TWI790574B

TWI790574B - 矽基麥克風裝置及電子設備

Info

Publication number: TWI790574B
Application number: TW110110028A
Authority: TW
Inventors: 雲龍王; 廣華吳; 藍星爍
Original assignee: 大陸商通用微（深圳）科技有限公司
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2023-01-21
Also published as: CN114205722A; US20230370785A1; TW202214007A; WO2022057198A1; JP2023541672A

Abstract

本發明係有關於一種矽基麥克風裝置及電子設備。該矽基麥克風裝置包括：電路板，開設有至少一個進聲孔；遮罩，罩合於電路板的一側形成聲腔；至少兩個差分式矽基麥克風晶片，均設置於電路板的一側，且位於聲腔內；部分差分式矽基麥克風晶片的背腔與進聲孔一一對應地連通；隔離件，位於聲腔內，將聲腔隔離出與至少部分相鄰的差分式矽基麥克風晶片的背腔對應的子聲腔。本發明實施例採用至少兩個差分式矽基麥克風晶片的拾音結構，可實現降噪、提高輸出的音訊信號的品質；聲腔中的隔離件能夠有效降低聲波對其他差分式矽基麥克風晶片造成的干擾，有效提高各差分式麥克風晶片的拾音精度，進而提高矽基麥克風裝置輸出的音訊信號的品質。

Description

矽基麥克風裝置及電子設備

本發明係有關於一種涉及聲電轉換技術領域，具體而言，本發明特別是指一種矽基麥克風裝置及電子設備。

現有的拾音麥克風在獲取聲音信號時，通過麥克風中的矽基麥克風晶片受獲取的聲波作用而產生振動，該振動帶來可以形成電信號的電容變化，從而將聲波轉換成電信號輸出。但是，現有的麥克風對雜訊的處理可能不理想，影響輸出的音訊信號的品質。

本發明針對現有方式的缺點，提出一種矽基麥克風裝置及電子設備，用以解決現有技術存在現有的麥克風對雜訊的處理不理想，影響輸出的音訊信號的品質的技術問題。

第一個方面，本發明實施例提供了一種矽基麥克風裝置，包括：

電路板，開設有至少一個進聲孔；

遮罩，罩合於電路板的一側形成聲腔；

至少兩個差分式矽基麥克風晶片，均設置於電路板的一側，且位於聲腔內；

部分差分式矽基麥克風晶片的背腔與進聲孔一一對應地連通；

隔離件，位於聲腔內，將聲腔隔離出與至少部分相鄰的差分式矽基麥克風晶片的背腔對應的子聲腔。

第二個方面，本發明實施例提供了一種電子設備，包括：如第一個方面提供的矽基麥克風裝置。

在本發明的一些實施例中，矽基麥克風裝置採用至少兩個差分式矽基麥克風晶片的拾音結構，部分差分式矽基麥克風晶片的背腔與進聲孔一一對應地連通，使得外界的聲波以及電子設備自身的噪音均能作用到該差分式矽基麥克風晶片，並由該差分式矽基麥克風晶片生成聲音電信號和噪音電信號的混合電信號。另一部分差分式矽基麥克風晶片的背腔可以被電路板封閉，從而可以阻擋絕大部分外界的聲波進入，而電子設備自身的噪音能作用到該差分式矽基麥克風晶片，並由該差分式矽基麥克風晶片生成噪音電信號；再配合後續手段將混合電信號與噪音電信號進一步處理，即可實現降噪、提高輸出的音訊信號的品質。

在本發明的一些實施例中，矽基麥克風裝置的由遮罩罩合於電路板的一側而形成聲腔中，隔離件將聲腔隔離出與至少部分相鄰的差分式矽基麥克風晶片的背腔對應的子聲腔，這樣能夠有效降低進入各差分式矽基麥克風晶片的背腔的聲波在矽基麥克風裝置的聲腔內繼續傳播的概率或強度，降低聲波對其他差分式矽基麥克風晶片造成的干擾，有效提高各差分式麥克風晶片的拾音精度，進而提高矽基麥克風裝置輸出的音訊信號的品質。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐瞭解到。

