可以用于通过空气声压变化和机械振动中的至少一种来检测声音,也即该第一声音传感单元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可以采用传统的MEMS声音传感器的结构,也可以采用与第一声音传感单元200相同的结构。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。
[0021]
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器单元可以同时工作,从而根据二者的检测结果来进行声音的检测识别,具有较高的准确性。并且本实施例中,第一声音传感单元200除了可以通过空气声压变化来检测声音之外还可以根据机械振动来实现声音检测。因此在环境噪声较大的情况下,可以将MEMS声音传感器放置于靠近人体耳骨或者声带等固体物质,从而通过对说话过程引起的振动的检测来实现对声音的检测。当环境噪声较小时,且未靠近人体耳骨或者声带等固体物质时,则可以通过第一声音传感单元200以及第二声音传感单元300对空气声压的变化进行检测并输出,此时处理声音信号的集成芯片可以根据预定算法对二者输出的声音进行计算处理,从而得到较为理想的声音信号,提高整个器件的信噪比。
[0022]
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集成在同一个基板110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,极大的提高了生产效率。
[0023]
在本实施例中,基板110上形成有第一绝缘层120。该第一声音传感单元200包括基板110、第一背板210、第一振膜220和第一连接柱230。其中,基板110上形成有第一背洞112。第一背板210也可以称之为背极板。第一背板210设置在基板110的上方,并通过基板110进行固定。并且基板110的部分区域被第一背洞112所裸露。第一振膜220与第一背板210相对设置,第一振膜220设置在第一背板210上远离基板110的一侧。第一振膜220与第一背板210之间形成有间隙20。间隙20内并不填充其他物质,为空气间隙。第一振膜220与第一背板210构成电容结构。在本实施例中,并不对第一振膜220的形状进行特别限定。例如,第一振膜220可以为圆形、方形等形状。
[0024]
第一连接柱230包括相对设置的第一端230a和第二端230b。其中,第一端230a与第一振膜220的中间区域连接,且与第一振膜220电性连接。第二端230b与第一背板210固定连接。第一连接柱230通过第二端230b与第一背板210连接,从而将第一振膜220固定支撑于第一背板210上。通过第一连接柱230将第一振膜220固定支撑在第一背板210上,从而使得第一振膜220四周的边缘区域无需其他固定结构来对其进行支撑固定,也即第一振膜220的边缘区域与整个MEMS传感器中的其他结构完全分离,从而可以较大 程度提高整个第一振膜220的灵敏度,满足人们的使用需求。在本实施例中,第一振膜220的边缘区域设置有至少一个质量块222。在本案中,边缘区域是相对于中间区域而言的,也即边缘区域为远离第一连接柱230的区域。其中,质量块222与第一背板210之间存在间隙d,从而使得外部气流可以通过该间隙进入到第一振膜220和第一背板210之间的间隙20中。
[0025]
当声音引起空气气压变化时,空气会经过质量块222与第一背板210之间的间隙d进入到第一背板210和第一振膜220之间的孔隙10中,从而使得第一振膜220在该气压或者声压的作用下发生振动,或者第一振膜220下方气压变化直接推动第一振膜220使得第一振膜220发生振动,进而使得电容结构产生变化的电容,实现对声波的探测。可以通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit,集成电路)芯片对该变化的电容信号进行处理并输出声电转换后的电信号。当气压或者声压引起第一振膜220的振动时,由于第一振膜220的边缘区域设置有质量块222,即便是较小气压变化也能够产生较大的力矩,从而使得第一振膜220产生较为明显的振动,极大地提高了第一声音传感单元200的灵敏度。其中,质量块222与第一背板210之间的间隙d可以根据需要进行设置,以尽可能降低空气进出间隙20时存在的阻尼效应,并确保质量块222与第一背板210之间不容易因为静电或者外力出现粘接问题。
[0026]
当第一声音传感单元200与传导声音的骨头(比如耳骨、声带等)直接或者间接接触(通常是第一振膜220所在一侧靠近耳骨)时,由于说话过程中相应的骨头会发生机械振动,该机械振动会引起第一振膜220发生振动。由于第一振膜220的边缘区域设置有质量块222,从而即便是较小的机械振动也能够引起第一振膜220的振动,实现对该声音的检测,也即该第一声音传感单元200具有较高的灵敏度。本实施例中的第一声音传感单元200能够作为振动传感器工作,从而在用户处于嘈杂环境中时,可以将其与人体的声音传导组织(如耳骨)进行接触,通过检测人说话时引起的固态物质的振动实现对声音的检测,整个检测过程中不会受到环境噪声的干扰,使得整个第一声音传感单元200具有较高的信噪比。
[0027]
上述第一声音传感单元200,由于空气可以直接由质量块222与第一背板210之间的间隙d进入引起第一振膜220的振动或者由机械振动引起第一振膜220的振动,因此第一背板210以及第一振膜220上均可以不开设声孔,从而使得第一背板210中的电极面积较大,确保第一声音传感单元200具有高电容变化,进一步提高了检测过程的灵敏度。同时,通过采用本实施例中的第一声音传感单元200的结构,第一背板210上无需被切断来释放 质量块222,从而使得第一背板210具有整面结构,进而使得整个第一声音传感单元200具有较高电容变化。再者,第一振膜220覆盖第一背板210的有效区域,同样为整面结构,具有较大的面积,从而使得可以形成质量较大的质量块222,并使得整个第一声音传感单元200具有较高的电容变化,使得整个MEMS声音传感器具有较高的灵敏度。
