[发明专利]一种压电式麦克风及其制备工艺

说明书

本发明提供了一种压电式麦克风及其制备工艺，压电式麦克风包括具有背腔的基底和设于所述基底上的压电振膜，所述压电振膜包括固定于所述基底上的振膜层以及固定于所述振膜层上的压电单元，所述压电式麦克风还包括罩盖在所述振膜层上方的壳体，所述壳体和所述振膜层合围形成容置所述压电单元的收容腔，所述收容腔为真空环境。本发明可以增大压电单元的输出电压，提高压电式麦克风的灵敏度。

【技术领域】

本发明属于麦克风技术领域，尤其涉及一种压电式麦克风及其制备工艺。

【背景技术】

MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)麦克风是一种利用微机械加工技术制作出来的电能换声器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、轻薄化发展，MEMS麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。压电式MEMS麦克风相比于传统的电容式MEMS麦克风具有很多优势，包括防尘性和防水性以及较高的最大输出声压(AOP)等。

相关技术中，压电式MEMS麦克风振膜由多个膜片组成，并且多个膜片通过弹性连接固定在开有背腔的基底上，振膜的上下部分都是空气。该压电式MEMS麦克风在进行封装后，密闭空气环境阻碍了振膜的运动，从而导致压电单元的输出电压减小，MEMS麦克风的灵敏度大幅下降。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种压电式麦克风及其制备工艺，旨在增大压电单元的输出电压，提高压电式麦克风的灵敏度。

本发明的技术方案如下：一种压电式麦克风，包括具有背腔的基底和设于所述基底上的压电振膜，所述压电振膜包括固定于所述基底上的振膜层以及固定于所述振膜层上的压电单元，其特征在于：所述压电式麦克风还包括罩盖在所述振膜层上方的壳体，所述壳体和所述振膜层合围形成容置所述压电单元的收容腔，所述收容腔为真空环境。

进一步地，所述壳体为硅、氮化硅、聚乙烯或玻璃材质。

进一步地，所述基底包括合围形成所述背腔的侧壁，所述压电单元沿所述振膜层的振动方向的正投影与所述侧壁沿所述振膜层的振动方向的正投影部分重叠。

进一步地，所述振膜层为整体连续结构。

进一步地，所述压电单元包括多个压电片，多个所述压电片中心对称设置，相邻两个所述压电片之间间隔设置。

进一步地，所述压电单元包括依次叠设于所述振膜层上的第一电极层、压电层以及第二电极层，所述第一电极层和所述第二电极层为铝、钼或钛材质，所述压电层为氮化铝、氧化锌、掺钪氮化铝或锆钛酸铅压电陶瓷材质。

进一步地，所述振膜层为氮化铝、多晶硅、二氧化硅或氮化硅材质。

本发明还提供了一种压电式麦克风的制备工艺，包括以下步骤：

步骤S1：提供基底，在所述基底的表面沉积第一氧化层；

步骤S2：在所述第一氧化层的表面沉积振膜层；

步骤S3：在所述振膜层的表面沉积压电单元；

步骤S4：对所述压电单元进行刻蚀；

步骤S5：在所述压电单元的表面沉积形成罩盖在所述振膜层上方的壳体，所述壳体和所述振膜层合围形成容置所述压电单元的收容腔；

步骤S6：对所述基底背离所述振膜层的另一表面进行刻蚀，形成背腔。

进一步地，步骤S5具体包括：

步骤S51：在所述压电单元的表面覆盖第二氧化层，并进行抛光和图案化处理；

步骤S52：在所述第二氧化层表面沉积第一密封层；

步骤S53：刻蚀所述第一密封层形成释放孔，释放所述第二氧化层形成所述收容腔；