[实用新型]一种MEMS麦克风芯片和MEMS麦克风

说明书

本实用新型公开一种MEMS麦克风芯片和MEMS麦克风。MEMS麦克风芯片包括层叠设置的基板、振膜和电极板，其中基板的中部设有声腔；振膜边缘与基板边缘之间设有第一固定部；振膜与电极板之间通过第二固定部隔离而构成电容结构；振膜上设有第一凹凸结构和第二凹凸结构，第一凹凸结构和第二凹凸结构分别包括由振膜的上表面朝向基板凹陷而形成的第一凹陷部和第二凹陷部，以及由振膜的下表面朝向基板凸起而形成的第一凸起部和第二凸起部，第二凸起部的端部与基板的上表面之间具有间隙；第一凹凸结构与第二凹凸结构之间设有排气孔。本实用新型的MEMS麦克风芯片，可抑制因空气流通引起的振膜不必要振动，提高信噪比。

技术领域

本实用新型涉及电子器件技术领域。更具体地，涉及一种MEMS麦克风芯片和MEMS麦克风。

背景技术

MEMS(Micro Electro Machining Systems，微机电系统)麦克风是基于MEMS技术制作的麦克风。与传统驻极体电容式麦克风(ECM)相比，MEMS麦克风具有封装体积小、可靠性高、封装便利性等特点，因此在移动终端设备中得到了广泛应用。

典型的MEMS麦克风一般包括印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)和外壳，二者结合成一个腔体；MEMS麦克风芯片和专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)芯片通过表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)安装于印刷电路板上且位于腔体内。

MEMS麦克风芯片是MEMS麦克风的关键部件，其主要包括由振膜(membrane)和电极板构成的微型电容器，能将声压变化转化为电容变化，然后由ASIC芯片将电容变化转化为电信号并进行放大。典型的MEMS麦克风芯片结构如图1所示，由下至上依次为基板100、振膜200'和电极板300，其中基板100上设置有声腔101，电极板300上设有若干声孔301。振膜200'对应于声腔101的区域上开设有排气孔203'，用以调整其两侧的气压，形成平衡。但是由于空气不可避免地通过排气孔203'，引起振膜200'的振动，形成不必要的噪音，从而带来信噪比(Signal-Noise Ratio)降低等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种MEMS麦克风芯片和MEMS麦克风，该MEMS麦克风芯片能够避免振膜因空气流通而产生的不必要的噪音，提高其信噪比。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种MEMS麦克风芯片，包括层叠设置的基板、振膜和电极板，其中：

基板的中部设有声腔；

振膜的下表面朝向基板，且振膜的边缘与基板的边缘之间设有第一固定部；振膜的上表面朝向电极板，且振膜与电极板之间通过第二固定部隔离而构成电容结构；

振膜上分别设有靠近振膜边缘的第一凹凸结构和靠近声腔的第二凹凸结构，第一凹凸结构和第二凹凸结构在基板上的正投影均位于第一固定部在基板上的正投影与声腔之间；第一凹凸结构包括由振膜的上表面朝向基板凹陷而形成的第一凹陷部，以及由振膜的下表面朝向基板凸起而形成的第一凸起部，第一凹陷部与第一凸起部的轴线重合；第二凹凸结构包括由振膜的上表面朝向基板凹陷而形成的第二凹陷部，以及由振膜的下表面朝向基板凸起而形成的第二凸起部，第二凹陷部与第二凸起部的轴线重合，第二凸起部的端部与基板的上表面之间具有间隙；振膜上开设有位于第一凹凸结构与第二凹凸结构之间的排气孔。

优选地，基板的上表面开设有凹槽，第一凸起部的端部伸入凹槽内。

优选地，间隙的高度大于等于第二凸起部的宽度；和/或，间隙的高度小于等于第二凸起部与第一凸起部之间距离的一半。

优选地，排气孔为多个长条形开孔，并环绕声腔均匀间隔布置。

优选地，前述开孔的面积为第二凸起部沿振膜厚度方向的纵向截面面积的1.4～2倍。