[发明专利]一种MEMS芯片以及电子设备

说明书

本发明公开了一种MEMS芯片以及电子设备。该芯片包括具有背腔的衬底、设置在衬底上的背极和两个感应膜，背极和两个感应膜位于背腔上，两个感应膜分别与背极构成电容结构，两个感应膜分别位于背极的上、下侧，两个感应膜的至少一个包括与背腔相对的有效区、设置在有效区外侧的无效区以及位于有效区和无效区之间的隔离区，隔离区包括分别与有效区和无效区连接的两个绝缘环，以及连接在两个绝缘环之间的缓冲区，两个绝缘环围绕有效区设置；两个感应膜之间形成密封的腔体，在腔体内填充有粘滞系数小于空气的气体，或者在腔体内填充有气压小于标准大气压的空气。

技术领域

本发明涉及微机电技术领域，更具体地，涉及一种MEMS芯片以及电子设备。

背景技术

在现有的MEMS芯片(例如，MEMS麦克风)中，为了降低膜片周围低振动区的寄生电容，提升MEMS芯片的灵敏度，通常在膜片上增设氮化硅材质的绝缘环。绝缘环将膜片分隔为位于其中部的有效区和位于有效区外围的无效区。膜片的无效区通过内部电路连接至背极，从而实现无效区和背极之间的等电势，消除二者之间的寄生电容。

然而，这种方式造成了在有效区和无效区之间形成电势差。当外界环境的异物落在绝缘环上，并且异物的尺寸大于绝缘环的宽度时，会将有效区和无效区连接在一起，从而引起漏电，造成MEMS芯片的产品质量不良。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述至少一个技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种MEMS芯片的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种MEMS芯片。该芯片包括具有背腔的衬底、设置在所述衬底上的背极和两个感应膜，所述背极和两个所述感应膜位于所述背腔上，两个所述感应膜分别位于所述背极的上、下侧，并且分别与所述背极构成电容结构，两个所述感应膜的至少一个包括与所述背腔相对的有效区、设置在所述有效区外侧的无效区以及位于所述有效区和所述无效区之间的隔离区，所述隔离区包括分别与所述有效区和所述无效区连接的两个绝缘环，以及连接在两个所述绝缘环之间的缓冲区，两个所述绝缘环围绕所述有效区设置；两个所述感应膜之间形成密封的腔体，在所述腔体内填充有粘滞系数小于空气的气体，或者在所述腔体内填充有气压小于标准大气压的空气。

可选地，所述绝缘环的材质为氮化硅或者氮氧化硅。

可选地，所述缓冲区的材质与所述有效区的材质相同。

可选地，所述无效区与所述背极是导通的。

可选地，所述无效区与所述衬底是导通的。

可选地，所述背极包括导通层和位于所述导通层的至少一个表面的加强层，所述导通层与所述加强层复合在一起。

可选地，所述粘滞系数小于空气的气体为异丁烷、丙烷、丙烯、H₂、乙烷、氨、乙炔、乙基氯、乙烯、CH₃Cl、甲烷、SO₂、H₂S、氯气、CO₂、N₂O、N₂中的至少一种。

可选地，在两个所述感应膜上均设置有通孔，在所述背极上设置有至少一个贯穿孔，两个所述通孔、所述贯穿孔的位置相对应，还包括贯通两个所述通孔和所述贯穿孔的密封的膜层，所述膜层的两端分别与两个所述感应膜的内表面密封连接。

可选地，在所述衬底上埋设有多个焊盘，多个所述焊盘通过位于所述衬底内的导体分别与所述背极、所述衬底、感应膜连接。

可选地，所述隔离区包括比邻设置的两个端部，两个所述端部沿径向延伸，所述有效区向外延伸，以形成导通部，所述导通部位于两个所述端部之间，两个端部和所述导通部一起穿过所述无效区。

根据本公开的另一个方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括上述的MEMS芯片。