CN104469640A - 声响转换器及麦克风 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种声响转换器及麦克风,通过维持频率特性,且抑制施加了较大的空气压时的振动电极板(振动膜)的变形,避免应力集中或振动电极板及背板的破损。在具有上下贯通的空洞(35)的基板(32)上配置被开口(33c)分割的第一振动膜(33a)和第二振动膜(33b)。在基板(32)的上面,以覆盖振动膜(33a、33b)的方式设置背板(38),在其下面与振动膜(33a、33b)相对而设置第一固定电极板(39a)和第二固定电极板(39b)。在背板(38)及固定电极板(29a、29b)上设置多个声孔(44)。在设于振动膜(33a、33b)之间的开口(33c)内收纳泄漏压调整部(37)。泄漏压调整部(37)由从背板(38)的下面向下方延伸的支承部(48)支承。
Description
技术领域
本发明涉及声响转换器及麦克风。具体而言,本发明涉及通过由振动电极板(振动膜)和固定电极板构成的电容器构造而构成的静电容量型声响转换器。另外,本发明涉及使用了该声响转换器的麦克风。特别是,本发明涉及采用MEMS(Micro Electro Mechanical System)技术制作的微小尺寸的声响转换器。
背景技术
近年来,要求麦克风以高灵敏度检测从较小的声压到较大的声压的声音。通常,麦克风的最大输入声压受谐波失真率(Total Harmonic Distortion)限制。这是由于,如果要利用麦克风检测较大的声音,则在输出信号中产生谐波失真,破坏音质及精度。因此,如果能够减小谐波失真率,则能够增加最大输入声压并扩大麦克风的检测声压区域(以下,称为动态范围)。
但是,在一般的麦克风中,声响振动的检测灵敏度的提高和谐波失真率的降低处于折衷的关系,从小音量(小声压)到大音量(大声压)的声音难以具有宽广的动态范围。
在这种技术背景下,作为实现具有宽广的动态范围的麦克风的方法,提出有使用图1(A)及图1(B)那样构造的声响传感器的方法。图1(A)是现有例的声响传感器11的剖面图,图1(B)是除掉该背板19的状态的平面图。
在该声响传感器11中,在具有空洞13的基板12的上方配置有由缝隙17分割的第一振动膜16a和第二振动膜16b。第一振动膜16a具有较大的面积,利用锚固件18a被支承在基板12的上面。第二振动膜16b具有较小的面积,利用锚固件18b被支承在基板12的上面。在基板12的上面,以覆盖两振动膜16a、16b的方式设有背板19,且在基板12的下面,与第一振动膜16a和第二振动膜16b相对而配置有第一固定电极板20a和第二固定电极板20b。在背板19及固定电极板20a、20b上开设有多个声孔21。
在该声响传感器11中,利用相互相对的第一振动膜16a和第一固定电极板20a构成能够检测小音量(小声压)的声音的高灵敏度的第一声响传感部14。另外,利用相互相对的第二振动膜16b和第二固定电极板20b构成能够检测大音量(大声压)的声音的低灵敏度的第二声响传感部15。而且,将来自声响传感器11的输出根据音量切换成来自第一声响传感部14的输出和来自第二声响传感部15的输出,以高灵敏度检测从较小的声压到较大的声压的声音。作为这种声响传感器,具有例如专利文献1公开的传感器。
专利文献1:(日本)特开2012-147115号公报
但是,在这种静电容量型的声响传感器11中,当对振动膜16a、16b施加较大的压力时,有时振动膜16a、16b及背板19破损。作为对振动膜16a、16b施加较大的压力的方式,具有在例如声响传感器11的落下试验的情况下对振动膜16a、16b施加从空洞13进入的空气压力的情况、使组装有声响传感器11的手机等设备落下的情况、对组装有声响传感器11的手机的通话口较强地吹入气息的情况、用指尖等扣敲通话口的情况等。在这些情况下,有时对振动膜16a、16b施加数百Pa以上的压力(声响传感器的最大测定声压为200Pa)。
例如图2表示在壳体22上安装的声响传感器11。在壳体22上,与声响传感器11的空洞13对应而开设有声音导入孔23,成为声响振动通过声音导入孔23进入声响传感器11内且被第一振动膜16a及第二振动膜16b感知的构造。在使该声响传感器11与壳体22一起掉落到地板24上的情况下,通过从声音导入孔23进入的空气流使空洞13内的空气压变高,由于该压力负荷,振动膜16a、16b大幅度变形。
这样,如果对振动膜16a、16b施加较大的压力P,则如图3(A)~图3(C)所示,由于压力P而使振动膜16a、16b大幅度挠曲,振动膜16a、16b与背板19碰撞而使背板19也发生变形。在此,图3(A)是沿图1(B)的X1-X1线的概略剖面图,图3(B)是沿X2-X2线的概略剖面图,图3(C)是沿X3-X3线的概略剖面图。其结果,由于大幅度变形或由于碰撞时的冲击,有时振动膜16a、16b或背板19破损或产生龟裂,在声响传感器11的破损耐性上存在问题。特别是如图3(C)所示,在大音量用的第二振动膜16b中,在大声压时,为了进行最佳驱动而减小面积,为了提高刚性而急剧地变形,产生较大的失真而容易破损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电容量型声响转换器,通过维持声响振动检测时的频率特性,且抑制施加了较大的空气压时的振动电极板(振动膜)的变形,能够避免应力集中或振动电极板及背板的破损。
本发明提供一种声响转换器,其具有:基板,其具有空洞;振动电极板,其配设于所述基板的上方,具有用于释放压力的空隙部;固定电极板,其以与所述振动电极板相对的方式配置在所述基板的上方;多个传感部,将所述振动电极板和所述固定电极板中的至少一方分割成多个区域,由分割的各区域的所述振动电极板和所述固定电极板构成所述传感部;泄漏压调整部,其以如下方式配置,即,在所述振动电极板未变形时,防止通过所述空隙部的空气压的泄漏,在所述振动电极板受到压力而变形时,使所述空隙部分开而通过所述空隙部释放压力。在此,空隙部为开口或凹部(切口)、孔、缝隙状的间隙等,只要可以释放压力即可。
在本发明的声响转换器中,在振动电极板上设有用于释放压力的空隙部,在所述振动电极板未由于过量的压力而变形时,通过泄漏压调整部防止通过空隙部的空气压的泄漏,因此,在通常的动作状态下,空气压不易从空隙部释放。因此,尽管在振动电极板上设有空隙部,声响转换器在低频区域的测定灵敏度也不易降低。另一方面,当对振动电极板施加过量的压力而使振动电极板大幅度变形时,空隙部开放而从空隙部释放过量的压力(高负荷的压力),因此,抑制过量的压力引起的振动电极板的变形。因此,即使使声响转换器落下并施加过量的压力,振动电极板也不易破损。
本发明的声响转换器的一方面,多个所述传感部分别输出灵敏度不同的信号。根据该方面,通过合成或切换来自各传感部的信号,能够扩大声响转换器的动态范围。
