[发明专利]压电MEMS麦克风及压电MEMS麦克风的制备方法

说明书

本发明提供了压电MEMS麦克风及压电MEMS麦克风的制备方法,压电MEMS麦克风包括若干个压电MEMS单元，压电MEMS单元包括基底、支撑件和膜片结构，基底包括围成收容腔的环形周壁，支撑件包括设于收容腔并与周壁间隔设置的悬置支撑部及自周壁延伸至悬置支撑部的延伸臂，膜片结构部分固定于悬置支撑部，膜片结构具有与悬置支撑部连接的锚定部及与锚定部连接并悬置于收容腔的活动部，压电MEMS单元通过设置支撑件将膜片结构部分固定于设于基底形成的收容腔内的悬置支撑部，改变了膜片结构的锚点位置，降低了支撑件在膜片结构弯曲过程的形变程度，而且本发明的支撑件能够避免传统的背腔刻蚀工艺对膜片结构的影响。

【技术领域】

本发明涉及声电转换技术领域，尤其涉及一种压电MEMS麦克风及压电 MEMS麦克风的制备方法。

【背景技术】

现有技术的压电MEMS麦克风采用的是振膜101弯曲和悬臂梁102弯曲 的方式在锚点的位置(如图16和17中箭头所示)产生较大的应力从而使 覆盖其上的压电薄膜受压产生电荷输出；对于振膜型结构，由于在锚点位 置覆盖压电薄膜后其刚度会有一定增加，因此相同的压力条件下所受的应 力与未覆盖压电层相比会有一定的减小，从而导致输出电压减少，故该结 构灵敏度相对较低，难以进行实际应用；对于悬臂梁结构，由于膜层结构 应力的存在会导致悬臂梁的变形较大(微米级)，并且如果结构中有多个对 称悬臂梁，难免会造成悬臂梁的弯曲程度不同，这就对后续的封装技术提 出了更高要求。

因此，有必要提供一种新的压电MEMS麦克风。

【发明内容】

本发明的第一个目的在于提供一种灵敏性高、能够降低支撑件在膜片 结构弯曲过程的形变程度的压电MEMS麦克风。

本发明的技术方案如下：

一种压电MEMS麦克风，包括至少一个压电MEMS单元，所述压电 MEMS单元包括：

基底，包括围成收容腔的环形周壁；

支撑件，包括设于所述收容腔并与所述周壁间隔设置的悬置支撑部及 自所述周壁延伸至所述悬置支撑部的延伸臂；

膜片结构，部分固定于所述悬置支撑部，所述膜片结构具有固定于所 述悬置支撑部连接的锚定部及与所述锚定部连接的活动部，所述活动部沿 所述基底的轴向的正投影落入所述收容腔内。

作为一种改进方式，所述基底包括位于所述活动部靠近所述支撑件一 侧的第一基板，所述收容腔包括形成于所述第一基板的第一腔体，所述周 壁包括围成所述第一腔体的第一周壁，所述延伸臂自所述第一周壁延伸至 所述悬置支撑部，所述悬置支撑部设于所述第一腔体并与所述第一周壁间 隔设置。

作为一种改进方式，所述悬置支撑部朝向所述膜片结构的一侧面与所 述第一基板朝向所述膜片结构的一侧面平齐，所述膜片结构悬置于所述第 一腔体外。

作为一种改进方式，所述基底还包括叠设于所述第一基板的第二基板， 所述收容腔还包括形成于所述第二基板的第二腔体，所述周壁还包括围成 所述第二腔体的第二周壁，所述膜片结构悬置于所述第二腔体并与所述第 二周壁间隔设置。

作为一种改进方式，所述基底包括第一基板和设于所述第一基板的支 撑板，所述收容腔包括形成于所述第一基板的第一腔体和形成于所述支撑 板的第三腔体，所述周壁包括围成所述第一腔体的第一周壁和围成所述第 三腔体的第三周壁，所述延伸臂自所述第三周壁延伸至所述悬置支撑部， 所述悬置支撑部设于所述第三腔体并与所述第三周壁间隔设置。

作为一种改进方式，所述第三周壁包括与所述活动部正对且间隔设置 的外延壁以及设置在所述外延壁与所述第一基板之间的固定壁，所述延伸 臂自所述固定壁延伸，所述外延壁沿垂直于所述活动部的振动方向的方向 上的厚度小于所述固定壁。

作为一种改进方式，所述悬置支撑部与所述固定壁正对。