[实用新型]一种MEMS芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及微机电技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种MEMS芯片。

背景技术

传统的MEMS麦克风芯片包括衬底以及固定在衬底上的敏感膜和极板，敏感膜和极板之间具有一定的间隙，使得敏感膜与极板之间可以构成平板电容器结构。由于敏感膜固定连接在衬底上，在受到冲击时(例如吹气、机械冲击和跌落)，敏感膜容易弯曲变形，造成破损。

为了解决该技术问题，人们提出了将敏感膜自由设置在由极板和衬底围合形成的容置空间内。通过这种方式，敏感膜不再受到拉伸力。在受到外界冲击时，整个敏感膜的形变大大减小，提高了耐用性。

然而，由于敏感膜的尺寸小于容置空间的横截面积，故敏感膜在振动时容易左右摆动，这样会导致振动效果差，并且在大振幅下敏感膜容易发生扭曲，甚至落入背腔中。

另外，这种自由振膜在释放的时候需要严格控制其应力的释放。例如采用在振膜上开缝、做纹膜结构等方法来降低应力，这些方法也只是从某种程度上释放一部分应力，无法完全释放。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供了一种MEMS芯片的新技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供一种MEMS芯片，包括衬底，以及支撑在衬底上的极板，所述衬底与所述极板之间形成容纳空间，还包括被自由设置在所述容纳空间中的敏感膜，所述敏感膜与极板构成了电容器结构；在所述容纳空间内设置有限位柱，所述限位柱穿过所述敏感膜，以限定所述敏感膜的振动方向。

可选地，在所述敏感膜上设置有用于使所述限位柱穿过的过孔。

可选地，所述过孔与限位柱的外壁之间具有用于释放敏感膜内应力的间隙。

可选地，在所述敏感膜上设置有供限位柱穿过的缺口，所述缺口贯通至敏感膜的边缘。

可选地，所述缺口与限位柱的外壁之间具有用于释放敏感膜内应力的间隙。

可选地，在所述极板与所述敏感膜之间设置有用于防止所述极板与所述敏感膜粘连的第一凸起。

可选地，在所述敏感膜与所述衬底之间设置有用于防止所述敏感膜与所述衬底相粘连的第二凸起。

可选地，所述敏感膜上邻近所述限位柱穿过的区域设置有补强部。

可选地，所述补强部设置在敏感膜的一侧或者两侧。

可选地，所述MEMS芯片为MEMS麦克风芯片。

本实用新型的一个技术效果在于，通过限位柱的设置，敏感膜可以沿限位柱进行上下振动，并且限位柱能有效阻止敏感膜在振动过程中的横向摆动，防止敏感膜因振幅过大而发生扭曲，提高了MEMS芯片的使用寿命。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型实施例的MEMS麦克风芯片的剖视图。

图2是根据本实用新型另一个实施例的MEMS麦克风芯片的剖视图。

图3是根据本实用新型另一个实施例的MEMS麦克风芯片的剖视图。

图4是根据本实用新型另一个实施例的MEMS麦克风芯片的剖视图。

图5-8是根据本实用新型实施例的敏感膜的俯视图。

图9是本实用新型敏感膜另一实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

11：衬底；12：背腔；13：敏感膜；13a：补强部；14：极板；15：第一凸起；16：第二凸起；17：限位柱；18：过孔；19：缺口。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。