▶ エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024004439
(43)【公開日】2024-01-16
(54)【発明の名称】ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン
(51)【国際特許分類】
H04R 19/04 20060101AFI20240109BHJP
【ＦＩ】
H04R19/04
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022212497
(22)【出願日】2022-12-28
(31)【優先権主張番号】17/852,279
(32)【優先日】2022-06-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】511027518
【氏名又は名称】エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ
(74)【代理人】
【識別番号】100128347
【弁理士】
【氏名又は名称】西内 盛二
(72)【発明者】
【氏名】パテル，アヌップ
(72)【発明者】
【氏名】ボイド，ジェームズ・ユアン
(72)【発明者】
【氏名】ケルヴラン，ヤニック・ピエール
【テーマコード（参考）】
5D021
【Ｆターム（参考）】
5D021CC02
5D021CC07
5D021CC19
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ユーザの希望可能な広範囲の大気圧力で動作するＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンを提供する。
【解決手段】ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００は、ベース２０１、支持部２０２及び振動膜２０３を含む。振動膜２０３は、支持部２０２によってベース２０１の上方に支持される。ベース２０１、支持部２０２及び振動膜２０３は、真空チャンバ２０４を囲み、振動膜２０３の真空チャンバ２０４に近接する側は接続ロッド２０５によって、高インピーダンスノード電極アレイ１０１とバイアス電極アレイ１０２とを含む静電クラッチに接続される。静電クラッチには、第１レバー３０１、第１支持部３０２、第１検知可動電極３０３及び第１検知静止電極３０４を含む容量感知構造が接続されている。
【選択図】図６ａ
【解決手段】ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００は、ベース２０１、支持部２０２及び振動膜２０３を含む。振動膜２０３は、支持部２０２によってベース２０１の上方に支持される。ベース２０１、支持部２０２及び振動膜２０３は、真空チャンバ２０４を囲み、振動膜２０３の真空チャンバ２０４に近接する側は接続ロッド２０５によって、高インピーダンスノード電極アレイ１０１とバイアス電極アレイ１０２とを含む静電クラッチに接続される。静電クラッチには、第１レバー３０１、第１支持部３０２、第１検知可動電極３０３及び第１検知静止電極３０４を含む容量感知構造が接続されている。
【選択図】図６ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、
ベース、支持部及び振動膜を含み、
前記振動膜は、前記支持部によって前記ベースの上方に支持され、前記ベース、前記支持部及び前記振動膜は、真空チャンバを囲み、
前記振動膜の前記真空チャンバに近接する側は、接続ロッドによって静電クラッチに接続され、
前記静電クラッチには、容量感知構造が接続されていることを特徴とするＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
ベース、支持部及び振動膜を含み、
前記振動膜は、前記支持部によって前記ベースの上方に支持され、前記ベース、前記支持部及び前記振動膜は、真空チャンバを囲み、
前記振動膜の前記真空チャンバに近接する側は、接続ロッドによって静電クラッチに接続され、
前記静電クラッチには、容量感知構造が接続されていることを特徴とするＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項2】
前記静電クラッチは、高インピーダンスノード電極アレイとバイアス電極アレイとを含み、
２つの前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、通過通路が形成され、
前記バイアス電極アレイは、前記通過通路内に往復移動可能であることにより、前記バイアス電極アレイと前記高インピーダンスノード電極アレイとの間に静電気力が生じることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
２つの前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、通過通路が形成され、
前記バイアス電極アレイは、前記通過通路内に往復移動可能であることにより、前記バイアス電極アレイと前記高インピーダンスノード電極アレイとの間に静電気力が生じることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項3】
前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の高インピーダンスノード電極及び接地部材を含み、隣接する前記高インピーダンスノード電極の間には、絶縁酸化ケイ素層が設けられ、前記接地部材は、複数の前記高インピーダンスノード電極に電気的に接続された後で接地を維持することを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項4】
前記高インピーダンスノード電極は、第１導電性多結晶シリコン層、抵抗性ブリッジ層及び第２導電性多結晶シリコン層を含み、前記第１導電性多結晶シリコン層は、前記抵抗性ブリッジ層を介して前記第２導電性多結晶シリコン層に電気的に接続され、前記接地部材は、複数の前記第２導電性多結晶シリコン層に電気的に接続された後で接地を維持することを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項5】
各前記バイアス電極アレイ内では、複数のバイアス電極のうちの２つの隣接する前記バイアス電極は、逆の極性を有し、且つ絶縁機械ブラケットを介して接続されていることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項6】
各バイアス電極アレイは、複数のバイアス電極アレイのそれぞれの両端に設けられる２つの接地シールド電極を更に含むことを特徴とする請求項５に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項7】
前記静電クラッチは、第１接続部及び第２接続部を更に含み、前記第１接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第２接続部は、２つ設けられ、２つの前記第２接続部は、前記第１接続部の対向する両側に対称的に設けられ、各前記第２接続部は、一端には、いずれも複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが設けられ、他端がいずれも前記容量感知構造に接続され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイは、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイとは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイと前記バイアス電極アレイとは、互いに交差し、
前記容量検知構造は、第１レバー、第１支持部、第１検知可動電極及び第１検知静止電極を含み、前記第１レバーのレバー本体は、前記第１支持部に枢着され、前記第１レバーは、一端が前記第２接続部に接続され、他端が前記第１検知可動電極に接続され、前記第１検知静止電極は、前記第１検知可動電極に対向することを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
前記第２接続部は、２つ設けられ、２つの前記第２接続部は、前記第１接続部の対向する両側に対称的に設けられ、各前記第２接続部は、一端には、いずれも複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが設けられ、他端がいずれも前記容量感知構造に接続され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイは、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイとは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイと前記バイアス電極アレイとは、互いに交差し、
前記容量検知構造は、第１レバー、第１支持部、第１検知可動電極及び第１検知静止電極を含み、前記第１レバーのレバー本体は、前記第１支持部に枢着され、前記第１レバーは、一端が前記第２接続部に接続され、他端が前記第１検知可動電極に接続され、前記第１検知静止電極は、前記第１検知可動電極に対向することを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項8】
前記静電クラッチは、第３接続部及び第４接続部を更に含み、前記第３接続部の一端は、前記接続ロッドに接続され、前記第４接続部の他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第４接続部は、２つ設けられ、２つの前記第４接続部は、前記第３接続部の対向する両側に対称的に設けられ、２つの前記第４接続部の間には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、各前記第４接続部の他端は、いずれも前記容量感知構造に接続され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイは、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイとは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイと前記バイアス電極アレイとは、互いに交差し、
