[发明专利]新型压电式MEMS麦克风的结构及装置

说明书

本发明涉及新型压电式MEMS麦克风的结构及装置，主要涉及麦克风领域。本申请涉及的新型压电式MEMS麦克风的结构，该第一电极层、压电结构层和第二电极层可以在声音信号的作用下，进行振动，使得该第一电极层和第二电极层上的电荷量发生改变，即该麦克风结构的输出电信号发生改变，通过对输出电信号进行检测，可以得到准确的声音信号。利用集成在薄膜硅材表面的压电材料进行能量转换。当薄膜受到气流压迫式，薄膜进行形变并带动压电材质产生形变，压电材质产在物理特性改善时产生电信号进行输出。即本申请通过增加边缘与中心孔隙，使得本申请的麦克风检测声音信号的灵敏度得到提高，进而使得该麦克风输出的与声音相关的电压信号更准确稳定。

技术领域

本发明涉及麦克风领域，主要涉及一种新型压电式MEMS麦克风的结构及装置。

背景技术

麦克风，学名为传声器，由英语microphone(送话器)翻译而来，也称话筒，微音器。麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件。分类有动圈式、电容式、驻极体和最近新兴的硅微传声器，此外还有液体传声器和激光传声器。大多数麦克风都是驻极体电容器麦克风，其的工作原理是利用具有永久电荷隔离的聚合材料振动膜。

现有技术中，为了降低传感器的谐振频率并且进一步的提升压电式麦克风的灵敏度，大多数厂商皆采用在压电膜上设置狭槽。

但是，现有技术中狭槽的设计使得低频信号甚至中频信号的泄漏非常严重，使得现有技术中的麦克风灵敏度较低。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种新型压电式MEMS麦克风的结构及装置，以解决现有技术中狭槽的设计使得低频信号甚至中频信号的泄漏非常严重，使得现有技术中的麦克风灵敏度较低的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种新型压电式MEMS麦克风的结构，结构包括：衬底、压电结构层、第一电极层和第二电极层；衬底为空腔结构，且空腔结构的衬底的一面设置有开口，第一电极层覆盖设置在开口位置上方，压电结构层设置在第一电极层远离衬底的一侧，第二电极层设置在压电结构层远离第一电极层的一侧，且第一电极层、压电结构层和第二电极层上相同的位置设置有贯穿的边缘孔，边缘孔分布在第一电极层、压电结构层和第二电极层的边缘位置。

可选地，该结构的边缘孔的位置为四个，四个边缘孔两两对应设置。

可选地，该结构还包括第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔的轴线相互垂直，且第一连接孔和第二连接孔贯穿第一电极层、压电结构层和第二电极层，且第一连接孔和第二连接孔的两端分别连接对应的两个边缘孔。

可选地，该结构还包括第二压电结构层和第三电极层，第二压电结构层设置在第二电极层远离衬底的一侧，第三电极层设置在第二压电结构层远离第二电极的一侧。

可选地，该第一连接孔和第二连接孔贯穿第二压电结构层和第三电极层。

可选地，该结构还包括支撑部，支撑部设置在衬底远离第一电极的一侧。

可选地，该结构还包括氧化硅部与器件层硅部，氧化硅部设置在衬底靠近第一电极层的一侧，器件层硅部设置在氧化硅部与第一电极层之间。

第二方面，本申请提供的一种新型压电式MEMS麦克风的装置，装置包括：数模转化装置和第一方面任意一项的新型压电式MEMS麦克风的结构，数模转化装置的正负极分别与结构的第一电极层和第二电极层电连接，用于将第一电极层和第二电极层输出的电压信号转化为数字信号。

本发明的有益效果是：