專利名稱：硅基電容麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微機(jī)電系統(tǒng)硅基電容麥克風(fēng)。背景技術(shù)：
目前應(yīng)用較多的麥克風(fēng)包括傳統(tǒng)的駐極體麥克風(fēng)和新興的微機(jī)電系
統(tǒng)麥克風(fēng)(Micro-Electro-Mechanical-System Microphone, 簡稱MEMS麥
克風(fēng))，MEMS麥克風(fēng)是基于硅基半導(dǎo)體材料制成，故又稱硅基電容麥克 風(fēng)。其封裝體積比傳統(tǒng)的駐極體麥克風(fēng)小，性能也佳。因而，近幾年，硅 基MEMS麥克風(fēng)取得了很大的發(fā)展空間。
如圖l所示，為相關(guān)的MEMS硅基電容麥克風(fēng)2的剖視示意圖，其 包括中心設(shè)有空腔200的基底20、收容于空腔內(nèi)的背極板21、與背極板 相對(duì)且間隔一定距離的振膜22，振膜包括位于中央位置的振動(dòng)主體220 和由振動(dòng)主體外周側(cè)延伸而出的多個(gè)支撐臂221，振膜通過支撐臂與基底 相連。當(dāng)聲音氣流傳遞到振膜上時(shí)，振動(dòng)主體以支撐臂為轉(zhuǎn)動(dòng)力臂，上下 振動(dòng)以產(chǎn)生位移。但是，該類麥克風(fēng)由于振動(dòng)主體外周側(cè)接近基底空腔 20的內(nèi)壁201,故作為轉(zhuǎn)動(dòng)力臂的支撐臂的有效距離很短，導(dǎo)致振動(dòng)主體 的振幅有限。為了解決這個(gè)問題，有方案將振動(dòng)主體的尺寸減小，讓振動(dòng) 主體離基底空腔內(nèi)壁的距離增大，從而使作為轉(zhuǎn)動(dòng)力臂的支撐臂的有效距 離增大，這樣雖然可有效地提高振動(dòng)主體的振幅，但是振動(dòng)主體的尺寸減 少，產(chǎn)品的靈敏度會(huì)有所下降。
因而，有必要研究一種新的解決方案使支撐臂的有效距離增大，同時(shí) 又不減小振動(dòng)主體的尺寸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是提供一種靈敏度高的硅基電容式麥克風(fēng)。 根據(jù)上述需解決的技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了 一種硅基電容式麥克風(fēng)，
3包括中心設(shè)有空腔的基底、收容于空腔內(nèi)的背極板、與背極板相對(duì)且間隔 一定距離的振膜，基底包括上表面，所述振膜包括位于中央位置的振動(dòng)主 體和由振動(dòng)主體外周側(cè)延伸而出的多個(gè)支撐臂，所述支撐臂呈"T"字形， 包括由振動(dòng)主體外周側(cè)延伸而出的第 一臂和垂直第 一臂的第二臂，第二臂 包括相對(duì)的兩端，所述基底在支撐臂的下方設(shè)有自空腔內(nèi)壁向遠(yuǎn)離空腔中 心凹陷的讓位槽，支撐臂通過第二臂的兩端與基底上表面相連而懸置于讓 位槽之上。
作為本發(fā)明進(jìn)一 步改進(jìn)，所述讓位橫截面的形狀與支撐臂匹配，呈"T" 字形。
作為本發(fā)明進(jìn)一歩改進(jìn)，所述讓位槽截面的長度大于所述支撐臂的長度。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述讓位槽的深度自支撐臂延伸至背極板。 作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述多個(gè)支撐臂關(guān)于振動(dòng)主體的中心點(diǎn)相對(duì)稱。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述多個(gè)支撐臂的第 一臂分別與振動(dòng)主體的 中心點(diǎn)位于一條直線上。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述支撐臂至少為4個(gè)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明"T"字形支撐臂懸置于讓位槽之上，第一 臂與振動(dòng)主體相連，第二臂兩端與基底上表面相連，這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于第二 臂的橫向長度為振動(dòng)主體的等效力臂，根據(jù)調(diào)整支撐臂第二臂的橫向長 度，可實(shí)現(xiàn)調(diào)整振動(dòng)主體轉(zhuǎn)動(dòng)力臂的長度。在使振動(dòng)主體尺寸不減少及不 增加支撐臂徑向長度的情況下，增加支撐臂第二臂的橫向長度，可使振膜 的轉(zhuǎn)動(dòng)力臂得到延長，從而加大了振膜振動(dòng)幅度，提高了產(chǎn)品的靈敏度。

圖1是相關(guān)MEMS硅基電容麥克風(fēng)的剖視示意圖； 圖2是本發(fā)明硅基電容麥克風(fēng)的立體示意圖； 圖3是圖2中去除掉振膜的示意圖； 圖4是圖2的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中A處的放大圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一 步說明。
如圖2和圖4所示，本發(fā)明硅基電容麥克風(fēng)1包括基底10、背極板 11、振膜12?；?0包括上表面101,中心設(shè)有空腔100,空腔包括內(nèi) 壁1000。背極板11上設(shè)有導(dǎo)氣孔110,其收容于空腔100內(nèi)。