本发明的声响转换器的另一方面,所述空隙部为将所述振动电极板分割的各区域之间的间隙。根据该方面,能够通过所述间隙将所述振动电极板分割成多个区域。因此,用于释放空气压的空隙部能够兼作将振动电极板分割成多个区域的开口,能够使振动电极板的构造简单。另外,由于振动电极板的总开口面积(用于释放空气压的空隙部的面积和用于分割振动电极板的开口面积之和)变小,故而有助于声响转换器的小型化,并且还提高振动电极板的强度。
另外,在本方面,所述泄漏压调整部是收纳在未变形时的所述振动电极板的所述间隙的板状部件。在方面中,虽然在通常的动作状态下利用泄漏压调整部防止来自间隙的压力泄漏,但当振动电极板由于过量的压力而大幅度变形时,振动电极板的间隙从泄漏压调整部分离而打开,以能够释放压力。
本发明的声响转换器的又一方面,所述空隙部是形成于所述振动电极板的开口。本方面的所述泄漏压调整部也可以是收纳在未变形时的所述振动电极板的所述开口的板状部件。在该方面中,虽然在通常的动作状态下能够利用泄漏压调整部防止来自开口的压力泄漏,但当振动电极板由于过量的压力而大幅度变形时,振动电极板的开口从泄漏压调整部分离而打开,以能够释放压力。
本发明的声响转换器的再一方面,所述空隙部是形成于所述振动电极板的边缘的、向振动电极板内侧凹陷的凹部。本方面的所述泄漏压调整部也可以是位于未变形时的所述振动电极板的所述凹部的板状部件。在本发明中,虽然在通常的动作状态下能够利用泄漏压调整部防止来自开口的压力泄漏,但当振动电极板由于过量的压力而大幅度变形时,振动电极板的凹部从泄漏压调整部分离而打开,以能够从凹陷释放压力。
本发明的声响转换器的另一其它方面,所述泄漏压调整部位于未变形的所述振动电极板的所述空隙部,在所述泄漏压调整部的边缘和所述空隙部的边缘之间形成有缝隙。这是由于,在泄漏压调整部与空隙部之间未形成缝隙的情况下,泄漏压调整部和振动电极板以一部分接触,故而振动电极板的振动被泄漏压调整部阻碍,对声响转换器的灵敏度等造成影响。另外,如果将该缝隙宽度设为10μm以下,则能够充分减少声响转换器的低频区域的灵敏度的降低。
另外,在所述振动电极板被分割的各区域之间的间隙成为泄漏压调整部的实施方式中,优选的是,在隔着所述间隙而位于一侧的所述振动电极板的被分割的区域和所述泄漏压调整部之间形成的缝隙的一端、和在隔着所述间隙而位于另一侧的所述振动电极板的被分割的区域和所述泄漏压调整部之间形成的缝隙的一端以90°的角度交叉。根据该方面,应力不易集中于泄漏压调整部,而且能够避免在间隙的一部分产生开口面积较大的部分。
作为上述泄漏压调整部的其它方面,也可以是以将未变形的所述振动电极板的所述空隙部的下面开口堵塞的方式设置的所述基板的上面的一部分。另外,所述泄漏压调整部也可以以将未变形的所述振动电极板的所述空隙部的上面开口和下面开口中的一方堵塞的方式与所述振动电极板的上面侧或下面侧相对配置(此外,在本申请中,利用泄漏压调整部堵塞时不是密闭的意思)。
本发明的声响转换器的又一其它方面,在所述基板的上方以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,在所述背板的与所述振动电极板相对侧的面设有支承部,所述泄漏压调整部固定于所述支承部。根据该方面,泄漏压调整部即使施加过量的压力也不变形,故而在施加过量的压力时,能够使振动电极板的空隙部可靠地开放。
在该情况下,优选所述支承部的水平截面面积比所述泄漏压调整部的面积小。根据该方面,能够在支承部的外周面和振动电极板之间确保用于释放压力的空间。
另外,所述泄漏压调整部也可以由多个所述支承部支承。如果利用多个支承部支承泄漏压调整部,则泄漏压调整部的刚性变高,因此,即使施加过量的压力,泄漏压调整部也不易变形。
另外,在设置多个支承部的情况下,在所述支承部和所述支承部的中间也可以在所述背板上设置通孔。根据该方面,能够更有效地向外部释放过量的压力。
另外,所述泄漏压调整部也可以固定于在所述基板上面设置的支承部。
本发明的声响转换器的再一其它方面,在所述基板的上方以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,所述固定电极板以与所述振动电极板相对的方式设于所述背板上,在所述背板及所述固定电极板上开设有多个声孔,从与所述基板的上面垂直的方向观察时,所述声孔的一部分与所述空隙部重合。根据该方面,能够顺畅地向外部释放过量的压力。
本发明的声响转换器的再一其它方面,在所述基板的上方以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,所述固定电极板以与所述振动电极板相对的方式设于所述背板上,在所述背板及所述固定电极板上开设有多个声孔,从与所述基板的上面垂直的方向观察时,所述声孔的一部分与所述空隙部重合。根据该方面,由于将过量的压力释放的路径变短,故而能够顺畅地向外部释放过量的压力。
本发明的声响转换器的再一其它方面,在所述基板的上方以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,所述固定电极板以与所述振动电极板相对的方式设于所述背板上,在所述背板及所述固定电极板上开设有多个声孔,从与所述基板的上面垂直的方向观察时,所述泄漏压调整部的宽度比所述声孔间的距离大。根据该方面,位于泄漏压调整部上方的声孔不易被振动电极板堵塞,能够将过量的压力可靠地排出。
本发明的声响转换器的再一其它方面,在所述基板的上方以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,所述固定电极板以与所述振动电极板相对且不与所述泄漏压调整部相对的方式设于所述背板上。根据该方面,能够减小泄漏压调整部与固定电极板之间的寄生电容。
本发明的声响转换器的再一其它方面,所述固定电极板被分割成多个区域,在被分割的所述固定电极板的区域之间设有用于截断电信号的泄漏的阻挡电极。根据该方面,能够防止在相邻的传感部之间泄露信号或传播噪音。
本发明的声响转换器的再一其它方面,在所述基板的上方以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,与所述振动电极板的邻接所述空隙部的区域相对而在所述背板上设有突起。根据该方面,在振动电极板大幅度变形的情况下,振动电极板被突起阻碍而不易紧固在固定电极板上。
本发明的声响转换器的再一其它方面,所述振动电极板的被分割的各区域和所述泄漏压调整部处于同一平面上,且由同一材料形成。根据该方面,通过同一工艺能够同时制作振动电极板和泄漏压调整部。
本发明的声响转换器能够应用于麦克风。
此外,用于解决本发明的上述课题的方案具有适当组合以上说明的构成要素的特征,本发明能够通过该构成要素的组合而进行多种变化。
附图说明
图1(A)是现有例的声响传感器的概略剖面图,图1(B)是图1(A)的声响传感器的除掉背板的状态下的平面图;
图2是说明使图1(A)的声响传感器落下时的情形的概略图;
图3(A)是沿着图1(B)的X1-X1线的概略剖面图,图3(B)是沿着图1(B)的X2-X2线的概略剖面图,图3(C)是沿着图1(B)的X3-X3线的概略剖面图;
图4是本发明实施方式1的声响传感器的分解立体图;
图5是图4所示的声响传感器的剖面图;
