KR20030033026A - Miniature broadband transducer - Google Patents

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KR20030033026A
KR20030033026A KR10-2003-7002017A KR20037002017A KR20030033026A KR 20030033026 A KR20030033026 A KR 20030033026A KR 20037002017 A KR20037002017 A KR 20037002017A KR 20030033026 A KR20030033026 A KR 20030033026A
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마이클 페더슨
피터 브이. 뢰퍼트
이성복
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노우레스 일렉트로릭스, 엘엘시
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Abstract

A raised micro-structure is disclosed for use in a silicon based device. The raised micro-structure comprises a generally planar film having a ribbed sidewall supporting the film.

Description

소형 광대역 변환기{MINIATURE BROADBAND TRANSDUCER}Miniature Broadband Converter {MINIATURE BROADBAND TRANSDUCER}

실리콘계 용량성 변환기를 마이크로폰으로 사용하는 것은 본 기술분야에 널리 알려져 있다. 전형적으로, 이러한 마이크로폰은 4개의 소자, 즉 고정된 배판, 매우 유연한 가동 다이아프램(가변성인 에어갭 커패시터를 갖는 2개의 판으로 구성됨)과, 전압 바이어스 소스와, 버퍼로 구성된다.The use of silicon-based capacitive transducers as microphones is well known in the art. Typically, such a microphone consists of four elements: a fixed backplate, a highly flexible movable diaphragm (consisting of two plates with variable airgap capacitors), a voltage bias source and a buffer.

집적회로 기술분야에 공지되어 있는 처리과정을 사용하여 음향변환기의 배치를 제조하면 생산비와, 반복성 및 크기감소에 대해 상당한 장점을 제공한다. 또한, 이러한 기법은 고감도의 균일한 광대역폭 작동범위를 갖는 단일 변환기를 구성할 수 있다는 독특한 장점을 제공하기도 한다. 상기 기법은 약간의 변형을 가하거나 또는 전혀 변형시키지 않고서도, 통신, 오디오, 초음파 범위, 영상 및 동작검출 시스템 등의 다양한 어플리케이션에 사용될 수도 있다.Manufacturing batches of acoustic transducers using processes known in the integrated circuit art offers significant advantages in terms of production cost, repeatability and size reduction. This technique also offers the unique advantage of being able to construct a single transducer with high sensitivity and uniform wide bandwidth operating range. The technique may be used in a variety of applications, such as communication, audio, ultrasonic range, imaging and motion detection systems, with little or no modification.

광대역폭 및 고감도를 달성하기 위해서는 작으면서도 감도가 매우 높은 다이아프램이 구비된 구조체를 형성하는 것이 급선무이다. 이러한 내용은 번스타인에 허여된 미국특허 제5.146.435호 및 제5.452.268호에 개시되어 있다. 이러한 구조In order to achieve a wide bandwidth and high sensitivity, it is urgent to form a structure having a small but very sensitive diaphragm. This is disclosed in US Pat. Nos. 5.146.435 and 5.526.268 to Bernstein. These structures

체에 있어서, 다이아프램은 매우 유연한 다수의 가동 스프링에 현수된다. 그러나, 상기 스프링을 작동시키면, 구조체에서의 음향 누설에 대한 제어성에 문제를 유발시켜서, 변환기의 저주파 롤-오프(roll-off)에 영향을 미친다. 또 다른 접근방법으로는 다이아프램을 한 점에 현수시켜, 고감도의 구조체를 제공하는 것이다(뢰퍼트에 허여된 미국특허 제5.490.220호). 그러나 불행하게도, 이 경우에서는 다이아프램의 물질특성이 매우 중요한 사안이 되는데, 이러한 물질 특성은 특히 자유 필름(free film)을 굴곡시키는 내재 응력구배를 포함하게 된다. 결국, 이것은 변환기의 저주파 롤-오프의 재생성에 있어서 구조체에 상술한 바와 유사한 문제를 유발시킨다.In the sieve, the diaphragm is suspended in a number of highly flexible moving springs. However, actuating the spring causes problems in control of acoustic leakage in the structure, affecting the low frequency roll-off of the transducer. Another approach is to suspend the diaphragm at one point to provide a highly sensitive structure (US Patent No. 5.590.220 to Lopert). Unfortunately, in this case, the material properties of the diaphragm are very important issues, which in particular include inherent stress gradients that bend the free film. In turn, this causes a similar problem to the structure described above in the regeneration of the low frequency roll-off of the transducer.

2개의 기계적 소자 즉, 배판과 다이아프램은 본 기술분야에 공지된 표면 및 미세가공의 조합기법을 사용하여, 전형적으로 하나의 실리콘 기판상에 형성된다. 상기 2개의 소자중 하나는 일반적으로 지지형 실리콘 웨이퍼의 표면과 평탄하게 형성된다. 자체적으로 평탄한 다른 하나의 소자는 포스트 또는 측벽에 의해 상기 소자의 위로 수 미크론의 높이로 지지되며, 이러한 소자는 "상승 미세구조체"로 언급된다.Two mechanical elements, namely the backplate and the diaphragm, are typically formed on one silicon substrate using a combination of surface and micromachining techniques known in the art. One of the two devices is generally formed flat with the surface of the supported silicon wafer. Another device that is itself flat is supported by posts or sidewalls at a height of several microns above the device, which device is referred to as a "rising microstructure."

일반적으로, 상기 두 소자들의 서로에 대한 위치는 장치 전체의 성능에 영향을 미친다. 상승 미세구조체를 포함하는 박막에서의 내재응력은 구조체를 설계위치로부터 빗나가게 한다. 특히 마이크로폰에 있어서, 다이아프램과 배판 사이의 갭은 마이크로폰의 감도, 소음, 및 과잉압력 응답에 영향을 미친다.In general, the location of the two elements relative to each other affects the performance of the device as a whole. The intrinsic stress in the thin film containing the rising microstructures deviates the structure from the design position. Especially for microphones, the gap between the diaphragm and the backplate affects the microphone's sensitivity, noise, and excess pressure response.

또한, 제조자, 구조, 성분 및 마이크로폰의 전체적인 구조 등과 마찬가지로다른 많은 요소들도 영향을 미친다. 이러한 문제점들은 버그비스트에 허여된 미국특허 제5.408.731호와, 뢰파트에 허여된 미국특허 제5.490.220호 및 제5.870.482호에 상세히 개시되어 있다.In addition, many other factors affect as well as the manufacturer, structure, components and overall structure of the microphone. These problems are described in detail in U.S. Pat. No. 5,08.731 issued to BugBist, and U.S. Pat. Nos. 5.590.220 and 5.70.482 issued to Loewt.

상승 미세구조체로서 마이크로폰 배판의 실시예에서 목표로 하고 있는 것은 다이아프램에 대한 정밀한 위치에서 강성의 소자를 형성하는 것이다. 이를 달성하기 위한 한가지 방법으로서는 실리콘 질화물 박막을 사용하여 배판을 형성하는 것인데; 상기 실리콘 질화물 박막은 필요로 하는 분리(separation)을 설정하는 작용을 하며, 형태를 갖춘 실리콘 산화물 희생층 위에 침착된다. 이러한 희생층은 공지의 에칭처리에 의해 추후 제거되어, 융기된 배판을 남긴다. 실리콘 질화물 배판에서의 내재 인장응력은 배판의 위치를 변형시킨다. 압축강도는 구조체를 뒤틀리게 하므로 항상 피해야만 한다.The goal in the embodiment of the microphone backplate as a rising microstructure is to form a rigid element at a precise position relative to the diaphragm. One way to accomplish this is to form a backplate using a silicon nitride thin film; The silicon nitride thin film serves to set the required separation and is deposited on the shaped silicon oxide sacrificial layer. This sacrificial layer is later removed by a known etching process, leaving a raised backplate. The intrinsic tensile stress in the silicon nitride backplate changes the position of the backplate. Compressive strength warps the structure and should always be avoided.

도12는 종래기술에 따른 상승 미세구조체(110)를 도시하고 있다. 산화물이 제거되어 상승 미세구조체(110)를 남긴 후, 내재된 인장은 판(112)내에 남게 될 것이다. 이러한 인장(T)은 상승 미세구조체(110)와 지지 웨이퍼(116)의 물질 팽창계수간 편차 뿐만 아니라, 제조과정에 의해서도 유발된다. 도시된 바와 같이, 인장(T)은 방사 외측으로 지향되고 있다. 판(112)에 내재되어 있는 인장(T)은 측벽(114)의 베이스(118) 주위에서 화살표로 도시된 바와 같은 모멘트(M)로 나타난다. 이러한 모멘트(M)는 판(112)을 화살표(D)의 방향으로 웨이퍼(116)를 향해 편향시키려는 경향으로 나타난다. 판(112)의 이러한 편향은 마이크로폰의 성능 및 감도에 악영향을 미친다.12 illustrates a raised microstructure 110 according to the prior art. After the oxide is removed to leave the rising microstructure 110, the inherent tension will remain in the plate 112. This tension (T) is caused by the manufacturing process as well as the deviation between the material expansion coefficient of the rising microstructure 110 and the support wafer 116. As shown, the tension T is directed outwardly. The tension T inherent in the plate 112 is represented by the moment M as shown by the arrow around the base 118 of the side wall 114. This moment M appears to tend to bias the plate 112 toward the wafer 116 in the direction of the arrow D. FIG. This deflection of the plate 112 adversely affects the performance and sensitivity of the microphone.

