[发明专利]一种微型电容麦克风

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型电容麦克风，更具体地，涉及一种可表贴安装的微型电容麦克风。

背景技术

随着科技的发展，电容式测量原理的应用日益广泛。物体间的电容量与其结构参数密切相关，通过改变结构参数而改变物体间的电容量而实现对被测物理量的检测，就是电容式测量原理。由物理学的基本理论可知：物体间的电容量与构成电容元件的两个极板的形状、大小、相互位置以及极板间的介电常数有关，通常可以写为：

C＝εS/δ

式中：δ------------平行极板间距离(m)；

       S------------极板间相互覆盖的面积(m²)；

       ε------------平行极板间介质的介电常数(F/m)。

因此，人们根据改变电容两个极板之间的间隙可以测量微小振动位移的原理而设计出电容式麦克风，电容麦克风，是将接受声波的薄金属膜片，作为电容器的一个极板(振动板)，将对着膜片的一个有圆沟的固定厚金属板作为电容的固定极板(背极板)，在振动板与背极板之间设有一起绝缘作用的有机材料薄膜垫片，从而使振动板与背极板之间形成一具有空气介质层的电容器件。薄金属膜片的弹性结构可在捡拾到外界声波的振动后产生微小轴向位移，从而改变振动板与背极板之间的空气间隙，其结果便引起上述两极板所构成的电容器之电荷容量的变化。两极板间的距离减小时，电容量增加；距离增大时，电容量减小。声压变化引起的电容量变化使输出电压发生改变，从而得到特定的大小和方向的电流。电容式麦克风的优点是频率响应好、噪声低、失真小。缺点是由于电容话筒的两个极板上的电荷要靠一个外加极化电源(直流偏置电压)来维持，体积较大，无法做到微型化，适用范围较小。

某些电介质当受了很高的外电场作用之后，即使除去了外电场，但电介质表面仍保持正和负的表面电荷。人们把这种特性称为电介质的驻极体现象，而把这种电介质称为驻极体。近年来，由于长寿命驻极体现象的新的合成塑料薄膜不断出现，人们也就很自然地把这些材料应用到制作电容麦克风了。驻极体电容麦克风，是一种利用驻极体材料做成的电容麦克风，其主要结构形式有两种：一种是用驻极体高分子薄膜材料作振膜；另一种是用驻极体材料做背极板。因为驻极体本身带电，所以这种电容麦克风无须外部笨重的极化电源，两极板所构成的电容器即可产生随间隙变化而产生交变电荷变化，将此电荷变化经由专用IC电路便可转化为随振动而变化的交变信号电压输出，简化了电容麦克风的结构。驻极体麦克风电声性能较好，抗振能力强，价格低，容易小型化，因此被广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。

随着新型电子产品的技术发展，趋向于将电子产品设计得更为紧凑，为了设计这种紧凑的产品，已广泛地使用表贴安装技术(SMT)。实施SMT，在回流焊接工艺中需将表贴安装的元件暴露在高温之下。然而，普通的驻极体电容麦克风难以采用表贴安装技术，即使他们由耐高温的材料制成，该驻极体的电荷值也会在高温下发生剧烈衰减，从而降低了产品灵敏度。另外，驻极体电容麦克风还存在一问题，即因为通过将电荷强制注入到贴合在金属板上的有机薄膜(如，FEP等)中来形成长驻电荷，湿度或温度的增加会使所注入的电荷容易逃逸，从而降低驻极体产品的性能。

为了解决耐高温等问题，人们发明了硅半导体麦克风，硅半导体麦克风是将背极板与振膜筑于硅晶面板上，并以适当的电路连结。接着利用化学蚀刻技术将振膜平整并单纯的置于基底上，使其可随声音做完全的自由振动。而振动的振膜与背极板之间形成的电场变化即产生电路上的电信号。硅半导体麦克风有两个独特的性质，即，极小的体积以及可承受回焊炉的高温。但由于硅半导体麦克风的振动膜很小，音质较难达到原有麦克风水平，限制了产品的应用领域。

实用新型内容

本发明针对上述习知技术的不足，目的在于提供一种满足SMT工艺要求、可表贴安装的微型电容麦克风。

为实现上述之目的，本发明采取如下技术方案：