100:電路板

110:進聲孔

200:遮罩

210:聲腔

300:差分式矽基麥克風晶片

300a:第一差分式矽基麥克風晶片

300b:第二差分式矽基麥克風晶片

301:第一麥克風結構

301a:第一差分式矽基麥克風晶片的第一麥克風結構

301b:第二差分式矽基麥克風晶片的第一麥克風結構

302:第二麥克風結構

302a:第一差分式矽基麥克風晶片的第二麥克風結構

302b:第二差分式矽基麥克風晶片的第二麥克風結構

303:背腔

303a:第一差分式矽基麥克風晶片的背腔

303b:第二差分式矽基麥克風晶片的背腔

310:上背極板

310a:第一上背極板

310b:第二上背極板

311:上氣流孔

312:上背極板電極

312a:第一上背極板的上背極板電極

312b:第二上背極板的上背極板電極

313:上氣隙

320:下背極板

320a:第一下背極板

320b:第二下背極板

321:下氣流孔

322:下背極板電極

322a:第一下背極板的下背極板電極

322b:第二下背極板的下背極板電極

323:下氣隙

330:半導體振膜

330a:第一半導體振膜

330b:第二半導體振膜

331:半導體振膜電極

331a:第一半導體振膜的半導體振膜電極

331b:第二半導體振膜的半導體振膜電極

340:矽基板

340a:第一矽基板

340b:第二矽基板

341:通孔

350:第一絕緣層

360:第二絕緣層

370:第三絕緣層

380:導線

400:控制晶片

500:隔離件

本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

第1圖為本發明實施例提供的一種矽基麥克風裝置的結構示意圖；

第2圖為本發明實施例提供的一種矽基麥克風裝置中差分式矽基麥克風晶片的結構示意圖；

第3圖為本發明實施例提供的一種矽基麥克風裝置中兩差分式矽基麥克風晶片的一種電連接結構示意圖；

第4圖為本發明實施例提供的一種矽基麥克風裝置中兩差分式矽基麥克風晶片的另一種電連接結構示意圖。

下面詳細描述本發明，本發明的實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的部件或具有相同或類似功能的部件。此外，如果已知技術的詳細描述對於示出的本發明的特徵是不必要的，則將其省略。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)，具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語，應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，並且除非像這裡一樣被特定定義，否則不會用理想化或過於正式的含義來解釋。

本技術領域技術人員可以理解，除非特意聲明，這裡使用的單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括複數形式。應該進一步理解的是，本發明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特徵、整數、元件和/或元件，但是並不排除存在或添加一個或多個其他特徵、整數、元件、元件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這裡使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或無線耦接。這裡使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關聯的列出項的全部或任一單元和全部組合。

本發明的發明人進行研究發現，隨著智慧音箱等IOT(The Internet of Things，物聯網)設備的普及，使用者要對正在發聲的智慧設備使用語音命令不是一件容易的事情，例如：對正在播放音樂的職能音箱發出打斷、喚醒等語音指令，或是利用手機的免提模式(即hands-free operation)進行通話交流時。使用者往往需要儘量靠近IOT設備，用專設的喚醒詞打斷正在播放的音樂，隨後再進行人機交互。在這些典型的語音交互場景中，由於IOT設備在使用中，因為自身在播放音樂或通過揚聲器發聲，造成了機身的振動，而這類振動又被IOT設備上的麥克風所拾取，使得回聲消除的效果不佳。這個現象，在播放著音樂的手機、TWS(True Wireless Stereo，真正無線身歷聲)耳機、掃地機器人、智慧空調、智慧油煙機等振動較大的智慧家居產品上表現得尤其明顯。

本發明的發明人進行研究還發現，若採用多麥克風晶片的矽基麥克風裝置，可以有效實現降噪。本發明的發明人同時注意到，若多麥克風晶片接收的聲波能量不一致，能量較大的聲波可能會在矽基麥克風裝置的聲腔內繼續傳播，對其他麥克風晶片造成干擾(聲腔的容積越小，該干擾越明顯)，這會降低其他麥克風晶片的拾音精度，進而影響矽基麥克風裝置輸出的音訊信號的品質。

