專利名稱：一種具有分割電極的電容傳聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微機(jī)電器件技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種具有分割電極的電
容傳聲器。
背景技術(shù)：
MEMS電容傳聲器(也稱硅微電容傳聲器)是一種采用硅微加工工藝制作的新型傳聲器。與傳統(tǒng)的駐極體傳聲器相比，它具有體積小、易于批量生產(chǎn)、一致性好且適合表面貼 裝等優(yōu)點(diǎn)?？捎糜谑謾C(jī)、數(shù)碼相機(jī)、語(yǔ)音耳機(jī)等各種消費(fèi)電子產(chǎn)品中，也可以用于助聽(tīng)器等 高端聲學(xué)儀器中。MEMS電容傳聲器由形成硅微電容的硅芯片部分和外圍電路部分組成。其中硅微 電容芯片部分是傳聲器的核心，硅微電容芯片部分通常由硅襯底及其上的振動(dòng)膜、隔離層、 空氣隙、帶有聲學(xué)孔的背板及金屬電極組成。一種典型的硅微電容芯片橫截面結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖 1。硅微電容由振動(dòng)膜10、空氣隙3及上有聲學(xué)孔29的背極板20組成，振動(dòng)膜10和背極 板20是電容的兩個(gè)極板，振動(dòng)膜10為氮化硅薄膜，需要在上面制作微電容電極11以收集 電荷及引出信號(hào)，背極板20為導(dǎo)電多晶硅薄膜，具有導(dǎo)電性，可僅在其上制作焊盤21引出 信號(hào)。如果背極板20也為絕緣材料，則同樣需要制作電極21。振動(dòng)膜10 —般為中心對(duì)稱圖形，如圓形或正多邊形。為了實(shí)現(xiàn)最高的靈敏度，電 容的電極在滿足絕緣、隔離等基本要求的基礎(chǔ)上，一般具有與其所在極板一致的形狀和幾 何中心，且應(yīng)盡量覆蓋極板表面。MEMS電容傳聲器工作時(shí)，在振動(dòng)膜電極11和背極板電極21之間加上偏置電壓，振 動(dòng)膜10拾取聲波產(chǎn)生振動(dòng)，使其與背極板20間的距離發(fā)生改變，改變了微電容的電容值， 進(jìn)而使電極11和21之間的電壓發(fā)生微小的改變，后續(xù)電路通過(guò)檢測(cè)該電壓變化來(lái)檢測(cè)入 射聲波的幅度和頻率。目前MEMS電容傳聲器面臨的一個(gè)主要問(wèn)題是，其靈敏度和信噪比與傳統(tǒng)的駐極 體傳聲器相比仍然偏低。主要原因有=MEMS電容傳聲器的尺寸較小，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝上存 在一些限制，對(duì)薄膜殘余應(yīng)力控制的方法還有待加強(qiáng)，等等?？傊谀壳霸O(shè)計(jì)模型和工藝 條件下，要進(jìn)一步提高M(jìn)EMS電容傳聲器的靈敏度有一定困難。中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?00510086861. 7)中提出過(guò)一種具有分割式串聯(lián)電極的硅微 壓電傳感器芯片及其制造方法。在該方法中，并未改變傳感器的聲學(xué)結(jié)構(gòu)而只是引入分割 電極，解決了靜態(tài)電容高頻下靈敏度降低的問(wèn)題，使壓電傳感器的靈敏度提高了 η倍，其中 η是傳感器分割電極的電極塊數(shù)量。但該方法僅僅適合能夠自發(fā)極化的壓電傳感器，不能滿 足其他傳感器，尤其是電容式傳感器的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為，為克服現(xiàn)有的MEMS電容傳聲器的輸出靈敏度和信噪比較低的 缺點(diǎn)，在不改變MEMS電容傳聲器基本聲學(xué)結(jié)構(gòu)，不增加工藝復(fù)雜程度的同時(shí)，進(jìn)而提出一種具有分割電極的電容傳聲器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種具有分割電極的電容傳聲器，該電容傳聲器 包含兩個(gè)微電容極板和兩個(gè)電極，所述的兩個(gè)電極分別位于所述的兩個(gè)微電容極板之上， 其特征在于，所述兩個(gè)電極中的任意一個(gè)被徑向?qū)ΨQ等分分割為η個(gè)形狀和面積完全相同 的獨(dú)立的電極單元，所述的η個(gè)電極單元相互絕緣且關(guān)于其所在的微電容極板的幾何中心 呈中心對(duì)稱；其中，η > 1 ；所述的η個(gè)電極中的每個(gè)電極各自引出信號(hào)并外接相同的電位，然后η個(gè)電極單 元的輸出信號(hào)分別連接到一個(gè)信號(hào)求和電路的輸入端口，通過(guò)一個(gè)求和運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)所 有η個(gè)電極輸出信號(hào)的疊加；所述的兩個(gè)電極中的另一個(gè)未被分割的電極作為公共電極接 地。
