JP7340673B2 - Ｍｅｍｓマイクロフォン - Google Patents

Description

本発明は、電気音響分野に関し、特にＭＥＭＳ（微小電気機械システム）マイクロフォンに関する。

近年、モバイル通信技術は急速に発展しており、消費者は、例えば携帯電話、インターネットが利用できる携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、または専用通信ネットワークの通信を行う他のデバイスなどの移動体通信機器を使用することが増えてきており、その中でマイクロフォンは重要な部品の一つであり、特にＭＥＭＳマイクロフォンである。

微小電気機械システム（Ｍｉｃｒｏ―Ｅｌｅｃｔｒｏ―Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ：ＭＥＭＳ）マイクロフォンは、マイクロマシン加工技術を利用して作製された電気音響変換器であり、それは、体積が小さく、周波数レスポンスがよく、ノイズが低いなどの特徴を持っている。電子機器の小型化、軽量化が進むにつれて、ＭＥＭＳマイクロフォンはこれらの機器にますます広く利用されるようになってきている。

関連技術におけるＭＥＭＳマイクロフォンは、バックチャンバーを有する基板と、前記基板に設けられた容量システムとを備え、前記容量システムは、バックプレートと、前記バックプレートに対向して設けられた振動板とを有し、バックプレートは、中間部と、基板に接続された固定部と、中間部と固定部とを接続する接続部とを有し、接続部は、中間部および固定部に対して垂直であり、すなわち、バックプレートと基板とは、直角に直接接続されており、ＭＥＭＳマイクロフォンが大きな音圧を受けると、直角に接続されている箇所に応力が集中して、バックプレートが破断しやすくなり、バックプレートの信頼性が低下する。

そこで、上記の問題を解決するために、改良されたＭＥＭＳマイクロフォンを提供する必要がある。

本発明が解決しようとする技術的課題は、信号対雑音比の良いＭＥＭＳマイクロフォンを提供することである。

上記の技術的課題を解決するために提供されるＭＥＭＳマイクロフォンは、バックチャンバーを有する基板と、前記基板に設けられた容量システムとを備え、前記容量システムは、バックプレートと、前記バックプレートに対向して設けられた振動板とを有し、前記振動板は前記基板に固定され、前記バックプレートの前記基板に近い側に位置し、前記バックプレートは、中間部と、前記中間部を囲んで前記基板に固定された固定部とを有し、前記固定部は、前記中間部よりも厚さが大きく、前記固定部は、前記基板から離れる第１面と、前記第１面に対向する第２面とを有し、前記第１面は、前記中間部に接続された第１弧面を含み、前記第１弧面は、前記基板から離れる方向に突出している。

好ましくは、前記第１面は、前記第１弧面に接続された第２弧面をさらに含み、前記第２弧面は、前記基板から離れる方向に突出している。

好ましくは、前記固定部は、本体部と、前記本体部に積層された絶縁層とを有し、前記絶縁層は、前記固定部の第１面に接続されている。

好ましくは、前記本体部と前記中間部とは、厚さが同じである。

好ましくは、前記本体部と絶縁層とは、同種の材料である。

好ましくは、前記本体部と絶縁層とは、異なる材料である。

好ましくは、前記本体部と絶縁層とは、一体構造または別体構造である。

好ましくは、前記絶縁層は、中空環状構造である。

好ましくは、前記本体部と絶縁層とは、形状が同じである。

好ましくは、前記第１面と第２面とは、形状が同じである。

本発明に係るＭＥＭＳマイクロフォンは、関連技術に比べて、バックプレートの本体部に絶縁層を積層することで、バックプレートにおける基板と接続された固定部の剛性を高め、バックプレートに小さなスクイズフィルムダンパ（ｓｑｕｅｅｚｅ ｆｉｌｍ ｄａｍｐｉｎｇ）を持たせ、バックプレートの信頼性を改善し、ＭＥＭＳマイクロフォンに良好な信号対雑音比を持たせる。

本発明の実施例における技術案をより明確に説明するために、以下、実施例の説明に必要な図面を簡単に説明し、明らかに、以下説明された図面は、本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、進歩的な労働をしなくても、これらの図面に基づいて他の図面を取得することができ、そのうち、
図１は、本発明の実施例に係るＭＥＭＳマイクロフォンの構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施例に係るＭＥＭＳマイクロフォンの分解図である。 図３は、図１のＡＡ線に沿った断面図である。

以下、本発明の実施例における図面を参照しながら本発明の実施例における技術案を明確かつ完全に説明する。明らかに、記載された実施例は、全ての実施例ではなく、本発明の一部の実施例に過ぎない。当業者が本発明における実施例に基づいて進歩的な労働をしない前提に得られた他の全ての他の実施例は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