상승 미세구조체에 내재된 이러한 인장에 따른 영향을 무효화시키기 위해서 본 기술분야에는 수많은 불필요한 수단이 공지되어 있다. 이들중에서, 박막 필름의 성분은 실리콘을 풍부하게 하여 고유의 내재된 응력 수준을 조절할 수 있다. 그러나, 이러한 기법에는 단점이 내포되어 있다. 이러한 기법은 박막을 HF산에 저항하여 에칭을 불량하게 하므로써, 제조비용 및 어려움을 배가시킨다. 또한 본 기술분야에 공지된 또 다른 해결책으로는 상승 미세구조체를 지지하는 측벽의 두께를 증가시켜, 박막에 존재하는 고유의 편향 경향에 저항하는 능력을 향상시키는 것이다. 이것은 기하학적 관점에서 볼 때 가능한 것처럼 여겨지지만, 이러한 박막 침착을 이용하여 상승 미세구조체가 제조될 때, 측벽을 두껍게 제조하는 것이 실질적이지 못하다는 것을 인식해야 한다.Numerous unnecessary means are known in the art to counteract the effects of this tension inherent in the rising microstructure. Among them, the components of the thin film can enrich the silicon to control the inherent stress levels inherent. However, there are drawbacks to this technique. This technique doubles the manufacturing cost and difficulty by making the thin film resistant to HF acid, resulting in poor etching. Yet another solution known in the art is to increase the thickness of the sidewalls supporting the raised microstructure, thereby improving the ability to resist the inherent deflection tendencies present in the thin film. This seems to be possible from a geometric point of view, but it should be appreciated that when the raised microstructures are fabricated using such thin film deposition, it is not practical to make thick sidewalls.

본 발명의 목적은 이러한 문제점 및 기타 다른 문제점을 해결하는 것이다.It is an object of the present invention to solve these and other problems.

본 발명은 소형 실리콘 변환기에 관한 것이다.The present invention relates to a small silicon converter.

도1은 도2의 선1-1을 따른 확대단면도로서, 본 발명에 따른 클램프된 현수부를 구비한 음향 변환기를 도시한 도면.1 is an enlarged cross-sectional view along line 1-1 of FIG. 2, showing an acoustic transducer with clamped suspensions in accordance with the present invention;

도2는 도1의 음향 변환기를 부분적으로 가상선으로 도시한 평면도.FIG. 2 is a plan view partially showing the acoustic transducer of FIG. 1 in an imaginary line; FIG.

도3은 도2의 선3-3을 따른, 도2의 음향 변환기의 단면도.3 is a sectional view of the acoustic transducer of FIG. 2, taken along line 3-3 of FIG.

도4는 형상이 다른 외주 부착부를 포함하는 관통부재를 도시한, 도2와 유사한 음향변환기의 단면도.4 is a cross-sectional view of an acoustic transducer similar to FIG. 2, showing a penetrating member including outer peripheral attachment portions of different shapes;

도5는 도6의 선5-5을 따른 확대단면도로서, 본 발명에 따른 유연성이 높은 스프링을 구비한 음향 변환기를 도시한 도면.Fig. 5 is an enlarged cross-sectional view along line 5-5 of Fig. 6, showing an acoustic transducer with a highly flexible spring in accordance with the present invention.

도6은 도5의 음향 변환기를 부분적으로 가상선으로 도시한 평면도.FIG. 6 is a plan view partially showing the acoustic transducer of FIG. 5 in a phantom line; FIG.

도7은 도6의 선7-7을 따른 음향 변환기의 단면도.Fig. 7 is a sectional view of the acoustic transducer along line 7-7 of Fig. 6;

도8은 관통부재가 선택적 형상의 부착 외주를 포함하는, 도5와 유사한 음향변환기를 부분적으로 가상선으로 도시한 단면도.FIG. 8 is a cross-sectional view partially showing an acoustic transducer similar to FIG. 5 in which the penetrating member includes an attachment outer periphery of an optional shape; FIG.

도9는 마이크로폰상에 일정한 전기 부하를 유지하면서, 마이크로폰 커패시턴스의 변화를 검출하는 전기 회로를 도시한 도면.9 illustrates an electrical circuit for detecting a change in microphone capacitance while maintaining a constant electrical load on the microphone.

도10은 마이크로폰상에 일정한 전위를 유지하면서, 마이크로폰 커패시턴스의 변화를 검출하는 전기 회로를 도시한 도면.10 shows an electrical circuit for detecting a change in microphone capacitance while maintaining a constant potential on the microphone.

도11은 도4의 음향 변환기의 단면도.FIG. 11 is a sectional view of the acoustic transducer of FIG. 4; FIG.

도12는 종래의 상승 미세구조체의 개략적인 단면도.12 is a schematic cross-sectional view of a conventional raised microstructure.

도13은 본 발명에 따른 상승 미세구조체의 개략적인 사시도.Figure 13 is a schematic perspective view of a raised microstructure in accordance with the present invention.

도14는 도13의 상승 미세구조체의 단면도.14 is a sectional view of the rising microstructure of FIG.

도15는 선11-11을 따른, 도13의 평면도.Fig. 15 is a plan view of Fig. 13 along line 11-11;

본 발명의 특징은 다이아프램이 그 자신이 위치된 평면에서 자유롭게 이동할 경우, 다이아프램에 가장 높은 기계적 감도가 부여된다는 점이다. 또한, 만일 다이아프램이 관통부재에 부착된 지지링상에 안착된다면, 밀착된 음향 밀봉부를 형성하여, 제어가 양호한 저주파 롤-오프 변환기를 얻을 수 있다. 또한, 만일 다이아프램을 오직 그 자신의 평면에서만 이동시키고, 다이아프램의 편향에 있어서 우발적인 음성 압력파에 가담하지 않도록 현수방법이 선택된다면, 상기 관통부재로부터의 완전한 분리가 달성될 수 있다.It is a feature of the present invention that the diaphragm is given the highest mechanical sensitivity when the diaphragm moves freely in the plane in which it is located. In addition, if the diaphragm is seated on the support ring attached to the penetrating member, a close acoustic seal can be formed to obtain a low frequency roll-off converter with good control. Also, if the suspension method is chosen to move the diaphragm only in its own plane and not engage in accidental voice pressure waves in the diaphragm deflection, complete separation from the penetrating member can be achieved.

일 실시예에 있어서 본 발명은 관통부재와, 상기 관통부재로부터 이격된 가동 다이아프램으로 구성된 음향 변환기를 특징으로 한다. 상기 이격은 다이아프램이 안착되는 관통부재에 부착된 지지링에 의해 유지된다. 다이아프램이 그 자신의 평면에서 자유스럽게 이동하므로써, 다이아프램의 기계적 감도를 최대화시킬 수 있는 다이아프램 현수수단이 제공된다. 이러한 현수는 상기 관통부재에 부착된 기판과 지지링 사이에서 다이아프램을 측방향으로 억제하므로써 달성된다. 상기 관통부재와 다이아프램 사이에 전기장을 인가하는 수단도 제공된다. 또한, 우발적인 음향 음성 압력파로 인해 다이아프램이 편향될 때, 상기 관통부재와 다이아프램 사이에 전기적 커패시턴스 변화를 검출하기 위한 수단도 제공된다.In one embodiment the invention features an acoustic transducer comprising a penetrating member and a movable diaphragm spaced apart from the penetrating member. The spacing is maintained by a support ring attached to the through member on which the diaphragm is seated. By freely moving the diaphragm in its own plane, diaphragm suspension means are provided which can maximize the mechanical sensitivity of the diaphragm. Such suspension is achieved by laterally restraining the diaphragm between the substrate and the support ring attached to the through member. Means are also provided for applying an electric field between the through member and the diaphragm. Also provided is a means for detecting an electrical capacitance change between the penetrating member and the diaphragm when the diaphragm is deflected due to an accidental acoustic voice pressure wave.