图6是图4所示的声响传感器的平面图;
图7是表示从图6所示的声响传感器除掉背板或保护膜等的状态的平面图;
图8是表示MEMS麦克风的典型的频率特性的图;
图9是表示在本发明实施方式1的声响传感器中对振动膜施加高负荷压力时的状态的概略剖面图;
图10是将图6的Y部放大表示的平面图;
图11(A)是表示在缝隙和声孔不重合的声响传感器中释放压力的情形的概略图,图11(B)是表示在缝隙和声孔重合的声响传感器中释放压力的情形的概略图;
图12(A)是表示在泄漏压调整部的宽度比声孔彼此之间的距离大的声响传感器中释放压力的情形的概略图,图12(B)是表示在泄漏压调整部的宽度比声孔彼此之间的距离小的声响传感器中释放压力的情形的概略图;
图13是图7的Z部的放大图;
图14(A)是表示缝隙彼此成为锐角的状态的概略图,图14(B)是表示对图14(A)中成为锐角的部分实施倒角的状态的概略图;
图15(A)是表示本发明实施方式1的变形例的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图,图15(B)是表示本发明实施方式1的另一变形例的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图;
图16(A)是表示本发明实施方式1的又一变形例的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图,图16(B)是表示本发明实施方式1的又一变形例的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图;
图17(A)是表示本发明实施方式1的再一变形例的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图,图17(B)是表示本发明实施方式1的再一变形例的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图;
图18是表示本发明实施方式1的其它变形例的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图;
图19(A)是表示本发明实施方式2的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图,图19(B)是表示对图19(A)的声响传感器施加高负荷压力的状态的概略剖面图;
图20(A)是本发明实施方式3的声响传感器的概略剖面图,图20(B)是图20(A)的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图;
图21(A)是本发明实施方式3的变形例的声响传感器的概略剖面图,图21(B)是图21(A)的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图;
图22是本发明实施方式4的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图;
图23是本发明实施方式5的声响传感器的剖面图;
图24(A)是本发明实施方式6的声响传感器的概略剖面图,图24(B)是在图24(A)的声响传感器中从下方对两振动膜施加较大的压力时的状态的概略剖面图;
图25(A)是图24(A)的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图,图25(B)是图24(A)的声响传感器使用的基板的平面图;
图26(A)是本发明实施方式7的声响传感器的概略剖面图,图26(B)是图26(A)的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图;
图27是表示本发明实施方式8的声响传感器的平面图;
图28是图27的声响传感器的剖面图;
图29(A)是表示在图27的声响传感器中设于背板下面的固定电极板和阻隔电极的平面图,图29(B)是图27的声响传感器使用的振动膜的平面图;
图30是本发明实施方式9的声响传感器的概略剖面图;
图31是内置有本发明的声响传感器的麦克风的概略剖面图。
标记说明
31、61、71、81、91、101、111:声响传感器
32:基板
33:振动膜
33a:第一振动膜
33b:第二振动膜
33d:第三振动膜
33c、33e:开口
35:空洞
37:调整部(泄漏压调整部)
38:背板
39:固定电极板
39a:第一固定电极板
39b:第二固定电极板
43a:第一声响传感部
43b:第二声响传感部
44:声孔
45:止动件
47:缝隙
48:支承部
54:通孔
62:凹部
63:缝隙
72:阻挡电极
92:伸出部
131:麦克风
具体实施方式
以下,参照附图对本发明优选的实施方式进行说明。但是,本发明不限定于以下的实施方式,可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种设计变更。
(实施方式1)
以下,参照图4~7说明本发明实施方式1的声响传感器的构造。图4是本发明实施方式1的声响转换器即声响传感器31的分解立体图。图5是声响传感器31的剖面图。图6是声响传感器31的平面图。图7是除掉背板38或保护膜50等的声响传感器31的平面图,表示振动膜33(振动电极板)和固定电极板39在基板32的上方重合的情形。
该声响传感器31是利用MEMS技术制作的静电容量型元件。如图4及图5所示,该声响传感器31在硅基板等基板32的上面经由锚固件36a、36b设置振动膜33,在振动膜33的上方经由微小的气隙40(空隙)配置顶罩部34,并将顶罩部34固定于基板32的上面。
在基板32上开设有从表面贯通到背面的空洞35(前腔,后腔)。图示的空洞35被与基板32的上面垂直的面包围,但空洞35的壁面也可以是相对于基板32的上面倾斜的面。
振动膜33以覆盖空洞35的上方的方式配置于基板32的上方。如图4及图7所示,振动膜33形成大致矩形状。振动膜33由具有导电性的多晶硅薄膜形成,振动膜33本身成为振动电极板。在振动膜33上设有用于释放压力的空隙部,即沿着与振动膜33的短边平行的方向延伸的开口33c,振动膜33利用开口33c而分割成第一振动膜33a和第二振动膜33b。第一振动膜33a和第二振动膜33b在振动膜33的一长边上部分地连接。第一振动膜33a和第二振动膜33b均成为大致矩形,但第一振动膜33a具有比第二振动膜33b大的面积。
第一振动膜33a在基板32的上面利用锚固件36a支承设于各角部的脚片46,从基板32的上面浮起地被支承。在邻接的锚固件36a之间,在第一振动膜33a的外周部下面和基板32的上面之间形成有用于使声响振动通过的狭小的通风孔42a。
第二振动膜33b在基板32的上面通过利用锚固件36b支承其两短边而从基板32的上面浮起地被支承。在第二振动膜33b的长边下面和基板32的上面之间形成有用于使声响振动通过的狭小的通风孔42b。通风孔42a和通风孔42b成为相等高度的间隙。
