本发明专利技术涉及一种MEMS微型扬声器、MEMS微型扬声器的制备方法及电子设备。一种MEMS微型扬声器，所述MEMS微型扬声器包括支撑结构以及设置于所述支撑结构上的压电振膜，所述支撑结构上开设有背腔以裸露部分所述压电振膜；其中，所述压电振膜包括与所述背腔相对的低频区，所述低频区包括高频区和低频子区域，且所述低频子区域刚性小于所述高频区刚性。上述MEMS微型扬声器、MEMS微型扬声器的制备方法及电子设备，在同一个发声单体中能够同时发出高频频段声波和低频频段声波，从而延伸带宽范围；同时相比于传统的整合多个发声单体的方式，还能增大压电振膜的有效区域面积，减小MEMS微型扬声器整体尺寸。
【技术实现步骤摘要】
MEMS微型扬声器、MEMS微型扬声器的制备方法及电子设备
本专利技术涉及微电子
，特别是涉及一种MEMS微型扬声器、MEMS微型扬声器的制备方法及电子设备。
技术介绍
目前，扬声器逐渐向小型化发展，微型扬声器通过MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统）技术微缩组件尺寸同时达到批量制造的优势，从而受到人们的欢迎。而传统的MEMS微型扬声器延伸带宽范围时常需要整合两颗以上的独立发声单体，使得MEMS微型扬声器整体体积过大，不符合小型化需求。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种MEMS微型扬声器、MEMS微型扬声器的制备方法及电子设备。一种MEMS微型扬声器，所述MEMS微型扬声器包括支撑结构以及设置于所述支撑结构上的压电振膜，所述支撑结构上开设有背腔以裸露部分所述压电振膜；其中，所述压电振膜包括与所述背腔相对的低频区，所述低频区包括高频区和低频子区域，且所述低频子区域刚性小于所述高频区刚性。在其中一个实施例中，所述高频区位于所述低频区的中心区域。在其中一个实施例中，所述低频区在第一方向上的相对两个侧边固定于所述支撑结构上，所述压电振膜上沿所述低频区的另外两个侧边开设有第一狭缝。在其中一个实施例中，所述高频区在第二方向上的相对两个侧边与所述低频子区域连接，所述压电振膜上沿所述高频区的另外两个侧边开设有第二狭缝。在其中一个实施例中，所述压电振膜的高频区沿所述第二方向的垂直方向开设有第三狭缝，以将所述高频区至少划分为一个位于中间的中间高频子区域和两个位于边缘的边缘高频子区域。在其中一个实施例中，所述压电振膜包括第一电极层；所述第一电极层包括第一电极；所述第一电极包括位于所述中间高频子区域的中间高频第一子电极以及位于所述边缘高频子区域的边缘高频第一子电极；其中，在所述MEMS微型扬声器发音时，向所述中间高频第一子电极输入第一极性的电压，向所述边缘高频第一子电极输入第二极性的电压，所述第一极性和所述第二极性的极性相反。在其中一个实施例中，所述压电振膜上与所述背腔相对位置开设有多个环绕所述低频区边缘的第四狭缝；所述第四狭缝包括第一外段、连接段以及第一内段；所述第一内段和所述第一外段分别位于两个同心圆上，所述连接段的首尾分别与所述第一外段和所述第一内段相接。在其中一个实施例中，所述压电振膜上与所述背腔相对位置开设有多个环绕所述高频区边缘的第五狭缝以将所述低频区至少划分为位于中心的所述高频区和一个环绕所述高频区的所述低频子区域；所述第五狭缝包括第二外段、尾段以及第二内段；所述第二内段和所述第二外段分别位于两个同心圆上，所述第二外段和所述第二内段的对立端均分别连接有所述尾段。在其中一个实施例中，所述低频区的一端固定于所述支撑结构上，所述低频区的另一端为自由端。在其中一个实施例中，所述高频区的一端与所述低频子区域连接，所述高频区的另一端为自由端。一种MEMS微型扬声器的制备方法，所述方法包括：提供支撑结构；在所述支撑结构上形成压电振膜；对所述支撑结构进行刻蚀形成背腔，以裸露部分所述压电振膜；所述压电振膜与所述背腔相对位置处为低频区；以及在与所述背腔相对位置处于所述压电振膜上开设狭缝，以将所述低频区划分为高频区和低频子区域，且所述低频子区域刚性小于所述高频区刚性。一种电子设备，所述电子设备包括如上任意一项所述的MEMS微型扬声器。上述MEMS微型扬声器、MEMS微型扬声器的制备方法及电子设备，利用MEMS技术微缩组件尺寸以达到批量制造的优势；其通过在同一个压电振膜上形成包括高频区和低频子区域的低频区，使得在同一个发声单体能够同时发出高频频段声波和低频频段声波，从而延伸带宽范围；同时相比于传统的整合多个发声单体的方式，本申请在发出高频频段声波和低频频段声波时，高频区为共用区域，从而增大压电振膜的有效区域面积，减小MEMS微型扬声器整体尺寸。其中，高频区可以位于低频区的中心区域，压电振膜形变区域的中心区域一般是比较敏感的区域，因此将高频区设置在低频区中心区域能够提升高频区发声时的信噪比，从而MEMS微型扬声器容易获得更佳的高频性能。在其中一个实施例中，，压电振膜的高频区沿第二方向的垂直方向开设有第三狭缝，以将高频区至少划分为一个位于中间的中间高频子区域和两个位于边缘的边缘高频子区域。