[发明专利]电容式传声器芯片

摘要

本发明电容式传声器芯片，涉及传声器技术，是振膜在上，背极在下的电容式结构。振膜由平面复合悬梁或立体悬梁结构支撑，使得振膜振动时应力分布均匀，可有效降低振膜与背极粘连，提高成品率；悬梁结构柔软，振膜有良好的振动特性。背极只有中心部分悬空，外围部分覆于基底之上，由基底支撑，增强背极的刚性；同时也可在背极悬空部分作加强筋，进一步提高背极的刚性。振膜边缘设有无数的小孔，配合背极悬空部分的声孔释放振膜和背极之间原有的牺牲层，并对传声器的声学特性有改善作用。本发明具有高灵敏度、低噪声、频带宽的特性，芯片的体积小，制作工艺简单，容易批量生产。

主权项

1. 一种电容式传声器芯片，包括基底、绝缘层、导电层、内悬梁支撑，外悬梁支撑、振膜、内悬梁、外悬梁及内悬梁边框、外悬梁边框，下电极、上电极；其特征在于：基底、绝缘层中心有贯通孔，为背腔；基底上表面固连有绝缘层，绝缘层之上固接导电层，导电层包括背极、电极引线、支撑隔离以及周边层，导电层的中间区域为背极，背极中心区域正对背腔上开口区域，形成一个悬浮区，悬浮区上有多数个声孔，背腔以外的背极与绝缘层固结；背极与电极引线相连，背极通过隔离槽与支撑隔离电隔离，背极通过隔离槽与周边层电隔离；导电层中的背极为电容结构的一个电极板；导电层之上固结内悬梁支撑、外悬梁支撑，内悬梁支撑固接于支撑隔离之上，内悬梁支撑之上固结内悬梁边框；外悬梁支撑固结于周边层之上，在外悬梁支撑一侧有贯通孔，贯通孔内径不小于电极引线边缘，在外悬梁支撑之上固结外悬梁边框；在贯通孔内电极引线上表面设有下电极；振膜与背极形状相对应，上下正对，振膜与背极之间有2-4um的间隙，形成平板电容结构；振膜边缘部分有多数个小孔，小孔分布于声孔在振膜上的投影范围之外；振膜位于外支撑边框之内，内支撑边框之外，振膜通过多数个内悬梁、多数个外悬梁分别与内悬梁边框、外悬梁边框相连，内悬梁和外悬梁在同一平面，构成平面复合悬梁结构；在外悬梁边框之上一侧设有上电极；采用平面复合悬梁结构，当振膜受到声波的作用时，振膜把受到的力传递给内悬梁和外悬梁，使它们产生变形，由于变形主要集中在内悬梁和外悬梁上，振膜在竖直方向产生上下振动，振膜上各处振动为平动，振膜的变形量转换成电容值的变化，实现传感器的功能。