本發明提供的矽基麥克風裝置及電子設備，旨在解決現有技術的如上技術問題。

下面以具體實施例對本發明的技術方案以及本發明的技術方案如何解決上述技術問題進行詳細說明。

本發明實施例提供了一種矽基麥克風裝置，該矽基麥克風裝置的結構示意圖如第1圖所示，包括：電路板100，遮罩200，至少兩個差分式矽基麥克風晶片300和隔離件500。

電路板100開設有至少一個進聲孔110。

遮罩200罩合於電路板100的一側形成聲腔210。

至少兩個差分式矽基麥克風晶片300均設置於電路板100的一側，且位於聲腔210內。部分差分式矽基麥克風晶片300的背腔303與進聲孔110一一對應地連通。

隔離件500位於聲腔210內，將聲腔210隔離出與至少部分相鄰的差分式矽基麥克風晶片300的背腔303對應的子聲腔210。

在本實施例中，矽基麥克風裝置採用至少兩個差分式矽基麥克風晶片300的拾音結構，需要說明的是，第1圖中的矽基麥克風裝置僅示例為兩個差分式矽基麥克風晶片300。

部分差分式矽基麥克風晶片300的背腔303與進聲孔110一一對應地連通，使得外界的聲波以及電子設備自身的噪音均能作用到該差分式矽基麥克風晶片300，並由該差分式矽基麥克風晶片300生成聲音電信號和噪音電信號的混合電信號。

另一部分差分式矽基麥克風晶片300的背腔303可以被電路板100封閉，從而可以阻擋絕大部分外界的聲波進入，而電子設備自身的噪音能作用到該差分式矽基麥克風晶片300，並由該差分式矽基麥克風晶片300生成噪音電信號。

再配合後續手段將混合電信號與噪音電信號進一步處理，即可實現降噪、提高輸出的音訊信號的品質。

並且，矽基麥克風裝置的由遮罩200罩合於電路板100的一側而形成聲腔210中，隔離件500將聲腔210隔離出與至少部分相鄰的差分式矽基麥克風晶片300的背腔303對應的子聲腔210，這樣能夠有效降低進入各差分式矽基麥克風晶片300的背腔303的聲波在矽基麥克風裝置的聲腔210內繼續傳播的概率或強度，降低聲波對其他差分式矽基麥克風晶片300造成的干擾，有效提高各差分式麥克風晶片300的拾音精度，進而提高矽基麥克風裝置輸出的音訊信號的品質。

可選地，差分式矽基麥克風晶片300通過矽膠與電路板100固定連接。

遮罩200與電路板100之間圍合成相對封閉的聲腔210。為了起到對聲腔210內的各差分式矽基麥克風晶片300等器件遮罩電磁干擾的作用，可選地，遮罩200包括金屬外殼，金屬外殼與電路板100電連接。

可選地，遮罩200通過錫膏或導電膠與電路板100的一側固定連接。

可選地，電路板100包括PCB(Printed Circuit Board，印製電路板100)。

可選地，隔離件500可以採用單板狀結構，也可以採用筒狀結構，還可以採用蜂窩狀結構。

在一些可能的實施方式中，如第1圖所示，本發明實施例的隔離件500的一端向遮罩200延伸，隔離件500的另一端至少延伸至差分式矽基麥克風晶片300遠離電路板100的一側。

在本實施例中，隔離件500的一端向遮罩200延伸，另一端至少延伸至差分式矽基麥克風晶片300遠離電路板100的一側，這樣可以借助遮罩200以及差分式矽基麥克風晶片300的結構，與隔離件500一起構成具有一定包圍度的子聲腔210，即對通過差分式矽基麥克風晶片300的背腔303的聲波形成一定的包圍，進而可以降低進入聲波在矽基麥克風裝置的聲腔210內繼續傳播的概率或強度，降低聲波對其他差分式矽基麥克風晶片300造成的干擾，有效提高各差分式矽基麥克風晶片300的拾音精度，進而提高矽基麥克風裝置輸出的音訊信號的品質。

