[发明专利]高灵敏度麦克风及其制造方法

说明书

本申请涉及一种高灵敏度麦克风及其制造方法。该高灵敏度麦克风包括：基板，其具有设置于其中央部分中的穿透部分；振动膜，其设置在基板上并覆盖穿透部分；固定膜，其安装在振动膜上方，通过介于两者之间的空气层而与振动膜隔开，并该固定膜具有在朝向空气层的方向上穿孔的多个进气口；以及多个支柱，其作为固定膜和振动膜之间的竖直弹性柱，并通过摩擦力机械地固定振动膜而所施加的电压无关。

相关申请交叉引证

本申请要求2016年9月9日提交的韩国专利申请第10-2016-0116721号的优先权，其全部内容通过引证方式结合于此。

技术领域

本公开涉及一种高灵敏度麦克风及其制造方法。

背景技术

通常，麦克风指的是一种将声音(例如附近的语音)转换成电信号并将电信号处理成使得人或机器最终能够识别该声音的信号的装置。

作为将音频信号转换成电信号的麦克风，已经开发了电容式麦克风和压电式麦克风。

电容式麦克风包括微电化学系统(MEMS)，其中，使固定膜和振动膜彼此隔开。在MEMS中，当对振动膜施加声压时，改变固定膜和振动膜之间的空间以导致电容值改变，从而产生电信号，并且，用该电信号测量声压。

与现有的驻极体电容传声器(ECM)相比，电容式MEMS麦克风的有利之处在于，其性能不太随着外部环境的改变而改变，例如温度或湿度，并且，产品的性能变化由于半导体批量生产而较小。

而且，大多数电容式MEMS麦克风具有稳定的频率响应特征和非常好的灵敏度。在电容式麦克风中，测量振动膜和固定膜之间的电容改变，并将其作为电压信号输出，并且，其将表达为灵敏度，是主要性能指标之一。

为了增强灵敏度，将该麦克风设计为减小振动膜的残余应力，为此，已经研究了自由浮动膜结构。

图1是示出了根据相关技术的商业化MEMS麦克风的自由浮动膜结构的视图。

参考图1，一般的自由浮动膜结构在基板1和固定膜2之间包括处于未固定状态的振动膜3，与现有的箝位电容式(clamped capacitive type vibration)振动膜的概念不同。

关于此结构，由于振动膜3在完成所有过程之后不限制于基板1和固定膜2之间，所以可去除振动膜残余应力，这是决定MEMS麦克风的灵敏度的最重要的因素之一。

在没有残余应力的振动膜结构中，通过对自由浮动膜3和固定膜2应用刚性支柱4，由基于所施加的电压(即，驱动电压)的静电力来固定振动膜3。

详细地，当对麦克风施加驱动电压(偏压)时，由于静电力的原因而朝向固定膜2吸引振动膜3，并通过声压附接并固定至支柱4。当不施加驱动电压时，使振动膜3与支柱4隔离，并将振动膜3降低至基板1，因为释放了静电力。

然而，当不驱动相关技术的麦克风时，振动膜3在基板1和固定膜2之间是不固定且自由的，因此，振动膜3可能由于冲击而受损。

当振动膜3根据麦克风的驱动/未驱动而重复接触固定膜2和支柱4或与它们隔开时所导致的应力，可能使耐久性变差。

另外，由于箝位结构(其中，当驱动麦克风时，将振动膜3固定至刚性支柱4)的原因，调节刚度并不容易，使得难以额外提高灵敏度。

提供在背景技术部分中描述的问题，以促进对本公开的背景技术的理解，其可包括不是本公开所属领域中的技术人员已知的的现有技术的问题。

发明内容

本公开已经致力于提供一种高灵敏度麦克风，其具有以下优点：不管所施加的电压如何，通过弹性支柱将振动膜机械地固定，从而防止冲击，并通过提供根据声压而改变的刚度，当由声压使振动膜振动时增加振动位移，并且，提供一种高灵敏度麦克风的制造方法。