[發明專利]絲帶式麥克風的聲電轉換芯片

有效

• 申請號: 200910130384.8
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101860781A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 洪瑞華;張昭智;柯銘禮;陳冠位;蔡燿丞
• 申請（專利權）人: 國立中興大學
• 主分類號: H04R7/02
• 分類號: H04R7/02;H04R9/02
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;崔華

技術領域

本發明涉及一種芯片，特別是涉及一種用于封裝麥克風的絲帶式麥克風的振膜芯片。

背景技術

由“聲”“電”轉換的方式區分，麥克風分為電容式、壓電式，及絲帶式(Ribbon?MIC，也稱為動圈式)三大類。

電容式麥克風的特征是可被聲能作用的振膜是一電容，當聲能作用在此振膜上時會使振膜產生振動(形變)，而使原本設計的電容發生變化，從而可將電容改變轉換產生微小的電位差，再經過放大后送出可供后續應用的電子信號；壓電式麥克風的特征是可被聲能作用的振膜是由例如石英等的壓電材料所構成的，當聲能作用在振膜上時會因為壓電材料的本身特性產生電流變化，從而轉換可供后續應用的電子信號。

如圖1、圖2所示，絲帶式麥克風1包含一個供聲能穿透的殼座11、一組設置于該殼座11中并形成一個沿第一方向100磁場的磁力裝置12、一片可以感應聲能并產生對應形變的振膜13(Diaphragm)，及一可導電且對應于該磁場地設置在該振膜13上的音圈14(Voice?Coil)，其特征是當聲能作用在振膜13上會使振膜13產生振動(形變)，從而帶動音圈14相對磁場位移，進而以音圈14切割磁力線產生感應電流，送出可供后續應用的電子信號。由于振膜13帶動音圈14位移時切割磁力線的數目愈多，產生的感應電流也會愈大，麥克風的感度也會越好，所以振膜13、音圈14常會設計呈皺折絲帶形式，進而得到更佳的感度。

以往絲帶式麥克風1的制作，卻會衍生下述缺失：

一、振膜與音圈體積尺寸與重量較大，會產生明顯信號衰減：

由于絲帶式麥克風1進行聲電轉換的主要機制是靠著振膜13感應聲能的變化而帶動音圈14，此一動作模式類似于卡車帶動貨柜移動的過程，貨柜愈重，卡車愈難帶動貨柜移動，而當兩者都開始動作后，卡車也愈不易在短時間、短距離完全煞車停止。

所以，對絲帶式麥克風1而言，愈輕巧纖細的振膜13與音圈14越容易感受到愈微弱的聲能變化，也愈容易在極短的時間里完全靜止、再次動作，也就是感度愈高、頻率響應特性愈好。

但是，受限于目前絲帶式麥克風1的制作，特別是振膜13與音圈14的部分，絕大多數是以機械加工方式成型制作的，而因為機械加工有其尺寸極限，所以制作出的振膜13與音圈14仍嫌過重、過大，封裝成的絲帶式麥克風1也會因為振膜與音圈體積尺寸與重量較大，而在高、低頻時會產生明顯信號衰減的缺點。

二、音圈長度減少、降低絲帶式麥克風的感度：

為解決上述問題，發明人曾以中國臺灣公告第096116115號專利申請案“動圈式麥克風芯片的制造方法”與第96116113號專利申請案“麥克風芯片及動圈式麥克風”提出利用半導體制程與微機電技術制作出適用于封裝成動圈式麥克風的動圈式麥克風芯片，從而大幅微型化振膜13與音圈14的體積尺寸與重量，有效地大幅降低動圈式麥克風的體積與重量，滿足應用動圈式(絲帶式)麥克風的電氣產品往輕、薄、短、小發展的潮流趨勢。

但是，發明人發現對絲帶式麥克風而言，除了振膜13與音圈14的體積與重量會影響到感度之外，對應在磁場中位移的音圈14總長度也是一個重要的參數。

雖然利用半導體制程與微機電技術可以制作出微型的絲帶式麥克風芯片，但是微型化的結果卻會讓動圈式麥克風芯片的音圈14長度減少、降低封裝制得的絲帶式麥克風的感度。

所以目前絲帶式麥克風芯片仍有改進的空間需要發明人的持續研究改進，以提升封裝制得的絲帶式麥克風的感度與頻率響應特性。

發明內容

本發明的目的，是在提供一種音圈質量固定時總長度增加而具有高感度的絲帶式麥克風的聲電轉換芯片。

本發明的絲帶式麥克風的聲電轉換芯片，該絲帶式麥克風包含一可供聲能穿透的殼座，及一組設置于該殼座中并形成一沿第一方向之磁場的磁力裝置，該聲電轉換芯片封裝在該殼座中，并包含一支撐框及一響應單元。

該支撐框與該磁力裝置共同界定出一個具有一開口的振動空間。

該響應單元形成在該支撐框上，具有一以絕緣材料形成并連結在該支撐框頂面的振膜，及一以導體材料形成在該振膜上成薄層形式的音圈膜，該振膜包括一對應該開口的振動區域，及一由該振動區域周緣向外延伸并與該框架單元頂面連接的固定區域。