[发明专利]一种可防水汽的电容式微型麦克风及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅麦克风技术领域，特别是一种电容式微型硅麦克风及其制备方法，具体地说是一种利用MEMS技术的可防水汽的电容式微型硅麦克风及其制备方法。

背景技术

微机电（MEMS micro-electro-mechanical system）麦克风或称硅麦克风因其体积小、适于表面贴装等优点而被广泛用于平板电子装置的声音采集，例如：手机、MP3、录音笔和监听器材等。在硅微麦克风的实际应用中，在满足低成本和高性能要求的同时，一般根据实际使用情况，还要求其具有防尘和防水功能，这成为硅微麦克风设计的一个难题。

传统的硅微麦克风防尘防水设计一般通过在进声孔上覆盖防水膜，这种设计可以实现较好的防尘效果，但如果不采用致密的防水膜，即使采用如中国专利CN202071422U的方式，在麦克风长期处于潮湿环境中时，水汽也会进入硅微麦克风结构，有浸润二氧化硅绝缘层使得引出电极之间阻抗下降甚至短路的危险。因此设计上要求防水膜较为致密，但致密的防水膜设计对硅微麦克风形成了一定的声阻，造成硅微麦克风整体产品的灵敏度损失。

为了起到防水的效果并减少灵敏度损失，现有技术中提出了改良封装和组装工艺，在封装管壳内腔或振膜声腔与封装管壳相对应的界面上淀积防水层来实现防水。例如，公开日为2009年3月25日，发明人C·王等，名为“带有防水表面涂层的微型麦克风组件”的中国专利CN101394686A，和授权公告日为2012年7月4日，发明人庞胜利，名为“一种硅微麦克风”的中国专利CN202310097U分别揭露了两种不同的在麦克风与电路的组装环节进行的对封装管壳内腔和麦克风结构进行的防水层淀积工作。

上述发明虽然能获得良好的防水效果，但是由于防水层的淀积工作是放在后续组装环节进行，淀积工艺牵涉到的零部件和生产环境设施人员配套较多，生产和组装均不方便，且成本昂贵。例如，根据淀积工艺的要求，相应生产场地条件与洁净环境的建立和保持，相应专用设备的购置及水电气管路配套，相应专用技术人才培养，相关工艺环节对自然环境的影响，均额外地增加了生产的成本，降低了生产的效率。在现有技术中，为了实现防水且不损失灵敏度，防水绝缘层在后端组装工艺环节由淀积工艺制成，相应方式可参见图1，但是现有技术有诸多缺点，因此，如何将现有技术中所存在的问题加以解决，即为本领域技术人员的研究方向所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可防水汽的电容式微型麦克风及其制备方法，其是针对现有技术硅麦克风实际使用中需要防水的问题，提供一种能够无需在组装工艺环节引入淀积工艺的解决方案，从而能一方面在不损失灵敏度的前提下获得良好的防水效果，另一方面避免由于组装工艺环节的淀积工艺而额外产生的上述生产成本。

为了达到上述目的，本发明提供一种可防水汽的电容式微型麦克风，其包括：掺杂基板、至少一防水绝缘层、牺牲层、振膜及声腔，其中，在所述掺杂基板上方淀积有所述至少一防水绝缘层及所述牺牲层，在所述防水绝缘层和牺牲层上方，并在所述掺杂基板的中心区淀积有所述振膜，所述振膜与所述掺杂基板之间通过移除所述牺牲层后的空隙形成电容器，所述振膜的下部设置所述声腔，所述声腔从掺杂基板上对应于设置所述振膜的中心区域贯穿整个掺杂基板。

其中，所述掺杂基板在靠近所述振膜一侧设置有掺杂基板电极，所述掺杂基板电极与掺杂基板电性连接；在所述振膜上设置有振膜电极，所述振膜电极与振膜电性连接。

其中，所述的防水绝缘层附着在靠近振膜的面上。

其中，所述的防水绝缘层附着在靠近掺杂基板的面上。

其中，所述防水绝缘层的材料包括氮化硅或聚酰亚胺，所述振膜使用导电多晶硅材料实现。

其中，所述振膜上，并且在对应声腔的中心区域以外，设有刻蚀槽或刻蚀孔。

为了达到上述目的，本发明还提供一种电容式微型麦克风的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1：提供掺杂基板；

步骤S2：在掺杂基板的表面淀积牺牲层，并选择性地掩蔽和刻蚀牺牲层，在牺牲层的表面淀积防水绝缘层，并选择性地掩蔽和刻蚀防水绝缘层，并在防水绝缘层的表面淀积振膜，并选择性地掩蔽和刻蚀振膜；

步骤S3：利用在牺牲层的形状和所设置的刻蚀槽或刻蚀孔，得到振膜结构；

步骤S4：将振膜作为掩膜，刻蚀牺牲层；

步骤S5：在振膜的表面淀积金属，并通过刻蚀留出的振膜、牺牲层、防水绝缘层上的金属注入孔，在掺杂基板上和振膜上同时形成引出的掺杂基板电极和振膜电极；