CN206402447U - 一种mems发声装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种MEMS发声装置及电子设备，包括具有中空内腔的衬底以及通过沉积的方式形成在衬底上方的振膜，所述振膜包括至少一层经过磁化的磁性材料层，还包括与所述磁性材料层正对设置的第一线圈；所述第一线圈被配置为磁性材料层提供方向与振膜垂直的驱动力。本实用新型的发声装置，第一线圈与磁性材料层对应设置在一起，当第一线圈通入交流电后，磁性材料层的磁力线穿过线圈，在线圈安培力的反作用力下，使得磁性材料层发生垂直于振膜方向的振动，从而实现了振膜的振动发声。本实用新型的这种发声装置，可以应用到受话器或者扬声器当中，其突破了传统线圈、磁铁的安装结构，使其体积更小，而且可以采用MEMS工艺进行制造。
Description
技术领域
本实用新型涉及换能器领域，更准确地说，本实用新型涉及一种发声装置；本实用新型还涉及一种电子设备。
背景技术
发声装置是电子设备中的重要声学部件，作为一种把电信号转变为声信号的换能器件，其已经普遍应用在手机、笔记本电脑等电子产品上。现有的扬声器模组，包括外壳，以及设置在外壳内的振动系统、磁路系统，其中振动系统包括振膜以及设置在振膜上用于驱动振膜发声的音圈，磁路系统包括磁铁、华司等。线圈的一端连接在振膜上，另一端伸入至磁路系统的磁间隙内。
这种发声装置的结构较为复杂，使得发声装置的体积较大，而且多为人工流水线组装，自动化程度不高，远远不能满足现代化的发展需求。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种MEMS发声装置的新技术方案。
根据本实用新型的第一方面，提供了一种MEMS发声装置，包括具有中空内腔的衬底以及通过沉积的方式形成在衬底上方的振膜，所述振膜包括至少一层经过磁化的磁性材料层；
包括与振膜上磁性材料层正对设置的第一线圈；所述第一线圈被配置为磁性材料层提供方向与振膜垂直的驱动力。
可选地，所述振膜整体为经过磁化的磁性材料层，在所述磁性材料层与衬底之间还设置有绝缘层。
可选地，所述振膜包括沉积在衬底上的非磁性材料层，所述磁性材料层设置在非磁性材料层的下方、上方或者内部。
可选地，所述振膜包括位于边缘用于连接衬底的连接部，以及位于中部位置的振动部，所述磁性材料层分布在振膜的振动部上。
可选地，所述磁性材料层通过沉积、印刷、喷涂、电镀或者化学镀的方式与非磁性材料层结合在一起。
可选地，还包括基板以及与基板构成封装结构的壳体，所述衬底位于封装结构内并安装在基板上，所述第一线圈安装在基板上与磁性材料层对应的位置上；在所述壳体上设置有音孔。
可选地，在所述壳体上与基板正对的位置还设置有与磁性材料层配合在一起的第二线圈；所述第二线圈为磁性材料层提供与第一线圈相同方向的驱动力。
可选地，所述基板为电路板。
可选地，所述发声装置为扬声器或者受话器。
根据本实用新型的另一方面，还提供了一种电子设备，包括上述的发声装置。
本实用新型的发声装置，第一线圈与磁性材料层对应设置在一起，当第一线圈通入交流电后，磁性材料层的磁力线穿过线圈，在线圈安培力的反作用力下，使得磁性材料层发生垂直于振膜方向的振动，从而实现了振膜的振动发声。本实用新型的这种发声装置，可以应用到受话器或者扬声器当中，其突破了传统线圈、磁铁的安装结构，使其体积更小，而且可以采用MEMS工艺进行制造。
本实用新型的发明人发现，在现有技术中，发声装置的结构较为复杂，其体积较大，而且多为人工流水线组装，自动化程度不高，远远不能满足现代化的发展需求。因此，本实用新型所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本实用新型是一种新的技术方案。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
图1是本实用新型发声装置的结构示意图。
