[发明专利]具有可调节通风开口的MEMS结构及MEMS装置

说明书

本申请要求于2012年2月29日提交的美国专利申请第13/408,971号和于2012年6月22日提交的的美国专利申请第13/531,373号的优先权，将它们的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明总体上涉及MEMS结构中的可调节通风开口以及用于操作MEMS结构的方法。

背景技术

一般地，麦克风低成本大量制造。由于这些需求，麦克风往往以硅技术制造。对于不同应用领域，麦克风制造为不同结构。在一个实例中，麦克风通过测量膜相对于相对电极的变形或者偏转来测量电容变化。麦克风通常通过将偏置电压设置为适当值来操作。

麦克风可具有操作参数和其他参数，诸如信噪比（SNR）、膜或者相对电极的刚度或者往往通过制造工艺设置的膜直径。此外，基于制造工艺中使用的不同材料，麦克风可具有不同特性。

发明内容

根据本发明实施方式，一种MEMS结构包括后板、膜和可调节通风开口，该可调节通风开口被配置为减少接触膜的第一空间与接触膜的相对侧的第二空间之间的压力差。该可调节通风开口根据第一空间与第二空间之间压力差而被被动地致动。

根据本发明另一个实施方式，一种装置包括MEMS结构，该MEMS结构包括后板和膜。外壳封闭MEMS结构。声音端口声学耦合到膜。外壳中的可调节通风开口被配置为减少接触膜的第一空间与第二空间之间的压力差。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在将结合附图参考以下描述，其中：

图1a示出MEMS结构的顶视图；

图1b示出MEMS结构的连接区的详细透视图；

图1c示出MEMS结构的连接区的截面图；

图2a至图2c示出可调节通风开口的实施方式的截面图；

图2d示出可调节通风开口的实施方式的顶视图；

图2e示出用于拐角或者阈值频率的示图；

图3a至图3d示出可调节通风开口的实施方式和结构；

图4a示出MEMS结构的实施方式的截面图，其中膜被拉向后板；

图4b示出MEMS结构的实施方式的截面图，其中膜被拉向基板；

图5a示出MEMS结构的实施方式的截面图；

图5b示出图5a中的MEMS结构的实施方式的顶视图；

图6a示出非被致动MEMS结构的实施方式的截面图；

图6b示出被致动MEMS结构的实施方式的截面图；

图7a示出非被致动MEMS结构的实施方式的截面图；

图7b示出被致动MEMS结构的实施方式的截面图；

图7c示出图7a中的MEMS结构的实施方式的顶视图；

图8a示出MEMS结构的操作流程图，其中可调节通风开口最初关闭；

图8b示出MEMS结构的操作流程图，其中可调节通风开口最初打开；

图8c示出MEMS结构的操作流程图，其中可调节通风开口打开以从第一应用设置切换到第二应用设置；

图8d示出MEMS结构的操作流程图，其中可调节通风开口关闭以从第一应用设置切换到第二应用设置；

图9a示出具有被动式可调节通风开口的MEMS结构的实施方式的截面图；

图9b示出具有被动式可调节通风开口的MEMS结构的实施方式的顶视图；

图10a示出拐角频率随被动式可调节通风开口的末端偏转的偏移的曲线图；

图10b示出包括位于膜上的悬臂的可调节通风开口的实施方式的截面图；

图11a至图11f各自示出可调节通风开口的实施方式的顶视图；

图12示出包括装置外壳的本发明实施方式的前视图，其中可调节通风开口位于膜上；

图13a示出包括装置外壳的本发明实施方式的前视图，其中可调节通风开口位于支撑结构上；

图13b示出包括装置外壳的本发明实施方式的前视图，其中可调节通风开口位于盖上；

图13c示出MEMS结构的实施方式的截面图，其中可调节通风开口位于后板上；

图13d示出包括外壳的本发明实施方式，其中可调节通风开口位于外壳中；以及

图14a和图14b示出本发明另一实施方式。

具体实施方式