JP2011097311A - 圧電マイクロフォン及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)厚み方向に分極され、一対の矩形形状の主面を有する圧電セラミック層と、圧電セラミック層の一対の主面にそれぞれ形成され、互いに対向する電極層とを含む矩形形状の振動板22と、(b)開口と開口に連通する音響空間24cとを有し、開口の近傍部分24aに振動板22の対向する一対の辺又はその近傍部分が固定又は支持され、開口の第1部分が振動板22で覆われるケーシング部24と、(c)振動板22の対向する他の一対の辺又はその近傍部分22sと、ケーシング部の開口の近傍部分24sとにそれぞれ接して、開口のうち第1部分以外の第2部分を覆い、開口を振動板22とともに封止する、ケーシング部24及び振動板22よりも剛性が低い音響封止部材26a,26bとを備える。
【選択図】図2
Description
(iv)前記支持枠部材及び前記振動板部材を前記支持枠の境界線に沿って分割して、音響素子の個片に分割する第4の工程とを備える。
(ii)前記貫通溝が形成された前記振動板部材に、少なくとも1つの開口と該開口に連通する音響空間とを有する支持枠を、前記振動板部材の前記振動板の他の一対の辺又はその近傍部分が前記支持枠に支持され、前記振動板部材の前記振動板の前記他の一対の辺の外側に前記支持枠が離れて配置されるように接合する第2の工程と、(iii)前記振動板部材の前記貫通溝に沿って、前記振動板よりも剛性が低い音響封止部材を配置して、前記支持枠の前記開口を、前記音響封止部材と前記振動板部材とで封止する第3の工程とを備える。
<まとめ> 以上に説明したように、矩形の振動板の対向する一対の辺又はその近傍部分を固定し、他の一対の辺又はその近傍部分に音響封止部材を配置して音響空間を密閉すると、円形形状の振動板の全周を固定する場合よりも、振動板の変形が大きくなる。そのため、振動板は、高感度化により、小さくすることが容易である。ひいては、圧電マイクロフォンを小型化することが容易である。
12 基板(ケーシング部)
14 蓋部材
16 FET
18 コンデンサ
20 音響素子
22 振動板
22x,22y 圧電セラミック層
23a〜23f,23p〜23r 電極層
23s,23t 導電層
24 支持枠(ケーシング部)
24c 内部空間(音響空間)
26a,26b 音響封止部材
30 音響素子
32 圧電セラミック板
32k 貫通溝
32s 両側部分(ケーシング部)
32t 中央部分(振動板)
34 支持枠(ケーシング部)
36 音響封止部材
50 音響素子
52,53 圧電セラミック板
52k,53k 貫通溝
52s,53s 両側部分(ケーシング部)
52t,53t 中央部分(振動板)
54 支持枠(ケーシング部)
54c 音響空間
55 支持枠
56 音響封止部材
Claims (10)
- 圧電性を有するセラミック材からなり、厚み方向に分極され、一対の矩形形状の主面を有する、少なくとも1層の圧電セラミック層と、該圧電セラミック層の前記一対の主面にそれぞれ形成され、互いに対向する、少なくとも一対の電極層とを含む、矩形形状の少なくとも1つの振動板と、
少なくとも1つの開口と該開口に連通する音響空間とを有し、前記開口の近傍部分に前記振動板の対向する一対の辺又はその近傍部分が固定又は支持され、前記開口の第1部分が前記振動板で覆われる、ケーシング部と、
前記振動板の対向する他の一対の辺又はその近傍部分と、前記ケーシング部の前記開口の近傍部分とにそれぞれ接して、前記開口のうち前記第1部分以外の第2部分を覆い、前記開口を前記振動板とともに封止する、前記ケーシング部及び前記振動板よりも剛性が低い、一対の音響封止部材と、
を備えことを特徴とする、圧電マイクロフォン。 - 一端に第1の開口を有し、前記第1の開口に連通する音響空間を有する支持枠と、
圧電性を有するセラミック材からなるセラミック層を含み、前記支持枠の前記一端に固定又は支持されて前記第1の前記開口を覆う第1の圧電セラミック板と、
を備え、
前記支持枠の前記第1の開口は矩形形状であり、
前記第1の圧電セラミック板には、厚み方向に貫通して前記支持枠の前記第1の開口と前記支持枠の前記音響空間の外側とを連通する一対の第1の貫通溝が、前記支持枠の前記第1の開口の対向する一対の辺との間に間隔を設けて、互いに平行に形成され、
前記音響封止部材は、前記第1の貫通溝に沿って延在し、前記第1の貫通溝の両側の前記第1の圧電セラミック板に接して、前記第1の圧電セラミック板とともに前記支持枠の前記第1の開口を封止し、