上述技術(shù)方案中，所述的微電容極板為振動(dòng)膜和背極板，該振動(dòng)膜或背極板采用 圓形或正多邊形。上述技術(shù)方案中，所述的分割電極采用標(biāo)準(zhǔn)MEMS電容傳聲器工藝中的沉積、光刻 和腐蝕或光刻、沉積和剝離方式制成。上述技術(shù)方案中，所述的被分割的振動(dòng)膜或背極板均采用絕緣氮化硅制成。本發(fā)明還提出一種具有分割電極的電容傳聲器，該電容傳聲器包含兩個(gè)微電容極 板和兩個(gè)電極，所述的兩個(gè)電極分別位于所述的兩個(gè)微電容極板之上，其特征在于，所述兩 個(gè)電極均被徑向?qū)ΨQ等分分割為η個(gè)形狀和面積完全相同的獨(dú)立的電極單元，所述的η個(gè) 電極單元相互絕緣且關(guān)于其所在的微電容極板的幾何中心呈中心對(duì)稱；其中，η > 1 ；所述的兩個(gè)電極均被η等分分割，分割方式相同，且分割后，兩極板上各對(duì)應(yīng)的分 割電極單元必須完全正對(duì)且形狀大小完全相同，上極板的第一分割電極單元正對(duì)下極板的 第一分割電極單元、上極板的第二分割電極單元正對(duì)下極板的第二分割電極單元，以此類 推；所述的上下兩個(gè)電極板上的η個(gè)電極單元間分別順次串聯(lián)，上極板的第一分割電極單 元連接到外部電路，下極板的第一分割電極單元與上極板的第二分割電極單元連接，下極 板的第二分割電極單元與上極板的第三分割電極單元連接，以此類推，下極板的最后一個(gè) 分割電極單元連接到外部電路的另一個(gè)端口，通過(guò)外部電路的兩個(gè)端口提供偏置電壓和引 出信號(hào)。上述技術(shù)方案中，所述的微電容極板為振動(dòng)膜和背極板，該振動(dòng)膜或背極板采用 圓形或正多邊形。上述技術(shù)方案中，所述的被分割的振動(dòng)膜或背極板均采用絕緣氮化硅制作。必須 保證被分割的振動(dòng)膜或背極板，除用導(dǎo)線互聯(lián)的兩個(gè)電極之外沒(méi)有其他電極與之互聯(lián)，所 以，被分割的振動(dòng)膜和背極板不能使用導(dǎo)電多晶硅材料。上述技術(shù)方案中，所述的分割電極采用標(biāo)準(zhǔn)MEMS電容傳聲器工藝中的沉積、光刻 和腐蝕或光刻、沉積和剝離方式制成。上述技術(shù)方案中，所述的兩個(gè)電極均被分割時(shí)，電路的偏置電壓大于未分割時(shí)電 極的偏置電壓，用于獲得較高靈敏度。上述技術(shù)方案中，所述分割單元數(shù)η與微電容極板的形狀和對(duì)稱性有關(guān)。一般要 求微電容極板上的電極所處的各單元形狀和面積完全相同，且關(guān)于極板的幾何中心呈中心 對(duì)稱。一般來(lái)說(shuō)，η不超過(guò)該微電容極板能夠被等分的最大數(shù)目，其中，能夠被等分的最大數(shù)目取決于該極板的對(duì)稱性，等分時(shí)還需要考慮電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)對(duì)微電容造成的影響。即如果極板是一個(gè)圓，則它能被無(wú)限等分，如果極板為一個(gè)正方形，則它能被等分的最大數(shù)目
是8ο 上述技術(shù)方案中，為了使輸出靈敏度最大，所述各等分單元上的電極在保證滿足 相互絕緣等基本要求的情況下，都盡量覆蓋其所在的等分單元，或振動(dòng)膜在該等分單元上 的投影。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明提供的電極構(gòu)型大大提高了 MEMS電容傳聲器的輸出靈敏度和信噪比， 尤其適用于振動(dòng)膜較大的低頻電容式傳聲器。采用η分割電極，可以將靈敏度比起原有電 極提高將近η倍，將信噪比提高將近η2倍；且該電極構(gòu)型除了用在MEMS電容傳聲器之外， 還可以用在仿MEMS傳聲器結(jié)構(gòu)的其他傳聲器上。(2)本發(fā)明在大幅度提高輸出靈敏度的同時(shí)，沒(méi)有改變傳聲器的基本聲學(xué)結(jié)構(gòu)，對(duì) 傳聲器的制造工藝也沒(méi)有過(guò)多的改變?；谏鲜鎏攸c(diǎn)，本發(fā)明具有較好的適用性，可用于幾 乎所有的MEMS電容傳聲器。