图2是本实用新型振膜的一种实施结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参考图1，本实用新型提供了一种MEMS发声装置，其包括衬底2、振膜4、线圈3等。本实用新型的衬底2可以采用硅衬底，这种硅衬底的材料属于本领域技术人员的公知常识。所述振膜4可以包括位于边缘位置的连接部，以及位于中部位置的振动部，在某些实施例中，还包括位于振动部与连接部之间的折环部。在衬底2的中部形成有中空的容腔，所述振膜4的连接部搭载在衬底2上，振膜4中部区域的振动部可以悬置在衬底2容腔的上方。振膜的这种结构及其与衬底之间的位置关系属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。
本实用新型的振膜4通过沉积、刻蚀的方式形成在衬底2上，例如可在衬底2上沉积振膜层，之后通过刻蚀的方式形成振膜4的图案。为了保证衬底2与振膜4之间的绝缘性，在所述衬底2与振膜4之间接触的区域可设置绝缘层，该绝缘层可以采用氧化硅等本领域技术人员所熟知的绝缘材料。同时应当注意的是，所述绝缘层可以应用在发声装置中其它需要绝缘的器件之间，在此不再具体说明。
本实用新型的振膜4包括至少一层经过磁化的磁性材料层，例如铁、钴、镍等本领域技术人员所熟知的磁性材料等。在本实用新型一个具体的实施方式中，所述振膜4整体为经过磁化的磁性材料层，该磁性材料层可通过沉积、刻蚀的方式设置在衬底2上，对该磁性材料层进行磁化后，使得整个振膜形成了一个磁体。绝缘层设置在所述磁性材料层与衬底2之间，以保证二者之间的绝缘。
在本实用新型另一个具体的实施方式中，参考图2，所述振膜4包括磁性材料层41以及非磁性材料层40，该非磁性材料层40例如可以采用本领域技术人员所熟知的振膜材料，例如单晶硅或者多晶硅等。非磁性材料层40通过沉积的方式形成在衬底2上，所述磁性材料层41可设置在非磁性材料层40的下方、上方或者内部。优选的是，根据磁性材料层41与非磁性材料层40之间的关系，所述磁性材料层41可以选择通过沉积、印刷、喷涂、电镀或者化学镀的方式与非磁性材料层40结合在一起。
例如在制作的时候，可以首先在衬底2上沉积绝缘层，在绝缘层的上方沉积磁性材料层41，在磁性材料层41的上方沉积非磁性材料层40，从而得到磁性材料层41在下、非磁性材料层40在上的振膜结构。
或者是，在绝缘层的上方沉积非磁性材料层40，在非磁性材料层40的上方沉积、印刷、喷涂、电镀或者化学镀的方式形成磁性材料层41，从而得到磁性材料层41在上、非磁性材料层40在下的振膜结构。
或者是，首先在绝缘层的上方沉积一层非磁性材料层40，在非磁性材料层40的上方沉积、印刷、喷涂、电镀或者化学镀的方式形成磁性材料层41，在磁性材料层41上继续沉积一层非磁性材料层40，从而形成了夹心的多层结构。
本实用新型的振膜4，优选的是，磁性材料层41的尺寸小于非磁性材料层40，且磁性材料层41分布在振膜的振动部区域，这就使得磁性材料层41与衬底2之间没有连接关系，从而可以使磁性材料层41更好地驱动振膜，提高了振膜的灵敏度。
本实用新型的发声装置，还包括与所述磁性材料层41正对设置的第一线圈3；该第一线圈3例如可以是本领域技术人员所熟知的环状线圈结构。在实用新型一个具体的实施方式中，还包括基板1，该基板1可以优选采用电路板。衬底2安装在基板1的上端，使得基板1封闭住衬底2的容腔。第一线圈3设置在基板1上与磁性材料层41对应的位置上，例如设置在磁性材料层41的正下方。所述第一线圈3被配置为磁性材料层41提供方向与振膜4垂直的驱动力。
本实用新型的发声装置，第一线圈与磁性材料层对应设置在一起，当第一线圈通入交流电后，磁性材料层的磁力线穿过线圈，在线圈安培力的反作用力下，使得磁性材料层发生垂直于振膜方向的振动，从而实现了振膜的振动发声。本实用新型的这种发声装置，可以应用到受话器或者扬声器当中，其突破了传统线圈、磁铁的安装结构，使其体积更小，而且可以采用MEMS工艺进行制造。
本实用新型的发声装置，还可以包括设置在基板1上的壳体6，所述壳体6固定在基板1上后，形成了封装结构。衬底2、振膜4等结构均设置在封装结构的内部。在所述壳体6上还设置有音孔5，以便振膜4发出的声音可以流出。其中，可在基板1上与振膜4对应的位置上设置泄压孔7，通过该泄压孔7可以均衡发声装置后声腔中的气压，以提高振膜4的振动效果。
