【专利解密】起诉敏芯用的就是它！歌尔MEMS技术专利揭秘

【嘉德点评】虽然歌尔的该专利正在处于无效程序之中，专利权是否稳定尚未可知，但此专利还是通过巧妙的泄气结构设计，前瞻性的解决了当前MEMS麦克风的膜受压易破损等现象。

集微网消息，从MEMS传感器/麦克风推出至今，歌尔已经成为国内MEMS方向最具有代表性的供应商之一，但最近却陷入了MEMS相关专利的纠纷当中。

MEMS是微机电系统，而MEMS传感器就是把一颗MEMS芯片和专用集成电路芯片（ASIC芯片）封装在一块后形成的器件。它具有体积小、质量轻、成本低、功耗低、可靠性高，适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。

目前MEMS麦克风的振膜通常为单一厚度，并且是全膜设计的。而此振膜需要满足机械冲击、跌落、吹气等相关强度的性能要求。然而现有的全膜设计的MEMS麦克风的膜，在突然受到大的气压冲击时，容易造成膜的破损。

为了解决上述问题，歌尔申请了一项名为“一种MEMS传感器和MEMS麦克风”的实用新型专利（申请号：201420741131.0），申请人为歌尔声学股份有限公司。

图1 MEMS电容传感器纵截面示意图

图1是此实用新型专利提出的一种MEMS电容传感器的纵截面示意图，如上图所示，MEMS电容传感器主要包括：基底105、背极板101、振膜103、绝缘层104和支撑层102。从图中我们可以看到在振膜103的外边缘上，还设有一个缺口1031，与之对应的背极板101上也设有开槽1011，并且开槽1011位于在振膜103的缺口1031处。此外，在每个缺口1031处的振膜103下方还形成用于泄气的泄气通道（图1中双箭头所示即为泄气通道）。

图2 MEMS电容传感器俯视图

图2是MEMS电容传感器的俯视图，其中左侧俯视图与图1电容相对应。为了能够更好地实现泄气效果，保证振膜在受到大的气压冲击时也不会受损，还可以在振膜103上设置泄气结构1032，如图2右侧俯视图所示，它在外气压超过预设值后才会开启。

图3 图2（右）中的振膜正常情况下的剖视图

图4 图2（右）中的振膜受冲击情况下的剖视图

图3、4分别是图2（右）中的振膜正常/受冲击情况下的剖视图。在正常使用的情况下，泄气结构1032两侧的振膜103相对平滑，不发生形变；但当受到冲击，如外气压超过预设值时，泄气结构1032两侧的振膜130发生形变，并快速泄压，从而保护振膜103免受损坏。

虽然这篇专利正在处于无效程序之中，饱受争议，但此专利还是通过巧妙的泄气结构设计，前瞻性的解决了当前MEMS麦克风的膜受压易破损等现象。