可選地，如第1圖所示，本發明實施例的上述隔離件500的一端與遮罩200連接。即，由隔離件500隔離出的相鄰子聲腔210，靠近遮罩200一側完全被隔斷，可以強化相鄰子聲腔210之間的隔離度，可以進一步降低聲波對其他差分式矽基麥克風晶片300造成的干擾，有效提高各差分式矽基麥克風晶片300的拾音精度，進而提高矽基麥克風裝置輸出的音訊信號的品質。

可選地，本發明實施例的隔離件500的另一端與電路板100 的一側連接。即，由隔離件500隔離出的相鄰子聲腔210，靠近電路板100一側完全被隔斷，可以強化相鄰子聲腔210之間的隔離度，可以進一步降低聲波對其他差分式矽基麥克風晶片300造成的干擾，有效提高差分式矽基麥克風晶片300的拾音精度，進而提高矽基麥克風裝置輸出的音訊信號的品質。

在一些可能的實施方式中，如第1圖所示，本發明實施例的至少兩個差分式矽基麥克風晶片300為偶數個，每兩個差分式矽基麥克風晶片300中的一個差分式矽基麥克風晶片300的背腔303與進聲孔110連通。

在本實施例中，每兩個差分式矽基麥克風晶片300中，一個差分式矽基麥克風晶片300的背腔303通過電路板100上的進聲孔110與外界連通，另一個差分式矽基麥克風晶片300的背腔303被電路板100封閉。

具體地，第一差分式矽基麥克風晶片300a的背腔303a通過電路板100上的進聲孔110與外界連通，使得外界的聲波以及電子設備自身的噪音均能作用到第一差分式矽基麥克風晶片300a，並由第一差分式矽基麥克風晶片300a生成聲音電信號和噪音電信號的混合電信號。

第二差分式矽基麥克風晶片300b的背腔303b被電路板100封閉，可阻擋絕大部分外界的聲波進入，而電子設備自身的噪音能作用到第二差分式矽基麥克風晶片300b，並由第二差分式矽基麥克風晶片300b生成噪音電信號。

本發明的發明人考慮到，矽基麥克風裝置內的多麥克風晶片需要協作實現降噪。為此，本發明為各差分式矽基麥克風晶片的電連接方式提供如下一種可能的實現方式：

如第2圖所示，本發明實施例的每兩個差分式矽基麥克風晶片300中，一個差分式矽基麥克風晶片300的第一麥克風結構301，與另一個差分式矽基麥克風晶片300的第二麥克風結構302電連接，一個差分式矽基麥克風晶片300的第二麥克風結構302，與另一個差分式矽基麥克風晶片300的第一麥克風結構301電連接。

在本實施例中，為便於描述，本文將差分式矽基麥克風晶片 300中遠離電路板100的一側的一個麥克風結構定義為第一麥克風結構301，將差分式矽基麥克風晶片300中靠近電路板100的一側的一個麥克風結構定義為第二麥克風結構302。

由於在聲波的作用下，差分式矽基麥克風晶片300中的第一麥克風結構301與第二麥克風結構302會分別產生變化量幅度相同、符號相反的電信號。因此本發明實施例將第一差分式矽基麥克風晶片300a的第一麥克風結構301a，與第二差分式矽基麥克風晶片300b的第二麥克風結構302b電連接，第一差分式矽基麥克風晶片300a的第二麥克風結構302a，與第二差分式矽基麥克風晶片300b的第一麥克風結構301b電連接，可以將第一差分式矽基麥克風晶片300a生成的聲音電信號和噪音電信號的混合電信號與第二差分式矽基麥克風晶片300b生成的變化量幅度相同、符號相反的噪音電信號進行疊加，從而實現通過物理降噪的方式削弱或抵消混合電信號中的同源噪音信號，進而提高音訊信號的品質。