在第一振动膜33a和第二振动膜33b之间的开口33c设有由多晶硅薄膜构成的泄漏压调整部37(以下,简称为调整部37)。如图5所示,调整部37利用从后述的背板38向下方延伸的多个支承部48在背板38的下方被水平地支承。在调整部37的整周形成有缝隙状的间隙、即缝隙47(开口33c的一部分),调整部37利用缝隙47而与第一振动膜33a完全分离,另外利用缝隙47而与第二振动膜33b完全分离。
设于基板32的上面的引出配线49a与振动膜33连接。另外,在基板32的上面以包围振动膜33的方式形成有带状的基座部41。锚固件36a、36b及基座部41由SiO2形成。
如图5所示,顶罩部34在由SiN构成的背板38的下面设有由具有导电性的多晶硅薄膜构成的固定电极板39。顶罩部34形成穹顶状,在其下方具有空洞部分,利用该空洞部分覆盖振动膜33。在固定电极板39的下面和振动膜33的上面之间形成有微小的气隙40(空隙)。
固定电极板39分割成与第一振动膜33a相对的第一固定电极板39a和与第二振动膜33b相对的第二固定电极板39b,固定电极板39a、39b彼此电气分离。第一固定电极板39a具有比第二固定电极板39b大的面积。从第一固定电极板39a将引出配线49b引出,从第二固定电极板39b将引出配线49c引出。
利用夹着气隙40而相对的第一振动膜33a和第一固定电极板39a形成电容器构造的第一声响传感部43a。另外,利用夹着气隙40而相对的第二振动膜33b和第二固定电极板39b形成电容器构造的第二声响传感部43b。第一声响传感部43a的气隙40的间隙距离和第二声响传感部43b的气隙40的间隙距离相等。
在背板38和固定电极板39上,以从上面贯通到下面的方式穿设有多个用于使声响振动通过的声孔44(声响孔)。此外,在图示例中,第一声响传感部43a和第二声响传感部43b中,声孔44的孔径和间距相等,但在两声响传感部43a、43b中,有时声孔44的孔径或间距也不同。
如图6及图7所示,声孔44在两声响传感部43a、43b中分别规则地排列。在图示例中,声孔44沿着相互成120°角度的三个方向排列成三角形,但也可以配置成矩形或同心圆状等。
如图5所示,在第一声响传感部43a和第二声响传感部43b中,均在顶罩部34的下面突出有形成圆柱状的微小的止动件45(突起)。止动件45从背板38的下面一体地突出,贯通第一及第二固定电极板39a、39b而向顶罩部34的下面突出。止动件45与背板38相同地由SiN构成,故而具有绝缘性。该止动件45是用于防止各振动膜33a、33b由于静电力而紧固于各固定电极板39a、39b上不分离的部件。另外,从与调整部37相对的部位按照上述那样地向下方延伸有多个支承部48,且调整部37被水平地支承在支承部48的下端。
从形成防顶罩状的背板38的外周缘遍及整周地连续延伸有保护膜50。保护膜50覆盖基座部41和其外侧的硅基板表面。
在保护膜50的上面设有共通电极焊盘51、第一电极焊盘52a、第二电极焊盘52b及接地电极焊盘53。与振动膜33连接的引出配线49a的另一端与共通电极焊盘51连接。从第一固定电极板39a引出的引出配线49b与第一电极焊盘52a连接,从第二固定电极板39b引出的引出配线49c与第二电极焊盘52b连接。另外,接地电极焊盘53与基板32连接而保持在接地电位。
接着,说明声响传感器31感知声响振动时的动作和对振动膜33施加高负荷的较大压力时的声响传感器31的动作。图5是表示声响传感器31的、未对振动膜33施加高负荷压力的状态的剖面图。图9是表示声响传感器31的、对振动膜33施加高负荷的压力的状态的概略剖面图。
在不对声响传感器31施加高负荷的较大的压力而仅感知声响振动的情况下,振动膜33以图5那样平坦的状态为中心以较小的振幅上下振动。各振动膜33a、33b感应从空洞35进入声响传感器31内的声响振动感应而振动时,由第一固定电极板39a和第一振动膜33a构成的可变电容器的静电容量(第一声响传感部43a的静电容量)发生变化,另外,由第二固定电极板39b和第二振动膜33b构成的可变电容器的静电容量(第二声响传感部43b的静电容量)发生变化。其结果,在各声响传感部43a、43b中,各振动膜33a、33b感知的声响振动(声压变化)成为各自的静电容量的变化,并分别作为灵敏度不同的电信号而输出。
另外,第二振动膜33b的面积比第一振动膜33a的面积小,故而第二声响传感部43b成为中音量~大音量的声压域用的低灵敏度的声响传感器,第一声响传感部43a成为小音量~中音量的声压域用的高灵敏度的声响传感器。因此,通过将两声响传感部43a、43b混合化并利用处理电路输出信号,能够扩大声响传感器31的动态范围。例如,如果将第一声响传感部43a的动态范围设为约30-120dB,将第二声响传感部43b的动态范围设为约50-140dB,则通过组合两声响传感部43a、43b,能够将动态范围扩大至约30-140dB。另外,如果将声响传感器31分成小音量~中音量的第一声响传感部43a和中音量~大音量的第二声响传感部43b,则能够在较大音量时不使用第一声响传感部43a的输出,第一声响传感部43a在较大的声压域中即使谐波失真变大也可以。因此,能够提高第一声响传感部43a相对于小音量的灵敏度。
另外,在该声响传感器31中,第一声响传感部43a和第二声响传感部43b形成在同一基板上。而且,第一声响传感部43a和第二声响传感部43b由分割振动膜33的第一振动膜33a及第二振动膜33b、分割固定电极板39的第一固定电极板39a及第二固定电极板39b构成。即,将本来成为一个传感部的部件分割成两个并将第一声响传感部43a和第二声响传感部43b混合化,因此,与在一个基板上设置独立的两个传感部的现有的声响传感器或在不同的基板上分别设置传感部的现有的声响传感器相比,第一声响传感部43a和第二声响传感部43b与检测灵敏度相关的差异类似。其结果,能够减小两声响传感部43a、43b之间的检测灵敏度差异。另外,两声响传感部43a、43b共用振动膜和固定电极板,故而能够抑制与频率特性、相位等声响特性相关的不匹配。
接着,说明调整部37和声响传感器31的频率特性的关系。若假定不存在调整部37,则成为在第一振动膜33a和第二振动膜33b之间具有开口33c的状态,因此,声响振动与其通过狭小的通风孔42a、42b,不如穿过开口33c。因此,振动膜33的上面侧和下面侧之间的声响阻力变小。若在振动膜33上没有开口33c时的声响传感器的频率特性设为图8中实线所示的曲线Q1,则在具有开口的情况下,声响阻力变小,因此,如图8中虚线所示的曲线Q2那样,声响传感器的灵敏度在低频区域降低。
在本实施方式的声响传感器31中,在第一振动膜33a和第二振动膜33b之间开设有开口33c,但在感知声响振动的通常模式下,开口33c几乎被调整部37堵塞,故而利用调整部37防止空气压的泄漏,声响阻力不易降低,低频区域的声响传感器的灵敏度不易下降。
但是,当两振动膜33a、33b和调整部37接触时,振动膜33a、33b的振动被调整部37阻碍,声响传感器31的灵敏度可能降低,或S/N比可能降低。因此,调整部37的面积比开口33c的开口面积微小,使振动膜33a、33b和调整部37分离。即,在开口33c的内周面和调整部37的外周面之间设有大致一定宽度w的缝隙47。