前記容量検知構造は、第２レバー、第２支持部、折り曲げスリット、第２検知可動電極及び第２検知静止電極を含み、前記第２レバーのレバー本体は、前記第２支持部に枢着され、前記第２レバーは、一端が前記第４接続部に接続され、他端が前記第２検知可動電極に接続され、前記第２検知静止電極は、前記第２検知可動電極に対向し、前記折り曲げスリットは、前記第２レバーの前記第４接続部に近接する一端に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
前記第４接続部は、２つ設けられ、２つの前記第４接続部は、前記第３接続部の対向する両側に対称的に設けられ、２つの前記第４接続部の間には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、各前記第４接続部の他端は、いずれも前記容量感知構造に接続され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイは、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイとは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイと前記バイアス電極アレイとは、互いに交差し、
前記容量検知構造は、第２レバー、第２支持部、折り曲げスリット、第２検知可動電極及び第２検知静止電極を含み、前記第２レバーのレバー本体は、前記第２支持部に枢着され、前記第２レバーは、一端が前記第４接続部に接続され、他端が前記第２検知可動電極に接続され、前記第２検知静止電極は、前記第２検知可動電極に対向し、前記折り曲げスリットは、前記第２レバーの前記第４接続部に近接する一端に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項9】
前記静電クラッチは、第５接続部、第１サスペンションビーム及び第１サスペンションプレートを含み、
前記第５接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、
前記第１サスペンションプレートの両側は、前記第１サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイは、前記第１サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイの対向する両側は、前記第１サスペンションプレートに第１隙間と第２隙間がそれぞれ形成され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の前記第１隙間と一対一に対応し、前記第１隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、第３検知静止電極を含み、複数の前記第３検知静止電極は、前記ベースに間隔を隔てて設けられ、複数の前記第３検知静止電極は、複数の前記第２隙間と一対一に対応し、前記第２隙間内にそれぞれ延在することを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
前記第５接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、
前記第１サスペンションプレートの両側は、前記第１サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイは、前記第１サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイの対向する両側は、前記第１サスペンションプレートに第１隙間と第２隙間がそれぞれ形成され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の前記第１隙間と一対一に対応し、前記第１隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、第３検知静止電極を含み、複数の前記第３検知静止電極は、前記ベースに間隔を隔てて設けられ、複数の前記第３検知静止電極は、複数の前記第２隙間と一対一に対応し、前記第２隙間内にそれぞれ延在することを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項10】
前記第３検知静止電極は、第１部分と第２部分を含み、前記第１部分は、前記第２隙間内に延在し、前記第２部分は、前記第２隙間から突出して且つ前記第１サスペンションプレートの長さ方向に沿って延在することを特徴とする請求項９に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項11】
前記静電クラッチは、第６接続部、第２サスペンションビーム及び第２サスペンションプレートを含み、
前記第６接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第２サスペンションプレートの両側は、前記第２サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、前記第２サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、第３隙間が形成され、
複数の前記バイアス電極アレイは、複数の前記第３隙間と一対一に対応し、前記第３隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、第４検知可動電極及び第４検知静止電極を含み、前記第４検知可動電極は、前記サスペンションプレートの底部に固定され、前記第４検知静止電極は、前記ベースに間隔を隔てて設けられ、前記第４検知静止電極は、前記第４検知可動電極に対向することを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
前記第６接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第２サスペンションプレートの両側は、前記第２サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、前記第２サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、第３隙間が形成され、
複数の前記バイアス電極アレイは、複数の前記第３隙間と一対一に対応し、前記第３隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、第４検知可動電極及び第４検知静止電極を含み、前記第４検知可動電極は、前記サスペンションプレートの底部に固定され、前記第４検知静止電極は、前記ベースに間隔を隔てて設けられ、前記第４検知静止電極は、前記第４検知可動電極に対向することを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項12】
前記静電クラッチは、第７接続部、第３サスペンションビーム及び第３サスペンションプレートを含み、
前記第７接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第３サスペンションプレートの両側は、前記第３サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、前記第３サスペンションプレートには、収容キャビティ及び複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが設けられ、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、前記収容キャビティの対向する両側に間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、第４隙間が形成され、
複数の前記バイアス電極アレイは、複数の前記第４隙間と一対一に対応し、前記第４隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、前記収容キャビティ内に収容された第５検知可動電極及び第５検知静止電極を含み、複数の前記第５検知可動電極の両端は、前記収容キャビティの壁面に固定され、前記第５検知静止電極は、ブラケットを介して前記ベースに支持され、前記第５検知静止電極と前記第５検知可動電極とは、空間的に分離され、且つ前記第５検知静止電極と前記第５検知可動電極とは、互いに交差することを特徴とする請求項６に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
前記第７接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第３サスペンションプレートの両側は、前記第３サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、前記第３サスペンションプレートには、収容キャビティ及び複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが設けられ、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、前記収容キャビティの対向する両側に間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、第４隙間が形成され、
複数の前記バイアス電極アレイは、複数の前記第４隙間と一対一に対応し、前記第４隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、前記収容キャビティ内に収容された第５検知可動電極及び第５検知静止電極を含み、複数の前記第５検知可動電極の両端は、前記収容キャビティの壁面に固定され、前記第５検知静止電極は、ブラケットを介して前記ベースに支持され、前記第５検知静止電極と前記第５検知可動電極とは、空間的に分離され、且つ前記第５検知静止電極と前記第５検知可動電極とは、互いに交差することを特徴とする請求項６に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項13】
前記バイアス電極アレイは、前記振動膜に接続され、前記振動膜は、前記通過通路に位置し、且つ前記通過通路内に前記バイアス電極の配列方向に沿って往復移動可能であることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【請求項14】
前記静電クラッチは、第８接続部、第４サスペンションビーム及び第４サスペンションプレートを含み、