在一些可能的實施方式中，如第3圖所示，本發明實施例的差分式矽基麥克風晶片300包括層疊並間隔設置的上背極板310、半導體振膜330和下背極板320。

上背極板310和半導體振膜330構成第一麥克風結構301的主體。半導體振膜330和下背極板320構成第二麥克風結構302的主體。

上背極板310和下背極板320分別與進聲孔110對應的部分均設有若干氣流孔。

具體地，上背極板310和半導體振膜330之間、以及半導體振膜330和下背極板320之間均具有間隙，例如氣隙。

為便於描述，本文將差分式矽基麥克風晶片300中遠離電路板100的一側的一個背極板定義為上背極板310，將差分式矽基麥克風晶片300中靠近電路板100的一側的一個背極板定義為下背極板320。

在本實施例中，半導體振膜330被第一麥克風結構301和第二麥克風結構302共用。半導體振膜330可採用較薄、韌性較好的結構，可以在聲波的作用下發生彎曲形變；上背極板310和下背極板320均可採用比半導體振膜330的厚度大許多、且剛性較強的結構，不易發生形變。

具體地，半導體振膜330可以與上背極板310平行佈置並由上氣隙313隔開，從而形成第一麥克風結構301的主體；半導體振膜330可以與下背極板320平行佈置並由下氣隙323隔開，從而形成第二麥克風結構302的主體。可以理解的是，半導體振膜330與上背極板310之間、以及半導體振膜330與下背極板320之間均用於形成電場(不導通)。由進聲孔110進入的聲波可以通過背腔303、下背極板320上的下氣流孔321與半導體振膜330接觸。

當聲波進入差分式矽基麥克風晶片300的背腔303時，半導體振膜330受聲波的作用會發生形變，該形變會引起半導體振膜330與上背極板310、下背極板320之間的間隙發生變化，會帶來半導體振膜330與上背極板310之間電容的變化，以及半導體振膜330與下背極板320之間電容的變化，即實現了將聲波轉換為電信號。

對於單個差分式矽基麥克風晶片300而言，通過在半導體振膜330與上背極板310之間施加偏壓後，在半導體振膜330與上背極板310之間的間隙內就會形成上電場。同樣的，通過在半導體振膜330與下背極板320之間施加偏壓後，在半導體振膜330與下背極板320的間隙內就會形成下電場。由於上電場和下電場的極性正好相反，當半導體振膜330受聲波作用而上、下彎曲時，第一麥克風結構301的電容變化量與第二麥克風結構302的電容變化量幅度相同、符號相反。

可選地，半導體振膜330可採用多晶矽材料，半導體振膜330的厚度不大於1微米，在較小的聲波作用下也會產生變形，靈敏度較高；上背極板310和下背極板320均可採用剛性比較強、且厚度為幾微米的材料製造，並在上背極板310上刻蝕有多個上氣流孔311、在下背極板320上刻蝕有多個下氣流孔321。因此，當半導體振膜330受聲波作用產生形變時，上背極板310、下背極板320都不會受到影響而產生形變。

可選地，半導體振膜330與上背極板310或下背極板320之間的間隙分別為幾微米，即微米級。

在一些可能的實施方式中，如第3圖所示，本發明實施例的每兩個差分式矽基麥克風晶片300包括的第一差分式矽基麥克風晶片300a和第二差分式矽基麥克風晶片300b。

第一差分式矽基麥克風晶片300a的第一上背極板310a，與第二差分式矽基麥克風晶片300b的第二下背極板320b電連接，用於形成第一路信號。

第一差分式矽基麥克風晶片300a的第一下背極板320a，與第二差分式矽基麥克風晶片300b的第二上背極板310b電連接，用於形成第二路信號。

前文已經詳細說明，單個差分式矽基麥克風晶片300中，第一麥克風結構301的電容變化量與第二麥克風結構302的電容變化量幅度相同、符號相反，同理，在每兩個差分式矽基麥克風晶片300中，一個差分式矽基麥克風晶片300的上背極板310和另一個差分式矽基麥克風晶片300的下背極板320處的電容變化量幅度相同、符號相反。

因此，在本實施例中，由第一差分式矽基麥克風晶片300a的第一上背極板310a處生成的聲音電信號和噪音電信號的混合電信號，與第二差分式矽基麥克風晶片300b的第二下背極板320b處生成的噪音電信號相疊加得到的第一路信號，可以削弱或抵消混合電信號中的同源噪音信號，進而提高第一路信號的品質。

