本實(shí)用新型涉及微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板及硅電容麥克風(fēng)。
背景技術(shù):
微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS),也叫做微電子機(jī)械系統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機(jī)械等,是在半導(dǎo)體制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,其中MEMS電容器為典型的MEMS器件,而硅電容麥克風(fēng)又是MEMS電容器的代表。
現(xiàn)有技術(shù)中,硅電容麥克風(fēng)的制程需要經(jīng)過(guò)釋放步驟,即通過(guò)刻蝕等方式去掉部分MEMS結(jié)構(gòu)的犧牲層,使得硅電容麥克風(fēng)的背極板懸空,該過(guò)程通常需要在所述背極板上設(shè)置通孔,并且開設(shè)的通孔越大,該硅電容麥克風(fēng)的釋放步驟越方便,性能越高,但同時(shí)背極板的強(qiáng)度和硅電容麥克風(fēng)的有效電容值會(huì)縮小。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種兼顧開孔效率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板。本實(shí)用新型的目的還在于提供一種硅電容麥克風(fēng),該麥克風(fēng)的背極板兼顧了開孔效率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
根據(jù)本實(shí)用新型的一方面,提供一種微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板,其上設(shè)有多個(gè)通孔,所述多個(gè)通孔包括:多邊形孔和圓形孔。
優(yōu)選地,所述多個(gè)通孔還包括:異形孔。
優(yōu)選地,所述多邊形孔的數(shù)量占所述多個(gè)通孔總數(shù)量的10%-30%,所述圓形孔的數(shù)量占所述多個(gè)通孔總數(shù)量的5%-90%,所述異形孔的數(shù)量占所述多個(gè)通孔總數(shù)量的0-30%,所述多邊形孔、所述圓形孔以及所述異形孔的數(shù)量的總和不超過(guò)所述多個(gè)通孔總數(shù)量。
優(yōu)選地,所述多邊形孔為正六邊形孔。
優(yōu)選地,所述異形孔的形狀包括:與所述多邊形孔邊數(shù)不同的多邊形、以及多邊形與圓弧的組合形狀。
優(yōu)選地,所述多邊形孔以及所述異形孔的邊緣設(shè)有倒角。
優(yōu)選地,所述多個(gè)通孔以正多邊形形式排布。
優(yōu)選地,所述多個(gè)通孔以正三角形形式排布。
優(yōu)選地,所述多個(gè)通孔從所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板的中心向外輻射排布。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面,提供一種硅電容麥克風(fēng),包括背極板、振膜以及聲腔,所述背極板與所述振膜相隔預(yù)定距離相對(duì)設(shè)置從而組成電容器,所述振膜通過(guò)所述聲腔接收外界聲音信號(hào)從而振動(dòng),其中,所述背極板為上述任一項(xiàng)所述的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板。
根據(jù)本實(shí)用新型的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板,所述多邊形孔有助于提高在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板上的排布效率,而所述圓形孔有助于提高所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,通過(guò)二者在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板上的混合設(shè)置,兼顧了該微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板通孔排布效率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板上還設(shè)置有異形孔,有助于處理其邊緣所述通孔的排布或者處理不規(guī)則排布面上所述通孔的排布。
根據(jù)本實(shí)用新型的硅電容麥克風(fēng),其背極板采用上述提供的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板,使得所述硅電容麥克風(fēng)制程的釋放步驟更方便且保證其有效電容值和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仍然滿足要求。
附圖說(shuō)明
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述,本實(shí)用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚,在附圖中:
圖1示出根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板的俯視圖。
圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板的俯視圖。
圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。在各個(gè)附圖中,相同的元件采用類似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。為了清楚起見,附圖中的各個(gè)部分沒有按比例繪制。此外,可能未示出某些公知的部分。
應(yīng)當(dāng)理解,在描述器件的結(jié)構(gòu)時(shí),當(dāng)將一層、一個(gè)區(qū)域稱為位于另一層、另一個(gè)區(qū)域“上面”或“上方”時(shí),可以指直接位于另一層、另一個(gè)區(qū)域上面,或者在其與另一層、另一個(gè)區(qū)域之間還包含其它的層或區(qū)域。并且,如果將器件翻轉(zhuǎn),該一層、一個(gè)區(qū)域?qū)⑽挥诹硪粚印⒘硪粋€(gè)區(qū)域“下面”或“下方”。
