[发明专利]压电式麦克风及压电式麦克风装置

说明书

本发明提供了压电式麦克风及压电式麦克风装置，其中，压电式麦克风包括：具有收容腔的基底；固定于基底的悬臂梁，悬臂梁上设有压电叠层结构；设于基底与悬臂梁之间的牺牲层，以及设于悬臂梁上的结构层，结构层的厚度大于压电叠层结构的厚度，结构层的长度小于悬臂梁的长度。通过上述方式，本发明的压电式麦克风可以准确控制悬臂梁的锚定位置，从而提高麦克风的灵敏度，同时提高灵敏度和谐振频率的一致性。

【技术领域】

本发明涉及声电转换技术领域，具体涉及一种压电式麦克风及压电式麦克风装置。

【背景技术】

麦克风是一种声电转换类的换能器，能够把外界条件的声压信号转换成电信号进行输出，根据声压信号的不同特点形成不同的电信号，进行存储和运输，传递信号。

现有技术的压电麦克风首先在硅基底上生长一层牺牲层，在牺牲层上生长压电单元，之后刻蚀缝隙以形成悬臂梁结构，释放牺牲层使悬臂梁可以自由振动。但是，现有结构在释放牺牲层时难以将牺牲层的释放控制在悬臂梁的锚定位置，牺牲层释放的过多或过少都将影响麦克风的灵敏度以及谐振频率，从而导致灵敏度降低以及产品的一致性变差。

因此，有必要提供一种新的压电式麦克风及压电式麦克风装置以解决上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种压电式麦克风及压电式麦克风装置，能够准确控制悬臂梁的锚定位置，从而提高麦克风的灵敏度，同时提高灵敏度和谐振频率的一致性。

本发明的技术方案如下：

一方面提供一种压电式麦克风，包括：

具有收容腔的基底；

固定于所述基底的悬臂梁，所述悬臂梁上设有压电叠层结构；

设于所述基底与所述悬臂梁之间的牺牲层，以及

设于所述悬臂梁上的结构层，所述结构层的厚度大于所述压电叠层结构的厚度，所述结构层的长度小于所述悬臂梁的长度。

根据本发明的一个实施例，所述悬臂梁包括固定于所述基底上的固定部和自所述固定部延伸并悬设置于所述收容腔上的自由部，所述结构层的一端固定在所述基底上，所述结构层的另一端固定在所述固定部上。

根据本发明的一个实施例，所述固定部上设有预设锚定位置，所述结构层从所述固定部的端部延伸至所述预设锚定位置。

根据本发明的一个实施例，所述结构层的形状和固定位置通过刻蚀方式控制。

根据本发明的一个实施例，所述结构层采用氮化硅材料制成。

根据本发明的一个实施例，所述悬臂梁的形状为矩形、梯形、三角形和扇形中的一种。

根据本发明的一个实施例，所述悬臂梁设置多个，且相邻两个悬臂梁之间设置有间隙，每个所述悬臂梁上均设有所述结构层。

根据本发明的一个实施例，所述压电叠层结构包括自上而下依次叠设的上电极层、压电层以及下电极层。

根据本发明的一个实施例，所述压电叠层结构包括自上而下依次叠设的上电极层、上压电层、中间电极层、下压电层以及下电极层。

另一方面提供一种压电式麦克风装置，包括：多个所述的压电式麦克风，多个所述压电式麦克风呈阵列结构分布。

本发明的有益效果在于：通过在悬臂梁上设置结构层，由于结构层的刚性较大，可以作为悬臂梁的锚定位置，通过控制结构层的固定位置，从而提高麦克风的灵敏度，同时提高灵敏度和谐振频率的一致性，避免了利用释放牺牲层控制悬臂梁的锚定位置，从而使牺牲层的释放可以在较大范围内波动而不影响麦克风的性能，。

【附图说明】

图1为本发明实施例的压电式麦克风的立体结构示意图；