电容式麦克风制造技术

本发明专利技术提供了电容式麦克风，包括定支撑、振动部和连接在振动部与定支撑之间并支撑振动部的弹性连接部；定支撑开设有收容部；振动部悬置并支撑于收容部内；定支撑包括环绕收容部的固定部和定电极，振动部包括支撑部和动电极，定电极和动电极均为梳齿状排布，定电极与动电极在空间上分离并相互交叉形成电容结构；弹性连接部分别设置于电容结构的相对两侧，弹性连接部一侧与固定部相连，远离固定部的另一侧与支撑部相连；且支撑部、固定部及位于电容结构相对两侧的弹性连接部围成密封腔，定电极和动电极位于密封腔内。本发明专利技术通过至少将定电极和动电极间的相对运动间隙密封在低压区(小于大气压)，实现相对运动的阻尼的大幅降低，达到提高信躁比(SNR)的目的。

Condenser microphone

【技术实现步骤摘要】
电容式麦克风
本专利技术涉及电容式声电转换领域。
技术介绍
典型的电容式麦克风核心结构是平板电容器，主要包括背板和振膜两部分，其中振膜在外界声压信号下发生振动，通过检测振膜背板间变化的电容值来间接测量声压变化。随着电容式麦克风的使用及产品不断的更新换代，对其关键性能的需求不断提高，尤其是信噪比指标(SNR)。决定SNR的主要因素是麦克风结构中的空气阻尼。针对平板电容器结构，其空气阻尼形式主要是压模阻尼，压模阻尼的降低可通过背板上制备通孔阵列实现。已有的设计中通孔占比最高已达70％及以上，在该类设计中已经做到了极致，所以为了进一步提高SNR指标研究已转向了梳齿电容结构及真空封装等技术。梳齿型电容式麦克风典型设计包括定支撑和振动部，定支撑包括固定部和与固定部相连的定梳齿，振动部包括支撑部和与支撑部相连的动梳齿，定梳齿与动梳齿在空间上分离且相互交叉，梳齿间的相对运动方式是滑移，而滑膜阻尼量级上小于压模阻尼，为高信噪比的电容式麦克风设计提供了可能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电容式麦克风，旨在提高信噪比。本专利技术的技术方案如下：一种电容式麦克风，包括：定支撑，所述定支撑开设有收容部；振动部，所述振动部悬置并支撑于所述收容部内；以及连接在所述振动部与所述定支撑之间并支撑所述振动部的弹性连接部；所述定支撑包括环绕所述收容部的固定部和由所述固定部的边缘朝所述振动部延伸的定电极，所述振动部包括与所述固定部间隔设置的支撑部和由所述支撑部朝所述固定部延伸的动电极，所述定电极和所述动电极均为梳齿状排布，所述定电极与动电极在空间上分离并且所述定电极与所述动电极相互交叉形成电容结构；所述弹性连接部一侧与所述固定部相连，远离所述固定部的另一侧与所述支撑部相连；所述弹性连接部分别设置于所述电容结构的相对两侧，且所述支撑部、所述固定部及位于所述电容结构相对两侧的所述弹性连接部围成密封腔，所述定电极和所述动电极位于所述密封腔内。进一步地，每一所述弹性连接部包括与所述电容结构相对且间隔设置的薄膜、自所述薄膜靠近所述固定部的一侧所述固定部弯折延伸的第一支撑壁以及自所述薄膜靠近所述支撑部的一侧朝所述支撑部弯折延伸的第二支撑壁。进一步地，所述薄膜开设条形槽，所述条形槽的延伸方向与所述第一支撑壁和所述第二支撑壁平行。进一步地，条形槽在垂直于所述延伸方向的截面上的截面形状为方形、三角函数形、三角形或梯形。进一步地，薄膜上设置有应力层，所述应力层的应力值为10MPa～1500MPa。进一步地，所述应力层的厚度小于等于20微米。进一步地，所述支撑部上开设有通气孔。进一步地，所述支撑部贴设有支撑筋加强筋。进一步地，所述固定部呈环形并绕设于所述支撑部外周，所述固定部包括相对设置的上侧面与下侧面以及连接所述上侧面与下侧面的内侧面，所述定电极自所述固定部的内侧面延伸。进一步地，所述支撑部沿所述振动部的振动方向的厚度小于或等于所述动电极沿所述振动方向的厚度。进一步地，所述固定部的形状和所述支撑部的形状均关于中心对称。本专利技术的有益效果在于：通过将定电极和动电极间的间隙密封在低压区，即可实现定电极和动电极相对运动的阻尼的大幅降低，从而达到提高信躁比(SNR)的目的。【附图说明】图1为本专利技术电容式麦克风一实施例的结构示意图；图2为图1中沿A-A线的剖面图；图3为图1中沿B-B线的剖面图；图4为本专利技术电容式麦克风另一实施例的结构示意图；图5中沿C-C线的剖面图；图6为本专利技术电容式麦克风又一实施例的结构示意图；图7中沿D-D线的剖面图；图8为本专利技术电容式麦克风又一实施例的结构示意图；图9中沿E-E线的剖面图；图10为本专利技术电容式麦克风再一实施例的结构示意图；图11中沿F-F线的剖面图；图12为本专利技术电容式麦克风中应力层引起变形有限元云图；图13为本专利技术电容式麦克风中应力层引起变形有限元云图(无条形槽)；图14为本专利技术电容式麦克风中应力层所受应力值与位移差关系。图中:100、电容式麦克风；1、定支撑；2、振动部；3、弹性连接部；11、固定部；12、定电极；21、支撑部；22、动电极；30、密封腔；31、第一支撑壁；32、第二支撑壁；33、薄膜；4、条形槽；5、应力层；6、通气孔；7、加强筋。