可动嵌入式微结构及微型扬声器制造技术

本发明专利技术公开一种可动嵌入式微结构及微型扬声器，其中该可动嵌入式微结构包括：基板、振膜、电路板、永久磁性元件以及多层线圈。前述基板具有中空腔室。前述振膜设置于前述基板上，且覆盖前述中空腔室。前述电路板接合至前述基板。前述永久磁性元件设置于前述电路板上，且设置于前述中空腔室中。前述多层线圈嵌入于前述振膜中。

【技术实现步骤摘要】
可动嵌入式微结构及微型扬声器
本专利技术涉及一种可动嵌入式微结构，特别是涉及一种包括多层线圈的可动嵌入式微结构。
技术介绍
由于电子产品正朝着更小、更薄的方向发展，如何缩小这些电子产品的尺寸始成一重要的课题。微机电系统(Microelectromechanicalsystem；MEMS)技术是一种用以有效地缩小元件尺寸的技术。微机电系统技术的概念是结合半导体加工技术及精准的机械技术，并制造具多功能的微型元件及微型系统。然而，用以制造动圈式扬声器的微机电系统技术仍未有所发展。
技术实现思路
本专利技术的一些实施例提供一种可动嵌入式微结构，包括：基板、振膜、电路板、永久磁性元件以及多层线圈。前述基板具有中空腔室。前述振膜设置于前述基板上，且覆盖前述中空腔室。前述电路板接合至前述基板。前述永久磁性元件设置于前述电路板上，且设置于前述中空腔室中。前述多层线圈嵌入于前述振膜中。在一些实施例中，前述可动嵌入式微结构还包括绝缘层，形成于前述基板和前述振膜之间。前述可动嵌入式微结构还包括籽晶层及软磁元件，其中前述籽晶层设置于前述绝缘层和前述软磁元件之间。前述籽晶层及前述软磁元件嵌入于前述振膜中。前述软磁元件及前述永久磁性元件位于不同的水平面上。前述籽晶层包括钛及/或铜。前述软磁元件包括镍铁合金。在一些实施例中，前述多层线圈包括第一层及第二层，且前述第一层与前述第二层至少部分重叠。前述可动嵌入式微结构还包括介电层，形成于前述第一层和前述第二层之间。前述介电层具有多个通孔，且前述第一层通过前述通孔与前述第二层电连接。在垂直方向上，前述介电层的通孔会与前述振膜的开口重叠。在一些实施例中，前述第一层具有螺旋结构，设置于前述振膜的中心轴周围，且前述第二层会越过前述螺旋结构。前述第一层在前述振膜的开口中与前述第二层电连接，且前述第一层具有一S形结构，将前述螺旋结构连接至前述开口。在一些实施例中，前述第一层包括多个同轴段部，设置于前述振膜的中心轴周围，且前述同轴段部通过前述第二层相互电连接。前述第二层对称地设置于前述振膜的中心轴周围。在一些实施例中，前述多层线圈包括铝硅合金、铝或铜。前述振膜包括大分子材料，且前述大分子材料的杨氏模数(Young’smodulus)介于1MPa至100GPa的范围内。在一些实施例中，一沟槽形成在前述振膜周围。前述电路板具有气孔，且前述气孔允许前述中空腔室与外界环境连通。本专利技术的一些实施例提供一种微型扬声器，包括：基底、振膜、电路板、永久磁性元件、多层线圈以及软磁元件。前述基底具有中空腔室。前述振膜设置于前述基板上，且覆盖前述中空腔室。前述电路板接合至前述基板。前述永久磁性元件设置于前述电路板上，且设置于前述中空腔室中。前述多层线圈嵌入于前述振膜中。前述软磁元件设置于前述基板上，且嵌入于前述振膜中。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合所附的附图，做详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一些实施例的可动嵌入式微结构的俯视示意图；图2为图1所示的区域I的放大示意图；图3A至图3E为图1所示的可动嵌入式微结构的制造过程的剖视示意图；图4为本专利技术另一些实施例的可动嵌入式微结构的俯视示意图；图5为图4所示的区域J的放大示意图；图6为沿图4所示的线D-D、E-E的剖视示意图。符号说明10、20可动嵌入式微结构100、200基板101、102、201、202绝缘层110、210振膜111、211开口120、220多层线圈121、221第一层121A螺旋结构121BS形结构122、222第二层130、230介电层130A、230A通孔131、231籽晶层132、232软磁元件140、240沟槽150、250电路板151、251气孔160、260永久磁性元件221A同轴段部A-A、B-B、C-C、D-D、E-E线I、J区域O中心轴S中空腔室具体实施方式以下说明本专利技术实施例的可动嵌入式微结构。然而，可轻易了解本专利技术实施例提供许多合适的专利技术概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本专利技术，并非用以局限本专利技术的范围。除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇揭露所属的一般技术者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。请参照图1，图1显示根据本专利技术一些实施例的可动嵌入式微结构10的俯视示意图。举例而言，可动嵌入式微结构10为电声转换器(例如动圈式扬声器)，且可设置于一般的电子产品中。如图1所示，可动嵌入式微结构10包括基板100、振膜110、多层线圈120及软磁元件132。举例而言，基板100可以是由硅或任何适合的材料制成。振膜110设置于基板100上，且可相对于基板100移动。应注意的是，在本实施例中，振膜110绘示成透明的，以显示可动嵌入式微结构10的内部结构。此外，多层线圈120及软磁元件132嵌入于振膜110中，意即多层线圈120及软磁元件132并不会显露出来。多层线圈120配置以传输电信号，并驱使振膜110根据前述电信号相对于基板100产生形变。在振膜110中形成有两个开口111。多层线圈120包括第一层121及第二层122，且第一层121在开口111的至少其中一者中与第二层122电连接。第一层121和第二层122位于不同的平行于X-Y平面的水平面上。在本实施例中，第二层122高于第一层121。亦即，第二层122相较于第一层121更接近振膜110的顶部。应注意的是，第一层121在开口111的至少其中一者中与第二层122电连接，以从控制单元(未图示)传递电信号，用于控制可动嵌入式微结构10的运作。在本实施例中，第一层121还包括螺旋结构121A及S形结构121B。应理解的是，在图1中示意性地绘示多层线圈120(例如螺旋结构121A)，而多层线圈120的详细结构则显示于图2中。螺旋结构121A设置于振膜110的中心轴O周围，且S形结构121B将螺旋结构121A连接至开口111的其中一者。传输至多层线圈120中的电信号可驱使振膜110相对于基板100形变。通过设置S形结构121B，振膜110可更具有弹性，并可降低振动的难度。此外，第二层122也包括S形结构。另外，在振膜110中形成有沟槽140，且可动嵌入式微结构10由沟槽140所围绕。由于可动嵌入式微结构10可形成在晶片上，沟槽140界定出每一个可动嵌入式微结构10的区域。如此一来，沟槽140可有助于利用切割方法(例如激光)将此些可动嵌入式微结构10分隔开来。图2显示图1所示的区域I的放大示意图。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可动嵌入式微结构，其特征在于，包括：/n基底，具有中空腔室；/n振膜，设置于该基板上且覆盖该中空腔室；/n电路板，接合至该基板/n永久磁性元件，设置于该电路板上且设置于该中空腔室中；以及/n多层线圈，嵌入于该振膜中。/n