[0028]
在一实施例中,第一背板210上开设有声孔216,如图1所示。通过在第一背板210上开设声孔216,气流可以通过声孔216进入到间隙20中,以降低阻尼效应。在本实施例中,声孔216设置在第一背板210上靠近第一连接柱230的区域,质量块222所在区域下方未开设声孔216。在一实施例中,声孔216也可以设置在靠近质量块222的区域,如图2所示。可以理解,声孔216也可以设置在整个第一背板210上裸露于第一背洞112的区域,如图3所示。图4为另一实施例中的第一声音传感单元200的剖视图,在本实施例中,第一背板210中未开设有声孔,而仅在第一振膜220上开设有声孔226。声孔226开设在第一振膜220上位于质量块222和第一连接柱230之间的区域。在其他的实施例中,第一背板210和第一振膜220上可以同时设置有声孔,如图5和图6所示。此时,第一背板210上无需整面开设声孔。
[0029]
在一实施例中,质量块222包括第一部分。第一部分形成于第一振膜220上朝向第一背板210的一面。第一部分上朝向第一振膜220的一面还设置有第一防粘连部224。第一防粘连部224与第一背板210之间存在有间隙d。在一实施例中,间隙d可以足够小,从而使得由第一背板210和第一振膜220所形成的电容结构具有高电容变化,进而使得第一声音传感单元200具有非常高的灵敏度。具体地,第一防粘连部224可以为凸起结构,如图1所示。第一部分、第一防粘连部224与第一振膜220所在的材料层在同一工艺步骤中形成后通过刻蚀工艺形成第一部分以及第一防粘连部224,也即第一部分、第一防粘连部224与第一振膜220的材料相同且为一体结构。
[0030]
在一实施例中,质量块222还可以包括第二部分(图中未示)。第二部分形成于第一振膜220上远离第一背板210的一面,也即与第一部分相对设置。通过增加第二部分可以得到质量更大的质量块,以提高灵敏度。第二部分可以在第一振膜220形成后,通过额外的曝光、显影以及刻蚀工序形成在第一振膜220上。第二部分和第一振膜220具有相同的材料,并与第一振膜220形成一个整体结构。质量块222的质量可以调整,从而实现对整个质量块222的质量调整,进而实现对整个MEMS振动传感器的感应频段的调整。在本实施例中,第一声音传感单元200的频率检测范围为20Hz~20KHz。
[0031]
在一实施例中,基板110可以直接为硅衬底。可以理解,基板110也还可以为其他基 底结构,比如SOI基底。在本实施例中,第一背板210包括第一导电层212和保护层214。保护层214包括依次层叠于基板110上方的第一保护层214a和第二保护层214b。其中,第一保护层214a通过第一绝缘层120与基板110连接。第一导电层212为图形化层,以形成第一背板电极以及第一振膜的电极引出区域。第一绝缘层120可以为介电氧化层,比如采用二氧化硅等。第一保护层214a和第二保护层214b包覆第一导电层212,如图1所示。第一保护层214a和第二保护层214b为钝化层,通过将第一导电层212进行包覆,可以确保被包覆的第一导电层212空气中的腐蚀性气体隔离,并且可以避免在不良环境如潮湿环境下的第一背板210和第一振膜220之间的漏电。保护层214可以采用氮化硅(silicon nitride)、富硅氮化硅(si-rich silicon nitride)。在一实施例中,保护层214表面必须是或者处理成非亲水性,也即保护层214的表面均为非亲水性表面。例如若有很薄的氧化硅材料没有完全被移除干净,因而附在保护层上,也会造成保护层具亲水性(hydrophilic);或者是保护层氮化硅(silicon nitride)、富硅氮化硅(si-rich silicon nitride)本身半导体工艺完毕后,还是具有一定程度的亲水性,这时候我们可以对MEMS传感器做防粘涂料(anti-stiction coating),改变保护层表面特性,使其变成非亲水表面。
[0032]
在本实施例中,第一导电层212为图形化的导电层。第一导电层212可以为多晶硅层、硅锗化合物(SiGe)层或者金属层。其中,金属层的金属可以为铝(Al)、铝铜合金(AlCu)、铂(Pt)以及金(Au)等。在本实施例中,第一导电层212和第一振膜220的材料均为多晶硅(poly Si)。具体地,第一导电层212包括彼此分开的背板电极和振膜引出区(图中未示)。背板电极作为电容的一个电极,第一振膜220作为电容的另外一个电极,二者形成电容结构。振膜引出区与第一连接柱230的第二端230b连接,以将第一振膜220所在的电极引出。此时,第一声音传感单元200还包括第二绝缘层130、背板电极引出电极242和振膜引出电极244。第二绝缘层130设置于第二保护层214b上。第二绝缘层130和第一绝缘层120均可以为介电氧化层,比如采用二氧化硅制备得到。背板电极引出电极242形成在第二绝缘层130上,并且贯穿整个第二绝缘层130和第二保护层214b后与第一导电层212中的背板电极连接,以将背板电极引出。振膜引出电极244同样形成在第二绝缘层130上,且贯穿整个第二绝缘层130和第二保护层214b后与第二导电层210中的振膜引出区连接。在本实施例中,上述第一声音传感单元200上还形成有背板焊盘246和振膜焊盘248,如图1所示。背板焊盘246形成在背板电极引出电极242上,振膜焊盘248形成在振膜引出电极244上,分别实现背板电极、第一振膜220与外部的电气连接。
[0033]
