[实用新型]MEMS麦克风芯片及MEMS麦克风和电子设备

说明书

本实用新型提供了一种MEMS麦克风芯片及MEMS麦克风和电子设备，涉及MEMS麦克风技术领域。MEMS麦克风芯片包括：基板，其上设置有贯通基板厚度的声腔；感应组件，其设置于基板上且覆盖声腔；该感应组件包括层叠且间隔设置的振膜和背极板；振膜朝向背极板的表面上设有多个凹槽，背极板朝向振膜的表面上设有多个绝缘的凸起；凹槽与凸起对应设置，且每一凹槽的深度小于其所对应的凸起凸出于背极板的高度。本实用新型解决了现有技术中MEMS麦克风芯片内设置的绝缘BUMP对振膜与固定背极板之间距离随声波变化的限制，进而减少了对吸合电容动态敏感度的限制，从而提高了MEMS麦克风的灵敏度。

技术领域

本申请涉及MEMS麦克风技术领域，具体地，涉及一种MEMS麦克风芯片及MEMS麦克风和电子设备。

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。简单的说，MEMS麦克风芯片就是将一个电容器集成在硅片上，能够提供高保真声感的微型器件，其体积小，可紧密集成于电子产品中，如智能手机以及耳机等电子产品中。目前市场上的电容式MEMS 麦克风，其结构类似于可变电容，该可变电容主要包括作为电极的振膜与背极板，二者之间具有传感空隙。其中，振膜具有较好的弹性，在声波信号传入时会发生振动，产生位移，使传感间隙发生变化，进而使MEMS麦克风的电容值产生变化，通过后端的ASIC电路检测电容值的变化，实现声电转换。

现有技术中，振膜一般被设计为平面形状，在振膜与背极板之间形成的传感空隙内设有绝缘的BUMP结构，在振膜附近有声音发生时，该绝缘BUMP 结构会限制振膜的振动自由度，使得振膜与背极板之间距离的微小变化不易被感知，进而使得吸合电容值的变化不易被检出，最终导致MEMS麦克风灵敏度的下降。为了解决这一问题，需要设计一种能够改善灵敏度的MEMS麦克风芯片以及MEMS麦克风。

实用新型内容

本实用新型提供了一种MEMS麦克风芯片及MEMS麦克风和电子设备，以解决现有技术中存在的不足，提高MEMS麦克风的灵敏度。

本实用新型第一个方面提供了一种MEMS麦克风芯片，包括：基板，其上设置有贯通基板厚度的声腔；感应组件，其设置于所述基板上且覆盖所述声腔；所述感应组件包括层叠且间隔设置的振膜和背极板；所述振膜朝向所述背极板的表面上设有多个凹槽，所述背极板朝向所述振膜的表面上设有多个绝缘的凸起；所述凹槽与凸起对应设置，且每一凹槽的深度小于其所对应的凸起凸出于所述背极板的高度。

本实用新型第二个方面提供了一种MEMS麦克风，包括前述的MEMS麦克风芯片。

本实用新型第三个方面提供了一种电子设备，包括前述的MEMS麦克风芯片或前述的MEMS麦克风。

本实用新型提供的MEMS麦克风芯片，通过在背极板朝向振膜的表面上设置多个绝缘的凸起(即BUMP结构)，相应地，在振膜朝向背极板的表面上设置多个凹槽，且每一凹槽均对应一个凸起，因此，在拾取音频过程中，振膜向背极板移动时，凸起的末端能够进入与其对应的凹槽内，从而缩短了吸合时背极板与振膜之间到达吸合电压后的距离，增加吸合电容值，进而提升器件的灵敏度。同时，振膜的一侧表面上具有多个凹槽，相较于平面振膜，具有更好的延展性，因此对声音信号更加敏感，进一步提高了器件灵敏度。

在此基础上，通过控制上述凹槽的深度与凸起的高度之间的差值，尤其是控制凹槽的尺寸变化趋势，能够进一步提高MEMS麦克风芯片的灵敏度。

本实用新型提供的MEMS麦克风以及电子设备，由于包含有上述具有高灵敏度的MEMS麦克风芯片，因此也具有良好的性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有MEMS麦克风芯片吸合时振膜中心部位的局部剖视示意图；