다이아프램의 두께와 크기는 다이아프램의 공진주파수가 최대 음향 작동주파수 보다 크도록 선택된다. 이와 마찬가지로, 관통부재의 칫수는 상기 공진주파수가 최대 음향 작동주파수 보다 크도록 선택된다. 관통부재가 기판에 부착되는 외주는 선택적으로 상기 관통부재에서의 내재 응력으로 인한 관통부재의 굴곡을 최소화할 수 있는 형상을 취할 수도 있다. 다이아프램의 현수 수단은, 다이아프램의 평면에 최소한의 기계적 임피던스가 존재하고 관통부재에 대한 다이아프램의 밀착된 이격을 유지하도록 제조된다. 지지링은 관통부재에 형성되고, 다이아프램의 활동부의 크기를 설정한다. 지지링의 높이는 다이아프램과 관통부재 사이의 초기 이격을 한정한다. 다이아프램 및 관통부재에는 하나이상의 개구가 형성되어, 변환기의 후방챔버로부터 주위로 음향 통로를 제공하므로써, 다이아프램을 횡단하여 축적되는 기압을 제거한다. 변환기의 낮은 롤-오프 주파수는 변환기 후방 챔버의 음향 유연성과 조합하여, 다이아프램과 기판 사이의 협소한 간극과, 상기 개구의 음향저항에 의해 형성된 절점주파수(corner frequency)에 의해 한정된다. 상기 관통부재는 규칙적인 개구패턴을 가지므로; 가동 다이아프램과 관통부재 사이의 갭을 향하는 공기 및 이러한 갭으로부터의 공기에 낮은 음향 저항을 제공한다. 개구의 대칭적인 패턴 및 크기는, 다이아프램의 음향 유연성 및 변환기의 후방 챔버와 조합하여, 변환기의 높은 롤-오프 주파수가 음향 저항에 의해 유도된 절점주파수로 한정되도록 선택된다. 이러한 음향 저항은 주로 장치에서 발생되는 음향 소음에 의한 것이다. 본 기술분야의 숙련자라면 인식할 수 있는 바와 같이, 댐핑과 소음 사이에는 트레이드오프가 제공될 수 있다.The thickness and size of the diaphragm are chosen so that the resonant frequency of the diaphragm is greater than the maximum acoustic operating frequency. Likewise, the dimensions of the penetrating member are chosen such that the resonant frequency is greater than the maximum acoustic operating frequency. The outer circumference of the penetrating member attached to the substrate may optionally have a shape capable of minimizing the bending of the penetrating member due to the intrinsic stress in the penetrating member. Suspension means of the diaphragm are manufactured such that there is a minimum mechanical impedance in the plane of the diaphragm and maintains close contact of the diaphragm with respect to the through member. A support ring is formed in the penetrating member and sets the size of the active part of the diaphragm. The height of the support ring defines the initial separation between the diaphragm and the penetrating member. One or more openings are formed in the diaphragm and the penetrating member to remove the air pressure accumulated across the diaphragm by providing an acoustic passage from the rear chamber of the transducer to the periphery. The low roll-off frequency of the transducer, in combination with the acoustic flexibility of the transducer back chamber, is defined by the narrow gap between the diaphragm and the substrate and the corner frequency formed by the acoustic resistance of the aperture. The through member has a regular opening pattern; It provides a low acoustic resistance to the air towards the gap between the movable diaphragm and the through member and to the air from this gap. The symmetrical pattern and size of the aperture, in combination with the acoustic flexibility of the diaphragm and the rear chamber of the transducer, is selected such that the high roll-off frequency of the transducer is limited to the nodal frequency induced by the acoustic resistance. This acoustic resistance is mainly due to acoustic noise generated in the device. As will be appreciated by those skilled in the art, a tradeoff may be provided between damping and noise.

관통부재, 지지링, 현수수단, 및 다이아프램은 미세가공 박막기법 및 사진석판술을 사용하여 실리콘 웨이퍼로 제조될 수 있으며; 탄소계 폴리머, 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 게르마늄, 갈륨 비소, 탄소, 티타늄, 금, 철, 구리, 크롬, 텅스텐, 알루미늄, 백금, 팔라듐, 니켈, 탄탈륨 및 이들의 혼합물로 구성된 집단으로부터 선택되는 하나이상의 물질로 제조될 수 있다.The penetrating member, the support ring, the suspending means, and the diaphragm can be made into a silicon wafer using microfabricated thin film technique and photolithography; Carbon-based polymers, silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, carbon, titanium, gold, iron, copper, chromium, tungsten, aluminum, platinum, palladium, nickel, tantalum and It may be made of one or more materials selected from the group consisting of mixtures thereof.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 음향 변환기는 관통부재와 이러한 관통부재로부터 이격된 가동 다이아프램으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 이격은 다이아프램이 안착된 관통부재에 부착되는 지지링에 의해 유지된다. 다이아프램이 그 자신의 평면내에서 자유롭게 이동하므로써 다이아프램의 기계적 감도가 최대로 되도록, 다이아프램을 현수하는 수단도 제공된다. 현수는 다이아프램과 관통부재 사이에 매우 유연한 스프링을 이용하므로써 달성된다. 상기 스프링은 구성 및 다이아프램 분리과정에 도움을 주지만, 일단 작동된 후에는 정전 견인력에 의해 다이아프램이 이동되어 관통부재 지지구조체와 접촉된다. 번스타인에 허여된 미국특허 제5.146.435호 및 제5.452.268호와는 달리, 본 발명의 스프링은 다이아프램의 유연성을 설정하는데 중요한 역할을 하지 않는다. 관통부재와 다이아프램 사이에 전기장을 인가하는 수단도 제공된다. 또한, 우발적인 음향 음성 압력파로 인해 다이아프램이 편향될 때, 상기 관통부재와 다이아프램 사이에 전기적 커패시턴스 변화를 검출하기 위한 수단도 제공된다.According to another embodiment of the invention, the acoustic transducer is characterized in that it consists of a penetrating member and a movable diaphragm spaced apart from the penetrating member. The spacing is maintained by a support ring attached to the through member on which the diaphragm is seated. Means are also provided for suspending the diaphragm so that the mechanical sensitivity of the diaphragm is maximized as the diaphragm moves freely in its own plane. Suspension is achieved by using a very flexible spring between the diaphragm and the penetrating member. The spring assists in the construction and diaphragm detachment process, but once actuated, the diaphragm is moved by contact with the penetrating member support structure by electrostatic traction. Unlike U.S. Pat. Means are also provided for applying an electric field between the penetrating member and the diaphragm. Also provided is a means for detecting an electrical capacitance change between the penetrating member and the diaphragm when the diaphragm is deflected due to an accidental acoustic voice pressure wave.

다이아프램의 두께와 크기는 다이아프램의 공진주파수가 최대 음향 작동주파수 보다 크도록 선택된다. 이와 마찬가지로, 관통부재의 칫수는 상기 공진주파수가 최대 음향 작동주파수 보다 크도록 선택된다. 관통부재가 기판에 부착되는 외주는 선택적으로 상기 관통부재에서의 내재 응력으로 인한 관통부재의 굴곡을 최소화할 수 있는 형상을 취할 수도 있다. 매우 유연한 현수 스프링은 구조체가 미세가공 기법에 의해 제조될 수 정도로 단단하며; 다이아프램을 관통부재로부터 기계적으로 분리할 수 있고, 작동시 다이아프램의 평면내에서의 진동을 방지하기 위하여 변환기의 의도된 낮은 롤-오프ㅡ주파수에 비해, 다이아프램의 평면내 공진주파수가 가능한한 작아질 수 있는 유연성을 갖고 있다. 지지링은 관통부재에 형성되고, 다이아프램의 활동부의 크기를 설정한다. 지지링의 높이는 다이아프램과 관통부재 사이의 초기 이격을 한정한다. 지지링에는 하나이상의 개구가 형성되어, 변환기의 후방챔버로부터 주위로 음향 통로를 제공하므로써, 다이아프램을 횡단하여 축적되는 기압을 제거한다. 변환기의 낮은 롤-오프 주파수는 후방 챔버의 음향 유연성과 상기 개구의 음향 저항에 의해 형성된 절점주파수에 의해 한정된다. 상기 관통부재는 규칙적인 개구패턴을 가지므로; 가동 다이아프램과 관통부재 사이의 갭을 향하는 공기 및 이러한 갭으로부터의 공기에 낮은 음향 저항을 제공한다. 개구의 대칭적인 패턴 및 크기는, 다이아프램의 음향 유연성 및 변환기의 후방 챔버와 조합하여, 변환기의 높은 롤-오프 주파수가 음향 저항에 의해 유도된 절점주파수에 한정되도록 선택된다. 상기 관통부재와, 지지링과, 현수수단과, 다이아프램은 미세가공 박막기법 및 사진석판술을 사용하여 실리콘 웨이퍼로 제조될 수 있으며; 탄소계 폴리머, 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 게르마늄, 갈륨 비소, 탄소, 티타늄, 금, 철, 구리, 크롬, 텅스텐, 알루미늄, 백금, 팔라듐, 니켈, 탄탈륨 및 이들의 혼합물로 구성된 집단으로부터 선택되는 하나이상의 물질로 제조될 수 있다.The thickness and size of the diaphragm are chosen so that the resonant frequency of the diaphragm is greater than the maximum acoustic operating frequency. Likewise, the dimensions of the penetrating member are chosen such that the resonant frequency is greater than the maximum acoustic operating frequency. The outer circumference of the penetrating member attached to the substrate may optionally have a shape capable of minimizing the bending of the penetrating member due to the intrinsic stress in the penetrating member. Very flexible suspension springs are so rigid that the structure can be produced by micromachining techniques; The diaphragm can be mechanically separated from the penetrating member and the in-plane resonant frequency of the diaphragm is as far as possible compared to the intended low roll-off-frequency of the transducer to prevent vibration in the plane of the diaphragm during operation It has the flexibility to be small. A support ring is formed in the penetrating member and sets the size of the active part of the diaphragm. The height of the support ring defines the initial separation between the diaphragm and the penetrating member. One or more openings are formed in the support ring to remove the air pressure that accumulates across the diaphragm by providing an acoustic passage from the rear chamber of the transducer to the periphery. The low roll-off frequency of the transducer is defined by the nodal frequency formed by the acoustic flexibility of the rear chamber and the acoustic resistance of the opening. The through member has a regular opening pattern; It provides a low acoustic resistance to the air towards the gap between the movable diaphragm and the through member and to the air from this gap. The symmetrical pattern and size of the opening, in combination with the acoustic flexibility of the diaphragm and the rear chamber of the transducer, is selected such that the high roll-off frequency of the transducer is limited to the nodal frequency induced by the acoustic resistance. The through member, the support ring, the suspending means, and the diaphragm can be made of a silicon wafer using microfabricated thin film techniques and photolithography; Carbon-based polymers, silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, carbon, titanium, gold, iron, copper, chromium, tungsten, aluminum, platinum, palladium, nickel, tantalum and It may be made of one or more materials selected from the group consisting of mixtures thereof.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 실리콘계 장치에 대한 상승 미세구조체의 사용성이 개선된다. 본 발명의 이러한 실시예에 따르면, 실리콘계 장치에 사용되는 상승 미세구조체는 일반적으로 평탄한 박막과, 상기 박막을 지지하는 보강된 측벽을 포함한다.According to another feature of the invention, the usability of the raised microstructures for silicon-based devices is improved. According to this embodiment of the invention, the raised microstructures used in the silicon-based device generally comprise a flat thin film and a reinforced sidewall supporting the thin film.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도면에서 양호한 실시예에 대해 상이한 형태로 도시되어 있지만, 이러한 내용은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.Although the invention is shown in different forms for the preferred embodiments in the drawings, the content is merely exemplary and the invention is not so limited.