前記振動板は、前記第1の圧電セラミック板のうち前記一対の第1の貫通溝の間の中央部分を含み、
前記ケーシング部は、前記支持枠部と前記第1の圧電セラミック板のうち前記中央部分以外の部分とを含むことを特徴とする、請求項1に記載の圧電マイクロフォン。 - 前記支持枠は、他端に第2の開口を有し、前記音響空間は前記第2の開口に連通し、
圧電性を有するセラミック材からなるセラミック層を含み、前記支持枠の前記他端に固定又は支持されて前記第2の開口を覆う第2の圧電セラミック板をさらに備え、
前記支持枠の前記第2の開口は矩形形状であり、
前記第2の圧電セラミック板には、厚み方向に貫通して前記支持枠の前記第2の開口と前記支持枠の前記音響空間の外側とを連通する一対の第2の貫通溝が、前記支持枠の前記第2の開口の対向する一対の辺との間に間隔を設けて、互いに平行に形成され、
前記音響封止部材は、前記第2の貫通溝に沿って延在し、前記第2の貫通溝の両側の前記第2の圧電セラミック板に接して、前記第2の圧電セラミック板とともに前記支持枠の前記第1の開口を封止し、
前記振動板は、前記第2の圧電セラミック板のうち前記一対の第2の貫通溝の間の中央部分を含み、
前記ケーシング部は、前記第2の圧電セラミック板のうち前記中央部分以外の部分を含むことを特徴とする、請求項2に記載の圧電マイクロフォン。 - 前記ケーシングは、一つの矩形の第3の開口と、該第3の開口の対向する一対の辺にそれぞれ連続する第4の開口と、前記第3の開口と前記第4の開口とに連通する音響空間とを有する支持枠を含み、
前記振動板は、前記支持枠のうち前記第3の開口の対向する他の一対の辺の近傍部分に、前記振動板の対向する一対の辺又はその近傍部分が固定されて、前記第3の開口を覆い、
前記音響封止部材は、前記振動板の対向する他の一対の辺又はその近傍部分と、前記支持枠のうち前記第4の開口の近傍部分とに接して、前記第4の開口を覆い、前記第3の開口と前記第4の開口とを前記振動板とともに封止することを特徴とする、請求項1に記載の圧電マイクロフォン。 - 少なくとも1つの開口と該開口に連通する音響空間とを有する支持枠を複数個分含む支持枠部材に、圧電性を有するセラミック材からなり、厚み方向に分極され、一対の矩形の主面を有する、少なくとも1層の圧電セラミック層と、該圧電セラミック層の前記一対の主面にそれぞれ形成され、互いに対向する、少なくとも一対の電極層とを含む、矩形形状の振動板を複数個分含む板状の振動板部材を、前記振動板部材の前記振動板の一対の辺又はその近傍部分が前記支持枠部材の前記支持枠に支持され、前記振動板部材の前記振動板の他の一対の辺の外側に前記支持枠部材の前記支持枠が離れて配置されるように、接合して、前記支持枠部材の前記支持枠の前記開口を前記振動板部材で覆う第1の工程と、
前記支持枠部材とは反対側から前記振動板部材に貫通溝を形成して、前記振動板部材のそれぞれの前記振動板の前記他の一対の辺を前記振動板部材から分離し、前記振動板の前記他の一対の辺に沿って前記支持枠部材の前記支持枠の前記開口を露出させる第2の工程と、
前記貫通溝に沿って、前記振動板よりも剛性が低い音響封止部材を前記振動板部材に配置して、前記支持枠の前記開口を、前記音響封止部材と前記振動板部材とで封止する第3の工程と、
前記支持枠部材及び前記振動板部材を前記支持枠の境界線に沿って分割して、音響素子の個片に分割する第4の工程と、
を備えたことを特徴とする、圧電マイクロフォンの製造方法。 - 少なくとも1つの開口と該開口に連通する音響空間とを有する支持枠に、圧電性を有するセラミック材からなり、厚み方向に分極され、一対の矩形の主面を有する、少なくとも1層の圧電セラミック層と、該圧電セラミック層の前記一対の主面にそれぞれ形成され、互いに対向する、少なくとも一対の電極層とを含む、矩形形状の振動板を含む板状の振動板部材を、前記振動板部材の前記振動板の一対の辺又はその近傍部分が前記支持枠に支持され、前記振動板部材の前記振動板の他の一対の辺の外側に前記支持枠が離れて配置されるように、接合して、前記支持枠の前記開口を前記振動板部材で覆う第1の工程と、
前記支持枠とは反対側から前記振動板部材に貫通溝を形成して、前記振動板部材の前記振動板の前記他の一対の辺を前記振動板部材から分離し、前記振動板の前記他の一対の辺に沿って前記支持枠の前記開口を露出させる第2の工程と、
前記貫通溝に沿って、前記振動板よりも剛性が低い音響封止部材を前記振動板部材に配置して、前記支持枠の前記開口を、前記音響封止部材と前記振動板部材とで封止する第3の工程と、
