CN211296939U - 压电mems麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种压电MEMS麦克风，具有背腔的基底、悬置于所述背腔的振膜以及连接在所述振膜与所述基底之间的弹性支撑件，及固定于所述基底上的振膜，所述振膜远离所述背腔的侧面沿所述振膜的振动方向的两侧分别设有第一压电膜片，所述振膜朝向所述背腔的侧面上设有和第二压电膜片，所述第二压电膜片与所述第一压电膜片并联。本设计主要在振膜的下方制备与第一压电膜片振膜上方对应的第二压电膜片对应的结构，第二压电膜片与第一压电膜片并联连接，该设计方法会小幅降低灵敏度，但是由于并联后电容增加了一倍，其噪声会大幅度减小，因此总的信噪比(SNR)会有可观的提升。

Description

压电MEMS麦克风

【技术领域】

本实用新型涉及麦克风领域。

【背景技术】

目前压电MEMS麦克风，主要采用的是振膜弯曲或者悬臂梁弯曲的方式，在锚点处产生一定的应力，使覆盖其上的压电膜片受压，从而产生一定的电荷输出，然而其总的噪声水平较高，且通过改变膜层厚度和应力以及在振膜上开槽、开孔等等优化设计都不能显著提高其信噪比。

因此，有必要提供一种能够提高信噪比的压电MEMS麦克风。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种高信噪比的压电MEMS麦克风。

本实用新型的技术方案如下：

一种压电MEMS麦克风，具有背腔的基底、悬置于所述背腔的振膜以及连接在所述振膜与所述基底之间的弹性支撑件，所述振膜沿所述振膜的振动方向的两侧分别设有第一压电膜片和第二压电膜片，所述第二压电膜片与所述第一压电膜片并联。

进一步地，所述第一压电膜片与所述第二压电膜片结构相同。

进一步地，所述第一压电膜片与所述第二压电膜片正对且对称设置在所述振膜两侧。

进一步地，所述第一压电膜片呈圆形、矩形或正方形。

进一步地，所述第一压电膜片结构包括两电极层和夹设于所述两电极层之间的压电层。

进一步地，所述弹性支撑件自所述振膜边缘朝所述基底方向延伸，所述基底对应所述弹性支撑件凹陷形成避让部，所述弹性支撑件收容于所述避让部内。

进一步地，所述弹性支撑件包括自所述振膜边缘朝所述基底方向延伸并与所述基底间隔设置的延伸臂以及自所述延伸臂远离所述振膜的一端弯折延伸并与所述基底连接的连接壁。

进一步地，所述连接臂分别形成在所述延伸臂的相对两侧。

进一步地，每一所述连接臂包括至少一条与所述延伸臂平行的连接条。

进一步地，至少两个所述弹性支撑件对称连接在所述振膜外周。

本实用新型的有益效果在于：本设计主要在振膜的下方制备与第一压电膜片对应的第二压电膜片，第二压电膜片与第一压电膜片并联连接，该设计方法会小幅降低灵敏度，但是由于并联后电容增加了一倍，其噪声会大幅度减小，因此总的信噪比(SNR)会有可观的提升。

【附图说明】

图1为本实用新型提供的压电MEMS麦克风的结构示意图；

图2为图1沿A-A线的剖视图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为图1中C处的局部放大图；

图5为本实用新型提供的压电MEMS麦克风的另一实施例。

图中：

100、压电MEMS麦克风；1、基底；101、背腔；2、振膜；3、第一压电膜片；4、第二压电膜片；31、电极层；32、压电层；5、弹性支撑件；51、延伸臂；52、连接臂；521、连接条。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请参照图1和图2，提供一种压电MEMS麦克风100，具有背腔101的基底、悬置于所述背腔101的振膜2以及连接在所述振膜2与所述基底之间的弹性支撑件5，所述振膜2沿所述振膜2的振动方向的两侧分别设有第一压电膜片3和第二压电膜片4，所述第二压电膜片4与所述第一压电膜片3并联。

本设计主要在振膜2的下方制备与第一压电膜片3相对的第二压电膜片4，第二压电膜片4与第一压电膜片3并联连接，该设计方法会小幅降低灵敏度，但是由于并联后电容增加，其噪声会大幅度减小，因此总的信噪比(SNR)会有可观的提升。

