[發明專利]MEMS揚聲器及其制造方法

有效

• 申請號: 201911423328.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111182428B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 程詩陽;李楊;但強;朱國
• 申請（專利權）人: 瑞聲科技（南京）有限公司
• 主分類號: H04R19/00
• 分類號: H04R19/00;H04R19/02;H04R31/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 谷孝東

1.一種MEMS揚聲器，其特征在于，包括基底、振動組件、隔膜以及連接桿，所述基底包括基座和自所述基座一側延伸的支撐座，所述基座沿其厚度方向貫穿設有第一腔體，所述支撐座呈環形并圍合形成與所述第一腔體連通的第二腔體，所述第一腔體沿垂直于所述厚度方向的內徑小于所述第二腔體；所述振動組件固定于所述基座之遠離所述支撐座的一側且至少覆蓋部分所述第一腔體，所述連接桿的一端與所述振動組件連接、另一端經所述第一腔體延伸至所述第二腔體并與所述隔膜連接，所述隔膜懸設于所述第二腔體中并與所述支撐座的內壁間隔設置；

所述基座間隔開設有至少兩個所述第一腔體，各所述第一腔體均與所述第二腔體連通，所述第一腔體與所述振動組件及所述連接桿一一對應，且所述振動組件均通過對應的所述連接桿與同一所述隔膜連接。

2.根據權利要求1所述的MEMS揚聲器，其特征在于，所述振動組件包括設于所述基座遠離所述支撐座一側的振動構件和設于所述振動構件的驅動器，所述振動構件至少覆蓋部分所述第一腔體。

3.根據權利要求2所述的MEMS揚聲器，其特征在于，每一所述振動組件都包括兩個所述驅動器，兩個所述驅動器固定于所述振動構件遠離所述支撐座的一側且對稱設置于所述連接桿的相對兩側。

4.根據權利要求2所述的MEMS揚聲器，其特征在于，所述驅動器包括與所述振動構件連接的第一電極層、設于所述第一電極層遠離所述振動構件一側的壓電層、以及設于所述壓電層遠離所述第一電極層一側的第二電極層。

5.根據權利要求2所述的MEMS揚聲器，其特征在于，所述振動構件包括振膜和連接梁，所述振膜的一側與所述基座連接、另一側朝向所述連接桿延伸并與所述連接桿間隔設置，所述連接梁連接在所述振膜與所述連接桿之間。

6.根據權利要求5所述的MEMS揚聲器，其特征在于，所述振膜設有至少兩個且對稱設置于所述連接桿的外周，且每個所述振膜遠離所述基座的一側都設有一個所述驅動器。

7.根據權利要求5所述的MEMS揚聲器，其特征在于，所述連接梁為L形或者蛇形。

8.根據權利要求5所述的MEMS揚聲器，其特征在于，所述振膜懸置于所述第一腔體且僅遠離所述連接桿的一側與所述基座固定。

9.根據權利要求1所述的MEMS揚聲器，其特征在于，所述MEMS揚聲器為方形或圓形，所述連接桿等間距分布。

10.一種MEMS揚聲器的制造方法，其特征在于，用于制造出如權利要求1所述的MEMS揚聲器，所述方法包括：

提供具有第一表面和第二表面的第一硅晶片，在所述第一硅晶片上間隔蝕刻出至少兩個從所述第一表面朝向所述第二表面延伸的第一凹腔，蝕刻后的所述第一硅晶片包括設有所述第一凹腔的第一晶片主體和設于所述第一凹腔中的第一凸柱；

在蝕刻后的所述第一硅晶片遠離所述第二表面的一側覆蓋緩沖層；

提供SOI晶片，所述SOI晶片包括第一硅層、第二硅層以及夾設于所述第一硅層與所述第二硅層之間的氧化硅層，將所述第一硅層固定在所述緩沖層遠離所述第一硅晶片的一側，除去所述第二硅層和所述氧化硅層，并將所述第一硅層減薄至一定厚度；

對減薄后的所述第一硅層進行加工以形成振動構件，在所述振動構件上設置驅動器以形成振動組件，所述振動組件至少覆蓋部分所述第一凹腔；

對應所述第一凹腔的位置對所述第二表面進行蝕刻，以使所述第一凹腔貫穿所述第一晶片主體，制得具有第一腔體的基座；

提供第二硅晶片，在所述第二硅晶片上蝕刻出第二凹腔，蝕刻后的所述第二硅晶片包括設有所述第二凹腔的第二晶片主體和設于所述第二凹腔中的第二凸柱；

將蝕刻后的所述第二硅晶片固定在所述第一硅晶片遠離所述緩沖層的一側，所述第二晶片主體與所述第一晶片主體連接以使所述第一腔體與所述第二凹腔連通，所述第二凸柱與所述第一凸柱連接以形成連接桿，所述連接桿與所述第一凹腔及所述振動組件一一對應；

對應所述第二凹腔的位置對所述第二晶片主體遠離所述第一晶片主體的一側進行蝕刻以形成第三凹腔，所述第三凹腔與所述第二凹腔通過與所述連接桿連接的隔板隔開；

蝕刻掉所述隔板的邊緣以形成連通所述第二凹腔與所述第三凹腔的縫隙，制得支撐座和隔膜，所述支撐座圍合形成用于容納所述隔膜的第二腔體，所述第二凹腔與各所述第一凹腔均連通，所述連接桿的一端與所述振動組件連接、另一端經所述第一凹腔延伸至所述第二凹腔并與所述隔膜連接，所述隔膜懸設于所述第二凹腔中并與所述支撐座的內壁間隔設置，所述振動組件固定于所述基座之遠離所述支撐座的一側，且所述振動組件均通過對應的所述連接桿與同一所述隔膜連接。