在一实施例中,第一振膜220、质量块222、背板电极引出电极242、振膜引出电极244以及第一连接柱230中的导电层所在的材料层均在同一工艺步骤中形成,也即第一振膜220、质量块222、背板电极引出电极242、振膜引出电极244以及第一连接柱230中的导电层的材料相同。在本实施例中,第一振膜220、质量块222、背板电极引出电极242、振膜引出电极244以及第一连接柱230中的导电层均通同一多晶硅沉积制程步骤形成。具体地,先在第一背板210上形成第二绝缘层130,然后对第二绝缘层130进行刻蚀形成对应于背板电极引出电极242、振膜引出电极244以及第一连接柱230的贯穿区域后,在整个表面进行材料填充,形成一个整的材料层。由于需要填充前面刻蚀的槽洞,此时形成的导电层的厚度较厚,此时需要用CMP(Chemical Mechanical Polishing process,机械化学研磨制程)或者硅刻蚀制程把形成的导电层如多晶硅材料层刻蚀到想要的第一振膜220的厚度。接下来再对材料层进行刻蚀,从而形成相互独立的第一振膜220、背板电极引出电极242以及振膜引出电极244。在一实施例中,第一振膜220可以此采用单晶珪、多晶硅、氮化硅、富硅氮化硅、硅锗化合物或者金属等。其中,金属可以为铝、铝铜合金、铂以及金等。因此,材料层也可以采用前述任意一种材料。当第一振膜220采用氮化硅或者富硅氮化硅作为材料时,还需要在表面加一层导电材料当做第一振膜220的电极。在本实施例中,第一振膜220的边缘区域与整个第一声音传感单元200的其他区域完全隔离,也即第一振膜220完全由第一连接柱230进行固定支撑,而无需借用其他的固定结构对第一振膜220的周边进行固定。第一振膜220的周边都是悬空的,可以释放残余应力,从而使得第一振膜220具有较高的灵敏度。在一实施例中,第一振膜220进行了必要的掺杂或者离子注入。掺杂可以为N型掺杂也可以为P型掺杂,从而使得第一振膜220具有较好的导电性能。在一实施例中,当第一背板210中的导电层采用多晶硅或者硅锗化合物时,同样需要掺杂或者离子注入,使得第一背板具有较好的导电性能。
[0034]
在一实施例中,第一绝缘层120上靠近第一背洞112的一侧设置有限位层150。限位层150为刻蚀阻挡层,可以采用与保护层214相同的材料制备而成,比如均采用氮化硅。通过设置限位层150可以准确控制第一背板210下方材料层,也即第一绝缘层120(也可以称之为牺牲层)中氧化珪材料的移除位置和移除量,来确定刻蚀终点。通过对控制第一背板210下方第一绝缘层120中氧化珪材料的移除位置和移除量进行精准控制,可以实现对产品性能的严格控制,比如实现对第一背板210的刚性的控制,进而可以提升产品良率。传统的第一背洞刻蚀过程中,通常需要对刻蚀时间进行控制来控制刻蚀终点,这个过程具有较多的可变和影响因素,从而导致最终制备得到的产品性能无法满足使用需求。在本案 中,刻蚀终点可以直接根据通过限位层150的位置来确定,从而可以有效解决上述问题。
[0035]
在一实施例中,第一振膜220包括多个相互独立运动的膜片228,如图7所示。在本实施例中,第一振膜220包括四个对称分布的膜片228,并且每个膜片228具有相同的结构,也即其上形成有相同的质量块222。通过将第一振膜220设置为多个独立运动的膜片228,可以进一步提高振动检测过程中的灵敏度。在一实施例中,第一振膜220上的各膜片228至少两个具有不同的结构,也即为不对称分布。此时,不同膜片228上均设置有质量块222,每个膜片228上的质量块222可以相同也可以不同,其被设置到对应于膜片228的频率检测范围,比如频率检测范围为20Hz~20KHz例如,可以在第一振膜220中设置有对应于低频的第一膜片、对应于中频的第二膜片以及对应于高频的第三膜片,从而可以利用第一膜片来实现低频检测100Hz~1KHz的频率检测,第二模块来实现1KHz~10KHz的频率检测,而第三膜片则实现10KHz~20KHz的频率检测。在其他的实施例中,不同的膜片228对应于不同的频段,从而使得第一声音传感单元200具有较宽的频段检测范围,实现满足用户对多频段的检测需求。
[0036]
在一实施例中,各膜片228之间设置有绝缘层以实现各膜片228之间的电性绝缘,使得各膜片228能够相互独立对相应频段的声音进行检测。各膜片228均通过第一连接柱230引出至第一背板210上的对应的振膜引出电极244中,以通过振膜引出电极244连接至相应的焊盘。此时第一连接柱230中同样包括多个相互电性绝缘的引出区域,第一背板210中也设置有多个振膜引出电极244以将每个膜片228引出至相应的焊盘,也即此时各膜片228具有相互独立的电路路径。在其他的实施例中,各膜片228也可以采用同一电路路径进行引出。此情況下,负责感测对应频率波段的膜片228与第一背板形成电容,产生变容变化讯号,从而由ASIC芯片相应去处理该变化讯号。其他频率波段的膜片228,电容变化讯号较小,ASIC此时不去处理。
[0037]
在一实施例中,第一连接柱230的第一端230a与第一振膜220是一体形成的,因此不会带来阻抗问题,从而无需额外增加相应的阻抗匹配结构,整体的导电性能较好。并且,二者一体形成使得第一振膜220与第一连接柱230之间具有较为可靠的连接关系,足够抵抗外部机械冲击。
[0038]