도1 내재 도3에는 본 발명에 따른 음향 변환기가 도시되어 있다. 음향 변환기(10)는 기판(30)에 의해 지지되고 에어갭(20)에 의해 분리되는 관통부재(40)와 도전성 다이아프램(12)을 포함한다. 다이아프램(12)과 기판(30) 사이에는 매우 협소한 에어갭 또는 폭(22)이 존재하여, 다이아프램은 그 평면내에서 자유롭게 이동가능하며, 이에 따라 다이아프램 물질의 내재응력을 해제하고 다이아프램을 기판으로부터 분리시킬 수 있다. 다이아프램과 기판 사이의 협소한 갭에서 스틱션(stiction)을 방지하기 위하여, 다이아프램에는 다수의 작은 오목부(13)가 형성된다. 다이아프램(12)의 측방향 이동은 관통부재(40)에서 지지구조체(41)에 의해 제한되며, 이러한 지지구조체는 다이아프램과 관통부재 사이에 적절한 초기 이격거리를 유지하는데도 사용된다. 상기 지지구조체(41)는 연속한 링이나 다수의 범프를 포함할 수도 있다. 만일 지지구조체(41)가 연속한 링일 경우, 지지구조체(41)에 안착되는 다이아프램(12)은 밀착된 음향 밀봉부를 형성하여, 양호하게 제어되는 저주파 롤-오프 변환기를 형성하게 된다. 만일 지지구조체(41)가 다수의 범프일 경우, 음향 밀봉부는 협소한 에어갭(22)에 의해 범프 사이의 이격거리를 한정하거나, 또는 이들을 조합하므로써 형성될 수 있다.1 shows an acoustic transducer in accordance with the present invention. The acoustic transducer 10 includes a penetrating member 40 and a conductive diaphragm 12 supported by the substrate 30 and separated by an air gap 20. There is a very narrow air gap or width 22 between the diaphragm 12 and the substrate 30 so that the diaphragm can move freely in its plane, thereby releasing the intrinsic stress of the diaphragm material and The ram can be separated from the substrate. In order to prevent stiction in the narrow gap between the diaphragm and the substrate, a number of small recesses 13 are formed in the diaphragm. Lateral movement of the diaphragm 12 is limited by the support structure 41 in the penetrating member 40, which is also used to maintain a suitable initial separation distance between the diaphragm and the penetrating member. The support structure 41 may comprise a continuous ring or a plurality of bumps. If the support structure 41 is a continuous ring, the diaphragm 12 seated on the support structure 41 forms a tight acoustic seal, forming a well controlled low frequency roll-off transducer. If the support structure 41 is a plurality of bumps, the acoustic seal can be formed by narrowing the spacing between the bumps by a narrow air gap 22 or by combining them.

도전성 다이아프램(12)은 유전층(31)에 의해 기판(30)으로부터 전기적으로 절연되어 있다. 도전성 전극(42)은 비도전성 관통부재(40)에 부착된다. 상기 관통부재는 다수의 개구(21)를 포함하며; 에어갭(21)을 형성하는 과정중에 상기 개구를 통해 다이아프램과 관통부재 사이의 희생층(도시않음)이 에칭되며, 상기 에어갭은 에어갭에서의 에어의 음향 댐핑을 감소시켜 대역폭이 충분한 변환기를 제공하도록 작용한다. 누설 통로(14)를 형성하기 위해 다이아프램(12)과 관통부재(40)에는 다수의 개구가 형성되며; 상기 누설 통로는 변환기가 장착될 후방챔버(도시않음)의 유연성과 함께, 변환기의 음향기능을 지체시키지 않는 낮은 롤-오프 주파수 및 기압 변화의 영향을 제거하는 있는 높은 롤-오프 주파수를 제공하는 하이패스 필터(high-pass filter)를 형성한다. 상기 개구(14)는 사진석판술에 의해 형성되며, 따라서 정밀하게 제어될 수 있어 매우 양호한 저주파 변환기 동작을 제공한다. 외주(43)를 따라 관통부재(40)를 부착시키면, 내부에 내재된 벤딩모멘트로 인해 관통부재의 곡률반경이 감소된다. 상기 외주는 연속한 굴곡면(도1 내지 도3)으로 형성될 수도 있고, 불연속의 주름잡힌 형태(도4)로 형성될 수도 있다. 불연속한 외주(43)는 관통부재(40)에 부가적인 강성을 제공하게 되고, 따라서 관통부재(40)에 내재된 벤딩모멘트로 인해 곡률반경을 감소시킨다.The conductive diaphragm 12 is electrically insulated from the substrate 30 by the dielectric layer 31. The conductive electrode 42 is attached to the nonconductive through member 40. The through member comprises a plurality of openings (21); The sacrificial layer (not shown) between the diaphragm and the through member is etched through the opening during the formation of the air gap 21, which reduces the acoustic damping of the air in the air gap, thereby providing a sufficient bandwidth converter. Act to provide. A plurality of openings are formed in the diaphragm 12 and the penetrating member 40 to form the leak passage 14; The leak passage provides high roll-off frequency that eliminates the effects of low roll-off frequency and barometric pressure changes that do not delay the acoustic function of the transducer, along with the flexibility of the rear chamber (not shown) to which the transducer is mounted. Form a high-pass filter. The opening 14 is formed by photolithography and can therefore be precisely controlled to provide very good low frequency transducer operation. Attaching the penetrating member 40 along the outer circumference 43 reduces the radius of curvature of the penetrating member due to the bending moment inherent therein. The outer periphery may be formed as a continuous curved surface (Figs. 1 to 3), or may be formed in a discontinuous corrugated form (Fig. 4). The discontinuous outer circumference 43 provides additional rigidity to the penetrating member 40, thus reducing the radius of curvature due to the bending moment inherent in the penetrating member 40.

도5 내지 도7에는 본 발명에 따른 음향 변환기의 다른 실시예가 도시되어 있다. 변환기(50)는 기판(30)에 지지되고 에어갭(20)에 의해 분리되는 관통부재(40)와 도전성 다이아프램(12)을 포함한다. 상기 다이아프램(12)은 다수의 스프링(11)을 통해 기판에 부착되며; 이러한 스프링은 다이아프램을 기판으로부터 기계적으로 분리시키므로써, 다이아프램에 내재된 응력을 해제한다. 또한, 상기 다이아프램은 기판 및 장치의 패키지에서 응력이 해제된다.5 to 7 show another embodiment of an acoustic transducer according to the present invention. The transducer 50 includes a penetrating member 40 and a conductive diaphragm 12 supported by the substrate 30 and separated by an air gap 20. The diaphragm 12 is attached to the substrate via a plurality of springs 11; This spring mechanically separates the diaphragm from the substrate, thereby releasing the stress inherent in the diaphragm. The diaphragm also releases stress in the substrate and the package of the device.

