一种数字扬声器及其制造方法与流程

本发明涉及微电子制造，尤其涉及一种数字扬声器及其制造方法。

背景技术：

1、扬声器是一种能够把电信号转换为声信号的换能器件。扬声器是制作音响、声学有源降噪设备等的基础，因此，扬声器的性能对声学设备的制作具有关键性的影响。mems扬声器(micro electro mechanical system)，即微电机系统扬声器，其相对传统的音圈式扬声器具有一致性好、功耗低、尺寸小、价格低等优势。

2、目前，现有的mems扬声器包括多个像素发声单元，像素发声单元通过其振膜相对电极板的运动推动空气实现模拟发声的，但是，为了提高mems扬声器驱动像素的精度，mems扬声器所需的像素发声单元的数目较多，加工时，需要在逐个加工形成驱动板或振膜，较为耗时，加工制造效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种数字扬声器及其制造方法，用于提高数字扬声器的加工制造效率。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种数字扬声器的制造方法，包括步骤：

3、在基底上形成多个空气后腔；

4、在基底具有空气后腔的一侧固定设置第一电极板；

5、在第一电极板上形成一个或多个驱动板；

6、在每个驱动板上开设至少一个穿孔，且每个空气后腔至少与一个穿孔连通；

7、在第一电极板上沉积第一介质层；

8、在第一介质层远离第一电极板的一侧固定设置第二电极板；

9、在第二电极板上形成多个振膜；

10、在第二电极板的相邻振膜内填充第二介质层；

11、在第一介质层上形成多个振动间隙，每个振动间隙位于对应的振膜和驱动板之间。

12、通过上述的数字扬声器的制造方法，能够将在第一电极板上形成一个或多个驱动板，在第二电极板上形成多个振膜，多个驱动板和多个振膜分别与至少一个空气后腔对应，一方面，第一介质层设置在驱动板和振膜之间，并在第一介质层上形成多个振动间隙，相邻的振动间隙互不连通，振动间隙与空气后腔一一对应，与振动间隙对应的驱动板、振膜、振动间隙、空气后腔共同形成一个像素发声单元，驱动板、振膜分别通电后，在电场作用下，处于振动间隙一侧的振膜振动，压缩空气进行发声；另一方面，第一介质层设置在相邻的驱动板之间，使得相邻的驱动板绝缘，第二介质层设置在相邻的振膜之间，使得相邻的振膜绝缘，给不同的振膜和不同的驱动板分别通入不同电流使，能够调节扬声器不同位置的振膜的振动频率和振幅，进而灵活调控扬声器不同位置的像素发声单元发声，进而提高扬声器的发声精度；另外，在制造过程中，在对应的第一电极板上形成多个驱动板，在第二电极板上形成多个振膜，可一次性成形多个像素发声单元，提高扬声器的制造效率。

13、可选地，上述的数字扬声器的制造方法中，在第一电极板上形成一个或多个驱动板包括：

14、在第一电极板上刻蚀形成多个沿第一方向延伸的第一短路槽，多个第一短路槽沿第二方向排布，相邻第一短路槽之间形成一个对应多个空气后腔的驱动板；

15、或者，在第一电极板上形成一个或多个驱动板包括：

16、在第一电极板上刻蚀形成多个沿第一方向延伸的第一短路槽，多个第一短路槽沿第二方向排布；

17、在第一电极板上刻蚀形成一个沿第二方向延伸的第二短路槽；其中，第一方向和第二方向不同，第一短路槽和第二短路槽将第一电极板分割为多个驱动板，每个驱动板分别对应一个或多个空气后腔。

18、可选地，上述的数字扬声器的制造方法中，在第二电极板上形成多个振膜包括：

19、在第二电极板上刻蚀形成多个沿第二方向延伸的第三短路槽，多个第三短路槽沿第一方向排布，相邻第三短路槽之间形成一个对应多个空气后腔的振膜；

20、或者，在第二电极板上形成多个振膜包括：

21、在第二电极板上刻蚀形成多个沿第二方向延伸的第三短路槽，多个第三短路槽沿第一方向排布；

22、在第二电极板上刻蚀形成一个沿第一方向延伸的第四短路槽；其中，所述第一方向和所述第二方向不同，第三短路槽和第四短路槽将第二电极板分割为多个振膜，每个振膜分别对应一个或多个空气后腔。

