[发明专利]MEMS扬声器结构、其制作方法及使用方法

权利要求书

1.一种MEMS扬声器结构，其特征在于，包括：

第一衬底，其具有第一面和与第一面相背的第二面，所述第二面上形成有岛状结构和环绕岛状结构设置的第一槽状结构；

压电材料层，其设置在第一衬底的第一面上，并与第一衬底配合形成振膜结构；

第一压电极板，其设置在压电材料层上；

第二压电极板，其设置在压电材料层与第一衬底的第一面之间；

第一静电极板，其至少设置在所述第一槽状结构的槽底面上；

第二衬底，其顶端面与第一衬底的第二面密封结合，从而与所述第一槽状结构围合形成环形腔室，并且第二衬底内还形成有空腔结构，所述空腔结构与所述环形腔室连通形成一整体腔室，所述岛状结构至少可沿轴向于所述整体腔室内自由运动；

第二静电极板，其设置在第二衬底的顶端面上，并暴露于所述环形腔室内，且与第一静电极板相对间隔设置。

2.根据权利要求1所述的MEMS扬声器结构，其特征在于：所述空腔结构包括沿轴向贯穿第二衬底的环形开放空腔，且第二衬底中还形成有质量块，所述环形开放空腔环绕质量块设置，所述质量块与岛状结构固定连接形成岛状质量块结构，所述岛状质量块结构至少可沿轴向于所述整体腔室内自由运动。

3.根据权利要求2所述的MEMS扬声器结构，其特征在于：所述环形开放空腔包括第二槽状结构和环形深腔；所述第二槽状结构形成于第二衬底的底端面上；所述环形深腔形成于第二衬底内部，并环绕质量块设置；所述第二槽状结构通过环形深腔与环形空腔连通。

4.根据权利要求3所述的MEMS扬声器结构，其特征在于：所述第一槽状结构、第二槽状结构及环形深腔同轴设置；和/或，所述第二槽状结构在第一衬底的第二面上的正投影的面积大于岛状质量块结构在第一衬底的第二面上的正投影的面积；和/或，所述环形深腔的直径第二槽状结构的直径第一槽状结构的直径；和/或，所述第二压电极板与第一衬底的第一面之间还设置有缓冲粘附层；和/或，所述第一衬底、第二衬底包括硅衬底。

5.根据权利要求1所述的MEMS扬声器结构，其特征在于：所述第一静电极板和第二静电极板均为环形构件；

和/或，所述第一静电极板和第二静电极板之间产生的静电力F与施加在第一静电极板和第二静电极板之间的电压U的关系如下式所示：

其中，g为第一静电极板和第二静电极板之间的距离，ε₀为真空介电常数，ε_r为分布在第一静电极板和第二静电极板之间的介质的介电常数，S为第一静电极板与第二静电极板的正对面积。

6.根据权利要求1所述的MEMS扬声器结构，其特征在于：

所述扬声器结构还包括第一介质层，所述第一介质层连续覆设在第一衬底的第二面及第一静电极板上；

和/或，所述扬声器结构还包括第二压电极板的引出电极和第二介质层，所述引出电极设置在压电材料层上，并与第一压电极板相互间隔，所述第二介质层连续覆设在所述第一压电极板、所述引出电极和压电材料层上，并且所述第二介质层上设有可使第一压电极板局部暴露的第一电极窗口和可使所述引出电极至少局部暴露的第二电极窗口。