硅扬声器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及声电转换技术领域，更为具体地，涉及一种硅扬声器。
【背景技术】
[0002]扬声器作为将电能转变为声能的常用电声换能器件，其在声放系统中起着不可或缺的作用。扬声器的种类繁多，音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。因此，正是有了扬声器的出现，人们才得以听到美妙的声音。
[0003]目前，市面上尚未出现通过晶片加工工艺或MEMS技术制造的扬声器。尽管传统的扬声器正在努力微型化以满足消费者需求，但MEMS扬声器被认为是未来微型化扬声器市场上的重要角色，但是MEMS扬声器在制造足够大的振膜以实现足量声输出时，却遇到制造成本的问题。
[0004]一方面，现有的MEMS扬声器的结构大多采用晶片加工和磁体集成，这就使得扬声器的加工过程极其复杂，而连接扬声器各个部件的连接件大多采用脆性材料制成，而脆性材料不能承受大的形变，进而影响到扬声器的质量及寿命。
[0005]另一方面，现有的MEMS扬声器大多为数字化微型扬声器，其需要一个复杂的高电压集成电路(MEMS微电技术)来驱动其工作，而数字化的微型扬声器的数字开关对振膜的冲击容易影响扬声器的寿命和可靠性。
[0006]综上所述，现有的扬声器存在以下问题:
[0007]1、传统扬声器技术在进一步微型化和成本控制方面遭遇巨大困难，无法满足消费者需求；
[0008]2、将MEMS技术应用到扬声器会遇到制造成本和可靠性问题；
[0009]3、复杂的晶片加工过程使得生产MEMS扬声器的成本变高。
【发明内容】
[0010]鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种硅扬声器，在降低扬声器的制造成本的同时，允许振膜在大位移的情况下产生高的、且可重复/可靠的声压，进而提高扬声器的发声效果。
[0011]本发明提供一种硅扬声器，包括MEMS声电芯片和PCB基板，其中，该MEMS声电芯片包括硅基板上的波形振膜；MEMS声电芯片的一面被金属化，且MEMS声电芯片的被金属化的一面与PCB基板相连接。
[0012]其中，在PCB基板上设置有金属路径。
[0013]其中，在波形振膜的中间位置还设置有介电突出件。
[0014]其中，该波形振膜具有高的高宽比的波形以缓冲应力。
[0015]其中，该波形振膜中具有至少一层导电材料。
[0016]其中，该MEMS声电芯片通过无焊剂工艺倒装安装在PCB基板上。
[0017]其中，该PCB基板上设置有集成电路驱动(IC驱动)和/或倒装晶片。
[0018]其中，该硅扬声器还包括密封盖，该密封盖附接在PCB基板上。
[0019]其中，当该密封盖与PCB基板形成硅扬声器的后腔时，硅扬声器的出声孔设置在娃扬声器的底部。
[0020]其中，在PCB基板上设置有贯孔，贯孔为硅扬声器的出声孔。
[0021]其中，当密封盖与PCB基板形成娃扬声器的前腔时，娃扬声器的出声孔在密封盖上设置在硅扬声器的顶部或者侧面。
[0022]利用上述根据本发明的硅扬声器，能够在降低扬声器的制造成本的同时，允许波形振膜在大位移的情况下产生高的且可重复/可靠的声压，进而提高扬声器的发声效果。
[0023]为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
【附图说明】
[0024]通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
[0025]图1为根据本发明第一实施例的硅扬声器的第一平面结构示意图；
[0026]图2为根据本发明第二实施例的硅扬声器的第二平面结构示意图；
[0027]图3为根据本发明第三实施例的硅扬声器的第三平面结构示意图。
[0028]图中:1、波形振膜；2、娃基板；3、PCB基板；4、贯孔；5、金属路径；6、被金属化的一面；7、介电突出件；8、集成电路驱动；9、倒装芯片；10、密封盖；11、引线。
[0029]在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
【具体实施方式】
[0030]以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
[0031]针对前述现有的扬声器存在生产成本高、发声效果不好的问题，本发明通过采用在具有金属图案的硅基板上的高的高宽比的波形振膜，大大简化了 MEMS声电芯片的制造工艺。同时由于硅基板具有体积小、重量轻、成本低廉且易与集成电路整合集成等优点，而具有高的高宽比波形的波形振膜具有能够消除振膜应力的作用，因而本发明所提供的硅扬声器能够在降低扬声器的制造成本的同时，允许振膜在大位移的情况下产生高的且可重复/可靠的声压，进而提高扬声器的发声效果。
[0032]为了说明本发明所提供的硅扬声器，图1示出了根据本发明第一实施例的硅扬声器的第一平面结构。
[0033]如图1所示，本发明所提供的娃扬声器包括MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System，微机电系统)声电芯片和PCB (Printed Circuit Board，印刷电路板)基板3，其中，MEMS声电芯片用于实现声电的转换，其包括在硅基板2上的波形振膜I。具体地，波形振膜I设置在PCB基板3与硅基板2之间。
[0034]需要说明的是，由于振膜在振动时和/或封装后会产生一定的应力，而采用波浪形状的振膜(即波形振膜I)则能够最大限度消除振膜在振动时的应力，其允许振膜在大位移的情况下产生高声压，进而提高扬声器的可靠性和使用寿命。
[0035]波形振膜I可以具有高的高宽比的波形，从而具有能够更好的消除振膜应力的作用。
[0036]采用金属沉积和图案化的方式将MEMS声电芯片的一面金属化，同时将MEMS声电芯片的被金属化的一面6与PCB基板3进行连接，如此被金属化的一面6则起到了导电的作用，使得电能通过PCB基板3传导给MEMS声电芯片，进而使得波形振膜I进行振动。
[0037]进一步地，在PCB基板3上设置有至少一个贯孔4和金属路径5。另外，在PCB基板上还设置有集成电路驱动(IC驱动)8和/或倒装芯片9，其中，MEMS声电芯片的被金属化的一面6与设置在PCB基板上的金属路径5连接，如此MEMS声电芯片便能够在集成电路8和/或倒装芯片9的驱动下进行声电的转换。
[0038]需要说明的是，集成电路驱动8和倒装芯片9可以单独使用也可同