23、可选地，上述的数字扬声器的制造方法中，在第一电极板上沉积第一介质层之后，且在第一介质层远离第一电极板的一侧固定设置第二电极板之前，数字扬声器的制造方法还包括：

24、在第二电极板靠近第一介质层的一侧形成有多个环形凸起，每个环形凸起对应一个空气后腔；

25、在第一介质层远离第一电极板的一侧固定设置第二电极板包括：

26、将环形凸起嵌入第一介质层的远离第一电极板的一侧内，多个环形凸起将第一介质层分隔为网状支撑介质结构和多个待刻蚀介质结构。

27、可选地，上述的数字扬声器的制造方法中，在第一电极板上沉积第一介质层包括：

28、在第一电极板上沉积网状支撑介质结构，网状支撑介质结构在第一电极板的投影覆盖每个驱动板的边缘区域；

29、在网状支撑介质结构的每个中空位置均沉积待刻蚀介质结构，网状支撑介质结构和待刻蚀介质结构组成第一介质层，其中，网状支撑介质结构和待刻蚀介质结构的材料不同。

30、可选地，上述的数字扬声器的制造方法中，在第二电极板上沉积第二介质层之后，在第一介质层上形成多个振动间隙之前，数字扬声器的制造方法还包括：

31、在每个振膜上形成悬臂花纹，悬臂花纹贯穿振膜；

32、在第一介质层上形成多个振动间隙，每个振动间隙位于对应的振膜和驱动板之间包括：

33、将刻蚀介质通过悬臂花纹与待刻蚀介质结构接触，并刻蚀待刻蚀介质结构，形成振动间隙。

34、可选地，上述的数字扬声器的制造方法中，在基底上形成多个空气后腔之后，且在基底具有空气后腔的一侧固定设置第一电极板之前，数字扬声器的制造方法还包括：

35、在基底上开设多个通孔，每个空气后腔与至少一个通孔连通；

36、在第一介质层上形成多个振动间隙，每个振动间隙位于对应的振膜和驱动板之间包括：

37、将刻蚀介质依次通过通孔、空气后腔和穿孔与待刻蚀介质结构接触，并刻蚀待刻蚀介质结构，形成振动间隙。

38、可选地，上述的数字扬声器的制造方法中，在第一介质层上形成多个振动间隙之后，数字扬声器的制造方法还包括：

39、在第一电极板和第二电极板周侧形成多个管脚pad，并使每个驱动板均与对应的管脚pad连接，每个振膜均与对应的管脚pad连接。

40、本发明还提供一种数字扬声器，通过上述的数字扬声器的制造方法制成，数字扬声器包括：

41、基底，基底的一侧设置有多个空气后腔，每个空气后腔均与外界大气连通；

42、多个驱动板，每个驱动板均固定设置于基底具有空气后腔的一侧，且每个驱动板上均设置有至少一个穿孔，每个穿孔均与对应的空气后腔连通；

43、网状支撑介质结构，网状支撑介质结构固定设置于驱动板远离基底的一侧，网状支撑介质结构的中间形成有多个振动间隙，每个振动间隙通过穿孔与对应的空气后腔连通；

44、通过设置在驱动板和振膜之间的网状支撑介质结构，将驱动板和振膜绝缘，并使驱动板和振膜分别与至少一个空气后腔对应，且网状支撑介质结构的中间形成有多个振动间隙，与振动间隙对应的驱动板、振膜、振动间隙、空气后腔共同形成一个像素发声单元，驱动板、振膜分别通电后，在电场作用下，处于振动间隙一侧的振膜振动，压缩空气进行发声；另一方面，第一介质层设置在相邻的驱动板之间，使得相邻的驱动板绝缘，第二介质层设置在相邻的振膜之间，使得相邻的振膜绝缘，给不同的振膜和不同的驱动板分别通入不同电流使，能够调节扬声器不同位置的振膜的振动频率和振幅，进而灵活调控扬声器不同位置的像素发声单元发声，进而提高扬声器的发声精度。

45、多个振膜，每个振膜均设置于网状支撑介质结构远离驱动板的一侧。

46、可选地，上述的数字扬声器还包括多个管脚pad，每个振膜均与对应的管脚pad连接，每个驱动板均与对应的管脚pad连接。