在一实施例中,第二端230b的部分材料嵌入第一背板210的第一导电层212中。第二端230b与第一背板210中的第一导电层212中的振膜引出区电性连接,从而使得第一连接柱230可以通过该振膜引出区将第一振膜220所在电极进行引出。第二端230b至少部分的材料嵌入是指第一连接柱230上部分的层体结构嵌入第一导电层212中或者第一连 接柱230上所有的层体结构都嵌入第一导电层212中。在本实施例中,第一连接柱230可以嵌入第一导电层212内部或者嵌入并贯穿第一导电层212。因此,第一连接柱230的第二端230b可以部分不进行嵌入,而部分嵌入第一导电层212内或者嵌入并贯穿第一导电层212。第一连接柱230的第二端230b还可以全部均进行嵌入,但是部分嵌入第一导电层212内,其余则嵌入并贯穿第一导电层212。可以理解,第一连接柱230的第二端230b也可以全部嵌入第一导电层212内或者全部嵌入并贯穿第一导电层212。在本实施例中,第一连接柱230的形状、结构和数目均不作特别限定。例如,第一连接柱230的横截面可以为圆形、矩形、椭圆形、半圆等,只要其能够起到支撑悬挂作用即可。在本案中均以第一连接柱230为圆柱形为例进行说明。第一连接柱230的数目可以一个也可以为两个以上。第一连接柱230的数目也可以根据第一声音传感单元200的尺寸进行确定,比如随着第一声音传感单元200的尺寸的增大相应的增加第一连接柱230的数目或者调整第一连接柱230的横截面积等。
[0039]
上述第一声音传感单元200,第一连接柱230采用嵌入第一背板210的方式将第一振膜220固定支撑在第一背板210上。由于将第一连接柱230嵌入第一背板210,使得第一连接柱230具有与第一背板210的垂直接合面积和水平接合面积,也即增加了第一连接柱230与第一背板210之间的接合面积,具有较好的机械连接强度,从而可以提高第一振膜220的抗吹击与抗跌落、滚动、滚筒测试等机械冲击力量的性能。并且,第一振膜220四周无需其他固定结构来对其进行支撑固定,从而可以较大程度提高整个第一振膜220的灵敏度,满足人们的使用需求。
[0040]
传统的第一声音传感单元200,其第一振膜机械灵敏度易受半导体工艺残留应力影响,个别第一声音传感单元200容易有变异的情况,造成灵敏度一致性下降,甚至有第一振膜应力分布不均,造成不稳定(bi-stable)形变的可能性产生,使得最终MEMS麦克风声学性能在使用上有不稳定的情况,甚至超出规格。本申请中的第一声音传感单元200能有较高的机械强度,能够提升抗各种机械冲击力量的能力,利用悬吊式并强化第一连接柱230与第一背板210的结合强度,使第一振膜220能够自由地顺应外界的机械冲击力量,使第一振膜220成为一种柔性第一振膜(compliance diaphragm),不与外界机械冲击力量抵抗。并且本申请中的第一振膜220无外围的固定点或者固支点(diaphragm anchor),也即第一振膜外围全部切开,此设计可使半导体工艺造成的残留应力释放,大大提高第一声音传感单元200的性能一致性与可生产制造性,放宽生产制造的制造公差容忍度,使生产制造良率更高。在其他的实施例中,也可以在第一振膜220的周边设置一些类似弹簧的连接结构, 与基板110进行连接。可以理解,本实施例中的第一连接柱230嵌入第一背板210从而将第一振膜220固定支撑在第一背板210的结构并不限于图1所示的结构中,还可以适用于其他比如具有双第一背板或者双第一振膜的第一声音传感单元200中。
[0041]
在一实施例中,第一连接柱230为一个。具体地,第一连接柱230位于第一振膜220的中心。其中,第一振膜220为圆形,第一连接柱230为圆柱,也即第一连接柱230的中心轴与第一振膜220的圆心相交。通过将第一连接柱230设置成关于第一振膜220的中心对称,可以使得声压从第一振膜220的边缘区域进入间隙20后能够产生最对称的压力作用在第一振膜220上,以提高第一振膜220的灵敏度。
[0042]
在一实施例中,第一连接柱230可以为多个。多个第一连接柱230关于第一振膜220的中心对称分布,从而使得第一振膜220的各处受力均匀。例如,第一连接柱230可以为四个,对称分布在第一振膜220的中心四周。在一实施例中,多个第一连接柱230均设置在第一振膜220的中心至边缘的距离的二分之一区域以内,从而确保对第一振膜220起到较好的支撑性能并确保第一振膜220具有较高的灵敏度。
[0043]
在一实施例中,第一连接柱230中嵌入第一导电层212的深度大于或等于第一导电层212的厚度的三分之一,使得第一连接柱230具有与第一背板210的垂直接合面积和水平接合面积,也即增加了第一连接柱230与第一背板210之间的接合面积,从而确保第一背板210与第一连接柱230之间抵抗外界机械冲击的能力更强,满足第一振膜220的抗吹击与抗跌落、滚动以及滚筒测试等机械冲击力量的性能要求。
[0044]
参见图1,在本实施例中,第一连接柱230包括相互间隔设置的第三绝缘层232和第二导电层234。由于第一连接柱230为圆柱,因此第三绝缘层232和第二导电层234投影在第一背板210上的形状也即其俯视图均为环形结构。第三绝缘层232和第二导电层234的层数可以根据需要设置,通常从第一连接柱230的中心起依次为第三绝缘层232、第二导电层234、第三绝缘层232……直至最外层的第二导电层234。在图1所示的实施例中,第二导电层234和第三绝缘层232均为两层。其中,第三绝缘层232在制备时与基板110上方的第二绝缘层130在同一道工序中进行制备得到,本实施例中仅仅是为了进行区分将其分别命名为第二绝缘层130和第三绝缘层232。因此,第二绝缘层130和第三绝缘层232的材料相同,均为介电氧化层。
[0045]
第二导电层234的第一端与第一振膜220一体形成并电连接。第二导电层234的第二端嵌入第一导电层212。第二导电层234的第二端可以嵌入第一导电层212内部,也可以嵌入并贯穿第一导电层212。在本实施例中,第一振膜220、第二导电层234以及第一导 电层212的材料相同,例如均为多晶硅。因此,第二导电层234嵌入第一导电层212时属于同种材料的嵌入,不会带来阻抗问题,从而无需额外增加相应的阻抗匹配结构,整体的导电性能较好。
[0046]
