声换能装置及电子设备制造方法及图纸

提供了一种声换能装置及电子设备。声换能装置包括衬底和压电薄膜，压电薄膜和衬底层叠设置。压电薄膜具有相互连接的连接区和悬臂区，压电薄膜通过连接区与衬底固定连接，悬臂区悬空。悬臂区设置有缝隙结构，缝隙结构与连接区连接。在采用上述结构时，压电薄膜可以通过连接区与衬底固定连接，缝隙结构可以与连接区连接，缝隙结构可以减弱压电薄膜受到的约束，从而压电薄膜的固定方式为低刚度固定方式，这样可以改善压电薄膜作为声学器件振膜的顺性，可以降低压电薄膜的低频谐振频点，实现器件响应频宽向中低频段下潜，提升器件的中低频性能，器件响应频宽得到扩展，覆盖频段较宽，不同频段性能均比较优越。不同频段性能均比较优越。不同频段性能均比较优越。

【技术实现步骤摘要】
声换能装置及电子设备


[0001]本技术涉及电子设备
，尤其涉及一种声换能装置及电子设备。

技术介绍

[0002]微机电系统(micro
‑
electro mechanical system，MEMS)是指尺寸在毫米级或更小的传感器、执行器或者微型系统。利用精密制造方法和能效驱动原理，MEMS在器件小型化进程中体现出比较优异的潜力和效果，可有效降低器件体积。MEMS声换能器是通过MEMS工艺制备，利用压电薄膜在电场作用下振动发声的微型扬声器。MEMS声换能器的体积较小，在耳机、蓝牙眼镜等小型化扬声器场景中具有显著优势。MEMS声换能器的压电薄膜(也称为压电振膜)通常采用刚性压电振膜，由于刚性压电振膜的响应频段在高音频段，导致MEMS声换能器的中低频性能较差，仅能作为高音单元使用，使用局限性较大。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种声换能装置及电子设备，以提升声换能器的中低频性能。
[0004]第一方面，本技术提供了一种声换能装置，可以包括衬底和压电薄膜，压电薄膜和衬底可以层叠设置。压电薄膜可以具有相互连接的连接区和悬臂区，压电薄膜可以通过连接区与衬底固定连接，悬臂区可以悬空。悬臂区可以设置有缝隙结构，缝隙结构可以与连接区连接，从而可以减弱压电薄膜受到的约束。
[0005]本技术提供的技术方案，压电薄膜可以通过连接区与衬底固定连接，缝隙结构可以与连接区连接，缝隙结构可以减弱压电薄膜受到的约束，从而压电薄膜的固定方式为低刚度固定方式，这样可以改善压电薄膜作为声学器件振膜的顺性，可以降低压电薄膜的低频谐振频点，实现器件响应频宽向中低频段下潜，提升器件的中低频性能，器件响应频宽得到扩展，覆盖频段较宽，不同频段性能均比较优越。
[0006]在一个具体的可实施方案中，缝隙结构与连接区可以并排设置。使得压电薄膜与衬底的连接长度缩短，可以减弱压电薄膜受到的约束，改善压电薄膜的顺性。
[0007]在一个具体的可实施方案中，缝隙结构沿延伸方向与连接区可以具有至少两个连接点。缝隙结构可以将压电薄膜分割成至少两个压电薄膜单元，具体可以将压电薄膜分割出至少一个波形的压电薄膜单元，在提升器件的中低频性能的同时，可以抑制甚至消除器件使用频段的中高频谐振峰，从而改善器件使用频段的中高频平坦度，提升器件整体性能。
[0008]在一个具体的可实施方案中，缝隙结构可以包括多个第一缝隙，各个第一缝隙的第一端可以与连接区连接，各个第一缝隙的第二端可以与相邻一个第一缝隙的第二端连接。相似地，缝隙结构可以将压电薄膜分割成至少两个压电薄膜单元，具体可以将压电薄膜分割出至少一个三角形的压电薄膜单元，可以抑制甚至消除器件使用频段的中高频谐振峰，可以改善器件使用频段的中高频平坦度。
[0009]除了上述设置缝隙结构的方式以外，还可以采用其他的方式，例如，缝隙结构可以包括多个第二缝隙和至少一个第三缝隙，各个第二缝隙的第一端可以与连接区连接，各个
第三缝隙的两端可以分别与相邻两个第二缝隙的第二端连接。相似地，缝隙结构可以将压电薄膜分割成至少两个压电薄膜单元，具体可以将压电薄膜分割出至少一个方形的压电薄膜单元，可以抑制甚至消除器件使用频段的中高频谐振峰，可以改善器件使用频段的中高频平坦度。
[0010]此外，为了保证压电薄膜的结构强度，连接区具有相对的第一面和第二面，第一面可以朝向衬底设置，第二面可以固定连接有第一补强件，第一补强件可以与悬臂区固定连接。第一补强件可以提高悬臂区靠近连接区的区域的结构强度。
[0011]在一个具体的可实施方案中，悬臂区具有相对的第三面和第四面，第三面可以远离衬底设置，第四面可以固定连接有第二补强件，第二补强件可以与衬底固定连接。第二补强件可以提高悬臂区靠近连接区的区域的结构强度。
[0012]在一个具体的可实施方案中，连接区可以为柔性结构体。可以减弱压电薄膜受到的约束，改善压电薄膜作为声学器件振膜的顺性。
[0013]在一个具体的可实施方案中，压电薄膜还可以具有柔性区，悬臂区可以通过柔性区与连接区连接，即压电薄膜沿自身长度方向可以依次具有连接区、柔性区和悬臂区，柔性区也可以悬空。相似地，柔性区的设置也可以减弱压电薄膜受到的约束，改善压电薄膜作为声学器件振膜的顺性。
