[发明专利]一种压电微机械换能器

权利要求书

1.一种压电微机械换能器，其特征在于，包括基底(15)，所述基底(15)包括底硅层(1)和设置于底硅层(1)上的埋氧层(2)，所述埋氧层(2)上方由下至上依次连接有顶硅层(3)、底层金属层(4)、压电材料层(5)和顶层金属层(6)，所述底硅层(1)和埋氧层(2)处的基底(15)中心位置设置有背部空腔(7)，所述压电材料层(5)上形成与背部空腔(7)形状相同、尺寸大小相同、位置相对应的振膜区域(8)，所述振膜区域(8)内的压电材料层(5)包括安装于外侧的振膜外侧电极(9)，所述振膜外侧电极(9)内部安装有振膜内侧电极(10)，振膜外侧电极(9)与振膜内侧电极(10)之间设置有隔离沟槽(11)。

2.根据权利要求1所述的一种压电微机械换能器，其特征在于，所述振膜外侧电极(9)、振膜内侧电极(10)和隔离沟槽(11)由两条相交的空气间隙(12)均分成相互独立的四部分，所述空气间隙(12)均由两端的直形段和两直形段之间的弧形段连接组成。

3.根据权利要求1所述的一种压电微机械换能器，其特征在于，所述振膜外侧电极(9)、振膜内侧电极(10)和隔离沟槽(11)上设置有两条空气间隙(12)，所述两条空气间隙(12)围绕振膜区域(8)的中心点中心对称，空气间隙(12)均由连通振膜外侧电极(9)外部的外弧形段和位于内部的内弧形段连接组成，所述内弧形段为四分之一圆弧形状或八分之一圆弧形状，所述外弧形段为八分之一圆弧形状，外弧形段的半径大于内弧形段的半径。

4.根据权利要求1所述的一种压电微机械换能器，其特征在于，所述振膜外侧电极(9)、振膜内侧电极(10)和隔离沟槽(11)上设置有四条空气间隙(12)，所述四条空气间隙(12)围绕振膜区域(8)的中心点中心对称，空气间隙(12)均为八分之一圆弧形状。

5.根据权利要求1所述的一种压电微机械换能器，其特征在于，所述振膜外侧电极(9)连接有外侧电极焊盘(13)，振膜内侧电极(10)连接有内侧电极焊盘(14)，外侧电极焊盘(13)与内侧电极焊盘(14)之间均设置隔离沟槽(11)，外侧电极焊盘(13)与内侧电极焊盘(14)均安装于所述基底(15)内部，所述基底(15)内还安装有接地电极焊盘(16)。

6.根据权利要求1所述的一种压电微机械换能器，其特征在于，所述振膜区域(8)的形状为圆形或方形，所述圆形振膜区域(8)中的隔离沟槽(11)为圆形，所述方形振膜区域(8)中的隔离沟槽(11)为方形。

7.根据权利要求1所述的一种压电微机械换能器，其特征在于，所述压电材料层(5)由氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅、铌酸钾钠或钛酸钡组成。

8.根据权利要求1所述的一种压电微机械换能器，其特征在于，所述顶层金属层(6)和底层金属层(4)由金、铂、钼、钛或导电氧化物组成。