[实用新型]一种集成的硅电容麦克风

说明书

技术领域

本实用新型涉及麦克风领域，具体而言，涉及一种集成的硅电容麦克风。

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。为满足人民群众日益增长的物质文化需求，硅麦克风的体积、成本、信噪比等指标也在不断地优化提高。在相关优化技术方案中，不乏试图通过将多个硅麦克风MEMS敏感元件一同使用的方式，以提高现有加工工艺条件下的信噪比指标。

传统的硅微麦克风是单MEMS敏感元件，一般包括振膜构成的振动部和与基底相连的支撑部，支撑部对应振膜的中心部分下方挖空形成音腔。为了使多个MEMS敏感元件协同工作时得到的声音信号相近以便于数据融合，一般会保证各MEMS敏感元件的音腔通过空气相互连接。

为了适应硅微麦克风的多MEMS敏感元件复用要求，现有技术提出了制作多开孔的基板或在封装中通过设置板区分前后腔的方式来保证各MEMS敏感元件的音腔通过空气相互连接。美国专利US7933428、US20080037768通过多开孔的基板，在基板下方对应每个MEMS敏感元件都制作一个开孔，各MEMS敏感元件的音腔通过开孔之外的空间相互连通。这种封装方案由于实际使用情况中声源位置的随机性，声波传递过程中的强度衰减和相移也各不相同，更严重的是，这种对声波信号强度的衰减和相位的延迟随着频率变化也各不相同，且衰减场的分布也是随着声源位置的变化而变化的。这样，各MEMS敏感元件收到的声波信号强度和相位都不完全相同，并且随着声源位置的变动而变化。相应地，在面临将各MEMS敏感元件的信号综合到一起作数据融合时，面临各个信号不一致的情况必须舍弃一部分信息。

为减少各MEMS敏感元件信号不一致带来的数据融合损失，美国专利US8170244、US20100092020、US20120207334、中国专利CN102187685A均提出将麦克风腔体通过基板划分为前腔、后腔的方案，并将各MEMS敏感元件的音腔都与前腔相连，再通过前腔向外壳开孔。这样就屏蔽了在硅电容麦克风正常使用时声源位置变动带来的影响。各MEMS敏感元件收到的声波信号强度和相位虽然不完全相同，但由于衰减的信号强度和相位延迟都不随使用过程中声源位置的变化而改变，使得数据融合中通过电路补偿的手段成为可能。然而，这样的前后腔分离的封装方案在厚度尺寸上有所增加，限制了相应麦克风产品的适用范围；为使各MEMS敏感元件的信号以较高效率进行数据融合，更需要在电路补偿上做额外努力。美国专利US20120039499中的双集成电路双MEMS敏感元件方案设计了一种完全对称的声腔，但是这种方案只适用于双集成电路，其引线设计较为复杂，寄生参数难于控制，此外，与前述方案类似，这种前后腔分离的封装方案在厚度尺寸上有所增加，限制了相应麦克风产品的适用范围。