第二导电层234可以包括两种类型,即包括第一类型导电层和第二类型导电层。其中,第一类型导电层的第二端嵌入到第一导电层212内,其嵌入深度大于或者等于第一导电层212的厚度的三分之一并小于第一导电层212的厚度。第二类型导电层的第二端则嵌入并贯穿整个第一导电层212。第一连接柱230中的第二导电层234可以全部为第一类型导电层也可以全部为第二类型导电层。可以理解,第一连接柱230中的第二导电层234也可同时包含有第一类型导电层和第二类型导电层。在图1中,第二导电层234均为第二类型导电层。
[0047]
在一实施例中,第三绝缘层232同样可以嵌入第一导电层212内部,从而进一步增加第一连接柱230与第一背板210的接合面积,提高第一连接柱230连接第一背板210的机械强度。第三绝缘层232并不会嵌入并贯穿第一导电层212,也即第三绝缘层232嵌入的深度大于第一导电层212的厚度的三分之一且小于第一导电层212的厚度。当第三绝缘层232嵌入并贯穿第一导电层212时,在释放第一绝缘层120(例如为二氧化硅时)的时候,就会攻击到第三绝缘层232的材料,会使贯穿第一背板210的第三绝缘层232的材料被蚀刻而不存在。
[0048]
在一实施例中,第一背板210上远离第一振膜220的一面形成有凸起218。凸起218与第一背板210为一体形成,也即二者为一整体结构。第一连接柱230上的第二类型导电层会延伸至该凸起218内,从而进一步增加了第一连接柱230与第一背板210的接合面积,提高了第一振膜220连接的机械强度。第二类型导电层延伸至凸起218内。凸起218包裹住第二类型导电层延伸至该区域内的部分。在本实施例中,从仰视角度来看,凸起218为整面结构。在其他的实施例中,当第一连接柱230为方形时,凸起218也可以为中空的方形结构,或者整面结构。凸起218的厚度可以不做限制。在本案中,先在基板110上形成第一绝缘层120然后在第一绝缘层120上形成第一导电层212。如果需要形成凸起218,则需要在形成第一导电层212之前,先对第一绝缘层120进行刻蚀,形成对应的凹槽结构后在第一绝缘层120上方形成整层的导电层结构,从而在形成具有该凸起结构的第一导电层212。通过直接在第一背板210上形成凸起218可以在一定程度提高第一背板210的刚性。
[0049]
在一实施例中,第一连接柱230还包括承载部(图中未示)。承载部与第一背板210 上远离第一振膜220的一面连接。承载部至少与第一连接柱230中的部分第二类型导电层连接,形成铆钉结构。第一连接柱230嵌入第一背板210可以提供水平方向上的作用力以实现对第一振膜220的固定,而承载部的增加可以增大与第一背板210的水平接触面积,可以增加在竖直方向上的支撑力,从而使得在两个方向上具有支撑力,使得第一连接柱230的支撑强度较强,第一振膜220的稳固性较好。在制备过程中,第一连接柱230中的第二导电层234的边缘位于承载部的边缘内,因此在制备过程中能有较大的对准误差容忍度,工艺比较好做,不会出现脱裂或者刻蚀难对准的问题。
[0050]
在一实施例中,第二声音传感单元300包括第二背板310、第二振膜320和第二连接柱330。第二背板310设置在第一绝缘层120上。第二振膜320与第二背板310相对设置,且二者之间形成有间隙。第二振膜320和第二背板310构成电容结构。在本实施例中,同样并不对第二振膜320的形状进行特别限定。基板110上开设有第二背洞114以裸露第二背板310。第二连接柱330包括相对设置的第一端330a和第二端330b。其中,第一端330a与第二振膜320一体形成。第二端330b与第二背板310的中间区域连接,且与第二振膜320为电性连接。第二连接柱330通过第二端330b与第二背板310连接,从而将第二振膜320固定支撑于第二背板310上。第二振膜320四周的边缘区域无需其他固定结构来对其进行支撑固定,从而可以较大程度提高整个第二振膜320的灵敏度,满足人们的使用需求。在本实施例中,第二背板310上形成有多个声孔312。
[0051]
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210和第二背板310在同一工艺制程中制备得到,第一振膜220和第二振膜320在同一工艺制程中制备得到,第一连接柱230和第二连接柱330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。在一实施例中,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210和第二背板310之间设置有绝缘隔离层410,以实现第一背板210和第二背板310之间的电性隔离。同时,可以在第一振膜220和第二振膜320之间设置隔离槽420来实现第一振膜220和第二振膜320之间的电性隔离。
[0052]
在本实施例中,第二声音传感单元300中的第二振膜320中未设置有质量块,其他结构与第一振膜220相同。在其他的实施例中,第二振膜320上也可以根据需要设置有应力释放单元(图中未示)。应力释放单元设置可以设置在第二振膜320的中心至边缘的距离的二分之一以内的区域,从而使得其具有较好的应力释放效果。应力释放单元在完成第二振膜320上的应力释放后,能够调整整个第二振膜320的刚性,从而可以减少由于第二连 接柱330嵌入第二振膜320可能带来的应力残留,避免第二振膜320发生形变翘曲。在一实施例中,应力释放单元还可以进行声压或者气压的释放,从而避免第二振膜320在大声压或者气压作用下发生损坏。应力释放单元可以包括弹性结构。具体地,当应力或者外界声压、气压施加到第二振膜320上时,弹性结构可以产生形变,从而实现对应力的释放或者声压、气压的释放,进而避免第二振膜320发生形变翘曲。具体地,应力释放单元为由缝隙形成的弹性结构,或者为由褶皱构成的弹性结构。
[0053]
