【技术实现步骤摘要】
双环形环绕圆形振动膜的压电MEMS扬声器及制备方法
本专利技术涉及扬声器领域，具体地，涉及一种双环形环绕圆形振动膜结构的压电MEMS扬声器，该扬声器全覆盖人耳能够听到的20-20000Hz频率范围。
技术介绍
近年来，微型扬声器在耳机、手机、物联网等可穿戴设备上引起了越来越广泛的关注。随着可穿戴设备需求的不断增长，微型扬声器的发展趋向于小型化、轻量化、低功耗、高声压级。为了满足日益增长的可穿戴设备的发展需求，获得更小更低功耗低成本与批量化生产的器件，基于MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)制造技术的电动式、电容式和压电式微型扬声器提供了替代解决方案。其中，电动式MEMS微扬声器是目前使用的主要的微型扬声器类型，它由电镀线圈和永磁体组成，根据电机原理实现电声转换。虽然其输出性能较好，但是，出于满足输出性能的要求，电动式MEMS微型扬声器需要装配磁体，这就大大增加了器件的尺寸和成本。电容式MEMS微扬声器是利用静电效应来实现电声转换，具有比压电式微扬声器更高的机电耦合系数。虽然电容式...
【技术保护点】
1.一种双环形环绕圆形振动膜结构的压电MEMS扬声器，其特征在于，包括：/n基底；所述基底的背面设有背部腔；/n设置于所述基底上表面的第一电极；且所述第一电极位于所述背部腔的上表面，所述第一电极与所述背部腔的腔体之间为用于产生振动的致动层；/n设置于所述第一电极上的压电层；/n设置于所述压电层上的第二电极；/n由所述第一电极、所述压电层、所述第二电极以及所述致动层构成振动膜层；所述振动膜层设有沿径向分布的圆形振动膜、第一环形振动膜及第二环形振动膜；其中，所述圆形振动膜位于所述振动膜层的中心位置，所述第一环形振动膜套设于所述圆形振动膜的外层；所述第二环形振动膜套设于所述第一环...
【技术特征摘要】
1.一种双环形环绕圆形振动膜结构的压电MEMS扬声器，其特征在于，包括：
基底；所述基底的背面设有背部腔；
设置于所述基底上表面的第一电极；且所述第一电极位于所述背部腔的上表面，所述第一电极与所述背部腔的腔体之间为用于产生振动的致动层；
设置于所述第一电极上的压电层；
设置于所述压电层上的第二电极；
由所述第一电极、所述压电层、所述第二电极以及所述致动层构成振动膜层；所述振动膜层设有沿径向分布的圆形振动膜、第一环形振动膜及第二环形振动膜；其中，所述圆形振动膜位于所述振动膜层的中心位置，所述第一环形振动膜套设于所述圆形振动膜的外层；所述第二环形振动膜套设于所述第一环形振动膜的外层；所述圆形振动膜与所述第一环形振动膜之间设有第一沟槽间隙；所述第一环形振动膜与所述第二环形振动膜之间设有第二沟槽间隙；所述第二环形振动膜与所述背部腔的内壁之间设有第三沟槽间隙；且所述第一沟槽间隙、所述第二沟槽间隙、所述第三沟槽间隙与所述背部腔的腔体连通；所述圆形振动膜、所述第一环形振动膜及所述第二环形振动膜通过支撑梁连接。
2.根据权利要求1所述的双环形环绕圆形振动膜结构的压电MEMS扬声器，其特征在于，所述支撑梁采用十字交叉的垂直梁、三交叉梁或四交叉梁的任一种。
3.根据权利要求1所述的双环形环绕圆形振动膜结构的压电MEMS扬声器，其特征在于，所述第一沟槽间隙、所述第二沟槽间隙、所述第三沟槽间隙的宽度均为3μm-20μm。
4.根据权利要求1所述的双环形环绕圆形振动膜结构的压电MEMS扬声器，其特征在于，所述基底选用SOI晶圆、柔性基底、金属基底或非金属基底的任一种。
5.根据权利要求4所述的双环形环绕圆形振动膜结构的压电MEMS扬声器，其特征在于，所述柔性基底的材料选用聚二甲基硅氧烷、聚乙烯或聚酰亚胺的任一种。
6.根据权利要求1所述的双环形环绕圆形振动膜结构的压电MEMS扬声器，其特征在于，所述压电层的材料选用PZT压电陶瓷、氧化锌、氮化铝、铌镁酸铅-钛酸铅聚偏氟乙烯的任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘景全，王淇，阮涛，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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