同樣地，由第一差分式矽基麥克風晶片300a的第一下背極板320a處生成的聲音電信號和噪音電信號的混合電信號，與第二差分式矽基麥克風晶片300b的第二上背極板310b處生成的噪音電信號相疊加得到的第二路信號，可以削弱或抵消混合電信號中的同源噪音信號，進而提高第二路信號的品質。

具體地，可通過導線380將第一上背極板310a的上背極板電極312a，與第二下背極板320b的下背極板電極322b電連接，用於形成第一路信號；可通過導線380將第一下背極板320a的下背極板電極322a，與第二上背極板310b的上背極板電極312b電連接，用於形成第二路信號。

在一些可能的實施方式中，如第3圖所示，本發明實施例的第一差分式矽基麥克風晶片300a的第一半導體振膜330a，與第二差分式矽基麥克風晶片300b的第二半導體振膜330b電連接，且第一半導體振膜330a與第二半導體振膜330b中的至少一個用於與恒壓源電連接。

在本實施例中，第一差分式矽基麥克風晶片300a的第一半導體振膜330a，與第二差分式矽基麥克風晶片300b的第二半導體振膜330b電連接，可以使兩個差分式矽基麥克風晶片300的半導體振膜330具有相同的電位，即可以統一兩個差分式矽基麥克風晶片300產生電信號的基準。

具體地，可通過導線380分別與第一半導體振膜330a的半導體振膜電極331a，以及第二半導體振膜330b的半導體振膜電極331b電連接。

可選地，可將所有差分式矽基麥克風晶片300的半導體振膜330電連接，以使各差分式矽基麥克風晶片300產生電信號的基準一致。

在一些可能的實施方式中，如第1圖所示，矽基麥克風裝置還包括控制晶片400。

控制晶片400位於聲腔210內，與電路板100電連接。

第一上背極板310a與第二下背極板320b中的一個，與控制晶片400的一個信號輸入端電連接。第一下背極板320a與第二上背極板310b中的一個，與控制晶片400的另一個信號輸入端電連接。

在本實施例中，控制晶片400用於接收前述各差分式矽基麥克風晶片300輸出的已完成物理除噪的兩路信號，可以對該兩路信號進行二級除噪等處理，再向下一級設備或元器件輸出。

可選地，控制晶片400通過矽膠或紅膠與電路板100固定連接。

可選地，控制晶片400包括專用積體電路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)晶片。由於控制晶片400收到的音訊信號是已完成物理除噪的，因此此處的控制晶片400無需具備差分功能，採用普通的控制晶片400即可。針對不同的應用場景，專用積體電路晶片的輸出信號可能是單端的，也可能是差分輸出。

在一些可能的實施方式中，如第2圖所示，差分式矽基麥克風晶片300包括矽基板340。

第一麥克風結構301和第二麥克風結構302層疊設置於矽基板340的一側。

矽基板340上具有用於形成背腔303的通孔341，通孔341與第一麥克風結構301、以及第二麥克風結構302均對應。矽基板340遠離第一麥克風結構301和第二麥克風結構302的一側，與電路板100固定連接，通孔341與進聲孔110連通。

在本實施例中，矽基板340為第一麥克風結構301和第二麥克風結構302提供承載，矽基板340上具有用於形成背腔303的通孔341，可利於聲波進入差分式矽基麥克風晶片300，並可以分別作用於第一麥克風結構301和第二麥克風結構302，使得第一麥克風結構301和第二麥克風結構302生成差分電信號。

在一些可能的實施方式中，如第2圖所示，差分式矽基麥克風晶片300還包括圖案化的：第一絕緣層350，第二絕緣層360和第三絕緣層370。

矽基板340、第一絕緣層350、下背極板320、第二絕緣層360、半導體振膜330、第三絕緣層370以及上背極板310，依次層疊設置。

在本實施例中，下背極板320與矽基板340之間通過圖案化的第一絕緣層350隔開，半導體振膜330與上背極板310之間通過圖案化的第二絕緣層360隔開，上背極板310與半導體振膜330之間通過圖案化的第三絕緣層370隔開，形成各導電層之間的電隔離，避免各導電層發生短路、降低信號精度。