前記第８接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、
前記第４サスペンションプレートの両側は、前記第４サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイは、前記第４サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイの対向する両側は、前記第４サスペンションプレートに第５隙間と第６隙間がそれぞれ形成され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の前記第５隙間と一対一に対応し、前記第５隙間内にそれぞれ延在し、
複数の前記第５隙間は、いずれも前記第６隙間の対向する両側に分布し、前記第６隙間内には、光反射器が設けられ、
前記ベースには、光発射器及び光検出器が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
前記第８接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、
前記第４サスペンションプレートの両側は、前記第４サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイは、前記第４サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイの対向する両側は、前記第４サスペンションプレートに第５隙間と第６隙間がそれぞれ形成され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の前記第５隙間と一対一に対応し、前記第５隙間内にそれぞれ延在し、
複数の前記第５隙間は、いずれも前記第６隙間の対向する両側に分布し、前記第６隙間内には、光反射器が設けられ、
前記ベースには、光発射器及び光検出器が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロフォン技術分野に関し、特にＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、全ての商用ＭＥＭＳマイクロフォンは、薄膜の裏側にバックチャンバを有する。これは、半密封の空気体積であり、音波が入力された場合に、圧縮したり膨張したりする。定められた包装寸法について、このバックチャンバが必要であり、それにより膜が外部圧力波で移動可能である。しかしながら、このバックチャンバは、現在の最大の音響ノイズ源であるため、マイクロフォンにおける最大の音響信号対雑音比リミッタでもある。裏面の音量が小さければ小さいほど、それからの音響ノイズは、高くなる。したがって、パッケージサイズが大きくない限り、約７４ｄＢの信号対雑音比以上の高信号対雑音比のマイクロフォンは、実現不可能である。バックチャンバの代わりに真空を用いて、且つＭＥＭＳのセンシング部分を真空内部に含めると、バックチャンバノイズを効果的に除去することができるだけでなく、膜運動に関連するダンピングノイズ（例えば、バックプレートノイズ）も除去することができる。一般的又は小さいサイズのパッケージにおいて非常に高い信号対雑音比を実現する唯一の方法は、裏面の体積を真空にすることである。
【0003】
このようなタイプの真空バックチャンバマイクロフォンに２つの重大な課題がある。（１）空気と真空との間の１ａｔｍの圧力差により、正常な膜が崩壊するため、非常に硬い膜を必要とする。これにより、感度が非常に低くなる。（２）環境圧力の顕著な変化により膜の変位の直流ずれが変化し、従来の回転子―固定子の設計が効かない。
【0004】
それとともに、従来のマイクロフォンは、バックチャンバを必要として、これは最大のノイズ源の１つの重要な技術であり、商業的に利用可能なマイクロフォンである。これにより、信号対雑音比が制限され、非常に大きなパッケージサイズを使用しない限り、モバイル応用は、実行不可能である。従来のパッケージサイズでは、真空チャンバを使用しない限り、非常に高いマイクロフォン信号対雑音比、例えば８０デシベルを実現する可能性がない。
【0005】
１つの真空又は低圧チャンバを使用し、且つ大気に面する薄膜で密封すると、測定上の基本的な課題が発生する。大気圧力の変化は、ユーザとデバイスとが位置する環境に依存し、約１００ｋＰａである。このような緩やかな直流圧力変化に加えて、該デバイスは、更に１パスカルオーダーの音響圧力信号も測定する必要がある。
【0006】
従来の技術における１つの解決策は、大気に面する膜とセンサ装置の回転子部分との間に結合を有し、該センサ装置は、交流オーディオ信号に対して「オン」とされ、大気圧力の低周波変化又は直流変化に対して「オフ」とされる。このようなクラッチ式の結合挙動は、周波数依存の静電気力によって実現され得る。本発明における静電クラッチは、回転子と固定子との間において、交流音圧信号へ結合力を実現するが、大気圧の緩やかな「ＤＣ」変化へ如何なる力も結合しないように設計される。該変化は、一般的にμｍ範囲内で大気に面する膜の中心変形を変更する。直流圧力範囲において回転子と固定子との間の剛性は、ゼロ又は最小であるべきであり、交流オーディオ圧力の剛性は、大きいべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、従来の技術における技術課題を解決するために、マイクロフォンがユーザの希望可能な広範囲の大気圧力で動作することを可能にするＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンを提供する。該ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンは、ベース、支持部及び振動膜を含み、
前記振動膜は、支持部によって前記ベースの上方に支持され、前記ベース、前記支持部及び前記振動膜は、真空チャンバを囲み、
前記振動膜の前記真空チャンバに近接する側は、接続ロッドによって静電クラッチに接続され、
前記静電クラッチには、容量感知構造が接続されている。
前記振動膜は、支持部によって前記ベースの上方に支持され、前記ベース、前記支持部及び前記振動膜は、真空チャンバを囲み、
前記振動膜の前記真空チャンバに近接する側は、接続ロッドによって静電クラッチに接続され、
前記静電クラッチには、容量感知構造が接続されている。
【0009】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記静電クラッチは、高インピーダンスノード電極アレイとバイアス電極アレイとを含み、前記静電クラッチの第１部材として、２つの前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、通過通路が形成され、
前記バイアス電極アレイは、前記静電クラッチの第２部材として、前記バイアス電極アレイは、前記通過通路内に往復移動可能であることにより、前記バイアス電極アレイと前記高インピーダンスノード電極アレイとの間に静電気力が生じる。
前記バイアス電極アレイは、前記静電クラッチの第２部材として、前記バイアス電極アレイは、前記通過通路内に往復移動可能であることにより、前記バイアス電極アレイと前記高インピーダンスノード電極アレイとの間に静電気力が生じる。
【0010】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の高インピーダンスノード電極及び接地部材を含み、隣接する前記高インピーダンスノード電極の間には、絶縁酸化ケイ素層が設けられ、前記接地部材は、複数の前記高インピーダンスノード電極に電気的に接続された後で接地を維持する。
【0011】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記高インピーダンスノード電極は、第１導電性多結晶シリコン層、抵抗性ブリッジ層及び第２導電性多結晶シリコン層を含み、前記第１導電性多結晶シリコン層は、前記抵抗性ブリッジ層を介して前記第２導電性多結晶シリコン層に電気的に接続され、前記接地部材は、複数の前記第２導電性多結晶シリコン層に電気的に接続された後で接地を維持する。バイアス電極アレイと高インピーダンスノード電極アレイとの間の静電気力は、ハイパスフィルタと類似する周波数依存性を有し、ここで低周波遮断は、抵抗性ブリッジ層の抵抗により決定される。
【0012】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、各前記バイアス電極アレイ内では、複数のバイアス電極のうちの２つの隣接する前記バイアス電極は、逆の極性を有し、且つ絶縁機械ブラケットを介して接続されている。
【0013】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、各バイアス電極アレイは、複数のバイアス電極アレイのそれぞれの両端に設けられる２つの接地シールド電極を更に含む。これにより、バイアス電極からの漂遊場を低減して２つのクラッチ部材の間の力を増加させる。
【0014】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記静電クラッチは、第１接続部及び第２接続部を更に含み、前記第１接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第２接続部は、２つ設けられ、２つの前記第２接続部は、前記第１接続部の対向する両側に対称的に設けられ、各前記第２接続部は、一端には、いずれも複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが設けられ、他端がいずれも前記容量感知構造に接続され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイは、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイとは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイと前記バイアス電極アレイとは、互いに交差し、
前記容量検知構造は、第１レバー、第１支持部、第１検知可動電極及び第１検知静止電極を含み、前記第１レバーのレバー本体は、前記第１支持部に枢着され、前記第１レバーは、一端が前記第２接続部に接続され、他端が前記第１検知可動電極に接続され、前記第１検知静止電極は、前記第１検知可動電極に対向する。