図１、図２および図３を参照して、本発明のＭＥＭＳマイクロフォン１００は、バックチャンバー１１を有する基板１０と、前記基板１０に設けられた容量システム３２とを備える。容量システム３２は、バックプレート２０と、前記バックプレート２０に対向して設けられた振動板３０とを有し、バックプレート２０及び振動板３０は、いずれも前記基板１０に固定され、前記振動板３０は、バックプレート２０の前記基板１０に近い側に位置している。

前記バックプレート２０は、中間部２１と、この中間部２１を囲んで前記基板１０に固定された固定部２２とを有し、前記中間部２１は複数の貫通孔２１０が設けられ、かつ、前記中間部２１の振動板３０の振動方向への投影が全て前記振動板３０内に位置し、前記固定部２２は、前記基板１０から離れる第１面２２１１と、前記第１面２２１１に対向する第２面２２１２とを有し、前記第１面２２１１は、前記中間部２１に接続された第１弧面２２１１１と、前記第１弧面２２１１１を囲んで第１弧面２２１１１に接続された第２弧面２２１１２とを含み、前記第１弧面２２１１１及び第２弧面２２１１２は、いずれも前記基板１０から離れる方向に突出している。第１弧面２２１１１及び第２弧面２２１１２は、バックプレート２０の基板１０との接続箇所における応力分布を改善することができ、ＭＥＭＳマイクロフォン１００の性能を向上させることができる。好ましくは、前記第１面２２１１および第２面２２１２の形状は同じである。

本実施形態では、前記固定部２２の厚さが前記中間部２１の厚さよりも大きいことにより、バックプレート２０の剛性を大きくして、同じ音圧においてより小さい応力を発生させることができ、これによりバックプレート２０の信頼性を高める。

具体的には、前記固定部２２は、本体部２２１と、前記本体部２２１に積層された絶縁層２２２とを有し、前記本体部２２１と前記中間部２１とは、厚さが同じである。導電層を設ける場合よりも、絶縁層２２２の厚さを高くすることができ、バックプレート２０の剛性を大きくし、バックプレート２０の信頼性を高める上でより有利となる。本体部２２１は、絶縁層２２２と同種の材料であってもよく、本体部２２１と絶縁層２２２とは、一体成形された一体構造であってもよく、別体構造であってもよい。他の実施形態では、本体部２２１は、絶縁層２２２とは異なる材料であってもよい。

また、絶縁層２２２は中空環状構造であり、好ましくは、絶縁層２２２の形状は本体部２２１の形状と同じであり、バックプレート２０の剛性をより良く大きくすることができる。

本発明に係るＭＥＭＳマイクロフォン１００は、バックプレート２０の本体部２２１に絶縁層２２２を積層することで、バックプレート２０における基板１０と接続された固定部２２の剛性を高め、バックプレート２０に小さなスクイズフィルムダンパ（ｓｑｕｅｅｚｅ ｆｉｌｍ ｄａｍｐｉｎｇ）を持たせ、ＭＥＭＳマイクロフォン１００に良好な信号対雑音比を持たせる。

以上は、本発明の実施形態に過ぎない。当業者にとって、本発明の創造思想から逸脱することなく、改良を行うこともできるが、これらの改良はいずれも本発明の保護範囲に含まれるとここで指摘すべきである。

Claims (7)

1. バックチャンバーを有する基板と、前記基板に設けられた容量システムとを備え、前記容量システムが、バックプレートと、前記バックプレートに対向して設けられた振動板とを有し、前記振動板が前記基板に固定され、前記バックプレートの前記基板に近い側に位置するＭＥＭＳマイクロフォンであって、
   前記バックプレートは、中間部と、前記中間部を囲んで前記基板に固定された固定部とを有し、
   前記固定部は、前記中間部よりも厚さが厚く、
   前記固定部は、前記基板から離れる第１面と、前記第１面に対向する第２面とを有し、前記第１面は、前記中間部に接続された第１弧面を含み、前記第１弧面は、前記基板から離れる方向に突出しており、
   前記固定部は、本体部と、前記本体部に積層された絶縁層とを有し、前記絶縁層は、前記固定部の第１面に接続されており、
   前記本体部と絶縁層とは、同種の材料である、
   ことを特徴とするＭＥＭＳマイクロフォン。
2. 前記第１面は、前記第１弧面に接続された第２弧面をさらに含み、前記第２弧面は、前記基板から離れる方向に突出している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳマイクロフォン。
3. 前記本体部と前記中間部とは、厚さが同じである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳマイクロフォン。
4. 前記本体部と絶縁層とは、一体構造または別体構造である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳマイクロフォン。
5. 前記絶縁層は、中空環状構造である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳマイクロフォン。
6. 前記本体部と絶縁層とは、形状が同じである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳマイクロフォン。
7. 前記第１面と第２面とは、形状が同じである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳマイクロフォン。