MEMS扬声器制造技术

本发明专利技术提供了MEMS扬声器，包括基座、位于所述基座上方的振膜以及设于所述基座和所述振膜之间的驱动电极部，所述驱动电极部上形成有用于驱动所述振膜沿上下方向振动的驱动电极，所述驱动电极部包括至少三层导电层和两层绝缘层。通过设置多层结构的驱动电极部，实现非接触式的驱动振膜，相较于传统的接触式驱动振膜，本发明专利技术能够独立的调整振膜的刚度和静电驱动力的大小，保障MEMS扬声器达到设定的声压要求，且相较于传统的接触式驱动振膜，本发明专利技术能够独立的调整振膜的刚度和静电驱动力的大小，保障MEMS扬声器达到设定的声压要求；另外，本发明专利技术能通过差分激励的电极减小谐波失真。

【技术实现步骤摘要】
MEMS扬声器
本专利技术涉及发声装置
，具体为一种MEMS扬声器。
技术介绍
现有技术的MEMS扬声器方案，在顶层硅刻蚀成细长梁结构，在一定的驱动方式下做面内来回振动，从而发出声音。但这种发声方式低频声压远逊色于面外振动方案。因此，有必要提供新型结构的MEMS扬声器来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过静电驱动振膜振动的MEMS扬声器。本专利技术的技术方案如下：MEMS扬声器，包括基座、位于所述基座上方的振膜以及设于所述基座和所述振膜之间的驱动电极部，所述驱动电极部上形成有用于驱动所述振膜沿上下方向振动的驱动电极；所述驱动电极部包括至少三层导电层和两层绝缘层，所述导电层和所述绝缘层交替叠层设置以使每两层所述导电层之间夹设一层所述绝缘层，所述驱动电极部设有贯穿所有所述导电层和所有所述绝缘层的分隔槽以将所述驱动电极部分隔为动电极部和静电极部，所述动电极部与所述振膜相对固定，所述静电极部与所述基座相对固定；所述驱动电极包括形成于所述动电极部的至少一个动电极和形成于所述静电极部的至少一个静电极，每个所述动电极至少由两层所述导电层电连接形成，每个所述静电极至少由两层所述导电层电连接形成，至少有一层所述导电层既用于形成所述动电极又用于形成所述静电极，至少有一层所述导电层用于形成所述动电极但不用于形成所述静电极，至少有一层所述导电层用于形成所述静电极但不用于形成所述动电极。可选地，所述驱动电极部至少包括四层所述导电层，所述动电极和所述静电极中一者包括沿上下方向排布且电隔离的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极用于连接差分信号。可选地，所述驱动电极部包括四层所述导电层，所述第一电极形成于上侧的两层导电层，所述第二电极形成于下侧的两层导电层，所述静电极形成于中间的两层导电层。可选地，所述动电极和所述静电极中一者包括沿垂直于所述振膜振动方向的方向排布且电隔离的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极用于连接差分信号。可选地，所述动电极和所述静电极中另一者包括沿垂直于所述振膜振动方向的方向排布且电隔离的第三电极和第四电极，所述第三电极与所述第一电极配合相对，所述第四电极与所述第二电极配合相对，且所述第三电极和所述第四电极电连接。可选地，所述导电部上设置有若干切槽以分隔所述第一电极和所述第二电极，分隔所述第三电极和所述第四电极。可选地，所述驱动电极部包括三层导电层，所述第一电极由上侧两层导电层形成，所述第二电极由下侧两层导电层形成，所述第三电极由下侧两层导电层形成，所述第四电极由上侧两层导电层形成。可选地，所述第一电极和所述第二电极的数量相等。可选地，所述分隔槽为齿形槽。可选地，所述振膜包括位于中心区域的振动部以及位于所述振动部周缘的固定部，所述MEMS扬声器还包括位于所述驱动电极部与所述振膜之间的连接部，所述连接部包括间隔设置的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部用于连接所述静电极部和所述固定部，所述第二连接部用于连接所述动电极部和所述振动部。可选地，所述振动部包括位于中心的球顶部以及位于所述球顶部周缘的折环部，所述第二连接部用于连接所述球顶部和所述动电极部。可选地，所述静电极部包括与所述基座固定的固定端以及位于所述固定端内侧的用于形成所述静电极的电极端，所述第一连接部用于连接所述固定端和所述固定部。可选地，所述基座的中心开设有空腔，所述驱动电极部的中心开设有与所述空腔连通的第一通孔，所述连接部的中心开设有与所述第一通孔连通的第二通孔。本专利技术的有益效果在于：通过设置多层导电层的驱动电极部，并在动电极部和静电极部中分别选用不同层的导电层形成动电极和静电极，使得动电极和静电极之间既有部分区域正对，有彼此具有与对方不正对的部分，使得二者之间通电后可形成静电驱动，从而驱动振膜实现面外振动，具有优异的低频声压性能，且相较于传统的接触式驱动振膜，本专利技术能够独立的调整振膜的刚度和静电驱动力的大小，保障MEMS扬声器达到设定的声压要求；另外，本专利技术能通过差分激励的电极减小谐波失真。【附图说明】图1为本专利技术MEMS扬声器一种实施方式的立体图；图2为图1中I-I处的剖视图；图3为图2中A处的剖视图；图4为图1中MEMS扬声器的爆炸图；图5为图1中MEMS扬声器面外运动的结构简图；图6为MEMS扬声器第二种实施方式的示意图；图7为图6中II－II处的剖视图；图8为图7中B处的剖视图；图9为图6中MEMS扬声器面外运动的结构简图；图10为MEMS扬声器第三种实施方式的分区示意图；图11为图10中一分区处的剖视图；图12为图10中另一分区处的剖视图。【具体实施方式】下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。参考图1至图5，本申请第一种实施方式的MEMS扬声器包括基座1、位于基座1上方的振膜2以及设于基座1和振膜2之间的驱动电极部3，驱动电极部3上形成有用于驱动振膜2沿上下方向振动的驱动电极。驱动电极部3包括至少三层导电层32和两层绝缘层33，导电层32和绝缘层33交替叠层设置以使每两层导电层32之间夹设一层绝缘层33，驱动电极部3设有贯穿所有导电层32和所有绝缘层33的分隔槽34以将驱动电极部3分隔为动电极部35和静电极部36，动电极部35与振膜2相对固定，静电极部36与基座1相对固定。优选的，所述分隔槽34为齿形槽。驱动电极包括形成于动电极部35的至少一个动电极351和形成于静电极部36的至少一个静电极361，每个动电极351至少由两层导电层32电连接形成，每个静电极361至少由两层导电层32连接形成，至少有一层导电层32既用于形成动电极351又用于形成静电极361，至少有一层导电层32用于形成动电极351但不用于形成静电极361，至少有一层导电层32用于形成静电极361但不用于形成动电极351。即，在导电层层32和绝缘层33叠层设置的方向上，动电极351和静电极361至少有部分区域相正对，且动电极351至少还有部分区域不与静电极361正对，静电极361至少还有部分区域不与动电极351正对。参考图5，静电极361与动电极351在上下方向(箭头方向)正对的高度H，左右方向正对的长度为L。当在静电极361和动电极351上施加驱动电压，静电极361和动电极351之间产生静电力，使得动电极部35在静电力的作用下沿上下方向运动，从而实现发声。在本实施方式中，驱动电极部由3层导电层32和2层绝缘层交替叠设而成。优选地，绝缘层33的厚度远小于导电层32的厚度，使得静电极部36和动电极35的结构紧凑，体积小巧。可选地，导电层32的厚度为1um至100um之间，绝缘层33的厚度为0.05um至10um之间，在具体应用过程中可根据需要进行搭配使用。在本实施方式中，静电极361由3层导电层32中下方一侧的两层导电层32电连接形成，动电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.MEMS扬声器，其特征在于，包括基座、位于所述基座上方的振膜以及设于所述基座和所述振膜之间的驱动电极部，所述驱动电极部上形成有用于驱动所述振膜沿上下方向振动的驱动电极；/n所述驱动电极部包括至少三层导电层和两层绝缘层，所述导电层和所述绝缘层交替叠层设置以使每两层所述导电层之间夹设一层所述绝缘层，所述驱动电极部设有贯穿所有所述导电层和所有所述绝缘层的分隔槽以将所述驱动电极部分隔为动电极部和静电极部，所述动电极部与所述振膜相对固定，所述静电极部与所述基座相对固定；/n所述驱动电极包括形成于所述动电极部的至少一个动电极和形成于所述静电极部的至少一个静电极，每个所述动电极至少由两层所述导电层电连接形成，每个所述静电极至少由两层所述导电层电连接形成，至少有一层所述导电层既用于形成所述动电极又用于形成所述静电极，至少有一层所述导电层用于形成所述动电极但不用于形成所述静电极，至少有一层所述导电层用于形成所述静电极但不用于形成所述动电极。/n