前記第２接続部は、２つ設けられ、２つの前記第２接続部は、前記第１接続部の対向する両側に対称的に設けられ、各前記第２接続部は、一端には、いずれも複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが設けられ、他端がいずれも前記容量感知構造に接続され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイは、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイとは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイと前記バイアス電極アレイとは、互いに交差し、
前記容量検知構造は、第１レバー、第１支持部、第１検知可動電極及び第１検知静止電極を含み、前記第１レバーのレバー本体は、前記第１支持部に枢着され、前記第１レバーは、一端が前記第２接続部に接続され、他端が前記第１検知可動電極に接続され、前記第１検知静止電極は、前記第１検知可動電極に対向する。
【0015】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記静電クラッチは、第３接続部及び第４接続部を更に含み、前記第３接続部の一端は、前記接続ロッドに接続され、前記第４接続部の他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第４接続部は、２つ設けられ、２つの前記第４接続部は、前記第３接続部の対向する両側に対称的に設けられ、２つの前記第４接続部の間には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、各前記第４接続部の他端は、いずれも前記容量感知構造に接続され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイは、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイとは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイと前記バイアス電極アレイとは、互いに交差し、
前記容量検知構造は、第２レバー、第２支持部、折り曲げスリット、第２検知可動電極及び第２検知静止電極を含み、前記第２レバーのレバー本体は、前記第２支持部に枢着され、前記第２レバーは、一端が前記第４接続部に接続され、他端が前記第２検知可動電極に接続され、前記第２検知静止電極は、前記第２検知可動電極に対向し、前記折り曲げスリットは、前記第２レバーの前記第４接続部に近接する一端に設けられている。
前記第４接続部は、２つ設けられ、２つの前記第４接続部は、前記第３接続部の対向する両側に対称的に設けられ、２つの前記第４接続部の間には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、各前記第４接続部の他端は、いずれも前記容量感知構造に接続され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイは、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイと複数の前記バイアス電極アレイとは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイと前記バイアス電極アレイとは、互いに交差し、
前記容量検知構造は、第２レバー、第２支持部、折り曲げスリット、第２検知可動電極及び第２検知静止電極を含み、前記第２レバーのレバー本体は、前記第２支持部に枢着され、前記第２レバーは、一端が前記第４接続部に接続され、他端が前記第２検知可動電極に接続され、前記第２検知静止電極は、前記第２検知可動電極に対向し、前記折り曲げスリットは、前記第２レバーの前記第４接続部に近接する一端に設けられている。
【0016】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記静電クラッチは、第５接続部、第１サスペンションビーム及び第１サスペンションプレートを含み、
前記第５接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、
前記第１サスペンションプレートの両側は、前記第１サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイは、前記第１サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイの対向する両側は、前記第１サスペンションプレートに第１隙間と第２隙間がそれぞれ形成され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の前記第１隙間と一対一に対応し、前記第１隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、第３検知静止電極を含み、複数の前記第３検知静止電極は、前記ベースに間隔を隔てて設けられ、複数の前記第３検知静止電極は、複数の前記第２隙間と一対一に対応し、前記第２隙間内にそれぞれ延在する。
前記第５接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、
前記第１サスペンションプレートの両側は、前記第１サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイは、前記第１サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイの対向する両側は、前記第１サスペンションプレートに第１隙間と第２隙間がそれぞれ形成され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の前記第１隙間と一対一に対応し、前記第１隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、第３検知静止電極を含み、複数の前記第３検知静止電極は、前記ベースに間隔を隔てて設けられ、複数の前記第３検知静止電極は、複数の前記第２隙間と一対一に対応し、前記第２隙間内にそれぞれ延在する。
【0017】
上記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記第３検知静止電極は、第１部分と第２部分を含み、前記第１部分は、前記第２隙間内に延在し、前記第２部分は、前記第２隙間から突出して且つ前記第１サスペンションプレートの長さ方向に沿って延在する。
【0018】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記静電クラッチは、第６接続部、第２サスペンションビーム及び第２サスペンションプレートを含み、
前記第６接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第２サスペンションプレートの両側は、前記第２サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、前記第２サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、第３隙間が形成され、
複数の前記バイアス電極アレイは、複数の前記第３隙間と一対一に対応し、前記第３隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、第４検知可動電極及び第４検知静止電極を含み、前記第４検知可動電極は、前記サスペンションプレートの底部に固定され、前記第４検知静止電極は、前記ベースに間隔を隔てて設けられ、前記第４検知静止電極は、前記第４検知可動電極に対向する。
前記第６接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第２サスペンションプレートの両側は、前記第２サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、前記第２サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、第３隙間が形成され、
複数の前記バイアス電極アレイは、複数の前記第３隙間と一対一に対応し、前記第３隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、第４検知可動電極及び第４検知静止電極を含み、前記第４検知可動電極は、前記サスペンションプレートの底部に固定され、前記第４検知静止電極は、前記ベースに間隔を隔てて設けられ、前記第４検知静止電極は、前記第４検知可動電極に対向する。
【0019】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記静電クラッチは、第７接続部、第３サスペンションビーム及び第３サスペンションプレートを含み、
前記第７接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第３サスペンションプレートの両側は、前記第３サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、前記第３サスペンションプレートには、収容キャビティ及び複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが設けられ、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、前記収容キャビティの対向する両側に間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、第４隙間が形成され、
複数の前記バイアス電極アレイは、複数の前記第４隙間と一対一に対応し、前記第４隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、前記収容キャビティ内に収容された第５検知可動電極及び第５検知静止電極を含み、複数の前記第５検知可動電極の両端は、前記収容キャビティの壁面に固定され、前記第５検知静止電極は、ブラケットを介して前記ベースに支持され、前記第５検知静止電極と前記第５検知可動電極とは、空間的に分離され、且つ前記第５検知静止電極と前記第５検知可動電極とは、互いに交差する。
前記第７接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイが接続され、
前記第３サスペンションプレートの両側は、前記第３サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、前記第３サスペンションプレートには、収容キャビティ及び複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが設けられ、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、前記収容キャビティの対向する両側に間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイの間には、第４隙間が形成され、
複数の前記バイアス電極アレイは、複数の前記第４隙間と一対一に対応し、前記第４隙間内にそれぞれ延在し、
前記容量検知構造は、前記収容キャビティ内に収容された第５検知可動電極及び第５検知静止電極を含み、複数の前記第５検知可動電極の両端は、前記収容キャビティの壁面に固定され、前記第５検知静止電極は、ブラケットを介して前記ベースに支持され、前記第５検知静止電極と前記第５検知可動電極とは、空間的に分離され、且つ前記第５検知静止電極と前記第５検知可動電極とは、互いに交差する。
【0020】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記バイアス電極アレイは、前記振動膜に接続され、前記振動膜は、前記通過通路に位置し、且つ前記通過通路内に前記バイアス電極の配列方向に沿って往復移動可能である。
【0021】
前記のようなＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンであって、ここで、好ましくは、前記静電クラッチは、第８接続部、第４サスペンションビーム及び第４サスペンションプレートを含み、
前記第８接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、
前記第４サスペンションプレートの両側は、前記第４サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイは、前記第４サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイの対向する両側は、前記第４サスペンションプレートに第５隙間と第６隙間がそれぞれ形成され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の前記第５隙間と一対一に対応し、前記第５隙間内にそれぞれ延在し、
複数の前記第５隙間は、いずれも前記第６隙間の対向する両側に分布し、前記第６隙間内には、光反射器が設けられ、
前記ベースには、光発射器及び光検出器が設けられている。
前記第８接続部は、一端が前記接続ロッドに接続され、他端には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイが接続され、
前記第４サスペンションプレートの両側は、前記第４サスペンションビームによって前記真空チャンバ内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイは、前記第４サスペンションプレートに間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイの対向する両側は、前記第４サスペンションプレートに第５隙間と第６隙間がそれぞれ形成され、
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイは、複数の前記第５隙間と一対一に対応し、前記第５隙間内にそれぞれ延在し、
複数の前記第５隙間は、いずれも前記第６隙間の対向する両側に分布し、前記第６隙間内には、光反射器が設けられ、
前記ベースには、光発射器及び光検出器が設けられている。
【発明の効果】
【0022】
従来技術に比べて、本発明の利点は、マイクロフォンがユーザの希望可能な広範囲の大気圧力で動作することを可能にする。これは、純粋な受動的方式で静電的に実現され、複雑な電子及び能動的な制御を必要とする他の設計よりも優位性を有する。回転子の位置の直流電の変化を考慮しない場合に、回転子の微小交流干渉のみを考慮すればよいため、膜と感知構造物とを物理的に分離することが可能であり、それにより感知構造の設計が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】接地された高インピーダンスノード電極アレイと単一のバイアス電極とで構成された静電クラッチの構成を示す模式図である。
【図2】シリコンプロセスで堆積して形成された高インピーダンス電極アレイの構成を示す模式図である。
【図3】高インピーダンスノード電極アレイの一層の電気的に接続の平面図である。
【図4】複数のバイアス電極が交番極性を有する場合の静電クラッチの構成を示す模式図である。
【図5】バイアス電極アレイの端部に接地シールド電極が設けられて剛性を補強する場合の静電クラッチの構成を示す模式図である。
【図6a】本発明の第１種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図であり、ここで静電クラッチは、異なる大気圧と音圧の組み合わせを有するヒンジカンチレバー式トランスデューサを有するヒンジカンチレバートランスデューサの一部である。
【図6b】本発明の第１種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図であり、ここで静電クラッチは、異なる大気圧と音圧の組み合わせを有するヒンジカンチレバー式トランスデューサを有するヒンジカンチレバートランスデューサの一部である。
【図6c】本発明の第１種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図であり、ここで静電クラッチは、異なる大気圧と音圧の組み合わせを有するヒンジカンチレバー式トランスデューサを有するヒンジカンチレバートランスデューサの一部である。
【図6d】本発明の第１種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図であり、ここで静電クラッチは、異なる大気圧と音圧の組み合わせを有するヒンジカンチレバー式トランスデューサを有するヒンジカンチレバートランスデューサの一部である。
【図7】本発明の第１種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの平面図である。
【図8a】本発明の第２種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図である。
【図8b】本発明の第２種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図である。
【図9】本発明の第２種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの平面図である。
【図10】本発明の第３種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図である。
【図11】本発明の第３種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの平面図である。
【図12】本発明の第４種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図である。
【図13】本発明の第５種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図である。
【図14】本発明の第６種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図である。
【図15】本発明の高インピーダンスノード電極アレイの別の構成を示す模式図である。
【図16】本発明の第７種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図である。
【図17】本発明の第７種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの平面図である。
【図18】本発明の第８種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォンの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下に図面を参照して説明した実施例は、例示的なものであり、本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものと解釈することができない。
【0025】
本実施例をよりよく説明するために、３次元座標系を特に規定し、ここでＸＹ平面は、堆積ＭＥＭＳ層のシリコンチューブ芯の表面に平行であると考えられ、Ｚ軸は、この面に垂直であると考えられる。
【0026】
図１～図５に示すように、本発明の実施例は、静電クラッチ１００を提供し、静電クラッチ１００の設計は、回転子と固定子との間の結合力交流音圧信号を実現するが、任意の力が緩やかな「直流」変化の大気圧力を結合しない。これは一般的に変化する中心変形の大気が振動膜２０３に対してμｍ範囲内にある。直流電圧の範囲について、回転子と固定子との間の剛性は、ゼロ又は最小であるべきであり、静電クラッチ１００は、高インピーダンスノード電極アレイ１０１とバイアス電極アレイ１０２とを含む。
【0027】
高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、前記静電クラッチ１００の第１部材として、一般的にクラッチ固定子として機能し、２つの前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１の間には、通過通路が形成され、本実施例において、高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、好ましくは、複数の高インピーダンスノード電極１０１１及び接地部材１０１２を含み、高インピーダンスノード電極１０１１が多ければ多いほど、性能が高くなる。しかしながら、ｚ軸回転子の変位を有する実施例について、高インピーダンスノード電極１０１１の数は、実際にプロセス制約による制限を受ける。隣接する前記高インピーダンスノード電極１０１１の間には、絶縁酸化ケイ素層１０１３が設けられ、前記接地部材１０１２は、複数の前記高インピーダンスノード電極１０１１に電気的に接続された後で接地を維持する。
【0028】