を備えたことを特徴とする、圧電マイクロフォンの製造方法。 - 圧電性を有するセラミック材からなり、厚み方向に分極され、一対の矩形の主面を有する、少なくとも1層の圧電セラミック層と、該圧電セラミック層の前記一対の主面にそれぞれ形成され、互いに対向する、少なくとも一対の電極層とを含む、矩形形状の中央部と、前記中央部の一対の辺に沿ってそれぞれ間隔を設けて配置された両側部と、前記中央部と前記両側部との間に配置され、前記中央部と前記両側部との間の隙間を封止する、前記中央部よりも剛性が低い音響封止部材とを有する振動板ユニットを複数個分含む振動板ユニット部材と、少なくとも1つの開口と該開口に連通する音響空間とを有する支持枠を複数個分含む支持枠部材と準備する第1の工程と、
前記振動板ユニット部材の前記振動板ユニットの前記中央部の他の一対の辺又はその近傍部分が前記支持枠部材の前記支持枠に支持され、前記振動板ユニット部材の前記振動板ユニットの前記中央部の一対の辺の外側に前記支持枠部材の前記支持枠が離れて配置されるように、振動板ユニット部材を支持枠部材に接合して、前記支持枠部材の前記支持枠の前記開口を前記振動板ユニット部材の前記振動板ユニットで封止する第2の工程と、
前記支持枠部材及び前記振動板ユニット部材を前記支持枠の境界線に沿って分割して、音響素子の個片に分割する第3の工程と、
を備えたことを特徴とする、圧電マイクロフォンの製造方法。 - 圧電性を有するセラミック材からなり、厚み方向に分極され、一対の矩形の主面を有する、少なくとも1層の圧電セラミック層と、該圧電セラミック層の前記一対の主面にそれぞれ形成され、互いに対向する、少なくとも一対の電極層とを含む、矩形形状の中央部と、前記中央部の一対の辺に沿ってそれぞれ間隔を設けて配置された両側部と、前記中央部と前記両側部との間に配置され、前記中央部と前記両側部との間の隙間を封止する、前記中央部よりも剛性が低い音響封止部材とを有する振動板ユニットと、少なくとも1つの開口と該開口に連通する音響空間とを有する支持枠と準備する第1の工程と、
前記振動板ユニットの前記中央部の他の一対の辺又はその近傍部分が前記支持枠に支持され、前記振動板ユニットの前記中央部の一対の辺の外側に前記支持枠が離れて配置されるように、振動板ユニットを支持枠に接合して、前記支持枠の前記開口を前記振動板ユニットで封止する第2の工程と、
を備えたことを特徴とする、圧電マイクロフォンの製造方法。 - 圧電性を有するセラミック材からなり、厚み方向に分極され、一対の矩形の主面を有する、少なくとも1層の圧電セラミック層と、該圧電セラミック層の前記一対の主面にそれぞれ形成され、互いに対向する、少なくとも一対の電極層とを含む、矩形形状の振動板を複数個分含む板状の振動板部材に、貫通溝を形成して、前記振動板部材のそれぞれの前記振動板の一対の辺を前記振動板部材から分離する第1の工程と、
前記貫通溝が形成された前記振動板部材に、少なくとも1つの開口と該開口に連通する音響空間とを有する支持枠を複数個分含む支持枠部材を、前記振動板部材の前記振動板の他の一対の辺又はその近傍部分が前記支持枠部材の前記支持枠に支持され、前記振動板部材の前記振動板の前記他の一対の辺の外側に前記支持枠部材の前記支持枠が離れて配置されるように接合する第2の工程と、
前記振動板部材の前記貫通溝に沿って、前記振動板よりも剛性が低い音響封止部材を配置して、前記支持枠部材の前記支持枠の前記開口を、前記音響封止部材と前記振動板部材とで封止する第3の工程と、
前記支持枠部材及び前記振動板部材を前記支持枠の境界線に沿って分割して、音響素子の個片に分割する第4の工程と、
を備えたことを特徴とする、圧電マイクロフォンの製造方法。 - 圧電性を有するセラミック材からなり、厚み方向に分極され、一対の矩形の主面を有する、少なくとも1層の圧電セラミック層と、該圧電セラミック層の前記一対の主面にそれぞれ形成され、互いに対向する、少なくとも一対の電極層とを含む、矩形形状の振動板を含む板状の振動板部材に、貫通溝を形成して、前記振動板部材の前記振動板の一対の辺を前記振動板部材から分離する第1の工程と、
前記貫通溝が形成された前記振動板部材に、少なくとも1つの開口と該開口に連通する音響空間とを有する支持枠を、前記振動板部材の前記振動板の他の一対の辺又はその近傍部分が前記支持枠に支持され、前記振動板部材の前記振動板の前記他の一対の辺の外側に前記支持枠が離れて配置されるように接合する第2の工程と、
前記振動板部材の前記貫通溝に沿って、前記振動板よりも剛性が低い音響封止部材を配置して、前記支持枠の前記開口を、前記音響封止部材と前記振動板部材とで封止する第3の工程と、
を備えたことを特徴とする、圧電マイクロフォンの製造方法。
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