[实用新型]压电MEMS麦克风及其阵列

说明书

本实用新型提供了一种压电MEMS麦克风及其阵列，所述麦克风包括具有背腔的基底、设置于所述基底上的支撑部以及固定于所述支撑部的压电膜片，所述压电膜片包括固定于所述支撑部的锚定部及与所述锚定部相连的活动部，所述活动部沿所述基底的轴向的正投影落入所述背腔内，所述活动部连续弯折形成波浪形结构；所述波浪形结构包括自所述压电膜片背离所述背腔的第一表面朝向所述背腔凹陷的若干第一凹槽以及自所述压电膜片靠近所述背腔的第二表面背离所述背腔凹陷的若干第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽交错设置。通过以上方式，可提高压电膜片在外界声压下的形变和位移量，从而增加电压输出，提高麦克风的灵敏度，且降低压电膜片的残余应力。

【技术领域】

本实用新型涉及声电技术领域，具体涉及一种压电MEMS麦克风及其阵列。

【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。

请参阅图1，为现有技术的MEMS麦克风，图1中基底为C，支撑部 B和压电单元A依次叠设在基底C上，压电单元A都是平整的分布在支撑部B上方。现有结构在外界声压的作用下，压电单元A的弯曲量不是很大，一般在30nm左右的量级，这就在一定程度上限制了灵敏度的提高；另外，压电单元如果沉积工艺不能精确控制，则会在制备完成后会有很大的应力，导致稳态翘曲量很大，后续也会影响封装尺寸；由此造成该结构的工艺要求较高。

因此，有必要提供一种新的压电MEMS麦克风及其阵列以解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种压电MEMS麦克风及其阵列，以解决现有技术中由于平坦分布的压电单元，造成形变量小，导致产生的输出电压也较小，灵敏度低的缺陷。

本实用新型的技术方案如下：提供了一种压电MEMS麦克风，所述压电MEMS麦克风包括：

具有背腔的基底、沿着背腔设置于所述基底上的支撑部以及固定于所述支撑部的压电膜片，所述压电膜片包括固定于所述支撑部的锚定部及与所述锚定部相连的活动部，所述活动部沿所述基底的轴向的正投影落入所述背腔内，所述活动部连续弯折形成波浪形结构，

所述波浪形结构包括自所述压电膜片背离所述背腔的第一表面朝向所述背腔凹陷的若干第一凹槽以及自所述压电膜片靠近所述背腔的第二表面背离所述背腔凹陷的若干第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽交错设置。

优选的，所述压电膜片还包括与所述活动部远离所述锚定部一侧延伸出来的延伸部，所述延伸部沿所述基底的轴向的正投影落入所述背腔内，所述延伸部、所述第二凹槽以及所述锚定部远离所述背腔的一侧齐平。

优选的，所述第一凹槽以及所述第二凹槽呈U型。

优选的，所述压电膜片包括依次叠设于所述支撑部上的下电极层、上电极层以及夹设于所述上电极层和所述下电极层之间的压电层。

优选的，所述压电膜片包括依次叠设于所述支撑部上的下电极层、上电极层、中间电极层、夹设于所述上电极层和所述中间电极层之间的第一压电层以及夹设于所述下电极层和所述中间电极层之间的第二压电层。

优选的，所述锚定部、所述支撑部以及所述基底远离所述背腔一侧齐平。

本实用新型还提供了一种压电MEMS麦克风阵列，包括多个如以上所述的压电MEMS麦克风，多个所述压电MEMS麦克风呈阵列排布。