[0001] 本发明涉及扬声器技术领域，特别涉及一种半导体扬声器及其制作工艺。

[0002] 扬声器也叫喇叭，是一种电声换能器件，广泛应用于在发声的电子电气设备中；是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的影响很大，扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，又是一个最重要的部件；扬声器的种类繁多，而且价格相差很大，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。

[0003] 随着电子产品尺寸越来越小，扬声器也逐渐朝着微型化和轻薄化发展，通过半导体加工技术，可以有效的缩小扬声器的尺寸，并且便于自动化生产。

[0004] 现有的半导体扬声器，基本上都是压电和静电两大类，对于扬声器的驱动电压要求比较高，基本都是0.5V以上，传统的都在0.3V以下，并且失真也比传统喇叭高，在5％以上，对于现在无线电子产品，特别是无线耳机来说，功耗是一个大问题，直接影响耳机的续航能力。

[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0035] 为了解决现有的半导体扬声器，基本上都是压电和静电两大类，对于扬声器的驱动电压要求比较高，基本都是0.5V以上，传统的都在0.3V以下，并且失真也比传统喇叭高，在5％以上，对于现在无线电子产品，特别是无线耳机来说，功耗是一个大问题，直接影响耳机的续航能力的问题，参阅图1‑图10，本实施例现提供以下技术方案：

[0036] 一种半导体扬声器，包括电路板1，电路板1上设置有第一基板2和第二基板3，第一基板2和第二基板3上设置有薄膜4。

[0037] 需要说明的是，第一基板2和第二基板3的材质为金属半导体材质，包括因瓦合金、可伐合金、W、Mo、Al、Cu等，它们的加工性能良好，具有较低的热膨胀系数和较高的导通率。

[0038] 在本实施例中，薄膜4的边缘固定在第一基板2和第二基板3上，薄膜4的中间处于悬空状态，用于薄膜4振动。

[0039] 在本实施例中，薄膜4采用耐高温的高分子有机硅化合物制成，薄膜4的厚度为1um‑50um，薄膜4表面为平面结构或折环结构或花纹结构。

[0040] 需要说明的是，薄膜4可以由一层或者多层复合而成，层数越多，薄膜4越厚，其低频性能越好，高频性能越差。

[0041] 以单层薄膜为例，薄膜4的材质是一类具备绝缘性质，并且耐高温的高分子有机硅化合物，如聚酰亚胺薄膜或聚二甲基硅氧烷薄膜，厚度在1um‑50um之间，薄膜4的厚度越薄，振动幅度越大，薄膜4表面可以是平面结构，也可以增加花纹提升薄膜刚性，防止发声分割振动，同时膜片也可以有折环形状，好处是振动幅度更大，低频性能更好。

[0042] 需要说明的是，通过半导体工艺把第一线圈5和第二线圈6蚀刻在薄膜4的两面，且将薄膜4放置在第一基板2和第二基板3上，第一基板2和第二基板3一方面支承薄膜4，便于薄膜4振动，另一方面可以使电路板1上设置的焊盘12通过第一基板2和第二基板3导通薄膜4下端面第二线圈6上设置的焊盘12，起到导通连接的作用，更便于实现自动化制程，并且产品性能一致性高。

[0043] 薄膜4的上端面设置有第一线圈5，薄膜4的下端面设置有第二线圈6。

[0044] 需要说明的是，首先在薄膜4上面光刻出第一线圈5和第二线圈6的凹槽(如图7的a所示)，将光刻胶(如图7的b所示)涂敷或将光刻胶干膜贴附在薄膜4表面，在凹槽中沉积金属层(如图7的c所示)将凹槽填平，然后将残留的光刻胶剥离，此时薄膜4上形成有第一线圈5和第二线圈6。

[0045] 在本实施例中，第一线圈5和第二线圈6通过蚀刻或光刻方式附在薄膜4的两面，也可以嵌入薄膜4里面，其中，第一线圈5和第二线圈6的入线口和出线口均为蚀刻在一起导通，通过第一线圈5和第二线圈6导通电流，第一线圈5和第二线圈6由金属导电材质组成。

[0046] 在本实施例中，第一线圈5和第二线圈6均为螺旋形状，第一线圈5和第二线圈6的每根线之间是通过薄膜4进行绝缘，第一线圈5和第二线圈6的宽度和深度为0.1um‑10um，第一线圈5和第二线圈6之间绝缘间距均为5um‑10um。

[0047] 需要说明的是，通过半导体蚀刻或光刻的方式，把第一线圈5和第二线圈6嵌入在薄膜4上面，第一线圈5和第二线圈6是螺旋结构，每根线之间是由薄膜4进行绝缘，第一线圈5和第二线圈6的宽度和深度可以达到0.1um‑10um，第一线圈5和第二线圈6之间绝缘间距
5um‑10um；而传统线圈的宽度最小50um，间距55um，所以这种方式的线圈可以做到圈数更多，线更长，因为导电线圈在磁场受到安培力作用，通过公式F＝BLI，其中，F是安培力，B为磁场强度，I为通电电流，L为线圈长度，可知，线圈长度与安培力成正比，线圈长度越长，安培力越大，薄膜4的振动幅度也就越大，辐射出来的声音也越大，第一线圈5和第二线圈6之间有一定的间距，至少大于1um，防止第一线圈5和第二线圈6短路。