다이아프램(12)의 측방향 이동은 관통부재(40)의 지지구조체(41)에 의해 제한되며, 이러한 지지구조체는 다이아프램과 관통부재(40) 사이에서의 적절한 이격거리를 유지시키는 역활을 한다. 상기 지지구조체(41)는 연속한 링이나 다수의 범프일 수도 있다. 만일 지지구조체(41)가 연속한 링이라면, 지지구조체(41)에 안착된 다이아프램(12)은 밀착된 음향 밀봉부를 형성하여, 양호하게 제어되는 저주파 롤-오프 변환기를 형성하게 된다. 만일 지지구조체(41)가 다수의 범프일 경우, 음향 밀봉부는 범프 사이에 이격거리를 제한하거나 또는 관통부(21)를 통해 다이아프램 주위에 긴 통로를 제공하므로써 형성될 수 있다.Lateral movement of the diaphragm 12 is limited by the support structure 41 of the penetrating member 40, which serves to maintain a suitable separation distance between the diaphragm and the penetrating member 40. . The support structure 41 may be a continuous ring or a plurality of bumps. If the support structure 41 is a continuous ring, the diaphragm 12 seated on the support structure 41 forms a tight acoustic seal, thus forming a well controlled low frequency roll-off transducer. If the support structure 41 is a plurality of bumps, the acoustic seal can be formed by limiting the separation distance between the bumps or by providing a long passage around the diaphragm through the through 21.

도전성 다이아프램(12)은 유전층(31)에 의해 기판(30)으로부터 전기적으로 절연되어 있다. 도전성 전극(42)은 비도전성 관통부재(40)에 부착된다. 상기 관통부재는 다수의 개구(21)를 포함하며; 에어갭(21)을 형성하는 과정중에 상기 개구를 통해 다이아프램과 관통부재 사이의 희생층(도시않음)이 에칭되며, 상기 에어갭은 에어갭에서의 에어의 음향 댐핑을 감소시켜 대역폭이 충분한 변환기를 제공하도록 작용한다. 누설 통로(14)(도6)를 형성하기 위해 지지구조체(41)에는 다수의 개구가 형성되며; 상기 누설 통로는 변환기가 장착될 수 있는 후방챔버(도시않음)의 유연성과 함께, 변환기의 음향기능을 지체시키지 않는 낮은 롤-오프 주파수 및 기압 변화의 영향을 제거하는 있는 높은 롤-오프 주파수를 제공하는 하이패스 필터(high-pass filter)를 형성한다. 상기 개구(14)는 사진석판술에 의해 형성되며, 따라서 정밀하게 제어될 수 있어 매우 양호한 저주파 변환기 동작을 제공한다. 외주(43)를 따라 관통부재를 부착시키면, 내부에 내재된 벤딩모멘트로 인해 관통부재의 곡률반경이 감소된다. 상기 외주(43)는 완만할 수도 있고(도5 내지 도7), 주름잡힌 형태로 형성될 수도 있다(도8 및 도11). 주름잡힌 외주는 관통부재에 부가적인 강성을 제공하게 되고, 따라서 관통부재에 내재된 벤딩모멘트로 인해 곡률반경을 감소시킨다.The conductive diaphragm 12 is electrically insulated from the substrate 30 by the dielectric layer 31. The conductive electrode 42 is attached to the nonconductive through member 40. The through member comprises a plurality of openings (21); The sacrificial layer (not shown) between the diaphragm and the through member is etched through the opening during the formation of the air gap 21, which reduces the acoustic damping of the air in the air gap, thereby providing a sufficient bandwidth converter. Act to provide. A plurality of openings are formed in the support structure 41 to form the leak passage 14 (FIG. 6); The leak passage provides the flexibility of the rear chamber (not shown) in which the transducer can be mounted, along with the low roll-off frequency and high roll-off frequency that eliminates the effects of air pressure changes that do not delay the transducer's acoustical function. To form a high-pass filter. The opening 14 is formed by photolithography and can therefore be precisely controlled to provide very good low frequency transducer operation. Attaching the penetrating member along the outer circumference 43 reduces the radius of curvature of the penetrating member due to the bending moment inherent therein. The outer circumference 43 may be gentle (FIGS. 5-7) or may be formed in a corrugated form (FIGS. 8 and 11). The corrugated outer circumference provides additional rigidity to the penetrating member, thus reducing the radius of curvature due to the bending moment inherent in the penetrating member.

작동시, 관통부재상의 전극(42)과 도전성 다이아프램(12)에는 전위가 인가된다. 전위와 이와 관련된 도체의 충전은 다이아프램과 관통부재 사이에 정전 견인력을 생성한다. 그 결과, 자유 다이아프램(12)은 지지구조체(41)상에 안착될 때까지 관통부재(40)를 향해 이동하여, 양호하게 안정된 에어갭(20)과 통로(14)를 통한 음향 누설에 의해 변환기의 초기 작동점을 설정한다. 음향 에너지에 노출되었을 때, 다이아프램(12)을 횡단하는 압력편차가 발생되어, 다이아프램을 관통부재(40)로부터 멀어지게 하거나 관통부재를 향하여 편향시킨다. 다이아프램(12)의 편향은 전기장의 변화와, 다이아프램(12)과 관통부재(40) 사이에 커패시턴스를 생성한다. 그 결과, 변환기의 전기 커패시턴스는 음향 에너지에 의해 변조된다.In operation, a potential is applied to the electrode 42 and the conductive diaphragm 12 on the through member. The filling of the potential and the associated conductor creates an electrostatic traction between the diaphragm and the penetrating member. As a result, the free diaphragm 12 moves toward the penetrating member 40 until it is seated on the support structure 41, which is caused by sound leakage through the air gap 20 and the passage 14 which are well stabilized. Set the initial operating point of the transducer. When exposed to acoustic energy, a pressure deviation across the diaphragm 12 is generated, which causes the diaphragm to move away from or through the diaphragm 40 and towards the through member. Deflection of the diaphragm 12 creates a change in the electric field and capacitance between the diaphragm 12 and the penetrating member 40. As a result, the electrical capacitance of the converter is modulated by acoustic energy.

도9에는 커패시턴스의 변조를 검출하는 방법이 도시되어 있다. 검출회로(100)에 있어서, 변환기(102)는 높은 입력 임피던스를 갖는 단위 이득 증폭기(104) 및 직류 전압원(101)에 연결된다. 바이어스 레지스터(103)는 증폭기 입력부의 직류 전위를 지면에 접지시키므로써, 직류 전위(Vbias)는 변환기를 횡단하여 인가된다. 이러한 회로에서 변환기상에서 전기 전하가 일정한 것으로 가정할 경우, 변환기 커패시턴스의 변화는 단위 이득 증폭기에 의해 측정될 수 있는 변환기를 횡단하는 전위의 변화로 나타난다.9 shows a method of detecting modulation of capacitance. In the detection circuit 100, the converter 102 is connected to a unity gain amplifier 104 and a direct current voltage source 101 having a high input impedance. The bias resistor 103 grounds the DC potential of the amplifier input to the ground, so that a DC potential V bias is applied across the converter. In this circuit, assuming that the electrical charge is constant on the converter, the change in converter capacitance is represented by a change in potential across the converter that can be measured by the unity gain amplifier.

도10에는 커패시턴스의 변조를 검출하는 다른 방법이 도시되어 있다. 검출회로(200)에 있어서, 변환기(202)는 피드백 레지스터(203) 및 커패시터(204)를 구비한 전하 증폭기(205)와 직류 전압원(201)에 연결된다. 상기 피드백 레지스터는 회로의 직류 안정성을 보장하며, 증폭기 입력의 직류 레벨을 유지시키므로써; 직류 전위(Vbias- Vb)는 변환기를 횡단하여 인가된다. 이러한 회로에서 변환기에 전위가 일정한 것으로 가정할 경우, 증폭기의 실제 접지 원리로 인해, 커패시턴스의 변화는 변환기상에서의 전하 변화를 유발하고 이에 따라 피드백 커패시터의 입력측상에서 증폭기의 네거티브 입력부와 포지티브 입력부 사이에 오프셋을 유발한다. 상기 오프셋을 제거하기 위하여, 증폭기는 피드백 커패시터의 출력측상에 거울 전하(mirror charge)를 공급하여, 출력 전압(Vout)의 변화를 발생시킨다. 이러한 회로에서의 전하 이득은 초기 변환기 커패시턴스와 피드백 커패시터의 커패시턴스 사이의 비율에 의해 설정된다. 이러한 검출회로는 증폭기의 실제 접지 원리가 변환기의 전기 접지에 기생 커패시턴스를 제거한다는 장점을 갖게 되는데, 그렇지 않을 경우 마이크로폰 커패시턴스의 동적 변화에 따른 영향을 희석시킨다. 그러나, 기생 커패시턴스를 감소시켜 신호(Vb)에서의 소음 및 본래의 증폭기 소음 이득을 감소시키기 위해서는, 세심한 주의가 요망된다.10 shows another method of detecting modulation of capacitance. In the detection circuit 200, the converter 202 is connected to a charge amplifier 205 having a feedback resistor 203 and a capacitor 204 and a direct current voltage source 201. The feedback resistor ensures direct current stability of the circuit and maintains the direct current level of the amplifier input; Direct current potential (V bias -V b ) is applied across the transducer. Assuming that the potential in the converter is constant in such a circuit, due to the actual grounding principle of the amplifier, the change in capacitance causes a change in charge on the converter and thus offset between the negative and positive inputs of the amplifier on the input side of the feedback capacitor. Cause. To remove the offset, the amplifier supplies a mirror charge on the output side of the feedback capacitor, causing a change in output voltage V out . The charge gain in this circuit is set by the ratio between the initial converter capacitance and the capacitance of the feedback capacitor. This detection circuit has the advantage that the actual grounding principle of the amplifier eliminates parasitic capacitance to the converter's electrical ground, or otherwise diminishes the effects of dynamic changes in microphone capacitance. However, careful care is required to reduce parasitic capacitance to reduce noise in signal V b and the original amplifier noise gain.