在一实施例中,应力释放单元为由缝隙形成的弹性结构324,如图8所示。当外界声压或者气压施加到第二振膜320上时,弹性结构324处于打开状态,如图9所示;当没有外界声压或者气压施加到第二振膜320上时,弹性结构324处于闭合状态。具体地,弹性结构324为多个。多个弹性结构324以第二振膜320的中心也即以第二连接柱330为中心呈环状间隔分布。各弹性结构324均为由开设在第二振膜320上的呈“Ω”形的狭缝形成的结构。在一实施例中,通过“Ω”形的狭缝形成的弹性结构324包括固定部324b和移动部324a。其中,移动部324a的头部为半圆形。固定部324b的宽度小于移动部324a的宽度,从而使得该弹性结构324更容易受力打开,更有利于进行应力的释放和声压的释放。在其他实施例中,移动部324a也可以为方形或者其他合适的图形。
[0054]
在另一实施例中,弹性结构为由开设在第二振膜320上的弧形的狭缝形成。各狭缝具有相同的弯曲方向。各狭缝的弧度可以相同也可以不同。图10为第二实施例中的振膜的局部结构示意图。在实施例中,第二振膜320上形成由弧形的狭缝324形成的弹性结构。狭缝324为多个,且排布越靠近第二振膜320的中心的狭缝324的弧长越短。多个狭缝324分布在以第二振膜320的中心为中心的圆周上。相邻两个圆环上的狭缝324的方位相同,也即位于同一扇形区域。在其他的实施例中,多个狭缝324也可以令排布越靠近第二振膜320的中心的狭缝324的弧长越长,从而使得弹性结构就有较高的振膜灵敏度。在其他的实施例中,相邻两环上的狭缝所处的方位并不相同,各自错位设置,从而在实现应力释放的同时调整第二振膜320的刚性。
[0055]
图11为第四实施例中的振膜的局部结构示意图。在本实施例中,应力释放单元为由褶皱构成的弹性结构326。弹性结构326沿着第二振膜320的中心至第二振膜320的边缘方向延伸且包围第二连接柱330所在的区域。弹性结构326的具体结构如图12所示。该弹性结构326为形成在第二振膜320上且与第二振膜320为一体的凹凸结构。
[0056]
在一实施例中,第二连接柱330为多个,如图13所示。图13为第五实施例中的振膜的结构示意图。在本实施例中,第二振膜320上的应力释放单元还包括由狭缝形成的弹性 结构328。弹性结构328位于第二振膜320的中心区域。弹性结构328包括相互连接且具有相同转轴530的第一开合结构510和第二开合结构520。其中,第一开合结构510和第二开合结构520为通过在振膜上形成相应的狭缝并由该狭缝所形成的区域。在一实施例中,第一开合结构510的面积大于第二开合结构520的面积,也即此时的转轴530为非对称式扭转轴,从而使得弹性结构328在气压或者声压的作用下,很容易吹动第一开合结构510,使得第一开合结构510绕转轴530进行转动从而释放气压,起到舒缓大声压的作用,使得声压冲击压力有较快速的释放路径。在另一实施例中,第一开合结构510的面积等于第二开合结构520的面积,也即此时的转轴530为对称式扭转轴。
[0057]
第二背板310中无需开设开口来释放质量块,而开设有声孔312。第二背板310的其他结构可以与第一背板210相同,均设置有振膜引出电极和背板电极以将相应的电极引出至对应的焊盘。第二连接柱330的结构以及第二连接柱330嵌入第二振膜320的方式,均可以参照第一声音传感单元200中的第一连接柱230的设置来进行设置。参见图1,在本实施例中,第一连接柱230和第二连接柱330的结构相同,且嵌入振膜中的方式相同。
[0058]
在一实施例中,在第二振膜320上靠近第二背板310的一面形成有多个第二防粘连部(dimple or stopper)322。多个第二防粘连部322与第二振膜320为一体结构。每个第二防粘连部322均沿第二振膜320向第二背板310的方向延伸且不与第二背板310接触。第二防粘连部322可以避免第二背板310和第二振膜320在外界压力作用下发生形变后相互粘黏住(sticking or stiction)分不开的情况发生,从而进一步提高MEMS声音传感器的稳定性和可靠性。
[0059]
本申请一实施例还提供一种MEMS麦克风,如图14所示。该MEMS麦克风包括印刷电路板610以及设置在印刷电路板610上的MEMS声音传感器620和集成电路630。集成电路630也可以称之为ASIC芯片。其中,该MEMS声音传感器620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620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630连接,通过同一集成电路630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。
[0060]
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620和集成电路630均采用倒装工艺集成在印刷电路板610上。具体地,MEMS声音传感器620和集成电路630通过不打线的方式直接与印制电路板610上的焊盘连接。比如在本案中,MEMS声音传感器620和集成电路630通过锡球640连接在印制电路板610 上,从而实现MEMS声音传感器620和集成电路630与印制电路板610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620以及集成电路630与印制电路板610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。
[0061]
上述MEMS麦克风还包括封装壳体650。封装壳体650与印制电路板610相互配合形成用于容纳MEMS声音传感器620和集成电路630的容纳空间。在封装壳体650上靠近MEMS声音传感器620的区域设置用于供气流穿过的穿孔652。在另一实施例中,也可以在印制电路板610上开设穿孔612,如图15所示。
[0062]