バイアス電極アレイ１０２は、前記静電クラッチ１００の第２部材として、一般的にクラッチ回転子として機能し、当然のことながら、当業者であれば分かるように、高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、クラッチ回転子として機能してもよく、バイアス電極アレイ１０２は、クラッチ固定子として機能し、ここで限定しない。バイアス電極アレイ１０２は、一端が振動膜２０３に接続され、振動膜２０３のずれに伴い、他端が前記通過通路内を往復移動可能であるため、前記バイアス電極アレイ１０２と前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１との間に静電気力が生じる。
【0029】
静電クラッチ１００は、オーディオ周波数帯域の周波数で効果的に「オン」にされ、低周波で効果的に「オフ」にされ、該クラッチは、ＲＣハイパスフィルタとして機能し、該ＲＣハイパスフィルタは、オーディオ信号に対応する振動膜２０３の交流運動を結合するが、大気圧の緩やかな変化による振動膜２０３の緩やかな動きを濾過し、一般的には０．５～１ａｔｍの範囲内にあり、例えば、天気、高さ又は旅客機内の変化に伴ってこのような変化が発生し得る。
【0030】
バイアス電極アレイ１０２が移動しないか又はカットオフ周波数より低い周波数で運動する時に、電荷は、高インピーダンスノード電極１０１１の面から自由に流れるか又は高インピーダンスノード電極１０１１の面に流れる。これは、バイアス電極アレイ１０２が高インピーダンスノード電極アレイ１０１に対して徐々に移動する時に、周波数がカットオフ値よりも低く、クラッチ固定子とクラッチ回転子との間に力結合又は相互作用がないことを意味する。このような状況で、クラッチの剛性は、ほぼゼロである。しかしながら、クラッチ回転子がカットオフ周波数よりも高い周波数で運動する時に、バイアス電極１０２１がヒンジで誘導された電荷がキャプチャされる。一般的に、各高インピーダンスノード電極１０１１のサイズは、バイアス電極１０２１よりもはるかに小さく、それによりクラッチ回転子の交流変位に対して顕著な復元力を生成する。これは顕著な結合剛性に対応する。したがって、フィルタは、大気に面する振動膜２０３と容量感知構造３００の回転子部分との間の周波数依存の静電剛性によって実現される。
【0031】
図２及び図３に示すように、前記高インピーダンスノード電極１０１１は、第１導電性ポリシリコン層１０１４、抵抗性ブリッジ層１０１５及び第２導電性ポリシリコン層１０１６を含み、前記第１導電性ポリシリコン層１０１４は、前記抵抗性ブリッジ層１０１５を介して前記第２導電性ポリシリコン層１０１６に電気的に接続され、前記接地部材１０１２は、複数の前記第２導電性ポリシリコン層１０１６に電気的に接続された後で接地を維持する。各層を地面に接続する抵抗性ブリッジ層１０１５の材料は、ドープされたポリシリコン、ダイオードを製造するための材料又はショットキー材料であってもよい。このような材料の抵抗率及び抵抗性ブリッジ層１０１５は、ロールオフ周波数を調整するために用いられ、ロールオフ周波数は、クラッチがセンサのセンシング部分を駆動しない周波数を決定する。ロールオフ周波数は、１／ＲＣに正比例し、ここで、Ｒは、抵抗性ブリッジ層１０１５の抵抗であり、Ｃは、単一の高インピーダンスノード電極１０１１とそれに対向するバイアス電極１０２１との間の容量である。
【0032】
図１５に示すように、高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、同調抵抗材料１０１７と多結晶シリコン導電性材料１０１８とにより複合して構成されてもよい。多結晶シリコン導電性材料１０１８は、接地され、これは多くのプロセス層を回避する主な利点を有する。高インピーダンスノード電極アレイ１０１について、このような状況で、同調抵抗材料１０１７の抵抗率は、バイアス電極アレイ１０２が移動する時に電荷が局所的にキャプチャーされる周波数を決定するが、単一の抵抗性ブリッジ層の抵抗がロールオフ周波数を決定することではない。該材料の接地は、抵抗率が同調抵抗材料１０１７の抵抗率よりも小さい多結晶シリコン層又はその他の導電性材料により提供可能である。多結晶シリコン導電性材料１０１８は、ｚ軸に同調抵抗材料１０１７との界面を有し、且つバイアス電極に向かわない面に同調抵抗材料１０１７のｚ軸の長さに沿ってゼロ電位を実現するという目的を有する。また、クラッチのｚ軸の剛性を小さくする効果を消去する絶縁層を含んでもよい。
【0033】
図４及び図５に示すように、前記バイアス電極アレイ１０２は、複数のバイアス電極１０２１を含み、複数のバイアス電極１０２１は、極性が交互に配列され、隣接する前記バイアス電極１０２１の極性は、逆であり且つそれらの間が絶縁機械ブラケット１０２２を介して接続される。前記バイアス電極アレイ１０２は、接地シールド電極１０２３を更に含み、前記接地シールド電極１０２３は、前記バイアス電極アレイ１０２の首尾両端に設けられている。これにより、２つの前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１の間の通過通路のバイアス電極１０２１から離れた電界を最小化する。漂遊電界は、クラッチ回転子と固定子とがその直流変位の範囲内で非ゼロ直流力を発生させる起因である。オーディオ信号がない場合に、非ゼロ直流力がセンサのセンサ部分を駆動することは、不要である。接地シールド電極１０２３は、大気圧力の変化に必要なミクロンの広い距離の範囲内で、非常に効果的に直流力をほぼゼロにする。
【0034】
上記した静電クラッチ１００に基づいて、本実施例は、ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００を更に提供し、ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００は、ベース２０１、支持部２０２及び振動膜２０３を含み、ここで、前記振動膜２０３は、前記支持部２０２によって前記ベース２０１の上方に支持され、前記ベース２０１、前記支持部２０２、前記振動膜２０３は、真空チャンバ２０４を囲み、前記振動膜２０３の前記真空チャンバ２０４に近接する側は、接続ロッド２０５によって静電クラッチ１００に接続され、前記静電クラッチ１００には、容量感知構造３００が接続されている。
【0035】
ベース２０１は、単結晶シリコン又は当業者に周知された他の材質を採用することができ、且つ層ごとに堆積し、パターン化、犠牲のプロセスによって支持部２０２及び支持部２０２を介してベース２０１に支持された振動膜２０３を形成可能である。必要に応じて、支持部２０２とベース２０１との間には、絶縁層が更に設けられ、ここで具体的に説明しない。
【0036】
真空チャンバ２０４は、例えば低圧プラズマ励起化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）により２００～３５０℃で密封可能である。このようなＭＥＭＳプロセスは、当業者の技術常識に属し、ここで具体的に説明しない。ここで、真空チャンバ２０４は、好ましくは、１ｋＰａよりも小さく、それにより、真空チャンバ２０４内の残留ガスの粘度は、標準圧力での空気粘度よりも大幅に低い。
【0037】
振動膜２０３とベース２０１との間には、大気圧力よりも低い真空チャンバ２０４が形成されるため、振動膜２０３は、大気圧力で且つ音圧が無い時に静的偏向が発生し、すなわち振動膜２０３は、ベース２０１の方向に向かって静的偏向が発生し、電荷は、高インピーダンスノード電極１０１１の面から自由に流れるか又は高インピーダンスノード電極１０１１の面に流れる。これは、バイアス電極アレイ１０２が高インピーダンスノード電極アレイ１０１に対して徐々に移動する時に、周波数がカットオフ値よりも低く、クラッチ固定子とクラッチ回転子との間に力結合又は相互作用がなく、容量感知構造３００内の容量構造から出力された電気信号が変化しないことを意味する。振動膜２０３がカットオフ周波数よりも高い周波数で運動する時に、静電クラッチ１００は、静電気力を生成し、容量構造が変化した電気信号を出力するように駆動する。
【0038】
本発明は、様々な構造形式のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００を提供し、当業者であれば、提供されたマイクロフォン構造に基づいて、より多くの変形実施例を推定可能であることが分かり、ここで限定しない。
【0039】
図６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ及び図７に示すように、示されたものは、本発明の第１種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００であり、静電クラッチ１００及び容量感知構造３００は、いずれも真空チャンバ２０４内に設けられ、前記静電クラッチ１００は、第１接続部１０３及び第２接続部１０４を更に含み、前記第１接続部１０３は、一端が前記接続ロッド２０５に接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイ１０２が接続され、複数のバイアス電極アレイ１０２は、静電クラッチ１００の回転子を構成し、振動膜２０３のずれは、バイアス電極アレイ１０２の同期変位を引き起こす。
【0040】
前記第２接続部１０４は、２つ設けられ、２つの前記第２接続部１０４は、前記第１接続部１０３の対向する両側に対称的に設けられ、各前記第２接続部１０４は、一端には、いずれも複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１が設けられ、他端がいずれも前記容量感知構造３００に接続され、複数の高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、静電クラッチ１００の固定子を構成する。
【0041】
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１と複数の前記バイアス電極アレイ１０２は、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１と複数の前記バイアス電極アレイ１０２とは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１と前記バイアス電極アレイ１０２とは、互いに交差する。この構造は、、相対的に大きな変位を与え、音響ノイズを低減して高感度を提供する。
【0042】