可選地，第一絕緣層350、第二絕緣層360以及第三絕緣層370 均可在全面成膜後通過刻蝕工藝實現圖案化，去除對應通孔341區域的絕緣層部分以及用於製備電極的區域的絕緣層部分。

需要說明的是，本發明上述各實施例中的矽基麥克風裝置採用單振膜(如：半導體振膜330)、雙背極(如：上背極板310和下背極板320)所實現的差分式矽基麥克風晶片300來示例。其中，差分式矽基麥克風晶片300除了單振膜、雙背極的設置方式之外，也可以是雙振膜、單背極的方式，或者是其他的差分式結構。

本發明的發明人考慮到，矽基麥克風裝置內的多差分式麥克風晶片需要協作實現降噪。為此，本發明為各差分式矽基麥克風晶片的電連接方式提供如下另一種可能的實現方式：

本發明實施例的矽基麥克風裝置還包括差分式控制晶片。

如第4圖所示，至少兩個差分式矽基麥克風晶片300中，所有的差分式矽基麥克風晶片300的第一麥克風結構301依次電連接後，與差分式控制晶片的一路輸入端電連接。所有的差分式矽基麥克風晶片300的第二麥克風結構302依次電連接後，與差分式控制晶片的另一路輸入端電連接。

在本實施例中，各差分式矽基麥克風晶片300的第一麥克風結構301依次電連接、同時各差分式矽基麥克風晶片300的第二麥克風結構302依次電連接，拾音時可以形成兩路變化量幅度相同、符號相反的音訊信號，每路音訊信號是混合電信號(包括聲音電信號和噪音電信號)與噪音信號的疊加信號。兩路變化量幅度相同、符號相反的音訊信號送入差分式控制晶片內進行差分處理，從而可減小共模雜訊，提高信噪比和聲壓超載點，進而提高音質。

本實施例中各差分式矽基麥克風晶片300的具體結構可以與前述各實施例提供的各差分式矽基麥克風晶片300的結構相同，在此不再贅述。

基於同一發明構思，本發明實施例提供了一種電子設備，該電子設備包括：如前述實施例提供的任一種矽基麥克風裝置。

在本實施例中，電子設備可以是手機、TWS(True Wireless Stereo，真正無線身歷聲)耳機、掃地機器人、智慧空調、智慧油煙機等振動較大的智慧家居產品。由於各電子設備採用了前述各實施例提供的矽基麥克風裝置，其原理和技術效果請參閱前述各實施例，在此不再贅述。

在本發明的一些實施例中，部分差分式矽基麥克風晶片300的背腔303與進聲孔110一一對應地連通，使得外界的聲波以及電子設備自身的噪音均能作用到該差分式矽基麥克風晶片300，並由該差分式矽基麥克風晶片300生成聲音電信號和噪音電信號的混合電信號。另一部分差分式矽基麥克風晶片300的背腔303可以被電路板100封閉，從而可以阻擋絕大部分外界的聲波進入，而電子設備自身的噪音能作用到該差分式矽基麥克風晶片300，並由該差分式矽基麥克風晶片300生成噪音電信號；再配合後續手段將混合電信號與噪音電信號進一步處理，即可實現降噪、提高輸出的音訊信號的品質。

在本發明的一些實施例中，在矽基麥克風裝置的由遮罩200罩合於電路板100的一側而形成聲腔210中，隔離件500將聲腔210隔離出與至少部分相鄰的差分式矽基麥克風晶片300的背腔303對應的子聲腔210，這樣能夠有效降低進入各差分式矽基麥克風晶片300的背腔303的聲波在矽基麥克風裝置的聲腔210內繼續傳播的概率或強度，降低聲波對其他差分式矽基麥克風晶片300造成的干擾，有效提高各差分式麥克風晶片300的拾音精度，進而提高矽基麥克風裝置輸出的音訊信號的品質。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本說明書的描述中，具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上所述僅是本發明的部分實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。