[发明专利]MEMS麦克风芯片

说明书

本发明提供了一种MEMS麦克风芯片，包括基底以及固定于所述基底的振膜，所述振膜包括通过所述振膜的振动产生电信号的感应振膜、环绕所述感应振膜并与所述感应振膜间隔形成狭缝的非感应振膜，所述非感应振膜包括沿与所述振膜的振动方向相垂直延伸的非感应区域，所述非感应振膜还包括加强筋，所述加强筋沿所述振膜振动方向支撑所述非感应区域。与相关技术相比，本发明提供的MEMS麦克风芯片的所述加强筋分担了外界冲击对非感应区域的部分载荷，优化了非感应区域的应力分布，提升了非感应区域抵抗吹气、跌落等大气流冲击的能力，降低了非感应区域发生断裂的风险，提高了MEMS麦克风芯片的工作寿命。

【技术领域】

本发明涉及声电领域，尤其涉及一种MEMS麦克风芯片。

【背景技术】

随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多，用户对移动电话的要求己不仅满足于通话，而且要能够提供高质量的通话效果，尤其是目前移动多媒体技术的发展，移动电话的通话质量更显重要，移动电话的麦克风作为移动电话的语音拾取装置，其设计好坏直接影响通话质量，而作为麦克风的重要组成部件的MEMS麦克风芯片显得尤为重要。

在相关技术的MEMS麦克风芯片的工艺制程中，芯片的背腔结构通常通过在晶圆背面进行深反应离子刻蚀(DRIE)基底形成，由于工艺偏差的存在，靠近振膜区域的基底边界位置的一致性较差。非感应振膜区的固定端通过支撑柱与基底和背板相连，但非感应振膜区自由端大部分面积暴露在背腔正上方，形成类似悬臂梁结构。在吹气、跌落等大气流冲击下的可靠性场景中，非感应振膜区的自由端会承受强烈的冲击出现应力集中，产生裂纹甚至断裂。断裂的非感应振膜区降低了振膜的声阻抗R，使f_roll-off值增大，低衰变得更严重，造成麦克风芯片低频失效。非感应振膜区断裂的碎片还极易进入感应振膜区，降低麦克风芯片的灵敏度甚至发生短路失效。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种降低了非感应振膜区发生断裂的风险的MEMS麦克风芯片。

为了达到上述目的，本发明提供了一种MEMS麦克风芯片，包括基底以及固定于所述基底的振膜，所述振膜包括通过所述振膜的振动产生电信号的感应振膜、环绕所述感应振膜并与所述感应振膜间隔形成狭缝的非感应振膜，所述非感应振膜包括沿与所述振膜的振动方向相垂直延伸的非感应区域，所述非感应振膜还包括加强筋，所述加强筋沿所述振膜振动方向支撑所述非感应区域。

优选地，所述基底包括固定部，所述固定部设有背腔，所述非感应区域在远离所述感应振膜的一端具有向所述固定部延伸并间隔设置的多个第一支撑柱，所述加强筋连接所述非感应区域以及所述第一支撑柱。

优选地，所述加强筋的横截面呈三角形，其中，所述加强筋的一边与所述非感应区域连接，一边与所述第一支撑柱固定连接。

优选地，所述加强筋的横截面呈四边形，其中，所述加强筋的一边与所述非感应区域连接，一边与靠近所述背腔的所述第一支撑柱连接，一边与所述固定部固定连接。

优选地，所述加强筋沿所述振膜振动方向的正投影均位于所述非感应区域上。

优选地，所述MEMS麦克风芯片还包括与所述振膜组成电容系统的背板，所述背板包括固定于所述基底上且呈阶梯设置的侧壁以及与所述侧壁远离所述基底的一侧连接的顶壁，所述加强筋连接所述非感应区域以及所述侧壁。

优选地，所述加强筋的横截面呈三角形，其中，所述加强筋的一边与所述非感应区域连接、一边与所述侧壁固定连接。

优选地，所述加强筋的横截面呈四边形，其中，所述加强筋的一边与所述非感应区域连接，一边与所述侧壁连接，一边与所述顶壁固定连接。

优选地，所述加强筋沿所述振膜振动方向的正投影均位于所述非感应区域上。

优选地，所述MEMS麦克风芯片为压电式MEMS麦克风芯片或者光学式MEMS麦克风芯片。