前記容量感知構造３００は、第１レバー３０１、第１支持部３０２、第１検知可動電極３０３及び第１検知静止電極３０４を含み、前記第１レバー３０１のレバー本体は、前記第１支持部３０２に枢着され、前記第１レバー３０１は、一端が前記第２接続部１０４に接続され、他端が前記第１検知可動電極３０３に接続され、前記第１検知静止電極３０４は、前記第１検知可動電極３０３に対向し、第１検知静止電極３０４と第１検知可動電極３０３は、変化する電気信号を出力可能なコンデンサ構造を構成する。
【0043】
振動膜２０３が振動することにより、静電クラッチ１００が活性化され、静電気力を生成し、クラッチ固定子がクラッチ回転子の交流変位でずれが発生し、それにより第１レバー３０１の一端を活性化し、第１レバー３０１が静電クラッチ１００の変位を増幅することにより機械の感度を増加させる。第１レバー３０１上の第１検知可動電極３０３は、同期して移動し、第１検知静止電極３０４と第１検知可動電極３０３との間の正対面積が変化するため、コンデンサ構造は、変化する電気信号を出力可能である。コンデンサ構造の動作原理は、当業者の技術常識に属する。
【0044】
図８ａ、８ｂ及び図９を参照すると、第２種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００を示し、ここで、前記静電クラッチ１００は、第３接続部１０５及び第４接続部１０６を更に含み、前記第３接続部１０５の一端は、前記接続ロッド２０５に接続され、前記第４接続部１０６の他端には、複数の前記バイアス電極アレイ１０２が接続され、複数のバイアス電極アレイ１０２は、静電クラッチ１００の回転子を構成し、振動膜２０３のずれがバイアス電極アレイ１０２の同期変位を引き起こす。
【0045】
前記第４接続部１０６は、２つ設けられ、２つの前記第４接続部１０６は、前記第３接続部１０５の対向する両側に対称的に設けられ、２つの前記第４接続部１０６の間に複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１が接続され、各前記第４接続部１０６の他端がいずれも前記容量感知構造３００に接続され、複数の高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、静電クラッチ１００の固定子を構成し、それが第１種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロホン２００との相違点は、第１種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロホン２００上の２つの第２接続部１０４には、いずれも高インピーダンスノード電極アレイ１０１が独立して設けられ、第２種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロホン２００上の２つの第４接続部１０６に高インピーダンスノード電極アレイ１０１が共用される。
【0046】
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１と複数の前記バイアス電極アレイ１０２は、いずれも櫛歯状に配列され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１と複数の前記バイアス電極アレイ１０２とは、空間的に分離され、且つ前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１と前記バイアス電極アレイ１０２とは、互いに交差し、この構造は、相対的に大きな変位を提供し、音響ノイズを低減して且つ高感度を提供する。
【0047】
前記容量感知構造３００は、第２レバー３０５、第２支持部３０６、折り曲げスリット３０７、第２検知可動電極３０８及び第２検知静止電極３０９を含み、前記第２レバー３０５のレバー本体は、前記第２支持部３０６に枢着され、前記第２レバー３０５は、一端が前記第４接続部１０６に接続され、他端が前記第２検知可動電極３０８に接続され、前記第２検知静止電極３０９は、前記第２検知可動電極３０８に対向し、第２検知静止電極３０９と第２検知可動電極３０８は、変化する電気信号を出力可能なコンデンサ構造を構成し、前記折り曲げスリット３０７は、前記第２レバー３０５の前記第４接続部１０６に近接する一端に設けられている。この場合、クラッチ固定子は、Ｚ軸にのみ移動し、回転せず、且つ折り曲げスリット３０７によりレバーを活性化する。第２レバー３０５上の第２検知可動電極３０８は、同期して移動し、第２検知静止電極３０９と第２検知可動電極３０８との間の正対面積が変化するため、コンデンサ構造は、変化する電気信号を出力可能である。コンデンサ構造の動作原理は、当業者の技術常識に属する。
【0048】
図１０及び図１１に示すように、第３種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００を示し、前記静電クラッチ１００は、第５接続部１０７、第１サスペンションビーム１０８及び第１サスペンションプレート１０９を含む。
【0049】
前記第５接続部１０７は、一端が前記接続ロッド２０５に接続され、他端いは、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１が接続され、複数の高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、静電クラッチ１００の回転子を構成し、振動膜２０３のずれが高インピーダンスノード電極アレイ１０１の同期変位を引き起こす。
【0050】
前記第１サスペンションプレート１０９の両側は、前記第１サスペンションビーム１０８によって前記真空チャンバ２０４内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイ１０２は、前記第１サスペンションプレート１０９に間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイ１０２の対向する両側は、前記第１サスペンションプレート１０９に第１隙間と第２隙間がそれぞれ形成され、複数のバイアス電極１０２１は、同時に静電クラッチ１００の固定子及び容量感知構造３００の検知可動電極を構成する。
【0051】
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、複数の前記第１隙間と一対一に対応し、前記第１隙間内にそれぞれ延在する。
【0052】
前記容量感知構造３００は、第３検知静止電極３１０を含み、複数の前記第３検知静止電極３１０は、前記ベース２０１に間隔を隔てて設けられ、複数の前記第３検知静止電極３１０は、複数の前記第２隙間と一対一に対応し、前記第２隙間内にそれぞれ延在する。
【0053】
振動膜２０３が振動することによって、静電クラッチ１００が活性化され、静電気力を生成し、クラッチ固定子がクラッチ回転子の交流変位でずれが発生し、第３検知静止電極３１０とバイアス電極１０２１との間の正対面積が変化するため、コンデンサ構造は、変化する電気信号を出力可能である。コンデンサ構造の動作原理は、当業者の技術常識に属する。
【0054】
図１２に示すように、本発明の第４種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００の構成を示す模式図を示し、それが第３種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００の構造との相違点は、前記第３検知静止電極３１０が、第１部分３１０１及び第２部分３１０２を含み、前記第１部分３１０１が、前記第２隙間内に延在し、前記第２部分３１０２が、前記第２隙間から突出して且つ第１サスペンションプレート１０９の長さ方向に沿って延在することである。第２部分３１０２は、平行板体構造であり、これは容量の検出を最大化するか又はより高い感度を可能にするという目的を有する。
【0055】
図１３に示すように、本発明の第５種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００の構成を示す模式図を示し、前記静電クラッチ１００は、第６接続部１１０、第２サスペンションビーム１１１及び第２サスペンションプレート１１２を含む。
【0056】
前記第６接続部１１０は、一端が前記接続ロッド２０５に接続され、他端には複数の前記バイアス電極アレイ１０２あ接続され、複数のバイアス電極アレイ１０２は、静電クラッチ１００の回転子を構成し、振動膜２０３のずれがバイアス電極アレイ１０２の同期変位を引き起こす。
【0057】
前記第２サスペンションプレート１１２の両側は、前記第２サスペンションビーム１１１によって前記真空チャンバ２０４内に吊り下げ支持され、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、前記第２サスペンションプレート１１２に間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１の間には、第３隙間が形成され、複数の高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、静電クラッチ１００の固定子を構成する。
【0058】
複数の前記バイアス電極アレイ１０２は、複数の前記第３隙間と一対一に対応し、前記第３隙間内にそれぞれ延在する。
【0059】
前記容量検知構造３００は、第４検知可動電極３１１及び第４検知静止電極３１２を含み、前記第４検知可動電極３１１は、前記サスペンションプレートの底部に固定され、前記第４検知静止電極３１２は、前記ベース２０１に間隔を隔てて設けられ、前記第４検知静止電極３１２は、前記第４検知可動電極３１１と対向し、コンデンサ構造を構成し、第４検知静止電極３１２と前記第４検知可動電極３１１との間の間隔を調整して容量値を変更する。
【0060】
振動膜２０３が振動することにより、静電クラッチ１００が活性化され、静電気力を生成し、クラッチ固定子は、クラッチ回転子の交流変位でずれが発生し、第４検知可動電極３１１と第４検知静止電極３１２との間の間隔が変化するため、コンデンサ構造は、変化する電気信号を出力可能である。コンデンサ構造の動作原理は、当業者の技術常識に属する。
【0061】
図１４に示すように、本発明の第６種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００を示し、前記静電クラッチ１００は、第７接続部１１３、第３サスペンションビーム１１４及び第３サスペンションプレート１１５を含む。
【0062】
前記第７接続部１１３は、一端が前記接続ロッド２０５に接続され、他端には、複数の前記バイアス電極アレイ１０２が接続され、複数のバイアス電極アレイ１０２は、静電クラッチ１００の回転子を構成し、振動膜２０３のずれがバイアス電極アレイ１０２の同期変位を引き起こす。