另一方面,当缝隙47的宽度w过宽时,通风效果变强,经由缝隙47的空气压的泄露过大,产生衰落频率的降低,且低频特性可能恶化。以下对该点进行详细说明。
上述图8表示MEMS麦克风的典型的频率特性,该图的横轴为声响振动的频率(单位:Hz),纵轴为相对灵敏度(单位:dB/dB)。在图8中,图表水平的范围为相对灵敏度不依赖于声波的频率的范围,因此,成为能够良好地检测声波的范围。该范围的下限的频率称为衰落频率f roll-off。
通常,衰落频率f roll-off依赖于声响振动的通路的声响阻力R ventholl和空洞35内的空气的柔性(空气弹性常数)C chamber,用下式表示。
froll-off∝1/(R ventholl×C chamber)…式(1)
声响阻力R ventholl也受到缝隙47的长度影响,但在缝隙47的宽度w较宽时降低。因此,根据上述式(1),衰落频率f roll-off上升,其结果,低频特性恶化。例如,只要缝隙47的宽度w为10μm,则也成为500Hz以上。因此,当缝隙47的宽度w超过10μm时,低频特性显著恶化,音质被破坏。因此,优选缝隙47的宽度w为10μm以下。
接着,利用图9说明对该声响传感器31的第一振动膜33a和第二振动膜33b施加高负荷压力时的状态。在将该声响传感器31进行落下试验的情况、使组装有声响传感器31的设备落下的情况、向声响传感器31中吹入较强的气息的情况等,对各振动膜33a、33b施加高负荷的较大的压力P。在从空洞35侧向声响传感器31施加较大的压力的情况下,第一振动膜33a和第二振动膜33b的弹性变小而柔软,故而当受到较大的压力P时大幅度变形。与之相对,调整部37被支承部48支承,故而不会随着两振动膜33a、33b而移动。另外,与振动膜33a、33b相比,调整部37的面积变小而较硬,因此,即使受到较大的压力,调整部37也不会随着振动膜33a、33b而变形。因此,当第一振动膜33a和第二振动膜33b大幅度变形时,调整部37从开口33c脱离而使开口33c开放,在支承部48的外周面和开口33c的边缘之间产生用于使压力P通过的空间。其结果,如图9所示,压力P通过开口33c和声孔44向外部释放,减轻施加于振动膜33a、33b的压力,因此,振动膜33a、33b的变形变小。因此,振动膜33a、33b对背板38施加的冲击也变小,不易在振动膜33a、33b或背板38上产生较大的应力,在振动膜33a、33b或背板38上不易产生破损或龟裂(即,破损耐性提高)。
与之相对,专利文献1的声响传感器11中,也在第一振动膜16a和第二振动膜16b之间设有缝隙17,但若为了能够释放较大的压力而扩大缝隙17的宽度,则声响阻力变小,声响传感器11的低频特性变差。
在本实施方式的声响传感器31中,为了从声孔44向外部顺畅地释放通过了开口33c的压力P,如图10所示,优选从与基板32的上面垂直的方向观察时,声孔44的一部分与振动膜33a、33b和调整部37之间的缝隙47重合。在缝隙47和声孔44不重合而如图11(A)那样地在水平方向偏离的情况下,对振动膜33a、33b施加的压力P释放的通路变长,故而压力P不易释放。与之相对,如图11(B)所示,在缝隙47和声孔44重合的情况下,对振动膜33a、33b施加的压力P释放的通路变短,因此,压力P易于释放,能够有效地降低对振动膜33a、33b施加的压力。
另外,如图10所示,调整部37利用沿着其长度方向排列的多个支承部48从背板38悬挂。另外,在背板38上,在支承部48与支承部48之间的各位置分别设有1个或多个通孔54。该通孔54也可以是声孔44的一部分。如果利用多个支承部48支承调整部37,则能够提高调整部37的刚性,调整部37不易因高负荷的压力P而变形。当调整部37因压力P而变形时,调整部37和振动膜33a、33b之间的通路变窄,但如果提高调整部37的刚性而不易变形,则能够确保压力P的通路。而且,通过在支承部48和支承部48之间设置通孔54,能够更有效地释放压力P。
另外,支承部48的截面面积比调整部37的面积小,特别是支承部48的直径比调整部37的宽度短。根据这种构成,如图9所示,可以扩大在变形的第一振动膜33a及第二振动膜33b的边缘与支承部48的外周面之间形成的、用于释放压力P的通路。另外,如图12(A)所示,调整部37的宽度D比声孔44彼此之间的距离(边缘彼此的距离)d大。这是由于,如图12(B)那样地若调整部37的宽度D比声孔44彼此之间的距离(边缘彼此的距离)d小,则声孔44被振动膜33a、33b的边缘堵塞,用于释放压力P的通路被堵塞。
另外,图13是图7的Z部的放大图。如图13所示,在第一振动膜33a的边缘和调整部37之间形成的缝隙47的端部、和在第二振动膜33b的边缘和调整部37之间形成的缝隙47的端部的交叉角度θ优选大致为90°。在缝隙47彼此的交叉部位如图14(A)那样地成为锐角的情况下,在声响传感器31的制造工艺中,由于振动膜33或成为调整部37的多晶硅薄膜的残留应力,可能破坏制造工艺中的多晶硅薄膜或牺牲层等的薄膜层叠构造。另外,为了缓和多晶硅薄膜的应力集中,如图14(B)所示,在对图14(A)中成为锐角的部位实施倒角的情况下,在缝隙47中产生开口面积较大的部位55,由此,声响振动容易泄漏,声响传感器31的低频区域的特性劣化。对此,若如图13那样地一边逐渐弯曲各缝隙47一边使缝隙47的端部彼此以约90°的角度交叉,则不会使声响传感器31的低频区域的特性劣化,能够缓和多晶硅薄膜(调整部37)的应力集中。
接着,如图5或图9所示,优选在从与基板32的上面垂直的方向观察时与调整部37重合的区域中,既不设置第一固定电极板39a也不设置第二固定电极板39b。这是由于,当调整部37和固定电极板39相对时,在两者之间产生的寄生电容变大。
另外,在本实施方式中,在第一振动膜33a和第二振动膜33b的中间配置有调整部37,故而能够增长第一声响传感部43a和第二声响传感部43b之间的距离。特别是能够增大第一振动膜33a和第二固定电极板39b的距离,或第二振动膜33b和第一固定电极板39a的距离。其结果,能够降低第一声响传感部43a和第二声响传感部43b的信号的相互干扰,能够减小声响传感器31的谐波失真率。另外,在第一振动膜33a和第二振动膜33b的中间配置有调整部37,故而配置调整部37的开口33c能够兼作用于使振动膜33a、33b彼此分离的开口,能够增大用于释放高负荷的压力P的开口33c的面积,通过开口33c的合理的配置能够进行声响传感器31的小型化。而且,不大幅度减少第一振动膜33a或第二振动膜33b的面积(电极面积)就能够配置调整部37或开口33c,因此,即使声响传感器31的尺寸相同,也能够减小声响传感器31的灵敏度降低。
另外,在本实施方式中,在振动膜33未变形的状态下,振动膜33和调整部37处于同一平面上,仅利用缝隙47分离,因此,能够通过同一材料且利用同一成膜工艺制作振动膜33和调整部37,且能够简化制造工艺。另外,能够通过一次光刻和一次蚀刻形成缝隙47,故而能够形成宽度窄的缝隙47,能够减小声响阻力。