【具体实施方式】下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。请参照图1-图11，一种电容式麦克风100，包括：定支撑1，所述定支撑1开设有收容部；振动部2，所述振动部2悬置并支撑于所述收容部内；以及连接在所述振动部2与所述定支撑1之间并支撑所述振动部2的弹性连接部3；所述定支撑1包括环绕所述收容部的固定部11和由所述固定部11的边缘朝所述振动部2延伸的定电极12，所述振动部2包括与所述固定部11间隔设置的支撑部21和由所述支撑部21朝所述固定部11延伸的动电极22，所述定电极12和所述动电极22均为梳齿状排布，所述定电极12与动电极22在空间上分离并且所述定电极12与所述动电极22相互交叉形成电容结构；所述弹性连接部3一侧与所述固定部11相连，远离所述固定部11的另一侧与所述支撑部21相连；所述弹性连接部3分别设置于所述电容结构的相对两侧，且所述支撑部21、所述固定部11及位于所述电容结构相对两侧的所述弹性连接部3围成密封腔30，所述定电极12和所述动电极22位于所述密封腔30内。当振动部2在声波的作用下产生振动，定电极12与动电极22相对运动，产生电荷输出，从而将声波信号转化为了电信号，实现麦克风的相应功能。由于将定电极12和动电极22间的间隙密封在低压区，即可实现阻尼的大幅降低，从而达到提高讯躁比SNR的目的。优选每一所述弹性连接部3包括与所述电容结构相对且间隔设置的薄膜33，自所述薄膜33靠近所述固定部11的一侧所述固定部11弯折延伸的第一支撑壁31，以及自所述薄膜33靠近所述支撑部21的一侧朝所述支撑部21弯折延伸的第二支撑壁32。支撑部21、其中一第一支撑臂、其中一薄膜33、其中一第二支撑臂、固定部11、另一第二支撑臂、另一薄膜33、另一第一支撑臂依次围合形成所述密封腔30。请参照图10和图11，优选所述薄膜33开设条形槽4，所述条形槽4的延伸方向与所述第一支撑壁31和所述第二支撑壁32平行。具体请参照图8和图9，薄膜33上开条形槽4的部分形成波纹形结构，通过制作波纹形结构可以降低刚度，有利于声压作用运动梳齿发生变形，波纹型结构可以是：方波，正弦波，三角波，梯形波等，两薄膜33上均可开条形槽4。优选所述条形槽4在垂直于所述延伸方向的截面上的截面形状为方形、三角函数形、三角形或梯形。请参照图4-图11，优选薄膜33上设置有应力层5，所述应力层5的应力值为10MPa～1500MPa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式麦克风，其特征在于，包括：/n定支撑，所述定支撑开设有收容部；/n振动部，所述振动部悬置并支撑于所述收容部内；以及/n连接在所述振动部与所述定支撑之间并支撑所述振动部的弹性连接部；/n所述定支撑包括环绕所述收容部的固定部和由所述固定部的边缘朝所述振动部延伸的定电极，所述振动部包括与所述固定部间隔设置的支撑部和由所述支撑部朝所述固定部延伸的动电极，所述定电极和所述动电极均为梳齿状排布，所述定电极与动电极在空间上分离并且所述定电极与所述动电极相互交叉形成电容结构；/n所述弹性连接部一侧与所述固定部相连，远离所述固定部的另一侧与所述支撑部相连；所述弹性连接部分别设置于所述电容结构的相对两侧，且所述支撑部、所述固定部及位于所述电容结构相对两侧的所述弹性连接部围成密封腔，所述定电极和所述动电极位于所述密封腔内。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容式麦克风，其特征在于，包括：
定支撑，所述定支撑开设有收容部；
振动部，所述振动部悬置并支撑于所述收容部内；以及
连接在所述振动部与所述定支撑之间并支撑所述振动部的弹性连接部；
所述定支撑包括环绕所述收容部的固定部和由所述固定部的边缘朝所述振动部延伸的定电极，所述振动部包括与所述固定部间隔设置的支撑部和由所述支撑部朝所述固定部延伸的动电极，所述定电极和所述动电极均为梳齿状排布，所述定电极与动电极在空间上分离并且所述定电极与所述动电极相互交叉形成电容结构；
所述弹性连接部一侧与所述固定部相连，远离所述固定部的另一侧与所述支撑部相连；所述弹性连接部分别设置于所述电容结构的相对两侧，且所述支撑部、所述固定部及位于所述电容结构相对两侧的所述弹性连接部围成密封腔，所述定电极和所述动电极位于所述密封腔内。


2.根据权利要求1所述的电容式麦克风，其特征在于：每一所述弹性连接部包括与所述电容结构相对且间隔设置的薄膜、自所述薄膜靠近所述固定部的一侧所述固定部弯折延伸的第一支撑壁以及自所述薄膜靠近所述支撑部的一侧朝所述支撑部弯折延伸的第二支撑壁。


3.根据权利要求2所述的电容式麦克风，其特征在于：所述薄膜开设条形槽，所述条形槽的延伸方向与所述第一支撑壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：但强，李杨，
申请(专利权)人：瑞声声学科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44