【技术特征摘要】
1.MEMS扬声器，其特征在于，包括基座、位于所述基座上方的振膜以及设于所述基座和所述振膜之间的驱动电极部，所述驱动电极部上形成有用于驱动所述振膜沿上下方向振动的驱动电极；
所述驱动电极部包括至少三层导电层和两层绝缘层，所述导电层和所述绝缘层交替叠层设置以使每两层所述导电层之间夹设一层所述绝缘层，所述驱动电极部设有贯穿所有所述导电层和所有所述绝缘层的分隔槽以将所述驱动电极部分隔为动电极部和静电极部，所述动电极部与所述振膜相对固定，所述静电极部与所述基座相对固定；
所述驱动电极包括形成于所述动电极部的至少一个动电极和形成于所述静电极部的至少一个静电极，每个所述动电极至少由两层所述导电层电连接形成，每个所述静电极至少由两层所述导电层电连接形成，至少有一层所述导电层既用于形成所述动电极又用于形成所述静电极，至少有一层所述导电层用于形成所述动电极但不用于形成所述静电极，至少有一层所述导电层用于形成所述静电极但不用于形成所述动电极。


2.根据权利要求1所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述驱动电极部至少包括四层所述导电层，所述动电极和所述静电极中一者包括沿上下方向排布且电隔离的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极用于连接差分信号。


3.根据权利要求2所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述驱动电极部包括四层所述导电层，所述第一电极形成于上侧的两层导电层，所述第二电极形成于下侧的两层导电层，所述静电极形成于中间的两层导电层。


4.根据权利要求1所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述动电极和所述静电极中一者包括沿垂直于所述振膜振动方向的方向排布且电隔离的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极用于连接差分信号。


5.根据权利要求4所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述动电极和所述静电极中另一者包括沿垂直于所述振膜振动方向的方向排布且电隔离的第三电极和第四电极，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：但强，程诗阳，朱国，李杨，
申请(专利权)人：瑞声科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32