另外,在背板38的下面,在与第一振动膜33a和第二振动膜33b的边缘部(特别是,位移较大的部位)相对的区域配置有一部分止动件45。通过在该位置设置止动件45,能够防止由于较大的压力P而大幅度变形的振动膜33a、33b紧固于固定电极板39a、39b而不分离。
(实施方式1的变形例)
通过图15~图18说明本发明实施方式1的变形例。图15(A)是表示本发明实施方式1的变形例的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图。在该变形例中,在第一振动膜33a的大致中央部设有圆形的开口33c。第一振动膜33a未变形时,在从背板38垂下的支承部48的下端设置的圆形的调整部37位于开口33c内而堵塞开口33c。此外,缝隙状开口56用于分割第一振动膜33a和第二振动膜33b,且与振动膜33的短边方向平行地延伸。
在图15(A)那样的变形例中,当对振动膜33施加高负荷的压力时,第一振动膜33a和第二振动膜33b大幅度变形,但由于第一振动膜33a变形,调整部37从开口33c脱离。因此,从开口33c释放压力P,第一振动膜33a显然也抑制第二振动膜33b的变形。
另外,开口33c及调整部37也可以按照图15(B)所示的另一变形例那样地设于第二振动膜33b的大致中央部。或者虽然未作图示,但也可以在第一振动膜33a和第二振动膜33b双方分别设置开口33c和调整部37。
另外,开口33c及调整部37也可以按照图16(A)所示的又一变形例那样地为矩形或多边形。此外,如果此时对开口33c及调整部37的角部实施倒角,则能够缓和应力集中而防止振动膜33或调整部37的破损。
另外,如图16(B)所示,也可以在缝隙状开口56的附近设置沿与缝隙状开口56平行的方向延伸的、在一方向上较长的开口33c和调整部37。
如图15(A)、图15(B)、图16(A)及图16(B),如果在第一振动膜33a或第二振动膜33b的内部设置开口33c,则能够进一步减小振动膜33的面积,因此,能够有助于声响传感器31的小型化。
在图7所示的振动膜33中,第一振动膜33a和第二振动膜33b在图的下方部分地连接,但也可以如图17(A)所示,第一振动膜33a和第二振动膜33b在图的上方部分地连接。另外,也可以如图17(B)所示,第一振动膜33a和第二振动膜33b在图的上方及下方部分地连接。
另外,也可以如图18所示,第一振动膜33a和第二振动膜33b机械性地及电气性地完全分离。在该情况下,第一固定电极板39a和第二固定电极板39b也可以连续。
(实施方式2)
图19(A)是表示本发明实施方式2的声响传感器61的、除掉背板38的状态的平面图。图19(B)是表示对声响传感器61施加高负荷的压力P的状态的概略剖面图。在实施方式2的声响传感器61中,如图19(A)所示,在振动膜33的缘边(外周部)形成有向振动膜33的内侧切口状地凹陷的凹部62(用于释放压力的空隙部)。即,在第一振动膜33a的、不与第二振动膜33b邻接的缘边,在脚片46和脚片46之间的区域设有凹部62。或者,也可以在第二振动膜33b的、不与第一振动膜33a邻接的长边设置凹部62,还可以在第一振动膜33a和第二振动膜33b双方的缘边设置凹部62。凹部62优选到达空洞35附近,另外,也可以到达空洞35的上方。而且,调整部37以嵌入的方式位于各凹部62中。调整部37位于与振动膜33相同的高度,振动膜33a、33b被缝隙63分离。其它构造或变形例与实施方式1相同。例如,优选缝隙63的宽度为10μm以下、以与缝隙63的正上方重合的方式开设有声孔44、对调整部37的成为锐角的部分实施倒角等。
即使在声响传感器61中,当从空洞35侧对振动膜33施加高负荷的压力P时,如图19(B)所示,第一振动膜33a或第二振动膜33b的缘边也上升,而在凹部62的位置产生用于释放压力的空间。因此,通过释放高负荷的压力P,能够减小第一振动膜33a或第二振动膜33b的变形,且能够避免振动膜33a、33b或背板38的破损。
另外,在本实施方式中,在从作为第一振动膜33a或第二振动膜33b的电极进行主要动作的区域(中央部)偏离的部位设有凹部62,故而对声响传感器61的灵敏度的负影响变小。但是,在该实施方式中,由于能够不过分增大一个凹部62的面积,故而优选将凹部62分成多个部位进行设置。
(实施方式3)
图20(A)是本发明实施方式3的声响传感器71的概略剖面图。图20(B)是声响传感器71的、除掉背板38的状态的平面图。实施方式3的声响传感器71中,在背板38的下面,在与调整部37相对的区域设有阻挡电极72。阻挡电极72由具有导电性的多晶硅薄膜形成,在声响传感器71的制造工艺中,第一固定电极板39a及第二固定电极板39b利用同一材料在同一工艺中制作。阻挡电极72沿着第一振动膜33a和第二振动膜33b的境界、即沿着调整部37的长度方向从大致一端延伸到一端。此外,阻挡电极72也可以与地面连接,且也可以保持在某个电位。
如果设置这种阻挡电极72,则能够防止从第一固定电极板39a向第二固定电极板39b或从第二固定电极板39b向39a传递噪音或信号,能够防止第一声响传感部43a或第二声响传感部43b的S/N比降低,或产生串线。另外,通过以从与基板32的上面垂直的方向观察时,阻挡电极72和调整部37重合的方式设置,能够合理地配置阻挡电极72和调整部37,能够减小声响传感器71的尺寸。
另外,阻挡电极72也可以如图21(A)及图21(B)所示地在从调整部37偏离的位置与调整部37平行地设置。
(实施方式4)
在上述各实施方式的声响传感器中,将振动膜33分割成第一振动膜33a和第二振动膜33b的两个区域,但振动膜33也可以分割成3个以上的区域。图22是本发明实施方式4的声响传感器的、除掉背板的状态的平面图,振动膜33分割成3个区域。固定电极板39也根据振动膜33而分割成3个区域,其结果,声响传感器具有3个声响传感部。
在图22所示的振动膜33中,分割成面积最大的第一振动膜33a、面积最小的第二振动膜33b和具有中间大小的面积的第三振动膜33d。第一振动膜33a和第二振动膜33b被开口33c分割,第一振动膜33a和第三振动膜33d被开口33e(用于释放压力的空隙部)分割。在各开口33c、33e收纳有调整部37,在各调整部37的周围形成有缝隙47。虽然未作图示,但调整部37均与实施方式1的情况相同地在从背板38向下方垂下的支承部48的下端被水平地支承。
面积最大的第一振动膜33a与对应的固定电极板成为一对而构成小音量用的高灵敏度的传感部。面积最小的第二振动膜33b与对应的固定电极板成为一对而构成大音量用的低灵敏度的传感部。具有中间大小的面积的第三振动膜33d与对应的固定电极板成为一对而构成中音量用的中灵敏度的传感部。因此,根据本实施方式,声响传感器能够具有宽广的动态范围。
即使在该声响传感器中,当使例如声响传感器落下而使振动膜33a、33b、33d变形时,开口33c、33e打开,释放高负荷的压力,抑制振动膜33a、33b、33d的变形,防止振动膜33a、33b、33d或背板38的破损。
