[发明专利]MEMS麦克风和MEMS声学传感芯片

说明书

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，更具体地，涉及一种MEMS麦克风和MEMS声学传感芯片。

背景技术

MEMS麦克风是一种用微机械加工技术制作出来的声电换能器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展，MEMS麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。

MEMS麦克风产品中包含一个基于电容检测的MEMS芯片和一个ASIC芯片，MEMS芯片的电容会随着输入声音信号的不同产生相应的变化，再利用ASIC芯片对变化的电容信号进行处理和输出从而实现对声音的拾取。MEMS芯片通常包括具有背腔的基底、在基底上方设置的由背极板和振膜构成的平行板电容器，振膜接收外界的声音信号并发生振动，从而使平行板电容器产生一个变化的电信号，实现声-电转换功能。

目前对于MEMS麦克风产品的信噪比的要求越来越高，理论上可以通过增大MEMS芯片的电容面积来实现这一目的，但这需要重新开发、设计、制作一个新的MEMS芯片，成本和难度都很高。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于MEMS声学传感芯片和MEMS麦克风的新的技术方案。

本发明的另一个目的是增大MEMS声学传感芯片的检测电容面积。

本发明提出了一种MEMS麦克风，包括：外壳、线路板、以及MEMS声学传感芯片；所述MEMS声学传感芯片固定于所述线路板的上方，所述外壳和线路板围成腔体将所述MEMS声学传感芯片封装在内；所述MEMS声学传感芯片包括至少两个MEMS单元；所述MEMS单元包括基底，所述基底包括顶盖和侧壁，所述顶盖和侧壁围成底部开口的第一腔体，所述MEMS单元还包括设置于第一腔体内的构成电容结构的背板及振膜；相邻的MEMS单元之间共用部分侧壁并且共用部分的侧壁的底端开设有第一缺口，以使全部所述第一腔体连通形成第二腔体；所述线路板在所述第二腔体的下方开设有声孔。

优选地，所述MEMS声学传感芯片包括两个MEMS单元，所述声孔正对所述第一缺口。

优选地，所述第一缺口经过所述MEMS声学传感芯片的中心，所述声孔正对所述MEMS声学传感芯片的中心。

优选地，所述MEMS声学传感芯片包括依次并列设置的三个MEMS单元，所述声孔正对中间的MEMS单元。

优选地，所述MEMS声学传感芯片包括四个MEMS单元，四个所述MEMS单元呈田字形排布，所述MEMS声学传感芯片的中心的侧壁的底端开设有第二缺口，所述第一缺口分别与所述第二缺口连通，所述声孔正对所述第二缺口。

优选地，所述MEMS单元的电容结构为差分电容结构，包括位于中间的振膜，位于振膜上方的第一背极板以及位于振膜下方的第二背极板。

优选地，还包括设置于线路板上的ASIC芯片；所述MEMS单元通过转接器与所述ASIC芯片电连接，或者，所述MEMS单元通过线路板上的电路与所述ASIC芯片电连接。

优选地，还包括设置于线路板上的ASIC芯片，所述MEMS单元共用所述ASIC芯片。

本发明还提出了一种MEMS声学传感芯片，包括至少两个MEMS单元；所述MEMS单元包括基底，所述基底包括顶盖和侧壁，所述顶盖和侧壁围成底部开口的第一腔体，所述MEMS单元还包括设置于第一腔体内的构成电容结构的背板及振膜；相邻的MEMS单元之间共用部分侧壁并且共用部分的侧壁的底端开设有第一缺口，以使全部所述第一腔体连通形成第二腔体。

优选地，所述MEMS声学传感芯片包括四个MEMS单元，四个所述MEMS单元呈田字形排布，所述MEMS声学传感芯片的中心的侧壁的底端开设有第二缺口，所述第一缺口分别与所述第二缺口连通。

本发明利用至少两个MEMS单元增大了检测电容的面积。可选地或另选地，通过本发明，提高了麦克风产品的信噪比。可选地或另选地，通过本发明，提升了麦克风产品的性能。可选地或另选地，在本发明中，MEMS单元共用声孔，使得进入到各个MEMS单元内部的声音的能量相同，能够明显降低麦克风产品在高频部分的相位误差。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明MEMS麦克风和MEMS声学传感芯片的第一实施例的结构示意图。

图2是本发明MEMS声学传感芯片第一实施例的俯视图。