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630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630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,将印制电路板610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14~图15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。
[0063]
本申请一实施例还提供一种电子设备,包括设备本体以及设置在设备本体上的MEMS麦克风。该MEMS麦克风采用前述任一实施例所述的MEMS声音传感器制备得到。该电子设备可以为手机、数码相机、笔记本电脑、个人数字助理、MP3播放器、助听器、电视、电话、会议系统、有线耳机、无线耳机、录音笔、录音设备、线控器等等。
[0064]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0065]
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求书

[权利要求 1]
一种MEMS声音传感器,包括: 基板; 设置在所述基板上的第一声音传感单元;以及 设置在所述基板上的第二声音传感单元;所述第一声音传感单元与所述第二声音传感单元之间电性隔离; 其中,所述第一声音传感单元用于通过空气声压变化和机械振动中的至少一种来检测声音,所述第一声音传感单元包括第一背板,设置于所述基板上方;所述基板上开设有第一背洞以裸露所述第一背板的部分区域;第一振膜,与所述第一背板相对设置且与所述第一背板之间存在间隙;所述第一振膜与所述第一背板构成电容结构;及第一连接柱,包括相对设置的第一端和第二端;所述第一连接柱的第一端与所述第一振膜的中间区域电性连接;所述第一连接柱的第二端与所述第一背板固定连接;以将所述第一振膜固定支撑在所述第一背板上;其中,所述第一振膜的边缘区域设置有至少一个质量块;所述质量块与所述第一背板之间存在间隙。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一振膜和所述第一背板中的至少一个上形成有声孔。
[权利要求 3]
根据权利要求1所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一振膜包括多个相互独立运动的膜片;每个所述膜片上设置有至少一个质量块;所述膜片上的质量块被设置到对应于所述膜片的频率检测范围。
[权利要求 4]
根据权利要求3所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一振膜至少包括第一膜片、第二膜片和第三膜片;所述第一膜片的频率检测范围为100Hz~1KHz;所述第二膜片的频率检测范围为1KHz~10KHz;所述第三膜片的频率检测范围为10KHz~20KHz。
[权利要求 5]
根据权利要求1所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述质量块包括第一部分;所述第一部分设置于所述第一振膜上朝向所述第一背板的一面;所述第一部分与所述第一背板之间存在有间隙。
[权利要求 6]
根据权利要求5所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一部分上朝向所述第一背板的一面设置第一防粘连部;所述第一防粘连部和所述第一背板之间存在有间隙。
[权利要求 7]
根据权利要求5所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述质量块还包括第二部分;所述第二部分设置于所述第一振膜上远离所述第一背板的一面。
[权利要求 8]
根据权利要求1~7任一所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第二声音传 感单元包括: 第二背板,设置于所述基板上,所述基板上开设有第二背洞以裸露所述第二背板的部分区域; 第二振膜,与所述第二背板相对设置且与所述第二背板之间存在间隙;所述第二振膜与所述第二背板构成电容结构;以及 第二连接柱,包括相对设置的第一端和第二端;所述第二连接柱的第一端与所述第二振膜的中间区域电性连接;所述第二连接柱的第二端的至少部分材料嵌入所述背板中,以将所述第二振膜固定支撑在所述第二背板上。
[权利要求 9]
根据权利要求8所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一背板和所述第二背板在同一工艺制程中形成;所述第一振膜和所述第二振膜在同一工艺制程中形成;所述第一连接柱和所述第二连接柱在同一工艺制程中形成。
[权利要求 10]
根据权利要求8所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一振膜的边缘区域与所述MEMS声音传感器中的其他结构完全分离;所述第二振膜的边缘区域与所述MEMS声音传感器中的其他结构完全分离。
[权利要求 11]
根据权利要求8所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第二振膜上朝向所述第二背板的一面形成有多个第二防粘连部;所述第二防粘连部沿所述第二振膜向所述第二背板延伸且不与所述第二背板接触。
[权利要求 12]
根据权利要求8所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一背板和所述第二背板均包括依次层叠于所述基板上方的第一保护层、图形化的第一导电层和第二保护层;所述第一保护层通过第一绝缘层与所述基板连接;第二保护层设置在所述第一保护层上且覆盖所述第一导电层;所述第一连接柱的第二端至少部分的材料嵌入所述第一背板的第一导电层;所述第二连接柱的第二端至少部分的材料嵌入所述第二背板的第一导电层。