在本实用新型一个优选的实施方式中，在所述壳体6上与基板1正对的位置还设置有与磁性材料层41配合在一起的第二线圈(视图未给出)。该第二线圈的结构可以与第一线圈3的结构一致。所述第二线圈被配置：为磁性材料层41提供方向与振膜4垂直的驱动力，且第二线圈为磁性材料层41提供的驱动力方向与第一线圈为磁性材料层41提供的驱动力方向相同。例如磁性材料层41在第一线圈3、第二线圈的作用下均受到垂直向上的安培力，或同时受到垂直向下的安培力。也就是说，磁性材料层41同时受到第一线圈3、第二线圈的作用，从而可以为磁性材料层41提供更大的驱动力，提高了振膜4的振动幅度。
本实用新型的发声装置可以应用到各电子设备中，为此本实用新型还提供了一种电子设备，其包括上述的发声装置。
虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种MEMS发声装置，其特征在于：包括具有中空内腔的衬底(2)以及通过沉积的方式形成在衬底(2)上方的振膜(4)，所述振膜(4)包括至少一层经过磁化的磁性材料层(41)；
包括与振膜(4)上磁性材料层(41)正对设置的第一线圈(3)；所述第一线圈(3)被配置为磁性材料层(41)提供方向与振膜(4)垂直的驱动力。
2.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于：所述振膜(4)整体为经过磁化的磁性材料层(41)，在所述磁性材料层(41)与衬底(2)之间还设置有绝缘层。
3.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于：所述振膜(4)包括沉积在衬底(2)上的非磁性材料层(40)，所述磁性材料层(41)设置在非磁性材料层(40)的下方、上方或者内部。
4.根据权利要求3所述的发声装置，其特征在于：所述振膜(4)包括位于边缘用于连接衬底(2)的连接部，以及位于中部位置的振动部，所述磁性材料层(41)分布在振膜(4)的振动部上。
5.根据权利要求3所述的发声装置，其特征在于：所述磁性材料层(41)通过沉积、印刷、喷涂、电镀或者化学镀的方式与非磁性材料层(40)结合在一起。
6.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于：还包括基板(1)以及与基板(1)构成封装结构的壳体(6)，所述衬底(2)位于封装结构内并安装在基板(1)上，所述第一线圈(3)安装在基板(1)上与磁性材料层(41)对应的位置上；在所述壳体(6)上设置有音孔(5)。
7.根据权利要求6所述的发声装置，其特征在于：在所述壳体(6)上与基板(1)正对的位置还设置有与磁性材料层(41)配合在一起的第二线圈；所述第二线圈为磁性材料层(41)提供与第一线圈(3)相同方向的驱动力。
8.根据权利要求7所述的发声装置，其特征在于：所述基板(1)为电路板。
9.根据权利要求1至8任一项所述的发声装置，其特征在于：所述发声装置为扬声器或者受话器。
10.一种电子设备，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的发声装置。
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| CN201621166081.3U CN206402447U (zh) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | 一种mems发声装置及电子设备 |
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Cited By (2)
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2016
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