【技术特征摘要】
20190429 US 16/396,9781.一种可动嵌入式微结构，其特征在于，包括：
基底，具有中空腔室；
振膜，设置于该基板上且覆盖该中空腔室；
电路板，接合至该基板
永久磁性元件，设置于该电路板上且设置于该中空腔室中；以及
多层线圈，嵌入于该振膜中。


2.如权利要求1所述的可动嵌入式微结构，还包括绝缘层，形成于该基板和该振膜之间。


3.如权利要求2所述的可动嵌入式微结构，还包括籽晶层及软磁元件，其中该籽晶层设置于该绝缘层和该软磁元件之间。


4.如权利要求3所述的可动嵌入式微结构，其中该籽晶层及该软磁元件嵌入于该振膜中。


5.如权利要求3所述的可动嵌入式微结构，其中该软磁元件及该永久磁性元件位于不同的水平面上。


6.如权利要求3所述的可动嵌入式微结构，其中该籽晶层包括钛及/或铜。


7.如权利要求3所述的可动嵌入式微结构，其中该软磁元件包括镍铁合金。


8.如权利要求1所述的可动嵌入式微结构，其中该多层线圈包括第一层及第二层，且该第一层与该第二层部分重叠。


9.如权利要求8所述的可动嵌入式微结构，还包括介电层，形成于该第一层和该第二层之间。


10.如权利要求9所述的可动嵌入式微结构，其中该介电层具有多个通孔，且该第一层通过该多个通孔与该第二层电连接。


11.如权利要求10所述的可动嵌入式微结构，其中在垂直方向上，位于该...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立仁，傅宥闵，郑裕庭，龚诗钦，
申请(专利权)人：美商富迪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US