[权利要求 13]
根据权利要求12所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一绝缘层中设置有限位层,所述限位层用于限定所述第一背板和所述第二背板下方的材料层在刻蚀过程中的移除位置与移除量。
[权利要求 14]
根据权利要求12所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一导电层包括彼此分开的背板电极和所述振膜引出区;所述第一声音传感单元和所述第二声音传感单元均包括背板电极引出电极和振膜引出电极;所述背板电极引出电极和所述振膜引出电极通过第二绝缘层设置于所述第二保护层上;所述背板电极引出电极贯穿所述第二绝缘层和所述第二保护层后与对应的背板电极连接;所述振膜引出电极贯穿所述第二绝缘层和所述第二 保护层后与对应的振膜引出区连接;所述振膜引出区域与对应的连接柱的第二端电性连接。
[权利要求 15]
根据权利要求14所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一振膜、所述第二振膜、所述质量块、所述背板电极引出电极和所述振膜引出电极所在的材料层在同一工艺步骤中形成。
[权利要求 16]
根据权利要求12所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一连接柱和所述第二连接柱均包括相互间隔设置的第二导电层和第三绝缘层;所述第二导电层的第一端与对应的振膜一体形成;所述第二导电层的第二端嵌入对应的第一导电层内。
[权利要求 17]
根据权利要求16所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第二导电层包括第一类型导电层和第二类型导电层中的至少一种导电层;所述第一类型导电层的第二端嵌入至对应的第一导电层内;所述第二类型导电层的第二端嵌入并贯穿对应的第一导电层。
[权利要求 18]
根据权利要求17所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一背板和所述第二背板中至少有一个在靠近所述基板的一面形成凸起;所述第二类型导电层的第二端延伸至对应的凸起内。
[权利要求 19]
根据权利要求17所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第一连接柱和所述第二连接柱中的至少一个还包括承载部;所述承载部至少与部分所述第二类型导电层的第二端连接。
[权利要求 20]
根据权利要求16~19任一所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第三绝缘层的第一端与所述第一保护层连接;所述第三绝缘层的第二端嵌入所述第一导电层内。
[权利要求 21]
根据权利要求11所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第二振膜上设置有应力释放单元;所述应力释放单元设置于所述第二振膜的中心至边缘的距离的二分之一以内的区域;所述应力释放单元用于释放所述第二振膜上产生的应力、并进行声压或者气压的释放。
[权利要求 22]
根据权利要求21所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述应力释放单元包括弹性结构;所述弹性结构为由狭缝形成的弹性结构或者具有褶皱的弹性结构; 当所述弹性结构为由狭缝形成的弹性结构时,当外界声压或者气压施加到所述第二振膜上时,所述弹性结构处于打开状态;当没有外界声压或者气压施加到所述第二振膜上时,所述弹性结构处于闭合状态; 当所述弹性结构为具有褶皱的弹性结构时,所述弹性结构沿所述第二振膜的中心至第二振膜的边缘的方向延伸且包围所述第二连接柱。
[权利要求 23]
根据权利要求22所述的MEMS声音传感器,其特征在于,所述第二连接柱为多个;多个所述第二连接柱关于所述第二振膜的中心对称分布;所述由狭缝形成的弹性结构包括相互连接且具有相同转轴的第一开合结构和第二开合结构;所述第一开合结构的面积大于所述第二开合结构的面积,所述转轴为非对称式扭转轴;或者所述第一开合结构的面积等于所述第二开合结构的面积,所述转轴为对称式扭转轴。
[权利要求 24]
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1~23任一所述的MEMS声音传感器。
[权利要求 25]
根据权利要求24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。
[权利要求 26]
根据权利要求24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。
[权利要求 27]
根据权利要求24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制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制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。
[权利要求 28]
一种电子设备,包括设备本体以及设置在所述设备本体上的MEMS麦克风;其特征在于,所述MEMS麦克风采用如权利要求24~27任一所述的MEMS麦克风。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
[ 图 11]  
[ 图 12]  
[ 图 13]  
[ 图 14]  
[ 图 15]