【嘉德點評】雖然歌爾的該專利正在處於無效程序之中,專利權是否穩定尚未可知,但此專利還是通過巧妙的泄氣結構設計,前瞻性的解決了當前MEMS麥克風的膜受壓易破損等現象。
集微網消息,從MEMS傳感器/麥克風推出至今,歌爾已經成為國內MEMS方向最具有代表性的供應商之一,但最近卻陷入了MEMS相關專利的糾紛當中。
MEMS是微機電系統,而MEMS傳感器就是把一顆MEMS芯片和專用集成電路芯片(ASIC芯片)封裝在一塊後形成的器件。它具有體積小、質量輕、成本低、功耗低、可靠性高,適於批量化生產、易於集成和實現智能化等特點。
目前MEMS麥克風的振膜通常為單一厚度,並且是全膜設計的。而此振膜需要滿足機械衝擊、跌落、吹氣等相關強度的性能要求。然而現有的全膜設計的MEMS麥克風的膜,在突然受到大的氣壓衝擊時,容易造成膜的破損。
為了解決上述問題,歌爾申請了一項名為“一種MEMS傳感器和MEMS麥克風”的實用新型專利(申請號:201420741131.0),申請人為歌爾聲學股份有限公司。
圖1 MEMS電容傳感器縱截面示意圖
圖1是此實用新型專利提出的一種MEMS電容傳感器的縱截面示意圖,如上圖所示,MEMS電容傳感器主要包括:基底105、背極板101、振膜103、絕緣層104和支撐層102。從圖中我們可以看到在振膜103的外邊緣上,還設有一個缺口1031,與之對應的背極板101上也設有開槽1011,並且開槽1011位於在振膜103的缺口1031處。此外,在每個缺口1031處的振膜103下方還形成用於泄氣的泄氣通道(圖1中雙箭頭所示即為泄氣通道)。
圖2 MEMS電容傳感器俯視圖
圖2是MEMS電容傳感器的俯視圖,其中左側俯視圖與圖1電容相對應。為了能夠更好地實現泄氣效果,保證振膜在受到大的氣壓衝擊時也不會受損,還可以在振膜103上設置泄氣結構1032,如圖2右側俯視圖所示,它在外氣壓超過預設值後才會開啓。
圖3 圖2(右)中的振膜正常情況下的剖視圖
圖4 圖2(右)中的振膜受衝擊情況下的剖視圖
圖3、4分別是圖2(右)中的振膜正常/受衝擊情況下的剖視圖。在正常使用的情況下,泄氣結構1032兩側的振膜103相對平滑,不發生形變;但當受到衝擊,如外氣壓超過預設值時,泄氣結構1032兩側的振膜130發生形變,並快速泄壓,從而保護振膜103免受損壞。
雖然這篇專利正在處於無效程序之中,飽受爭議,但此專利還是通過巧妙的泄氣結構設計,前瞻性的解決了當前MEMS麥克風的膜受壓易破損等現象。