[0014]在一个具体的可实施方案中，柔性区具有相对的第五面和第六面，第五面可以远离衬底设置，第五面可以固定连接有第三补强件，第三补强件的一端可以与连接区固定连接，第三补强件的另一端可以与悬臂区固定连接。第三补强件的设置可以提高柔性区的结构强度，还可以避免气流通过柔性区由压电薄膜的一面流向压电薄膜的另一面，从而可以改善声短路问题。
[0015]在一个具体的可实施方案中，柔性区具有相对的第五面和第六面，第五面可以远离衬底设置，第六面可以固定连接有第三补强件，第三补强件的一端可以与衬底固定连接，第三补强件的另一端可以与悬臂区固定连接。相似地，第三补强件可以提高柔性区的结构强度，以及可以改善声短路问题。
[0016]在具体设置压电薄膜时，压电薄膜和衬底可以在第一方向上层叠设置，衬底可以设置有沿第一方向延伸的通孔；悬臂区可以延伸至通孔所在区域。悬臂区可以实现悬空，从而压电薄膜在电场作用下可以振动发声。
[0017]第二方面，本技术提供了一种电子设备，包括如前述第一方面中任一可实施方案中的声换能装置。本技术提供的技术方案，声换能装置的不同频段性能均比较优越，电子设备的声学表现比较理想。
附图说明
[0018]图1为本技术实施例提供的声换能装置的俯视结构示意图；
[0019]图2为本技术实施例提供的声换能装置沿图1中A
‑
A方向的剖视结构示意图；
[0020]图3为本技术实施例提供的声换能装置的使用效果示意图；
[0021]图4为本技术另一实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0022]图5为本技术另一实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0023]图6为本技术另一实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0024]图7为本技术另一实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0025]图8为本技术一种可能的实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0026]图9为本技术实施例提供的声换能装置的频响收益示意图；
[0027]图10为本技术一种可能的实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0028]图11为本技术另一种可能的实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0029]图12为本技术一种可能的实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0030]图13为本技术一种可能的实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0031]图14为本技术另一种可能的实施例提供的声换能装置的结构示意图；
[0032]图15为本技术实施例提供的声换能装置的一种可能的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声换能装置，其特征在于，包括衬底和压电薄膜，所述压电薄膜和所述衬底层叠设置；所述压电薄膜具有相互连接的连接区和悬臂区，所述压电薄膜通过所述连接区与所述衬底固定连接，所述悬臂区悬空；所述悬臂区设置有缝隙结构，所述缝隙结构与所述连接区连接。2.如权利要求1所述的声换能装置，其特征在于，所述缝隙结构与所述连接区并排设置。3.如权利要求1所述的声换能装置，其特征在于，所述缝隙结构沿延伸方向与所述连接区具有至少两个连接点。4.如权利要求1所述的声换能装置，其特征在于，所述缝隙结构包括多个第一缝隙，各个所述第一缝隙的第一端与所述连接区连接，各个所述第一缝隙的第二端与相邻一个所述第一缝隙的第二端连接。5.如权利要求1所述的声换能装置，其特征在于，所述缝隙结构包括多个第二缝隙和至少一个第三缝隙，各个所述第二缝隙的第一端与所述连接区连接，各个所述第三缝隙的两端分别与相邻两个所述第二缝隙的第二端连接。6.如权利要求1～5任一项所述的声换能装置，其特征在于，所述连接区具有相对的第一面和第二面，所述第一面朝向所述衬底设置，所述第二面固定连接有第一补强件，所述第一补强件与所述悬臂区固定连接。7.如权利要求1～5任一项所述的声换能装置，其特征在于，所述悬臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘春娇，倪正阳，何云乾，王磊，彭勃，许超，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：新型
国别省市：