压电振膜包括第一电极层，第一电极层包括第一电极，第一电极包括位于中间高频子区域的中间高频第一子电极以及位于边缘高频子区域的边缘高频第一子电极。在MEMS微型扬声器发音时，向中间高频第一子电极输入第一极性的电压，向边缘高频第一子电极输入第二极性的电压，第一极性和第二极性的极性相反，由于中间高频子区域和边缘高频子区域的应力相反，因此可以使得压电振膜形变时高频区的位移量最大化，从而增大高频频段声波声压，提升MEMS微型扬声器声学性能。在其中一个实施例中，压电振膜上与背腔相对位置开设有多个环绕低频区边缘的第四狭缝，第四狭缝包括第一外段、连接段以及第一内段，第一内段和第一外段分别位于两个同心圆上，连接段的首尾分别与第一外段和第一内段相接；压电振膜上与背腔相对位置还可以开设多个环绕高频区边缘的第五狭缝以将低频区至少划分为位于中心的高频区和一个包围高频区的低频子区域，第五狭缝包括第二外段、尾段以及第二内段，第二内段和第二外段分别位于两个同心圆上，第二外段和第二内段的对立端均分别连接有尾段，第四狭缝和/或第五狭缝使得压电振膜的形变区域结构类似于弹簧结构，从而提高高频区和低频区敏感度，有利于得到声学性能更佳的MEMS微型扬声器。在其中一个实施例中，低频区的一个侧边固定于支撑结构上，低频区的另一端为自由端，低频区的压电振膜与支撑结构构成悬臂梁结构；类似的，高频区的一端与低频子区域连接，高频区的另一端为自由端，从而高频区与低频子区域构成悬臂梁结构，悬臂梁结构有利于释放压电振膜的残余应力。在其中一个实施例中，压电振膜可以包括依次设置于支撑结构上的柔性薄膜层、绝缘层、第二电极层、压电材料层以及第一电极层，其中，柔性薄膜层和绝缘层可以选择性忽略，第一电极层上包括第一电极、第一电极引出端以及第二电极引出端，第二电极层包括第二电极，压电材料层上开设通孔以使得第二电极引出端和第二电极可以通过该通孔电连接，从而避免侧边引线，走线更加规整；当信号处理电路通过第一电极引出端和第二电极引出端向第一电极和第二电极输出对应控制电压时，压电材料层通过逆压电效应将电能转换为机械能，产生形变，从而发出对应频段声波；绝缘层可以起到柔性薄膜层和第二电极之间的绝缘作用，柔性薄膜层有利于带动整个形变区域的形变，从而进一步提升MEMS微型扬声器的声学性能。附图说明图1为第一个具体实施例的MEMS微型扬声器立体图。图2为第一个具体实施例的MEMS微型扬声器另一个角度的立体图。图3为第一个具体实施例的MEMS微型扬声器俯视图。图4本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种MEMS微型扬声器，其特征在于，所述MEMS微型扬声器包括支撑结构以及设置于所述支撑结构上的压电振膜，所述支撑结构上开设有背腔以裸露部分所述压电振膜；/n其中，所述压电振膜包括与所述背腔相对的低频区，所述低频区包括高频区和低频子区域，且所述低频子区域刚性小于所述高频区刚性。/n
【技术特征摘要】
1.一种MEMS微型扬声器，其特征在于，所述MEMS微型扬声器包括支撑结构以及设置于所述支撑结构上的压电振膜，所述支撑结构上开设有背腔以裸露部分所述压电振膜；
其中，所述压电振膜包括与所述背腔相对的低频区，所述低频区包括高频区和低频子区域，且所述低频子区域刚性小于所述高频区刚性。
2.根据权利要求1所述的MEMS微型扬声器，其特征在于，所述高频区位于所述低频区的中心区域。
3.根据权利要求1所述的MEMS微型扬声器，其特征在于，所述低频区在第一方向上的相对两个侧边固定于所述支撑结构上，所述压电振膜上沿所述低频区的另外两个侧边开设有第一狭缝。
4.根据权利要求1所述的MEMS微型扬声器，其特征在于，所述高频区在第二方向上的相对两个侧边与所述低频子区域连接，所述压电振膜上沿所述高频区的另外两个侧边开设有第二狭缝。
5.根据权利要求4所述的MEMS微型扬声器，其特征在于，所述压电振膜的高频区沿所述第二方向的垂直方向开设有第三狭缝，以将所述高频区至少划分为一个位于中间的中间高频子区域和两个位于边缘的边缘高频子区域。
6.根据权利要求5所述的MEMS微型扬声器，其特征在于，所述压电振膜包括第一电极层；所述第一电极层包括第一电极；
所述第一电极包括位于所述中间高频子区域的中间高频第一子电极以及位于所述边缘高频子区域的边缘高频第一子电极；
其中，在所述MEMS微型扬声器发音时，向所述中间高频第一子电极输入第一极性的电压，向所述边缘高频第一子电极输入第二极性的电压，所述第一极性和所述第二极性的极性相反。
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗松成，王逸加，方维伦，
申请(专利权)人：共达电声股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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