当振膜2在声波的作用下产生振动，振膜2与基底1之间的距离会发生变化，第一压电膜片3和第二压电膜片4随之产生电荷输出，从而将声波信号转化为了电信号，实现麦克风的相应功能。

优选所述第一压电膜片3与所述第二压电膜片4结构相同。由于两者结构相同，并联后电容增加了一倍，其噪声会大幅度减小，因此总的信噪比(SNR)会有可观的提升。

优选所述第一压电膜片3与所述第二压电膜片4正对且对称设置在所述振膜2两侧。进一步减小噪声，提升信噪比(SNR)。

优选所述第一压电膜片3呈圆形、矩形或正方形。请参照图1，第一压电膜片3呈条状，设置为两条，两条第一压电膜片3呈中心对称并围合成矩形。

请参照图4，优选所述第一压电膜片3结构包括两电极层31和夹设于所述两电极层31之间的压电层32。两电极层31一正一负，以和压电层32导通。

请参照图3，优选所述弹性支撑件5自所述振膜2边缘朝所述基底方向延伸，所述基底1对应所述弹性支撑件5凹陷形成避让部，所述弹性支撑件5收容于所述避让部内，如此，结构的紧凑性和一致性好。

优选所述弹性支撑件5包括自所述振膜2边缘朝所述基底方向延伸并与所述基底间隔设置的延伸臂51以及自所述延伸臂51远离所述振膜2的一端弯折延伸并与所述基底连接的连接壁。连接臂52具有弹性，使得振膜2可相对基底振动。

优选所述连接臂52分别形成在所述延伸臂51的相对两侧，连接臂52对称位于延伸臂51端部的两侧，如此，结构紧凑性和一致性好，优选两连接臂52在一条直线上。

优选每一所述连接臂52包括至少一条与所述延伸臂51平行的连接条521。连接条521呈弓字形或多个弓字形连接形成，相邻连接条521之间的错位提供弹性。

优选至少两个所述弹性支撑件5对称连接在所述振膜2外周，如此，振膜2受力平衡，进一步地，优选振膜2呈矩形，振膜2的四角均设置一弹性支撑件5。

请参照图5，在其他实施例中，压电MENS麦克风不限于单个模型，也可以做成2x2，3x3，4x4或更多的阵列式结构。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种压电MEMS麦克风，其特征在于，具有背腔的基底、悬置于所述背腔的振膜以及连接在所述振膜与所述基底之间的弹性支撑件，所述振膜沿所述振膜的振动方向的两侧分别设有第一压电膜片和第二压电膜片，所述第二压电膜片与所述第一压电膜片并联。

2.根据权利要求1所述的压电MEMS麦克风，其特征在于：所述第一压电膜片与所述第二压电膜片结构相同。

3.根据权利要求1所述的压电MEMS麦克风，其特征在于：所述第一压电膜片与所述第二压电膜片正对且对称设置在所述振膜两侧。

4.根据权利要求2所述的压电MEMS麦克风，其特征在于：所述第一压电膜片呈圆形、矩形或正方形。

5.根据权利要求1所述的压电MEMS麦克风，其特征在于：所述第一压电膜片结构包括两电极层和夹设于所述两电极层之间的压电层。

6.根据权利要求1所述的压电MEMS麦克风，其特征在于：所述弹性支撑件自所述振膜边缘朝所述基底方向延伸，所述基底对应所述弹性支撑件凹陷形成避让部，所述弹性支撑件收容于所述避让部内。

7.根据权利要求6所述的压电MEMS麦克风，其特征在于：所述弹性支撑件包括自所述振膜边缘朝所述基底方向延伸并与所述基底间隔设置的延伸臂以及自所述延伸臂远离所述振膜的一端弯折延伸并与所述基底连接的连接臂。

8.根据权利要求7所述的压电MEMS麦克风，其特征在于，所述连接臂分别形成在所述延伸臂的相对两侧。

9.根据权利要求7所述的压电MEMS麦克风，其特征在于，每一所述连接臂包括至少一条与所述延伸臂平行的连接条。

10.根据权利要求1所述的压电MEMS麦克风，其特征在于，至少两个所述弹性支撑件对称连接在所述振膜外周。

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