도13 및 도14에는 본 발명의 상승 미세구조체(110)의 실시예가 도시되어 있다. 이러한 상승 미세구조체(110)는 일반적으로 원형이며 측벽(114)에 의해 지지되는 박판 또는 배판을 포함한다.13 and 14 show an embodiment of the raised microstructure 110 of the present invention. This raised microstructure 110 is generally circular and includes a thin plate or backing plate supported by the sidewall 114.

상승 미세구조체(110)는 본 기술분야에 널리 공지된 침착 및 에칭 기법을 이용하여, 실리콘 웨이퍼(116)의 실리콘 산화물 희생층에 침착되는 실리콘 질화물의 박판(112)으로 구성되어 있다. 상기 실리콘 산화물 희생층은 명확한 도시를 위하여 도면에 도시되지 않았다. 상승 미세구조체(110)의 측벽(114)은 베이스(118)에서 실리콘 웨이퍼(116)에 부착되며, 대향의 단부에서는 판(112)에 부착되어 있다. 측벽(114)은 일반적으로 판(112)에는 수직하지만, 측벽(114)과 판(112)에서는 다른 각도도 사용될 수 있음을 인식해야 한다.The rising microstructure 110 is comprised of a thin plate of silicon nitride 112 deposited on a silicon oxide sacrificial layer of a silicon wafer 116 using deposition and etching techniques well known in the art. The silicon oxide sacrificial layer is not shown in the drawings for clarity. Sidewalls 114 of raised microstructure 110 are attached to silicon wafer 116 at base 118 and to plate 112 at opposite ends. It is to be appreciated that the sidewall 114 is generally perpendicular to the plate 112, but other angles may also be used for the sidewall 114 and the plate 112.

도15는 도13에 도시된 조립체의 평면도로서, 본 발명의 측벽(114)의 표면은 가상선으로 도시되어 있다. 도13 내지 도15에 도시된 본 발명의 측벽(114)은 리브형으로서, 다수의 규칙적인 융기부(120) 및 홈(122)을 형성하고 있음을 알 수 있다. 양호한 실시예에서, 상기 융기부(120) 및 홈(122)은 평행하고 동일하게 이격되어 있어, 주름잡힌 구조체를 형성하고 있다. 또한, 양호한 실시예는 단면이 사각형인 융기부(120) 및 홈(122)을 이용한다. 측벽을 이러한 방식으로 주름형성하면, 판(112)의 내재된 인장(T)과 마찬가지로, 측벽(114)의 세그먼트(124)가 방사형으로 형성되는 효과를 제공한다. 측벽(114)의 일부를 인장(T)과 마찬가지로, 방사형으로 형성하므로써, 측벽(114)은 단단하게 된다. 판(112)에 접하는 종래의 측벽(114)은 본 발명의 방사형 세그먼트(124)에 비해 용이하게 굴곡될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다.Figure 15 is a plan view of the assembly shown in Figure 13, wherein the surface of the sidewall 114 of the present invention is shown in phantom. It can be seen that the sidewalls 114 of the present invention shown in FIGS. 13 to 15 are rib-shaped, forming a plurality of regular ridges 120 and grooves 122. In a preferred embodiment, the ridges 120 and the grooves 122 are parallel and equally spaced to form a corrugated structure. In addition, the preferred embodiment uses ridges 120 and grooves 122 that are rectangular in cross section. Corrugating the sidewalls in this manner provides the effect that the segments 124 of the sidewalls 114 are radially formed, similar to the inherent tension T of the plate 112. By forming a portion of the sidewall 114 radially, similar to the tension T, the sidewall 114 becomes rigid. It will be appreciated that the conventional sidewall 114 in contact with the plate 112 can be easily curved compared to the radial segment 124 of the present invention.

모멘트(M)에 저항하려는 측벽(114)의 능력을 효과적으로 증가시키기 위하여,도13 내지 도15에 도시된 융기부(120) 및 홈(122)의 형상 이외에, 기타 다른 기하학적 형상이 사용될 수도 있으며; 본 발명은 도13 내지 도15에 도시된 형상에 한정되지 않는다.In addition to the shapes of the ridges 120 and the grooves 122 shown in FIGS. 13-15, other geometries may be used to effectively increase the ability of the sidewalls 114 to resist the moment M; The present invention is not limited to the shape shown in Figs.

예를 들어, 융기부(122) 및 홈(124)은 일반적으로 환형이나 삼각형 또는 이러한 형상의 조합형태를 취할 수도 있다.For example, the ridges 122 and the grooves 124 may generally take the form of rings or triangles or a combination of these shapes.

양호한 실시예에서, 주름은 방사형이므로, 측벽(114)은 배판(112)에서의 인장과 평행하게 된다. 또한, 희생물질은 박막형 배판(112)이 침착될 때 양호한 계단식 커버를 허용하기 위하여, 측벽(114)이 기판에 대해 경사지는 방식으로 에칭된다.In a preferred embodiment, the pleats are radial, so the sidewalls 114 are parallel to the tension in the backplate 112. In addition, the sacrificial material is etched in such a way that the sidewalls 114 are inclined relative to the substrate to allow for a good stepped cover when the thin film backplate 112 is deposited.

본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments, and is not limited thereto, and one of ordinary skill in the art should recognize that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the appended claims.

Claims (66)

