一种换能组件、MEMS压电微扬声器及电子设备制造技术

技术编号:44468884 阅读:6 留言:0更新日期:2025-03-04 17:40
本技术涉及半导体技术领域,尤其是涉及一种换能组件、MEMS压电微扬声器及电子设备,该换能组件包括:振膜单元,包括层叠设置的至少两层钝化层;压电复合单元,设于振膜单元内相邻的两个钝化层之间。该换能组件中振膜单元包括两层钝化层,相较于现有技术中包含支撑层结构的振膜而言减少了支撑层,简化了制备工艺流程、生产成本,并且降低了振膜单元的刚度,从而使得振膜单元受压电驱动时,可以产生更大的偏移位移,从而输出更大的声压级。此外,换能组件为由振膜单元和压电复合单元组成的三明治结构,可以有效降低MEMS工艺过程中的残余应力,从而可以提高器件性能的一致性,以及器件的可靠性和良率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体,尤其是涉及一种换能组件、mems压电微扬声器及电子设备。


技术介绍

1、压电式mems扬声器在结构上具有尺寸小、厚度薄、可批量生产的特点,器件采用mems工艺性能一致性好、功耗低,易于集成化、智能化。为了使mems扬声器如mems麦克风一样得到更广泛的应用,业界致力于设计小尺寸、高性能的mems扬声器。

2、基于硅基底和压电薄膜材料构成的器件,在小尺寸与高性能需求中往往两者难以兼顾,且振膜的膜层结构通常包括支撑层,制作工艺复杂且材料的刚度高,使得压电驱动下振膜偏振位移受限,导致输出的声压级受限。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术的目的在于提供一种换能组件、mems压电微扬声器及电子设备。

2、第一方面,本技术实施例提供了一种换能组件,该换能组件包括:

3、振膜单元,包括层叠设置的至少两层钝化层;

4、压电复合单元,设于振膜单元内相邻的两个钝化层之间。

5、结合第一方面,压电复合单元至少有一个,设于振膜单元内部中间区域和/或边缘区域。

6、结合第一方面,压电复合单元有多个,包括第一压电复合单元,与第一压电复合单元在水平方向间隔设置的第二压电复合单元,和/或,在高度方向与第一压电复合单元层叠设置的第三压电复合单元。

7、结合第一方面,压电复合单元为单压电层结构或双压电层结构或多电极层结构。

8、结合第一方面,振膜单元上开槽缝隙得到具有弹簧结构的振膜单元。

9、结合第一方面,还包括柔性干膜,覆盖和/或填充于振膜单元上的开槽缝隙。

10、第二方面,本申请提供一种mems压电微扬声器,该mems压电微扬声器包括:硅衬底和上述的换能组件,硅衬底具有空腔。

11、结合第二方面,换能组件至少为两个,至少两个换能组件沿高度方向层叠设置,相邻的两个换能组件通过连接件进行连接。

12、结合第二方面,连接件包括:

13、边框,用于连接相邻的两个换能组件的边缘;

14、柔性连接件,用于连接相邻的两个换能组件的中心区域,以将相邻的两个换能组件柔性连接。

15、第三方面,本申请提供一种电子设备,电子设备包括上述的mems压电微扬声器。

16、本技术实施例带来了以下有益效果:本申请提供的换能组件、mems压电微扬声器及电子设备,该换能组件中振膜单元包括两层钝化层,相较于现有技术中包含支撑层结构的振膜而言减少了支撑层,简化了制备工艺流程、生产成本,并且降低了振膜单元的刚度,从而使得振膜单元受压电驱动时,可以产生更大的偏移位移,从而输出更大的声压级。此外,换能组件为由振膜单元和压电复合单元组成的三明治结构,可以有效降低mems工艺过程中的残余应力,从而可以提高器件性能的一致性,以及器件的可靠性和良率。进而在采用两个或多个相互间隔且堆叠级联的换能组件设置构成的mems压电扬声器,相比于单个mems换能振膜构成的压电扬声器,在不增加扬声器封装面积下,在同等激励下推动的空气量会更大,能够进一步提升器件的声压级spl输出,从而降低压电扬声器的面积,可满足小型化的要求。

17、本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

18、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种换能组件,其特征在于,所述换能组件包括:

2.根据权利要求1所述的换能组件,其特征在于,所述压电复合单元至少有一个,设于所述振膜单元内部中间区域和/或边缘区域。

3.根据权利要求1所述的换能组件,其特征在于,所述压电复合单元有多个,包括第一压电复合单元,与所述第一压电复合单元在水平方向间隔设置的第二压电复合单元,和/或,在高度方向与所述第一压电复合单元层叠设置的第三压电复合单元。

4.根据权利要求1所述的换能组件,其特征在于,所述压电复合单元为单压电层结构或双压电层结构或多电极层结构。

5.根据权利要求1所述的换能组件,其特征在于,所述振膜单元上开槽缝隙得到具有弹簧结构的所述振膜单元。

6.根据权利要求5所述的换能组件,其特征在于,还包括柔性干膜,覆盖和/或填充于所述振膜单元上的开槽缝隙。

7.一种MEMS压电微扬声器,其特征在于,所述MEMS压电微扬声器包括:硅衬底和如权利要求1-6任一项所述的换能组件,所述硅衬底具有空腔。

8.根据权利要求7所述的MEMS压电微扬声器,其特征在于,所述换能组件至少为两个,至少两个所述换能组件沿高度方向层叠设置,相邻的两个所述换能组件通过连接件进行连接。

9.根据权利要求8所述的MEMS压电微扬声器,其特征在于,所述连接件包括:

10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求7-9任一项所述的MEMS压电微扬声器。

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【技术特征摘要】

1.一种换能组件,其特征在于,所述换能组件包括:

2.根据权利要求1所述的换能组件,其特征在于,所述压电复合单元至少有一个,设于所述振膜单元内部中间区域和/或边缘区域。

3.根据权利要求1所述的换能组件,其特征在于,所述压电复合单元有多个,包括第一压电复合单元,与所述第一压电复合单元在水平方向间隔设置的第二压电复合单元,和/或,在高度方向与所述第一压电复合单元层叠设置的第三压电复合单元。

4.根据权利要求1所述的换能组件,其特征在于,所述压电复合单元为单压电层结构或双压电层结构或多电极层结构。

5.根据权利要求1所述的换能组件,其特征在于,所述振膜单元上开槽缝隙得到具有弹簧结构的所述振膜单元。...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄湘俊朱莉莉罗士忠肖晶晶龚芝伊
申请(专利权)人:湖北九峰山实验室
类型:新型
国别省市:

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