振膜12與背極板11相對(duì)，且間隔一定距離,也收容于空腔100內(nèi)。 振膜12包括位于中央位置的振動(dòng)主體120和由振動(dòng)主體外周側(cè)延伸而出 的多個(gè)支撐臂121，支撐臂的數(shù)量至少4個(gè)以上，本實(shí)施例的支撐臂數(shù)量 為8個(gè)，當(dāng)然也可為6個(gè)、12個(gè)等等。該8個(gè)支撐臂121呈"T"字形， 包括由振動(dòng)主體外周側(cè)延伸而出的第一臂121a和垂直第一臂的第二臂 121b，第二臂包括相對(duì)的兩端。該8個(gè)支撐臂121的第一臂分別與振動(dòng)主 體的中心點(diǎn)位于一條直線上，即，該8個(gè)支撐臂的第一臂以振動(dòng)主體的中 心，呈發(fā)射狀分布在振動(dòng)主體的外周側(cè)。該8個(gè)支撐臂均勻分布，并且關(guān) 于振動(dòng)主體的中心點(diǎn)相對(duì)稱。
基底10在支撐臂的下方設(shè)有自空腔內(nèi)壁1000向內(nèi)凹陷的讓位槽 102。如圖3和圖5所示，本實(shí)施例讓位槽102的形狀與支撐臂的形狀匹 配，也為"T"字形，包括自空腔內(nèi)壁向內(nèi)的第一槽102a、和垂直第一槽 的第二槽102b。整個(gè)讓位槽徑向長度L1大于支撐臂的徑向長度L2，其 中，第一槽的橫向?qū)挾萀3大于第一臂的橫向?qū)挾萀4，第二槽的橫向?qū)挾?L5小于第二臂的橫向?qū)挾萀6，這樣，支撐臂通過第二臂的兩端與基底上 表面相連而懸置于讓位槽之上。本發(fā)明讓位槽的形狀不限于"T"形，即 滿足為支撐臂下方讓出空間，而讓支撐臂通過第二臂的兩端與基底上表面 相連而懸置于讓位槽之上，如條形、圓形、橢圓形等等也可。在本實(shí)施例 中，讓位槽的深度自基底上表面延伸至背極板上。
本發(fā)明產(chǎn)品在應(yīng)用時(shí)，當(dāng)聲音氣流傳遞到振膜上時(shí)，振動(dòng)主體以支撐 臂的第二臂為等效的轉(zhuǎn)動(dòng)力臂，上下振動(dòng)以產(chǎn)生位移，與背極板形成電容
效應(yīng)。電容量的改變使電容器的輸出端產(chǎn)生相應(yīng)的交變電場，形成與聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，從而完成聲電轉(zhuǎn)換的功能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明"T"字形支撐臂懸置于讓位槽之上，第一 臂與振動(dòng)主體相連，第二臂兩端與基底上表面相連，這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于第二 臂的橫向長度為振動(dòng)主體的等效力臂，根據(jù)調(diào)整支撐臂第二臂的橫向長 度，可實(shí)現(xiàn)調(diào)整振動(dòng)主體轉(zhuǎn)動(dòng)力臂的長度。在使振動(dòng)主體尺寸不減少及不 增加支撐臂徑向長度的情況下，增加支撐臂第二臂的橫向長度，可使振膜 的轉(zhuǎn)動(dòng)力臂得到延長，從而加大了振膜振動(dòng)幅度，提高了產(chǎn)品的靈敏度。
以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)， 但這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種硅基電容麥克風(fēng)，包括中心設(shè)有空腔的基底、收容于空腔內(nèi)的背極板、與背極板相對(duì)且間隔一定距離的振膜，基底包括上表面，所述振膜包括位于中央位置的振動(dòng)主體和由振動(dòng)主體外周側(cè)延伸而出的多個(gè)支撐臂，其特征在于所述支撐臂呈“T”字形，包括由振動(dòng)主體外周側(cè)延伸而出的第一臂和垂直第一臂的第二臂，第二臂包括相對(duì)的兩端，所述基底在支撐臂的下方設(shè)有自空腔內(nèi)壁向遠(yuǎn)離空腔中心凹陷的讓位槽，支撐臂通過第二臂的兩端與基底上表面相連而懸置于讓位槽之上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于所述讓位 槽的形狀與支撐臂匹配，呈"T"字形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于所述讓位 槽的徑向長度大于所述支撐臂的徑向長度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于所述讓位 槽的深度自基底的上表面延伸至背極板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于 所述多個(gè)支撐臂關(guān)于振動(dòng)主體的中心點(diǎn)相對(duì)稱。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于 所述多個(gè)支撐臂的第一臂分別與振動(dòng)主體的中心點(diǎn)位于一條直線上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的硅基電容麥克風(fēng)，其特征在于 所述支撐臂至少為4個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硅基電容麥克風(fēng)，包括基底、背極板、與背極板相對(duì)且間隔一定距離的振膜，所述振膜包括位于中央位置的振動(dòng)主體和由振動(dòng)主體外周側(cè)延伸而出的多個(gè)“T”字形支撐臂，所述基底在支撐臂的正下方設(shè)有自空腔內(nèi)壁向內(nèi)凹陷的讓位槽，支撐臂通過“T”字形上相對(duì)的兩端與基底上表面相連而懸置于讓位槽之上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在使振動(dòng)主體尺寸不減少及不增加支撐臂徑向長度的情況下，增加支撐臂的橫向長度，可使振膜的轉(zhuǎn)動(dòng)力臂得到延長，從而加大了振膜振動(dòng)幅度，提高了產(chǎn)品的靈敏度。
文檔編號(hào)H04R19/04GK101568054SQ200910106510
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
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