다수의 관통부가 형성된 평탄면을 구비한 커버부재와,A cover member having a flat surface having a plurality of through portions formed therein; 상기 관통부가 형성된 관통부재에 작동가능하게 부착된 기판과,A substrate operably attached to a through member in which the through portion is formed; 상기 커버부재와 기판 사이에 위치된 다이아프램과,A diaphragm positioned between the cover member and the substrate; 상기 관통부재와 다이아프램 사이의 공간에 전기장을 인가하기 위하여, 다이아프램에 작동가능하게 연결된 회로와,A circuit operably connected to the diaphragm for applying an electric field to the space between the through member and the diaphragm; 상기 다이아프램에 연결되어, 상기 커버부재와 다이아프램 사이에서의 전기 커패시턴스 변화에 응답하는 회로를 포함하며,A circuit coupled to the diaphragm and responsive to a change in electrical capacitance between the cover member and the diaphragm, 상기 다이아프램은 커버부재의 평탄면에 평행한 평면내에서 측방향으로 이동가능하며; 상기 커버부재는 고유의 벤딩모멘트에 대한 커버부재의 민감도를 감소시키는 형태를 취하는, 상기 커버부재와 기판 사이의 외주 부착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The diaphragm is laterally movable in a plane parallel to the flat surface of the cover member; And the cover member includes an outer circumferential attachment portion between the cover member and the substrate, which takes the form of reducing the sensitivity of the cover member to the inherent bending moment. 제1항에 있어서, 상기 외주는 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer as claimed in claim 1, wherein the outer circumference is wrinkled. 제1항에 있어서, 상기 커버부재와 기판은 측방향 억제부를 형성하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer of claim 1, wherein the cover member and the substrate form a lateral suppression portion. 제1항에 있어서, 다이아프램과 기판 사이의 스틱션을 방지하기 위하여, 다이아프램에는 하나이상의 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.2. The acoustic transducer of claim 1, wherein at least one recess is formed in the diaphragm to prevent sticking between the diaphragm and the substrate. 제1항에 있어서, 상기 커버부재는 내재된 고유의 벤딩모멘트에 대한 커버부재의 민감도를 감소시키기 위하여, 하나이상의 개구가 구비된 지지구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer of claim 1, wherein the cover member includes a support structure having one or more openings to reduce the sensitivity of the cover member to the inherent inherent bending moment. 제1항에 있어서, 상기 커버부재 및 다이아프램에는 하나이상의 기계적 스프링이 작동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer of claim 1, wherein at least one mechanical spring is operably connected to the cover member and the diaphragm. 제1항에 있어서, 상기 다이아프램에 저주파 압력평형 통로를 제공하기 위하여 상기 다이아프램과 커버부재에는 하나이상의 동일한 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer of claim 1, wherein one or more identical openings are formed in the diaphragm and the cover member to provide a low frequency pressure equalizing passage to the diaphragm. 제1항에 있어서, 상기 다이아프램과 커버부재에는 동일하지 않은 하나이상의 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer as claimed in claim 1, wherein at least one opening is formed in the diaphragm and the cover member. 제1항에 있어서, 상기 커버부재는 다이아프램에 저주파 압력평형을 제공하도록 형성된 하나이상의 개구를 구비한 지지구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는음향 변환기.The acoustic transducer of claim 1, wherein the cover member includes a support structure having one or more openings configured to provide low frequency pressure balance to the diaphragm. 제1항에 있어서, 상기 커버부재는 지지구조체를 포함하며, 상기 다이아프램은 전기장으로 인해 다이아프램과 관통부재 사이에 발생된 정전 견인력에 의해 상기 지지 구조체에 대항하는 위치에 지지되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.2. The cover member of claim 1, wherein the cover member comprises a support structure, wherein the diaphragm is supported in a position against the support structure by electrostatic traction generated between the diaphragm and the through member due to an electric field. Acoustic transducer. 제1항에 있어서, 상기 다이아프램과 커버부재는 사진석판기법을 이용하여 실리콘 웨이퍼상에 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer as claimed in claim 1, wherein the diaphragm and the cover member are formed on a silicon wafer using a photolithography technique. 제1항에 있어서, 상기 다이아프램과 커버부재는 탄소계 폴리머, 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 게르마늄, 갈륨 비소, 탄소, 티타늄, 금, 철, 구리, 크롬, 텅스텐, 알루미늄, 백금, 팔라듐, 니켈, 탄탈륨 및 이들의 혼합물로 구성된 집단으로부터 선택되는 하나이상의 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The method of claim 1, wherein the diaphragm and the cover member are carbon-based polymer, silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, carbon, titanium, gold, iron, copper, chromium And at least one material selected from the group consisting of tungsten, aluminum, platinum, palladium, nickel, tantalum and mixtures thereof. 다수의 관통부가 형성된 평탄면을 구비한 커버부재와,A cover member having a flat surface having a plurality of through portions formed therein; 상기 관통부가 형성된 관통부재에 작동가능하게 부착된 기판과,A substrate operably attached to a through member in which the through portion is formed; 상기 커버부재와 기판 사이에 위치된 다이아프램과,A diaphragm positioned between the cover member and the substrate; 상기 관통부재와 다이아프램 사이의 공간에 전기장을 인가하기 위하여, 다이아프램에 작동가능하게 연결된 회로와,A circuit operably connected to the diaphragm for applying an electric field to the space between the through member and the diaphragm; 상기 다이아프램에 연결되어, 상기 커버부재와 다이아프램 사이에서의 전기 커패시턴스 변화에 응답하는 회로를 포함하며,A circuit coupled to the diaphragm and responsive to a change in electrical capacitance between the cover member and the diaphragm, 상기 다이아프램은 커버부재의 평탄면에 평행한 평면내에서 측방향으로 이동가능하며; 상기 커버부재는 다이아프램을 횡단하는 저주파 압력평형을 제공하도록 형성된 하나이상의 개구가 구비된 지지구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The diaphragm is laterally movable in a plane parallel to the flat surface of the cover member; And the cover member comprises a support structure having at least one opening formed to provide a low frequency pressure balance across the diaphragm. 제13항에 있어서, 상기 외주는 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer of claim 13, wherein the outer circumference is formed with wrinkles. 제13항에 있어서, 상기 커버부재와 기판은 측방향 억제부를 형성하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer of claim 13, wherein the cover member and the substrate form a lateral suppression portion. 제13항에 있어서, 다이아프램과 기판 사이의 스틱션을 방지하기 위하여, 다이아프램에는 하나이상의 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.14. The acoustic transducer of claim 13, wherein at least one recess is formed in the diaphragm to prevent sticking between the diaphragm and the substrate. 제13항에 있어서, 상기 커버부재는 내재된 고유의 벤딩모멘트에 대한 커버부재의 민감도를 감소시키기 위하여, 하나이상의 개구가 구비된 지지구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.14. The acoustic transducer of claim 13, wherein the cover member includes a support structure having one or more openings to reduce the sensitivity of the cover member to the inherent inherent bending moment. 제13항에 있어서, 상기 커버부재 및 다이아프램에는 하나이상의 기계적 스프링이 작동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.14. The acoustic transducer of claim 13, wherein at least one mechanical spring is operatively connected to the cover member and the diaphragm. 제13항에 있어서, 상기 다이아프램에 저주파 압력평형 통로를 제공하기 위하여 상기 다이아프램과 커버부재에는 하나이상의 동일한 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.14. The acoustic transducer of claim 13, wherein at least one same opening is formed in the diaphragm and the cover member to provide a low frequency pressure balancing passage in the diaphragm. 제13항에 있어서, 상기 다이아프램과 커버부재에는 동일하지 않은 하나이상의 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.14. The acoustic transducer of claim 13, wherein the diaphragm and the cover member have at least one opening which is not identical. 제13항에 있어서, 상기 커버부재는 고유의 내재된 벤딩모멘트에 대한 커버부재의 민감도를 감소시키는 형태를 취하는, 상기 커버부재와 기판 사이의 외주 부착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.14. The acoustic transducer of claim 13, wherein the cover member comprises an outer periphery attachment between the cover member and the substrate that takes the form of reducing the sensitivity of the cover member to inherent inherent bending moments. 제13항에 있어서, 상기 커버부재는 지지구조체를 포함하며; 상기 다이아프램은 전기장으로 인해 다이아프램과 관통부재 사이에 발생된 정전 견인력에 의해 상기 지지 구조체에 대항하는 위치에 지지되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.14. The apparatus of claim 13, wherein the cover member comprises a support structure; And the diaphragm is supported in a position against the support structure by an electrostatic traction force generated between the diaphragm and the through member due to the electric field. 제13항에 있어서, 상기 다이아프램과 커버부재는 사진석판기법을 이용하여실리콘 웨이퍼상에 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The acoustic transducer as claimed in claim 13, wherein the diaphragm and the cover member are formed on the silicon wafer using a photolithography technique. 제13항에 있어서, 상기 다이아프램과 커버부재는 탄소계 폴리머, 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 게르마늄, 갈륨 비소, 탄소, 티타늄, 금, 철, 구리, 크롬, 텅스텐, 알루미늄, 백금, 팔라듐, 니켈, 탄탈륨 및 이들의 혼합물로 구성된 집단으로부터 선택되는 하나이상의 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The method of claim 13, wherein the diaphragm and the cover member are carbon-based polymer, silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, carbon, titanium, gold, iron, copper, chromium And at least one material selected from the group consisting of tungsten, aluminum, platinum, palladium, nickel, tantalum and mixtures thereof. 실리콘계 장치에 사용하기 위한 상승 미세구조체에 있어서,A raised microstructure for use in a silicon based device, 일반적으로 평탄한 박막과,Generally flat thin films, 상기 박막을 지지하는 측벽을 포함하며,A side wall supporting the thin film, 상기 측벽에는 적어도 하나의 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.At least one rib is formed in the sidewall. 제26항에 있어서, 상기 측벽은 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.27. The raised microstructure of claim 26, wherein the sidewalls are wrinkled. 제25항에 있어서, 상기 리브는 일반적으로 단면이 아치형인 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.27. The raised microstructure of claim 25, wherein the rib is generally arcuate in cross section. 제25항에 있어서, 상기 리브는 일반적으로 단면이 삼각형인 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.The raised microstructure of claim 25, wherein the rib is generally triangular in cross section. 제25항에 있어서, 상기 리브는 일반적으로 단면이 사각형인 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.27. The raised microstructure of claim 25, wherein the ribs are generally rectangular in cross section. 