[实用新型]MEMS压电扬声器

说明书

本实用新型公开了一种MEMS压电扬声器，包括：基底，其中央区域为空心区域；有机振动膜层，位于基底的空心区域的上方，与基底存在间距；以及结构梁，呈辐条状分布，形成于基底之上，支撑有机振动膜，该结构梁自下而上依次包含：复合介质层和压电单元，在结构梁之间的空隙部分为结构槽；其中，结构梁和有机振动膜层构成压电复合振动膜。该MEMS压电扬声器的结构槽使得压电复合振动膜的应力得到释放，同时结构梁上的压电单元在电负载的作用下，使得压电复合振动膜容易产生较大幅度的振动，从而提高压电扬声器的灵敏度。

技术领域

本公开属于微电子机械系统技术领域，涉及一种MEMS压电扬声器。

背景技术

微机电系统(MEMS，Microelectro Mechanical Systems)器件是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型器件。与传统的器件相比，它具有体积小、重量轻、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的特点。MEMS扬声器具有体积小、功率小等优点。MEMS扬声器按照工作原理进行分类主要包括：MEMS电磁式扬声器和压电式扬声器。MEMS压电式扬声器具有功耗低、加工工艺简单等优点。但是灵敏度低是影响MEMS扬声器产业化的一个主要原因。推动MEMS压电扬声器的产业化意味着需要提高MEMS压电扬声器的灵敏度，因此提高MEMS压电扬声器的灵敏度是MEMS压电扬声器的产业化进程中亟需解决的技术问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种MEMS压电扬声器，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种MEMS压电扬声器，包括：基底，其中央区域为空心区域；有机振动膜层，位于基底的空心区域的上方，与基底存在间距；以及结构梁，呈辐条状分布，形成于基底之上，支撑有机振动膜，该结构梁自下而上依次包含：复合介质层和压电单元，在结构梁之间的空隙部分为结构槽；其中，所述结构梁和有机振动膜层构成压电复合振动膜。

在本公开的一些实施例中，压电单元自下而上依次包括：底电极、压电层、以及顶电极。

在本公开的一些实施例中，在底电极与压电层或顶电极与压电层之间至少存在一绝缘隔离层。

在本公开的一些实施例中，底电极和顶电极的结构为：导电单层膜结构或者导电多层膜结构。

在本公开的一些实施例中，压电层的厚度介于0.01μm～60μm之间；和/或底电极和顶电极的厚度介于0.01μm～5μm之间。

在本公开的一些实施例中，有机振动膜层的厚度介于0.01μm～30μm之间。

在本公开的一些实施例中，该MEMS压电扬声器，还包括：掩膜层，位于基底的背面；以及绝缘隔离层，形成于底电极之上，位于压电层周围，支撑顶电极，并隔离底电极与顶电极；其中，复合介质层、底电极、绝缘隔离层以及位于绝缘隔离层上方的顶电极构成外框，该外框与结构梁共同实现对有机振动膜的支撑。

在本公开的一些实施例中，在绝缘隔离层上包含一开口，使得底电极暴露出来，该开口为底电极压焊孔。

在本公开的一些实施例中，结构槽的数量介于2～30个之间。

在本公开的一些实施例中，复合介质层为两层或者多层膜结构，各层的厚度分别介于0.01μm～30μm之间。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开提供的MEMS压电扬声器，具有以下有益效果：