【0063】
前記第３サスペンションプレート１１５の両側は、前記第３サスペンションビーム１１４によって前記真空チャンバ２０４内に吊り下げ支持され、前記第３サスペンションプレート１１５には、収容キャビティ１１６及び複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１が設けられ、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、前記収容キャビティ１１６の対向する両側に間隔を隔てて設けられ、隣接する前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１の間には、第４隙間が形成され、複数の高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、静電クラッチ１００の固定子を構成する。
【0064】
複数の前記バイアス電極アレイ１０２は、複数の前記第４隙間と一対一に対応し、前記第４隙間内にそれぞれ延在する。
【0065】
前記容量検知構造３００は、前記収容キャビティ１１６内に収容された第５検知可動電極３１３及び第５検知静止電極３１４を含み、複数の前記第５検知可動電極３１３の両端は、前記収容キャビティ１１６の壁面に固定され、前記第５検知静止電極３１４は、ブラケットを介して前記ベース２０１に支持され、前記第５検知静止電極３１４と前記第５検知可動電極３１３とは、空間的に分離され、且つ前記第５検知静止電極３１４と前記第５検知可動電極３１３とは、互いに交差し、コンデンサ構造を構成し、第５検知静止電極３１４と前記第５検知可動電極３１３との間の間隔を調整して容量値を変更する。
【0066】
振動膜２０３が振動することにより、静電クラッチ１００が活性化され、静電気力を生成し、クラッチ固定子は、クラッチ回転子の交流変位でずれが発生し、第５検知可動電極３１３と第５検知静止電極３１４の間の間隔が変化するため、コンデンサ構造は、変化する電気信号を出力可能である。コンデンサ構造の動作原理は、当業者の技術常識に属する。
【0067】
従来の実施例は、いずれも静電クラッチ１００の櫛型設計を考慮し、ここで、バイアス電極アレイ１０２と高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、ｚ軸で互いにスライドしつつ、一定の隙間を保持し、下記の実施例において、バイアス電極アレイ１０２は、高インピーダンスノード電極アレイ１０１に対して一定のｚ軸の隙間を有するｘ―ｙ平面内に移動し、図１６及び図１７に示すように、前記バイアス電極アレイ１０２は、前記振動膜２０３に接続され、前記振動膜２０３は、前記通過通路に位置し、且つ前記通過通路内に前記バイアス電極１０２１の配列方向に沿って往復移動可能であり、本実施例において、バイアス電極アレイ１０２内の複数のバイアス電極１０２１は、ｘ軸方向に配列され、振動膜２０３もＸ軸方向に往復移動し、該実施例は、振動膜２０３のｚ軸の変形をｘｙ平面内に変換することに適用され、バイアス電極アレイ１０２及び高インピーダンスノード電極アレイ１０１のｘ方向での長さは、プロセススタックの高さに制限されず、大きなバイアス電極アレイ１０２を許容する。
【0068】
図１８に示すように、第８種の構造のＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン２００を示し、前記静電クラッチ１００は、第８接続部１１７、第４サスペンションビーム１１８及び第４サスペンションプレート１１９を含む。
【0069】
前記第８接続部１１７は、一端が前記接続ロッド２０５に接続され、他端には、複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１が接続され、複数の高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、静電クラッチ１００の回転子を構成し、振動膜２０３のずれが高インピーダンスノード電極アレイ１０１の同期変位を引き起こす。
【0070】
前記第４サスペンションプレート１１８の両側は、前記第４サスペンションビーム１１９によって前記真空チャンバ２０４内に吊り下げ支持され、複数の前記バイアス電極アレイ１０２は、前記第４サスペンションプレート１１８に間隔を隔てて設けられ、前記バイアス電極アレイ１０２の対向する両側は、前記第４サスペンションプレート１１８に第５間隙及び第６間隙がそれぞれ形成され、複数のバイアス電極１０２１は、静電クラッチ１００の固定子を構成する。
【0071】
複数の前記高インピーダンスノード電極アレイ１０１は、複数の前記第５隙間と一対一に対応し、前記第５隙間内にそれぞれ延在する。
【0072】
複数の前記第５隙間は、いずれも前記第６隙間の対向する両側に分布し、前記第６隙間内には、光反射器３１５が設けられ、前記ベース２０１には、光発射器３１６及び光検出器３１７が設けられ、光発射器３１６は、フォトダイオードを採用することができる。
【0073】
光発射器３１６を使用して光を発射し、該光は、静電クラッチ１００の固定子部分に集積された光は、光反射器３１６により光検出器３１７内に反射され、振動膜２０３が振動することによって、静電クラッチ１００が活性化され、静電気力を生成し、光反射器３１６がずれ、光検出器３１７が出力した計算結果もそれに伴って変化し、光検出器３１７は、一般的に振動膜の変位関数として電圧を出力する。ここで該関数は、一般的には特定の変位周期を有するゼロと最大電圧との間に発振する電圧である。この繰り返し波の勾配は、変位の関数として、感度に等しく、１メートル当たりのボルトを単位とする。大きな直流変位について、振動膜２０３は、ゼロ感度及び最大感度の位置を経験する。静電クラッチ１００の使用により、感知された変位は、光学システムの最大感度領域に位置し、直流圧力と無関係である。
【0074】
光反射器３１５、光発射器３１６及び光検出器３１７で構成された光感知システムは、容量センサより高い感度を有することができ、これは静電クラッチ１００及び振動膜２０３に対する要求を低減させ、それによりより硬い振動膜２０３及び／又はＺ軸上の寸法がより小さい静電クラッチ１００を使用することができるため、シリコンプロセスの製造をより容易にする。
【0075】
以上は、本発明の構造、特徴及び作用効果を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明したが、上記したのは、本発明の好ましい実施例だけであり、本発明は、図面に示される実施範囲を限定せず、本発明の思想に加えられた変更、又は同等の変化である同等の実施例への修正は、依然として明細書及び図面に含まれる精神を超えない場合、いずれも本発明の保護範囲内にあるべきである。
【符号の説明】
【0076】
１００ 静電クラッチ
１０１ 高インピーダンスノード電極アレイ
１０１１ 高インピーダンスノード電極
１０１２ 接地部材
１０１３ 絶縁酸化ケイ素層
１０１４ 第１導電性多結晶シリコン層
１０１５ 抵抗性ブリッジ層
１０１６ 第２導電性多結晶シリコン層
１０１７ 同調抵抗材料
１０１８ 多結晶シリコン導電性材料
１０２ バイアス電極アレイ
１０２１ バイアス電極
１０２２ 絶縁機械ブラケット
１０２３ 接地シールド電極
１０３ 第１接続部
１０４ 第２接続部
１０５ 第３接続部
１０６ 第４接続部
１０７ 第５接続部
１０８ 第１サスペンションビーム
１０９ 第１サスペンションプレート
１１０ 第６接続部
１１１ 第２サスペンションビーム
１１２ 第２サスペンションプレート
１１３ 第７接続部
１１４ 第３サスペンションビーム
１１５ 第３サスペンションプレート
１１６ 収容キャビティ
１１７ 第８接続部
１１８ 第４サスペンションビーム
１１９ 第４サスペンションプレート
２００ ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン
２０１ ベース
２０２ 支持部
２０３ 振動膜
２０４ 真空チャンバ
２０５ 接続ロッド
３００ 容量検知構造
３０１ 第１レバー
３０２ 第１支持部
３０３ 第１検知可動電極
３０４ 第１検知静止電極
３０５ 第２レバー
３０６ 第２支持部
３０７ 折り曲げスリット
３０８ 第２検知可動電極
３０９ 第２検知静止電極
３１０ 第３検知静止電極
３１０１ 第１部分
３１０２ 第２部分
３１１ 第４検知可動電極
３１２ 第４検知静止電極
３１３ 第５検知可動電極
３１４ 第５検知静止電極
３１５ 光反射器
３１６ 光発射器
３１７ 光検出器
１０１ 高インピーダンスノード電極アレイ
１０１１ 高インピーダンスノード電極
１０１２ 接地部材
１０１３ 絶縁酸化ケイ素層
１０１４ 第１導電性多結晶シリコン層
１０１５ 抵抗性ブリッジ層
１０１６ 第２導電性多結晶シリコン層
１０１７ 同調抵抗材料
１０１８ 多結晶シリコン導電性材料
１０２ バイアス電極アレイ
１０２１ バイアス電極
１０２２ 絶縁機械ブラケット
１０２３ 接地シールド電極
１０３ 第１接続部
１０４ 第２接続部
１０５ 第３接続部
１０６ 第４接続部
１０７ 第５接続部
１０８ 第１サスペンションビーム
１０９ 第１サスペンションプレート
１１０ 第６接続部
１１１ 第２サスペンションビーム
１１２ 第２サスペンションプレート
１１３ 第７接続部
１１４ 第３サスペンションビーム
１１５ 第３サスペンションプレート
１１６ 収容キャビティ
１１７ 第８接続部
１１８ 第４サスペンションビーム
１１９ 第４サスペンションプレート
２００ ＭＥＭＳコンデンサ型マイクロフォン
２０１ ベース
２０２ 支持部
２０３ 振動膜
２０４ 真空チャンバ
２０５ 接続ロッド
３００ 容量検知構造
３０１ 第１レバー
３０２ 第１支持部
３０３ 第１検知可動電極
３０４ 第１検知静止電極
３０５ 第２レバー
３０６ 第２支持部
３０７ 折り曲げスリット
３０８ 第２検知可動電極
３０９ 第２検知静止電極
３１０ 第３検知静止電極
３１０１ 第１部分
３１０２ 第２部分
３１１ 第４検知可動電極
３１２ 第４検知静止電極
３１３ 第５検知可動電極
３１４ 第５検知静止電極
３１５ 光反射器
３１６ 光発射器
３１７ 光検出器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図6d】
【図7】
【図8a】
【図8b】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】