如果為了描述直接位于另一層、另一個(gè)區(qū)域上面的情形,本文將采用“A直接在B上面”或“A在B上面并與之鄰接”的表述方式。在本申請(qǐng)中,“A直接位于B中”表示A位于B中,并且A與B直接鄰接。
在下文中描述了本實(shí)用新型的許多特定的細(xì)節(jié),例如器件的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、處理工藝和技術(shù),以便更清楚地理解本實(shí)用新型。但正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的那樣,可以不按照這些特定的細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
圖1示出根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板的俯視圖,所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110上設(shè)有多個(gè)通孔120,所述多個(gè)通孔120包括:多邊形孔121和圓形孔122。
所述多個(gè)通孔120中,所述多邊形孔121的數(shù)量占所述多個(gè)通孔120總數(shù)量的10%-30%,所述圓形孔122的數(shù)量占所述多個(gè)通孔120總數(shù)量的5%-90%,并且,本實(shí)施例中,所述多邊形孔121與所述圓形孔122的數(shù)量的總和即所述多個(gè)通孔120的總數(shù)量。
本實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110為方形板,本鄰域技術(shù)人員可以理解,其形狀不限于此。所述多邊形孔121可以是正六邊形孔,并且所述正六邊形孔的邊緣可以設(shè)有倒角。
所述多個(gè)通孔120以正多邊形形式排布于所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110上,即所述多個(gè)通孔120中,每預(yù)定數(shù)量的通孔120中心點(diǎn)之間構(gòu)成一個(gè)該預(yù)定數(shù)量邊數(shù)的正多邊形。進(jìn)一步地,本實(shí)施例中,所述多個(gè)通孔120以正三角形形式排布,即所述多個(gè)通孔120中,每三個(gè)不共線的所述通孔120的中心點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)正三角形。再進(jìn)一步地,所述多個(gè)通孔120從所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110的中心向外輻射排布,使得所述通孔120在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110上均勻分布。
可以理解的是,所述多個(gè)通孔120在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110上排布的方式不限于本實(shí)施例給出的情形,所述多邊形孔121也不限于采用正六邊形孔,也可以采用四邊形孔、八邊形孔等其他形狀的多邊形孔,或者包括多種不同邊數(shù)的多邊形孔。所述多邊形孔121和所述圓形孔122的具體數(shù)量以及每一個(gè)所述多邊形孔121和每一個(gè)所述圓形孔122各自的排布位置可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理分配,以按照從所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110的中心向外輻射排布并且排布的圖案對(duì)稱為宜。
根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110,其上設(shè)有的所述多個(gè)通孔120包括:多邊形孔121和圓形孔122,所述多邊形孔121為正六邊形孔,所述多個(gè)通孔120以正三角形形式在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110排布,其中所述正六邊形孔和所述圓形孔122在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110的制程過(guò)程中可以采用一次刻蝕工藝完成制作,而在正三角形形式排布中,所述正六邊形孔的排布開孔效率最高,所述圓形孔122的開孔效率不夠高卻可以提高該微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,通過(guò)將所述多邊形孔121與所述圓形孔122以適當(dāng)?shù)谋壤旌吓挪迹沟盟鲈撐C(jī)電系統(tǒng)電容器極板110可以兼顧開孔效率與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,進(jìn)而使得其構(gòu)成的微機(jī)電系統(tǒng)電容器的制程的釋放步驟更方便且保證其有效電容值和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仍然滿足要求。
圖2、圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板的俯視圖及局部放大圖,其中圖2中的虛線框A示出局部放大圖的放大位置。所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210上設(shè)有多個(gè)通孔220,所述多個(gè)通孔220包括:多邊形孔221和圓形孔222以及異形孔223。
所述多個(gè)通孔220中,所述多邊形孔221的數(shù)量占所述多個(gè)通孔220總數(shù)量的10%-30%,所述圓形孔222的數(shù)量占所述多個(gè)通孔220總數(shù)量的5%-90%,所述異形孔223的數(shù)量占所述多個(gè)通孔220總數(shù)量的0-30%,所述多邊形孔221、所述圓形孔222以及所述異形孔223的數(shù)量的總和不超過(guò)所述多個(gè)通孔220的總數(shù)量。
本實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210為圓形板,本鄰域技術(shù)人員可以理解,其形狀不限于此。所述多邊形孔221可以是正六邊形孔,所述異形孔223的形狀包括:與所述多邊形孔221邊數(shù)不同的多邊形、以及多邊形與圓弧的組合形狀。本實(shí)施例中,所述正六邊形孔以及所述異形孔223的邊緣位置設(shè)有倒角。
