[发明专利]微机电麦克风及其制造方法

说明书

公开了一种微机电麦克风及其制造方法。该微机电麦克风包括：背极板、振膜、以及传感层，其中，所述背极板包括第一表面和第二表面，所述振膜与所述背极板的所述第一表面相对并且相隔预定距离设置，使得可振动的所述振膜与所述背极板之间形成电场，所述传感层贴附于所述背极板的所述第二表面，所述传感层的形变带动所述背极板发生形变。本发明提供的微机电麦克风在具有麦克风功能的基础上集成了其他物理量的传感功能，且结构紧凑，节省布局面积。

技术领域

本发明涉及复合传感器邻域，更具体地，涉及一种微机电麦克风及其制造方法。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。MEMS是一项革命性的新技术，广泛应用于高新技术产业，是一项关系到国家的科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术MEMS器件是在微电子技术基础上发展起来的采用微加工工艺制作的电子机械器件，已经广泛地用作传感器和执行器，微机电麦克风就是其中的代表。

目前，传感器融合的趋势非常明显，但不同传感器之间的MEMS制程和封装制程差异较大，其专业性也存在一定互斥关系，因此多见当前的传统方案是多种传感器组装到一块电路板上以获得各自的物理量。现有技术中，将压力计的MEMS和专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)芯片与微机电麦克风的MEMS和ASIC芯片封装到一个壳体中，使得从视觉上只看到一个产品，而该产品同时提供两种物理量信息，这样可以节省一些封装的成本。

但上述复合型的传感器只是单纯将两种独立的传感器封装在一起，其结构及布局面积往往大于两者的加和。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种微机电麦克风，该微机电麦克风在具有麦克风功能的基础上集成了其他物理量的传感功能，且结构紧凑，节省布局面积。本发明的另一个目的在于提供一种制造微机电麦克风的方法，依据该方法得到的微机电麦克风结构紧凑，节省布局面积，且在具有麦克风功能的基础上集成了其他物理量的传感功能。

根据本发明的一方面，提供一种微机电麦克风，包括：

背极板，所述背极板包括第一表面和第二表面；

振膜，所述振膜与所述背极板的所述第一表面相对并且相隔预定距离设置，使得可振动的所述振膜与所述背极板之间形成电场；

传感层，所述传感层贴附于所述背极板的所述第二表面，所述传感层的形变带动所述背极板发生形变。

优选地，所述传感层敏感的信号频率为0～20赫兹。

优选地，所述传感层材料为多孔硅或聚酰亚胺。

优选地，所述传感层为湿敏传感层。

优选地，所述背极板发生形变的范围为所述振膜与所述背极板之间相隔的所述预定距离的-12％～+12％。

优选地，所述微机电麦克风还包括：

衬底，所述衬底包括声腔，所述振膜位于所述衬底上并且通过所述声腔与外部连通以接收声音信号；

支撑层，所述支撑层设置在所述衬底与所述振膜之间以及所述振膜与所述背极板之间。

优选地，所述微机电麦克风还包括：

专用集成电路，所述专用集成电路与所述背极板以及所述振膜电连接。

优选地，所述专用集成电路包括：

金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOS管)，所述专用集成电路通过检测所述MOS管的温度特性输出与温度有关的电信号。