[发明专利]静电容量式传感器、声音传感器以及麦克风

说明书

在硅基板(22)上开设有在上下方向上贯通的腔(23)。以覆盖腔(23)的上表面开口的方式将隔膜(24)配置于硅基板(22)的上表面。在隔膜(24)的内侧，隔膜(24)的角部设有脚片(26)。隔膜(24)与脚片(26)被狭缝(25)分离，脚片(26)沿着隔膜(24)的对角方向伸出。脚片(26)在隔膜(24)的外周侧的端部与隔膜(24)结合，隔膜(24)的中心侧的端部被设于硅基板(22)的上表面的固定构件(27)支撑。以覆盖隔膜(24)的方式在硅基板(22)的上方设有背板(28)，在背板(28)的下表面与隔膜(24)相向地设有固定电极板(29)。

技术领域

本发明是涉及一种静电容量式传感器、声音传感器以及麦克风。具体而言，本发明涉及一种由电容器结构构成的静电容量式传感器，该电容器结构由振动电极板(隔膜：diaphragm)和固定电极板构成。另外，本发明涉及一种将声音振动转换为电信号并输出的声音传感器(声音变换器)、以及使用该声音传感器的麦克风。

背景技术

就用于声音传感器的隔膜而言，为了增大因声音振动而引起的隔膜的位移，提高声音传感器的灵敏度，利用脚片支撑隔膜。图1中的(A)是示出以往的声音传感器的俯视图。不过，在图1中的(A)中，去除背板、固定电极板，露出隔膜。

在图1中的(A)所示的声音传感器中，以覆盖在基板11开设的腔(未图示)的方式，在基板11的上表面配置矩形的隔膜12。脚片13从隔膜12的角部沿着对角方向向外伸出。在腔的边缘，基板11的上表面设有4个固定构件14，脚片13的顶端部下表面分别由固定构件14支撑。因此，隔膜12是由刚性的很小的脚片13支撑于基板11的上表面，通过声音振动而在上下方向上产生较大的位移的结构。作为具有如这样的结构的隔膜的声音传感器，例如专利文献1中披露的、专利文献2中披露的。

但是，如图1中的(A)那样，在脚片13从隔膜12向外侧伸出的结构的情况下，在脚片13与脚片13之间的区域，即在图1中的(B)中用阴影表示的区域不存在隔膜12，没有有效利用该区域。因此，与隔膜的面积相比较，基板的面积增大，在使声音传感器小型化方面，成为不利因素。或者，若是相同的基板尺寸，则隔膜的面积减小，声音传感器的灵敏度下降。

考虑到具有如图1中的(A)的支撑结构的隔膜12，若想要增大该隔膜12的面积，则例如图2那样，隔膜12向脚片13与脚片13之间的区域伸出。但是，若是如图2的隔膜12，则向脚片13与脚片13之间伸出的部分12a通过由脚片13支撑的部分(图1中的(A)的原本是隔膜12的部分)支撑为悬臂梁状。因此，伸出部分12a容易受到隔膜12固有的翘曲的影响，容易向上方或者下方反折。由于如这样的反折的方向、程度是因生产工序中的晶圆之间或者批量之间的波动而产生的，所以如图2的结构的隔膜成为使声音传感器的灵敏度等出现波动的原因。另外，根据情况，有反折的部分12a碰撞基板11或者背板的危险。

另外，为了增大隔膜12的面积，只要缩短脚片13的长度即可。但是，若缩短脚片13的长度，则由于脚片13的刚性升高，隔膜12的位移量减小，声音传感器的灵敏度下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2010/0158279号说明书(US 2010/0158279 A1)

专利文献2：美国专利申请公开第2009/0190782号说明书(US 2009/0190782 A1)

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种能够既使传感器尺寸小型化，又提高灵敏度的声音传感器等静电容量式传感器。

用于解决问题的手段