제25항에 있어서, 상기 박막은 실리콘계 용량성 변환기의 하나의 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.27. The raised microstructure of claim 25, wherein the thin film comprises one plate of a silicon-based capacitive transducer. 제25항에 있어서, 상기 박막은 실리콘계 마이크로폰의 단단한 배판을 포함하는 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.27. The raised microstructure of claim 25, wherein the thin film comprises a rigid backing of a silicon based microphone. 배판이 구비된 실리콘계 일렉트렛 마이크로폰에 있어서,In the silicon-type electret microphone provided with a back plate, 일반적으로 평탄한 박막과,Generally flat thin films, 상기 박막을 지지하는 측벽을 포함하며,A side wall supporting the thin film, 상기 측벽에는 적어도 하나의 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 실리콘계 일렉트렛 마이크로폰.At least one rib is formed on the sidewall of the silicon-based electret microphone. 제32항에 있어서, 상기 측벽은 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는 실리콘계 일렉트렛 마이크로폰.33. The silicon-based electret microphone according to claim 32, wherein the sidewalls are wrinkled. 제32항에 있어서, 상기 리브는 일반적으로 단면이 아치형인 것을 특징으로 하는 실리콘계 일렉트렛 마이크로폰.33. A silicon based electret microphone according to claim 32 wherein the rib is generally arcuate in cross section. 제32항에 있어서, 상기 리브는 일반적으로 단면이 삼각형인 것을 특징으로 하는 실리콘계 일렉트렛 마이크로폰.33. A silicon based electret microphone according to claim 32, wherein the rib is generally triangular in cross section. 제32항에 있어서, 상기 리브는 일반적으로 단면이 사각형인 것을 특징으로 하는 실리콘계 일렉트렛 마이크로폰.33. A silicon based electret microphone according to claim 32, wherein the rib is generally rectangular in cross section. 제32항에 있어서, 상기 측벽은 다수의 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘계 일렉트렛 마이크로폰.33. A silicon based electret microphone according to claim 32, wherein said sidewalls comprise a plurality of ribs. 제37항에 있어서, 상기 리브는 측벽 주위로 등간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 실리콘계 일렉트렛 마이크로폰.38. The silicon based electret microphone of claim 37 wherein the ribs are spaced at equal intervals around the sidewalls. 실리콘계 장치에 사용하기 위한 상승 미세구조체에 있어서,A raised microstructure for use in a silicon based device, 제1두께 및 외주를 구비한 일반적으로 평탄한 소자와,A generally flat element having a first thickness and an outer circumference, 제2두께를 갖는 측벽을 포함하며,A sidewall having a second thickness, 상기 측벽은 기판의 위에서 일정한 거리로 상기 외주에 평탄소자를 지지하며; 상기 측벽에는 다수의 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.The side walls support a flat element on the outer circumference at a distance from the substrate; A raised microstructure, characterized in that a plurality of ribs are formed on the side wall. 제39항에 있어서, 상기 제1두께는 평탄소자의 측방향 두께 보다 좁은 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.40. The raised microstructure of claim 39, wherein the first thickness is narrower than the lateral thickness of the flat element. 제39항에 있어서, 상기 제2두께는 제1두께와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.40. The raised microstructure of claim 39, wherein said second thickness is approximately equal to said first thickness. 제39항에 있어서, 상기 거리는 제2두께 보다 넓은 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.40. The raised microstructure of claim 39, wherein the distance is wider than the second thickness. 제39항에 있어서, 상기 리브는 평탄소자의 무게중심에 대해 내외측으로 외주의 규칙적인 통로를 따르는 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.40. The ascending microstructure of claim 39, wherein the ribs follow regular passages of the outer periphery inward and outward with respect to the center of gravity of the planar element. 제43항에 있어서, 상기 통로는 아치형인 것을 특징으로 하는 상승 미세구조체.44. The elevated microstructure of claim 43, wherein the passage is arcuate. 다수의 관통부가 형성된 평탄면을 구비하는 커버부재와,A cover member having a flat surface having a plurality of through portions formed therein; 상기 관통부재에 작동가능하게 부착된 기판과,A substrate operably attached to the through member; 상기 커버부재와 기판 사이에 위치된 다이아프램을 포함하며,A diaphragm positioned between the cover member and the substrate, 상기 다이아프램은 커버부재의 평탄면에 평행한 평면내에서 측방향으로 이동가능하며; 상기 커버부재는 내재된 고유의 벤딩모멘트에 대한 커버부재의 민감도를 감소시키는 형태를 취하는, 상기 커버부재와 기판 사이의 외주 부착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The diaphragm is laterally movable in a plane parallel to the flat surface of the cover member; And the cover member includes an outer circumferential attachment portion between the cover member and the substrate, which takes the form of reducing the sensitivity of the cover member to the inherent inherent bending moment. 제45항에 있어서, 상기 다이아프램에 작동가능하게 연결되고, 커버부재와 다이아프램 사이의 전기 커패시턴스의 변화에 응답하는 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, comprising circuitry operably connected to the diaphragm and responsive to a change in electrical capacitance between the cover member and the diaphragm. 제45항에 있어서, 상기 다이아프램에 작동가능하게 연결되고, 관통부재와 다이아프램 사이의 공간에 전기장을 인가하는 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, comprising circuitry operatively connected to the diaphragm and applying an electric field to the space between the through member and the diaphragm. 제45항에 있어서, 상기 외주는 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer as claimed in claim 45, wherein the outer circumference is wrinkled. 제45항에 있어서, 상기 커버부재와 기판은 측방향 억제부를 형성하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, wherein the cover member and the substrate form a lateral restraint. 제45항에 있어서, 상기 다이아프램은 다이아프램과 기판 사이에 스틱션을 방지하기 위하여 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, wherein the diaphragm includes a recess to prevent sticking between the diaphragm and the substrate. 제45항에 있어서, 상기 커버부재는 고유의 내재된 벤딩모멘트에 대해 커버부재의 민감도를 감소시키기 위하여, 개구가 구비된 지지구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, wherein the cover member includes a support structure with openings to reduce the sensitivity of the cover member to inherent inherent bending moments. 제45항에 있어서, 상기 커버부재와 다이아프램에 작동가능하게 연결된 기계적 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, comprising a mechanical spring operatively connected to the cover member and a diaphragm. 제45항에 있어서, 상기 다이아프램과 커버부재는 다이아프램을 횡단하는 저주파 압력평형을 제공하기 위하여, 동일한 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, wherein the diaphragm and cover member comprise identical openings to provide low frequency pressure balance across the diaphragm. 제45항에 있어서, 다수의 동일한 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, comprising a plurality of identical openings. 제45항에 있어서, 상기 커버부재는 다이아프램을 횡단하는 저주파 압력평형을 제공하기 위하여 개구를 구비한 지지구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, wherein the cover member includes a support structure having openings to provide low frequency pressure balance across the diaphragm. 제45항에 있어서, 상기 커버부재는 변환기가 바이어스될 때 상기 다이아프램을 지지하는 지지구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, wherein the cover member includes a support structure for supporting the diaphragm when the transducer is biased. 제45항에 있어서, 상기 다이아프램과 커버부재는 사진석판기법을 이용하여 실리콘 웨이퍼상에 형성되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The acoustic transducer of claim 45, wherein the diaphragm and cover member are formed on a silicon wafer using a photolithographic technique. 제45항에 있어서, 상기 다이아프램과 커버부재는 탄소계 폴리머, 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 게르마늄, 갈륨 비소, 탄소, 티타늄, 금, 철, 구리, 크롬, 텅스텐, 알루미늄, 백금, 팔라듐, 니켈, 탄탈륨 및 이들의 혼합물로 구성된 집단으로부터 선택되는 하나이상의 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.46. The method of claim 45, wherein the diaphragm and cover member are made of carbon-based polymer, silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, carbon, titanium, gold, iron, copper, chromium. And at least one material selected from the group consisting of tungsten, aluminum, platinum, palladium, nickel, tantalum and mixtures thereof. 기판과,Substrate, 지지구조체와 평탄면을 구비한 커버부재와,A cover member having a support structure and a flat surface; 상기 커버부재와 기판 사이에 위치된 다이아프램을 포함하며,A diaphragm positioned between the cover member and the substrate, 상기 다이아프램은 커버부재의 평탄면에 평행한 평면내에서 측방향으로 이동가능하며, 상기 지지구조체는 변환기가 바이어스될 때 다이아프램과 커버부재의 이격을 유지하기 위하여 다이아프램의 외주와 결합되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.The diaphragm is laterally movable in a plane parallel to the flat surface of the cover member, the support structure being coupled to the outer circumference of the diaphragm to maintain the separation of the diaphragm and the cover member when the transducer is biased. Acoustic transducers featured. 제59항에 있어서, 상기 커버부재는 다수의 관통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.60. The acoustic transducer of claim 59, wherein the cover member includes a plurality of through portions. 제59항에 있어서, 상기 지지구조체는 연속한 것을 특징으로 하는 음향 변환기.60. The acoustic transducer of claim 59, wherein the support structure is continuous. 제59항에 있어서, 상기 지지구조체는 다수의 범프를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.60. The acoustic transducer of claim 59, wherein the support structure comprises a plurality of bumps. 기판과,Substrate, 지지구조체와 평탄면을 구비한 커버부재와,A cover member having a support structure and a flat surface; 다이아프램과,Diaphragm, 평면내에서 다이아프램의 자유 이동을 허용하기 위하여 다이아프램을 기판으로부터 현수시키는 수단을 포함하며,Means for suspending the diaphragm from the substrate to allow free movement of the diaphragm in the plane, 상기 지지구조체는 변환기가 바이어스될 때 커버부재로부터 다이아프램의 이격을 유지하기 위하여 다이아프램의 외주와 결합되는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.And the support structure is coupled to the outer periphery of the diaphragm to maintain the separation of the diaphragm from the cover member when the transducer is biased. 제63항에 있어서, 상기 현수수단은 매우 유연한 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.66. The acoustic transducer of claim 63, wherein the suspension means comprises a highly flexible spring. 제63항에 있어서, 상기 지지구조체는 연속한 것을 특징으로 하는 음향 변환기.66. The acoustic transducer of claim 63, wherein the support structure is continuous. 제63항에 있어서, 상기 지지구조체는 다수의 범프를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환기.66. The acoustic transducer of claim 63, wherein the support structure comprises a plurality of bumps.
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