(实施方式5)
图23是本发明实施方式5的声响传感器81的剖面图,其特征在于,在固定电极板39a、39b的上方设有振动膜33a、33b。在声响传感器81中,在基板32的上面经由绝缘层82设有平板状的背板38。在背板38的上面形成有固定电极板39a、39b。在空洞35的上方,在背板38及固定电极板39a、39b上开设有多个声孔44。另外,在背板38的上方,以与固定电极板39a、39b相对的方式配设有振动膜33a、33b。振动膜33a、33b利用设于背板38上面的锚固件36a、36b被支承。
振动膜具有与例如实施方式1的声响传感器31使用的振动膜33相同的构造。即,振动膜被分割成第一振动膜33a和第二振动膜33b,且在第一振动膜33a和第二振动膜33b之间设有开口33c。在该开口33c内收纳有调整部37,调整部37固定于在背板38的上面立起的支承部48的上端。
(实施方式6)
上述各实施方式中,在通常的动作状态下,设于振动膜33的开口33c被调整部37大致堵塞,但也可以利用基板32的上面覆盖用于释放压力的空隙部即开口33c,以防止开口33c中的空气压的泄漏。
图24(A)是本发明实施方式6的声响传感器91的概略剖面图。图24(B)是表示在声响传感器91中从下方对两振动膜施加高负荷的较大的压力时的状态的概略剖面图。另外,图25(A)是声响传感器91的、除掉背板的状态的平面图。图25(B)是声响传感器91所使用的基板32的平面图。
在该声响传感器91中,如图25(A)所示,将振动膜33分割成第一振动膜33a和第二振动膜33b,在两振动膜33a、33b之间形成有开口33c。另一方面,如图25(B)所示,在基板32的空洞35内,与开口33c的长度方向平行地设有分隔壁状或梁状的伸出部92,且利用基板32的上面即伸出部92的上面堵塞开口33c的下面。因此,该基板32上面的一部分即伸出部92的上面成为调整部37。
在该声响传感器91中,在感知通常的声响振动的情况下,如图24(A)所示,开口33c中的空气压的泄漏被基板32(伸出部92)的上面阻止,因此,声响传感器91的声响阻力不容易降低,能够维持声响传感器91的低频区域的特性。与之相对,在从下方对振动膜33施加高负荷的压力P的情况下,如图24(B)所示,振动膜33a、33b向上方浮起,故而将开口33c开放,以从开口33c释放压力P。
(实施方式7)
图26(A)是本发明实施方式7的变形例的声响传感器101的概略剖面图。图26(B)是声响传感器101的、除掉背板的状态的平面图。在该声响传感器101中,将位于开口33c内的调整部37固定于在基板32的上面即伸出部92的上面设置的支承部48的上面。另外,振动膜33的脚片46或第二振动膜33b的两端部固定在从背板38的下面向下方延伸的锚固件36a、36b的下端。
(实施方式8)
电极部分不限于矩形,也可以是圆形。图27是表示本发明实施方式8的声响传感器111的平面图。图28是声响传感器111的剖面图。图29(A)是表示声响传感器111中设于背板38下面的固定电极板39a、39b和阻挡电极72的平面图。图29(B)是声响传感器111使用的振动膜33的平面图。
在该声响传感器111中,如图28所示,在基板32的上面设有圆板状的振动膜33。从圆形振动膜33的外周部延伸有1条脚片46,振动膜33利用由锚固件36支承的脚片46被悬臂状地支承。如图29(B)所示,在振动膜33的中央部开设有开口33c。另外,如图27及图29(B)所示,从脚片46延伸有引出配线49a,引出配线49a与共通电极焊盘51连接。在振动膜33的开口33c内配置有调整部37,且开口33c被调整部37堵塞。但是,为了不使振动膜33和调整部37接触而引起干扰,在两者之间形成有缝隙47。调整部37利用例如从背板38向下方延伸的支承部48被水平地支承。
另一方面,如图28及图29(A)所示,在背板38的下面中央部设有圆板状的第一固定电极板39a。在第一固定电极板39a的外侧,以不与第一固定电极板39a接触的方式设有圆环状的阻挡电极72。在阻挡电极72的外侧,以不与阻隔电极72接触的方式设有圆环状的第二固定电极板39b。如图27及图29(A)所示,引出配线49b从第一固定电极板39a的外周部延伸,引出配线49b与第一电极焊盘52a连接。引出配线49c从第二固定电极板39b延伸,且引出配线49c与第二电极焊盘52b连接。
在该声响传感器111中,利用振动膜33的中央部和第一固定电极板39a构成形成圆形的小音量、高灵敏度的声响传感部。另外,利用振动膜33的外周部和第二固定电极板39b构成形成圆环状的大音量、低灵敏度的声响传感部。
另外,即使在声响传感器111中,在对振动膜33施加高负荷的压力的情况下,振动膜33也大幅度变形,使开口33c开放,从开口33c释放高负荷的压力。
(实施方式9)
图30是表示本发明实施方式9的声响传感器121的构造的概略剖面图。在实施方式6(图24)的声响传感器91中,使基板32的上面与空隙部(开口33c)的下面开口相对来防止空气压的泄漏,但也可以利用与基板不同部件的泄漏压调整部37。即,也可以以大致堵塞未变形的振动膜33的空隙部的上面开口和下面开口中的一方的方式,与振动膜33的上面侧或下面侧相对地配置板状或薄膜状的泄漏压调整部37。在图30的图示例中,利用设于基板32上面的支承部48固定泄漏压调整部37,且利用泄漏压调整部37从下面侧遮蔽第一振动膜33a和第二振动膜33b之间的开口33c。
(向麦克风的应用)
图31是本发明的声响传感器、例如内置有实施方式1的声响传感器31的底部端口型麦克风131的概略剖面图。该麦克风131在由电路基板132和盖133构成的封装内内置有声响传感器31和电路部即信号处理电路135(ASIC)。声响传感器31和信号处理电路135安装在电路基板132的上面。在电路基板132上开设有用于向声响传感器31内导入声响振动的声音导入孔134。声响传感器31以使空洞35的下面开口与声音导入孔134一致而覆盖声音导入孔134的方式安装于电路基板132的上面。因此,声响传感器31的空洞35成为前腔,封装内的空间成为后腔。
声响传感器31和信号处理电路135利用接合线136连接。另外,信号处理电路135利用接合线137与电路基板132连接。此外,信号处理电路135具有向声响传感器31供给电源的功能或向外部输出声响传感器31的容量变化信号的功能。
在电路基板132的上面,以覆盖声响传感器31及信号处理电路135的方式安装盖133。封装具有电磁屏蔽的功能,保护声响传感器31或信号处理电路135不受到来自外部的电磁干扰或机械性的冲击。
这样,从声音导入孔134进入空洞35内的声响振动由声响传感器31检测,且在利用信号处理电路135进行了放大及信号处理后输出。该麦克风131中,将封装内的空间设为后腔,因此,能够增大后腔的容积,且能够使麦克风131高灵敏度化。
此外,在该麦克风131中,在封装内,也可以在盖133的上面开设用于导入声响振动的声音导入孔134。在该情况下,声响传感器31的空洞35成为后腔,封装内的空间成为前腔。
