[發明專利]靜電容量式傳感器、聲音傳感器以及麥克風

有效

• 申請號: 201380074449.6
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN105191351B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 井上匡志
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 董雅會;向勇

在硅基板(22)上開設有在上下方向上貫通的腔(23)。以覆蓋腔(23)的上表面開口的方式將隔膜(24)配置于硅基板(22)的上表面。在隔膜(24)的內側，隔膜(24)的角部設有腳片(26)。隔膜(24)與腳片(26)被狹縫(25)分離，腳片(26)沿著隔膜(24)的對角方向伸出。腳片(26)在隔膜(24)的外周側的端部與隔膜(24)結合，隔膜(24)的中心側的端部被設于硅基板(22)的上表面的固定構件(27)支撐。以覆蓋隔膜(24)的方式在硅基板(22)的上方設有背板(28)，在背板(28)的下表面與隔膜(24)相向地設有固定電極板(29)。

技術領域

本發明是涉及一種靜電容量式傳感器、聲音傳感器以及麥克風。具體而言，本發明涉及一種由電容器結構構成的靜電容量式傳感器，該電容器結構由振動電極板(隔膜：diaphragm)和固定電極板構成。另外，本發明涉及一種將聲音振動轉換為電信號并輸出的聲音傳感器(聲音變換器)、以及使用該聲音傳感器的麥克風。

背景技術

就用于聲音傳感器的隔膜而言，為了增大因聲音振動而引起的隔膜的位移，提高聲音傳感器的靈敏度，利用腳片支撐隔膜。圖1中的(A)是示出以往的聲音傳感器的俯視圖。不過，在圖1中的(A)中，去除背板、固定電極板，露出隔膜。

在圖1中的(A)所示的聲音傳感器中，以覆蓋在基板11開設的腔(未圖示)的方式，在基板11的上表面配置矩形的隔膜12。腳片13從隔膜12的角部沿著對角方向向外伸出。在腔的邊緣，基板11的上表面設有4個固定構件14，腳片13的頂端部下表面分別由固定構件14支撐。因此，隔膜12是由剛性的很小的腳片13支撐于基板11的上表面，通過聲音振動而在上下方向上產生較大的位移的結構。作為具有如這樣的結構的隔膜的聲音傳感器，例如專利文獻1中披露的、專利文獻2中披露的。

但是，如圖1中的(A)那樣，在腳片13從隔膜12向外側伸出的結構的情況下，在腳片13與腳片13之間的區域，即在圖1中的(B)中用陰影表示的區域不存在隔膜12，沒有有效利用該區域。因此，與隔膜的面積相比較，基板的面積增大，在使聲音傳感器小型化方面，成為不利因素?；蛘?，若是相同的基板尺寸，則隔膜的面積減小，聲音傳感器的靈敏度下降。

考慮到具有如圖1中的(A)的支撐結構的隔膜12，若想要增大該隔膜12的面積，則例如圖2那樣，隔膜12向腳片13與腳片13之間的區域伸出。但是，若是如圖2的隔膜12，則向腳片13與腳片13之間伸出的部分12a通過由腳片13支撐的部分(圖1中的(A)的原本是隔膜12的部分)支撐為懸臂梁狀。因此，伸出部分12a容易受到隔膜12固有的翹曲的影響，容易向上方或者下方反折。由于如這樣的反折的方向、程度是因生產工序中的晶圓之間或者批量之間的波動而產生的，所以如圖2的結構的隔膜成為使聲音傳感器的靈敏度等出現波動的原因。另外，根據情況，有反折的部分12a碰撞基板11或者背板的危險。

另外，為了增大隔膜12的面積，只要縮短腳片13的長度即可。但是，若縮短腳片13的長度，則由于腳片13的剛性升高，隔膜12的位移量減小，聲音傳感器的靈敏度下降。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2010/0158279號說明書(US 2010/0158279 A1)

專利文獻2：美國專利申請公開第2009/0190782號說明書(US 2009/0190782 A1)

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的在于提供一種能夠既使傳感器尺寸小型化，又提高靈敏度的聲音傳感器等靜電容量式傳感器。

用于解決問題的手段