[0048] 需要说明的是，由于第一线圈5和第二线圈6是半导体蚀刻在薄膜4上，所以第一线圈5和第二线圈6的宽度和间距都可以做的很小，因此第一线圈5和第二线圈6的圈数就可以做的很多，这样第一线圈5和第二线圈6的阻抗就可以做到常规8‑40欧之间，对于半导体扬声器的驱动电压和传统扬声器一样，也会在0.3V以下。

[0049] 在本实施例中，第一线圈5和第二线圈6的入线口通过外部线圈连接线10导通连接，第一线圈5和第二线圈6的出线口通过内部线圈连接线11导通连接。

[0050] 需要说明的是，第一线圈5和第二线圈6分别位于薄膜4的正反两面，所以，第一线圈5和第二线圈6之间的进线和出线需要导通连接，进线是在第一线圈5和第二线圈6外侧的入线口，通过蚀刻把薄膜4打孔，直到第一线圈5和第二线圈6都裸漏出来，然后在第一线圈5和第二线圈6之间再蚀刻一段导电线圈，把第一线圈5和第二线圈6进线导通连接，出线是在第一线圈5和第二线圈6内侧，连接方式相同，对于第一线圈5和第二线圈6从内部往外部的出线需要跨过线圈层，所以需要对于这一段线圈表面进行绝缘处理，一般涂绝缘胶，放置第一线圈5和第二线圈6短路。

[0051] 需要说明的是，第一线圈5和第二线圈6的进线和出线末端都有一个面积不小于0.001平方米的焊盘12，便于和第一基板2、第二基板3连接导通，两个焊盘12之间至少要有
1mm以上的间距，防止短路。

[0052] 在本实施例中，电路板1上设置有焊盘12，其中，焊盘12的数量为两个，两个焊盘12之间至少有1mm的间距，电路板1上设置的焊盘12通过第一基板2和第二基板3导通薄膜4下端面第二线圈6上设置的焊盘12，焊盘12包括入线口焊盘(如图10的d所示)和出线口焊盘(如图10的e所示)，入线口焊盘的底端与电路板1连接，入线口焊盘的顶端通过外部线圈连接线10与第一线圈5和第二线圈6的入线口连接，出线口焊盘的底端与电路板1连接，第一线圈5和第二线圈6的出线口通过出线口焊盘与电路板1连接。

[0053] 薄膜4的上方设置有外磁铁7和内磁铁8。

[0054] 在本实施例中，外磁铁7和内磁铁8均与第一线圈5之间有间隙，用于薄膜4振动，其中，外磁铁7和内磁铁8的磁性均为Y轴方向，且外磁铁7和内磁铁8的磁性相反，外磁铁7和内磁铁8均为永磁性磁铁。

[0055] 需要说明的是，外磁铁7和内磁铁8可以为铷铁硼磁体和铁氧体磁体，对于微型扬声器优选铷铁硼磁体。

[0056] 需要说明的是，薄膜4一侧或者两侧放置外磁铁7和内磁铁8，其中，外磁铁7和内磁铁8均和第一线圈5之间具有一定的振动空间，第一线圈5和第二线圈6通交流电之后，受到磁场安培力的作用，在Y轴方向上下振动而发声，薄膜4的前后腔体为密闭隔绝状态，所以薄膜4发出的声音只能通过上盖9的出音孔91传出。

[0057] 外磁铁7和内磁铁8均设置在上盖9的内壁上，上盖9上设置有出音孔91。

[0058] 在本实施例中，外磁铁7为环形结构，内磁铁8为环形或圆形结构，外磁铁7和内磁铁8之间有间隙，其中，出音孔91开设在上盖9上外磁铁7和内磁铁8之间的间隙处。

[0059] 为了更好地展现一种半导体扬声器的制作流程，本实施例现提供了如上述的半导体扬声器的制作工艺，包括如下步骤：

[0060] S1：在电路板1上面涂一层环形的光刻胶，将环形的基板放置在电路板1上涂有光刻胶的位置处，通过光刻机将环形的基板从中间切开，分成两个独立的半圆弧结构，形成第一基板2和第二基板3，其中，第一基板2和第二基板3分别与电路板1上设置的两个焊盘12导通；

[0061] S2：在薄膜4的上端面设置第一线圈5，在薄膜4的下端面设置第二线圈6，其中，将薄膜4的边缘贴在第一基板2和第二基板3上，通过第一基板2和第二基板3为介质，将薄膜4下端面第二线圈6上设置的两个焊盘12与电路板1上设置的两个焊盘12导通；

[0062] S3：通过外部线圈连接线10将第一线圈5和第二线圈6的入线口导通连接，通过内部线圈连接线11将第一线圈5和第二线圈6的出线口导通连接；

[0063] S4：将外磁铁7和内磁铁8均设置在上盖9的内壁上，且在上盖9上外磁铁7和内磁铁8之间的间隙处开设出音孔91，并将上盖9组装在电路板1上，形成半导体扬声器。

[0064] 以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。