Claims (28)
1.一种声响转换器,其特征在于,具有:
基板,其具有空洞;
振动电极板,其配设于所述基板的上方,具有用于释放压力的空隙部;
固定电极板,其以与所述振动电极板相对的方式配置在所述基板的上方;
多个传感部,将所述振动电极板和所述固定电极板中的至少一方分割成多个区域,由分割的各区域的所述振动电极板和所述固定电极板构成所述传感部;
泄漏压调整部,其以如下方式配置,即,在所述振动电极板未变形时,防止通过所述空隙部的空气压的泄漏,在所述振动电极板受到压力而变形时,使所述空隙部分开而通过所述空隙部释放压力。
2.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
多个所述传感部分别输出灵敏度不同的信号。
3.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
所述空隙部是将所述振动电极板分割的各区域之间的间隙。
4.如权利要求3所述的声响转换器,其特征在于,
所述振动电极板被所述间隙分割成多个区域。
5.如权利要求3所述的声响转换器,其特征在于,
所述泄漏压调整部是收纳在未变形时的所述振动电极板的所述间隙的板状部件。
6.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
所述空隙部是形成于所述振动电极板的开口。
7.如权利要求6所述的声响转换器,其特征在于,
所述泄漏压调整部是收纳在未变形时的所述振动电极板的所述开口的板状部件。
8.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
所述空隙部是形成于所述振动电极板的边缘的、向振动电极板内侧凹陷的凹部。
9.如权利要求8所述的声响转换器,其特征在于,
所述泄漏压调整部是位于未变形时的所述振动电极板的所述凹部的板状部件。
10.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
所述泄漏压调整部位于未变形的所述振动电极板的所述空隙部,
在所述泄漏压调整部的边缘和所述空隙部的边缘之间形成有缝隙。
11.如权利要求10所述的声响转换器,其特征在于,
所述缝隙的宽度为10μm以下。
12.如权利要求4所述的声响转换器,其特征在于,
在隔着所述间隙而位于一侧的所述振动电极板的被分割的区域和所述泄漏压调整部之间形成的缝隙的一端、和在隔着所述间隙而位于另一侧的所述振动电极板的被分割的区域和所述泄漏压调整部之间形成的缝隙的一端以90°的角度交叉。
13.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
所述泄漏压调整部是以将未变形的所述振动电极板的所述空隙部的下面开口堵塞的方式设置的所述基板的上面的一部分。
14.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
所述泄漏压调整部以将未变形的所述振动电极板的所述空隙部的上面开口和下面开口中的一方堵塞的方式与所述振动电极板的上面侧或下面侧相对配置。
15.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
在所述基板的上方,以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,
在所述背板的与所述振动电极板相对侧的面设有支承部,
所述泄漏压调整部固定在所述支承部。
16.如权利要求15所述的声响转换器,其特征在于,
所述支承部的水平截面面积比所述泄漏压调整部的面积小。
17.如权利要求15所述的声响转换器,其特征在于,
所述泄漏压调整部由多个所述支承部支承。
18.如权利要求17所述的声响转换器,其特征在于,
在所述支承部和所述支承部的中间,在所述背板上设有通孔。
19.如权利要求5所述的声响转换器,其特征在于,
所述泄漏压调整部固定于在所述基板的上面设置的支承部。
20.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
在所述基板的上方,以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,
所述固定电极板以与所述振动电极板相对的方式设于所述背板上,
在所述背板及所述固定电极板上开设有多个声孔,
从与所述基板的上面垂直的方向观察时,所述声孔的一部分与所述空隙部重合。
21.如权利要求10所述的声响转换器,其特征在于,
在所述基板的上方,以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,
所述固定电极板以与所述振动电极板相对的方式设于所述背板上,
在所述背板及所述固定电极板上开设有多个声孔,
从与所述基板的上面垂直的方向观察时,所述声孔的一部分与所述空隙部重合。
22.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
在所述基板的上方,以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,
所述固定电极板以与所述振动电极板相对的方式设于所述背板上,
在所述背板及所述固定电极板上开设有多个声孔,
从与所述基板的上面垂直的方向观察时,所述泄漏压调整部的宽度比所述声孔间的距离大。
23.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
在所述基板的上方,以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,
所述固定电极板以与所述振动电极板相对且不与所述泄漏压调整部相对的方式设于所述背板上。
24.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
所述固定电极板被分割成多个区域,
在被分割的所述固定电极板的区域之间设有用于截断电信号的泄漏的阻挡电极。
25.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
在所述基板的上方,以与所述振动电极板相对的方式配置有背板,
与所述振动电极板的邻接所述空隙部的区域相对,在所述背板上设有突起。
26.如权利要求5所述的声响转换器,其特征在于,
所述振动电极板的被分割的各区域和所述泄漏压调整部处于同一平面上,且由同一材料形成。
27.如权利要求1所述的声响转换器,其特征在于,
在制造工艺中,通过利用缝隙分割形成于所述基板上方的薄膜,从而形成具有所述空隙部的振动电极板和所述泄漏压调整部。
28.一种麦克风,其具备权利要求1~27中任一项所述的声响转换器和将来自所述声响转换器的信号放大并向外部输出的电路部。
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