所述多個(gè)通孔220以正多邊形形式排布于所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210上,即所述多個(gè)通孔220中,每預(yù)定數(shù)量的通孔220中心點(diǎn)之間構(gòu)成一個(gè)該預(yù)定數(shù)量邊數(shù)的正多邊形。進(jìn)一步地,本實(shí)施例中,所述多個(gè)通孔220以正三角形形式排布,即所述多個(gè)通孔220中,每三個(gè)不共線的所述通孔220的中心點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)正三角形。再進(jìn)一步地,所述多個(gè)通孔220從所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210的中心向外輻射排布,使得所述通孔220在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210上均勻分布。
可以理解的是,所述多個(gè)通孔220在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110上排布的方式不限于本實(shí)施例給出的情形,所述多邊形孔221也不限于采用正六邊形孔,也可以采用四邊形孔、八邊形孔等其他形狀的多邊形孔,或者包括多種不同邊數(shù)的多邊形孔。所述多邊形孔221、所述圓形孔222以及所述異形孔223的具體數(shù)量以及每一個(gè)所述多邊形孔221、每一個(gè)所述圓形孔222以及每一個(gè)所述異形孔223各自的排布位置可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理分配,以按照從所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210的中心向外輻射排布并且排布的圖案對(duì)稱為宜。本實(shí)施例中,所述多個(gè)通孔220在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210上的排布面為圓形,該排布面不限于此,可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,例如在替代的實(shí)施例中,該排布面為圓環(huán)形。
根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210,其上設(shè)有的所述多個(gè)通孔220包括:多邊形孔221、圓形孔222以及異形孔223,所述多邊形孔121為正六邊形孔,所述多個(gè)通孔220以正三角形形式在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210排布,其中所述正六邊形孔、所述圓形孔222以及異形孔223在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210的制程過(guò)程中可以采用一次刻蝕工藝完成制作,而在正三角形形式排布中,所述正六邊形孔的排布開孔效率最高,所述圓形孔222的開孔效率不夠高卻可以提高該微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,所述異形孔223有助于處理所述多個(gè)通孔220在所述微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板110上的排布面邊緣的不規(guī)則形狀,通過(guò)將所述多邊形孔121、所述圓形孔222以及異形孔223以適當(dāng)?shù)谋壤旌吓挪?,使得所述該微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210可以兼顧開孔效率與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,進(jìn)而使得其構(gòu)成的微機(jī)電系統(tǒng)電容器的制程的釋放步驟更方便且保證其有效電容值和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仍然滿足要求。
本實(shí)用新型還提供一種硅電容麥克風(fēng),其包括:背極板、振膜以及聲腔,所述背極板與所述振膜相隔預(yù)定距離相對(duì)設(shè)置從而組成電容器,所述振膜通過(guò)所述聲腔接收外界聲音信號(hào)從而振動(dòng),其中,所述背極板為上述任一實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板。例如,所述背極板為上述本實(shí)用新型第二實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)電容器極板210,根據(jù)該硅電容麥克風(fēng),其背極板通過(guò)將多邊形孔221、圓形孔222以及異形孔223以適當(dāng)?shù)谋壤旌吓挪?,使得所述該背極板可以兼顧開孔效率與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,進(jìn)而使得所述硅電容麥克風(fēng)的制程的釋放步驟更方便且保證其有效電容值和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仍然滿足要求。
應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
依照本實(shí)用新型的實(shí)施例如上文所述,這些實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié),也不限制該實(shí)用新型僅為所述的具體實(shí)施例。顯然,根據(jù)以上描述,可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書選取并具體描述這些實(shí)施例,是為了更好地解釋本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用,從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本實(shí)用新型以及在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上的修改使用。本實(shí)用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。