[发明专利]MEMS扬声器结构、其制作方法及使用方法

说明书

本申请公开了一种MEMS扬声器结构、其制作方法及使用方法。该MEMS扬声器结构包括：第一衬底，其第二面上形成有岛状结构和环绕岛状结构的第一槽状结构；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，其设置在第一槽状结构的槽底面上；第二静电极板，其设置在第二衬底的顶端面上，并与第一静电极板相对间隔设置。该MEMS扬声器结构具有功耗低、谐振频率可调、音域更宽等优点，并可以实现扬声器小型化和阵列化结构，能实现声音定向传播，同时其适合批量化生产，品质均一，良率高，成本低。

技术领域

本申请涉及一种扬声器，具体涉及一种MEMS扬声器结构及其制作方法，属于MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)技术领域。

背景技术

随着社会智能化的发展需求，扬声器作为重要的交互媒介其应用领域越来越广，需求量越来越大。传统扬声器为手工组装的音圈式扬声器，需要大量人力，成本很高，且难以小型化，同时还存在音圈功耗较高、音域较窄、无法实现声音的定向传播等不足。

近年来，以MEMS技术制作的扬声器以其小型化、低成本、低功耗、高频域等优点，正逐渐取代传统扬声器成为主流。现有的一种MEMS扬声器是通过对硅衬底进行MEMS加工，再在硅衬底上设置压电材料层，从而形成振膜结构，其主要是利用逆压电效应工作，其振膜一般是工作在谐振频率附近，该谐振频率是固定且不可调节的，因此扬声器的频域较窄。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种MEMS扬声器结构及其制作方法，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本申请采用的技术方案包括：

本申请的一个方面提供了一种MEMS扬声器结构，其包括：

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。

本申请的另一个方面提供了一种MEMS扬声器结构的制作方法，包括：

提供第一衬底，所述第一衬底具有第一面和与第一面相背的第二面；

在所述第一衬底的第二面上加工出岛状结构和环绕岛状结构设置的第一槽状结构；

至少在所述第一槽状结构的槽底面上设置第一静电极板；

在第一衬底的第二面及第一静电极板上连续覆设第一介质层；

提供第二衬底，并在第二衬底的顶端面上设置第二静电极板；

将第二衬底的顶端面与第一衬底的第二面上所覆设的第一介质层密封结合，从而与所述第一槽状结构围合形成环形腔室，并使第二静电极板暴露于所述环形腔室内，且使第二静电极板与第一静电极板相对间隔设置；