具有重叠结构的MEMS扬声器及电子设备

本发明的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种具有重叠结构的mems扬声器，以及一种电子设备。

背景技术：

1、微机电系统(micro--electro mechanical systems，简称mems)是指内部结构在微米级甚至纳米级的机电系统。微机电系统具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等特点。

2、mems扬声器是一种将电信号转变为声信号的微型换能器，其核心组件(例如执行器/驱动器、振膜、热声膜等)利用mems技术在半导体材料上制造而成。mems扬声器按照工作原理可以分为压电式、电动式、静电式和热声式。

3、压电式mems扬声器的工作原理是使用压电薄膜作为有源元件，当施加电压时会发生变形。这种机械偏转使周围的空气发生位移并产生声波。压电式mems扬声器一个主要优点是它与硅工艺的兼容性，这意味着它可以以低成本大规模和极小尺寸生产。除了尺寸之外，压电式mems扬声器还具有极低的功率以及出色的音频质量。压电式mems扬声器也可以构建在与放大器相同的pcb基板上，从而节省电路板空间。

4、悬臂梁式振膜是压电式mems扬声器中常用的振膜结构。带有狭缝的悬臂梁振膜结构如图1所示，该结构包括两个相对设置的悬臂梁振膜，每个悬臂梁振膜包括支撑件100以及一端与支撑件100的上部固定连接、另一端为自由端的振膜200。两个悬臂梁振膜的自由端之间存在狭缝300。虽然狭缝300和空气相互作用的粘滞力在一定程度上可以减小声音的泄露，但狭缝越宽则声短路越严重。另外，在振膜200的制造或者使用过程中，其内部会产生如图2所示的应力(其中以颜色的深浅代表应力的大小)，该应力会导致悬臂梁振膜发生翘曲，进而导致两个振膜200之间的狭缝300变大，引发声短路。声短路现象会使扬声器的低频响应变差。

5、另一种带有狭缝的悬臂梁振膜结构如图1a所示，该结构包括一个振膜200以及左右两个支撑件100，振膜200的左端与左侧的支撑件100的上部固定连接，振膜200的右端为自由端，从而振膜200与左侧的支撑件100共同形成单个的悬臂梁振膜。该悬臂梁振膜的自由端与右侧的支撑件100之间存在狭缝300同样地，狭缝300和空气相互作用的粘滞力在一定程度上可以减小声音的泄露，但狭缝越宽则声短路越严重。另外，在振膜200的制造或者使用过程中，其内部会产生应力(未示出)，该应力会导致悬臂梁振膜发生翘曲，进而导致振膜200与右侧的支撑件100之间的狭缝300变大，引发声短路，导致扬声器的低频响应变差。

技术实现思路

1、为缓解或解决现有技术中的上述问题的至少一个方面，提出本发明。

2、根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种mems扬声器，包括：

3、至少一个振膜，振膜的一端固定且另一端设置有或者存在振动用空间；

4、至少一个重叠结构，以跨过对应的振动用空间的方式覆盖对应的振动用空间，且重叠结构和其所覆盖的振动用空间在振动方向上存在距离。

5、本发明的实施例也涉及一种电子设备，包括上述的mems扬声器。

技术特征：

1.一种mems扬声器，包括：

2.根据权利要求1所述的扬声器，其中：

3.根据权利要求2所述的扬声器，其中：

4.根据权利要求2所述的扬声器，其中：

5.根据权利要求2所述的扬声器，其中：

6.根据权利要求3所述的扬声器，其中：

7.根据权利要求6所述的扬声器，其中：

8.根据权利要求6所述的扬声器，其中：

9.根据权利要求3所述的扬声器，其中：

10.根据权利要求9所述的扬声器，其中：

11.根据权利要求9所述的扬声器，其中：

12.根据权利要求9所述的扬声器，其中：

13.根据权利要求2所述的扬声器，其中：

14.根据权利要求1所述的扬声器，其中：

15.根据权利要求14所述的扬声器，其中：

16.根据权利要求14所述的扬声器，其中：

17.根据权利要求14所述的扬声器，其中：

18.根据权利要求1所述的扬声器，其中：

19.根据权利要求18所述的扬声器，其中：

20.根据权利要求18所述的扬声器，其中：

21.根据权利要求1所述的扬声器，其中：

22.根据权利要求1所述的扬声器，其中：

23.一种电子设备，包括根据权利要求1-22中任一项所述的扬声器。

技术总结
本发明涉及MEMS扬声器及电子设备。该一种MEMS扬声器，包括：至少一个振膜，振膜的一端固定且另一端设置有或者存在振动用空间；至少一个重叠结构，以跨过对应的振动用空间的方式覆盖对应的振动用空间，且重叠结构和其所覆盖的振动用空间在振动方向上存在距离。本发明还涉及一种电子设备。

技术研发人员：庞慰,张孟伦,刘承泽
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21