圖1是一種現(xiàn)有的MEMS電容傳聲器微電容芯片的橫截面示意圖；圖2(a)是本發(fā)明的一個(gè)將MEMS電容傳聲器的振動(dòng)膜電極用作分割電極時(shí)的橫截 面示意圖；圖2(b)是本發(fā)明的一個(gè)將MEMS電容傳聲器的振動(dòng)膜電極用作分割電極時(shí)的俯視 圖；圖3(a)是本發(fā)明將MEMS電容傳聲器的背極板電極用作分割電極時(shí)的橫截面示意 圖；圖3(b)是本發(fā)明將MEMS電容傳聲器的背極板電極用作分割電極時(shí)的仰視圖；圖4是本發(fā)明的將MEMS電容傳聲器的振動(dòng)膜和背極板電極用作分割電極時(shí)的背 極板上分割電極的俯視圖。附圖標(biāo)識(shí)1、單晶硅襯底 2、隔離環(huán)3、空氣隙10、振動(dòng)膜11、振動(dòng)膜上的原有電極12、振動(dòng)膜上的第一分割電極單元13、振動(dòng)膜上的第二分割電極單元14、振動(dòng)膜上的第三分割電極單元15、振動(dòng)膜上的第四分割電極單元20、背極板21、背極板上的原有電極22、背極板上的第一分割電極單元23、背極板上的第二分割電極單元24、背極板上的第三分割電極單元25、背極板上的第四分割電極單元29、背極板上的聲學(xué)孔
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖，將會(huì)更好地理解前述的發(fā)明摘要部分及下述的發(fā)明實(shí)例的詳細(xì)描述。 附圖的目的是為了幫助更好地理解本發(fā)明而給出的比較好的實(shí)施方案。本發(fā)明并不只限于 這些實(shí)施方案以及這些方案中使用的材料及器件。本發(fā)明提供一種具有分割電極構(gòu)型的MEMS電容傳聲器。它在不改變MEMS電容傳 聲器的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提高了 MEMS電容傳聲器的靈敏度和信噪比，適用于各種結(jié)構(gòu)的 MEMS電容傳聲器。在下述的實(shí)例描述中采用了某種MEMS電容傳聲器的具體結(jié)構(gòu)，但需要指 出的是，本發(fā)明并不局限于這種MEMS電容傳聲器中，使用的信號(hào)處理電路也不局限于實(shí)例 提出的電路，只要其性能滿足使用要求即可。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1 圖2示出了本發(fā)明用于提高M(jìn)EMS電容傳聲器靈敏度的一個(gè)實(shí)施例。本例中MEMS 電容傳聲器的結(jié)構(gòu)與圖1中的傳聲器類似，稍有不同的是，該傳聲器的振動(dòng)膜10上采用了 分割電極構(gòu)型來(lái)提高傳聲器的靈敏度。當(dāng)只分割一個(gè)微電容極板時(shí)，上述各分割電極的輸 出端接相同的電位，并通過(guò)一個(gè)求和運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的疊加。微電容的另一個(gè)未分 割的電極作為公共電極接地。由于各分割電極輸出靈敏度與原有電極的靈敏度大小相同， 故η個(gè)分割電極的信號(hào)疊加后就能獲得原有電極η倍的輸出信號(hào)，亦即，采用η等分分割電 極，可以將傳聲器的靈敏度提高到原來(lái)的η倍。圖2(a)中的MEMS電容傳聲器振動(dòng)膜10為圓形，采用氮化硅制得，為了提高靈敏 度，在氮化硅振動(dòng)膜10上制作了分割電極12和13，其俯視圖如圖2(b)。所述分割電極12 和13是將所述振動(dòng)膜10進(jìn)行徑向2等分分割后，在兩個(gè)分割區(qū)域設(shè)置的相互分離和絕緣 的電極，它們的形狀和面積完全相同，且完全關(guān)于振動(dòng)膜10的幾何中心中心對(duì)稱，電極12 和13各自引出信號(hào)，并外接相同的電位。硅微電容的另一極板是背極板20，它作為公共電極接地。背極板20為導(dǎo)電多晶 硅，其上不用制作金屬電極，只需形成一金屬焊盤21即可。所述分割電極12和13的制作 方法與MEMS電容傳聲器其他電極的制作方法相同，例如可以先在振動(dòng)膜10上沉積一層金 屬膜，隨后光刻、腐蝕形成電極，也可以采用剝離(lift-off)工藝制作。電極12和13對(duì)背極板20具有相同的直流偏置電壓，它們同時(shí)連接到一個(gè)信號(hào)求 和電路的輸入端口，經(jīng)求和及信號(hào)調(diào)理，輸出靈敏度為電極12和13上靈敏度之和，亦即變 為原有電極構(gòu)型的2倍。本實(shí)施例并未改變?cè)揗EMS傳聲器的其他結(jié)構(gòu)，僅將原有電極構(gòu)型改為了分割電 極構(gòu)型，所以在把輸出靈敏度提高了 2倍的同時(shí)，并沒(méi)有增加該MEMS電容傳聲器的制造工 藝步驟和工藝復(fù)雜度。實(shí)施例2 圖3示出了本發(fā)明用于提高M(jìn)EMS電容傳聲器靈敏度的另一個(gè)實(shí)施例，如圖3 (a)。 本例中MEMS電容傳聲器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的傳聲器結(jié)構(gòu)類似。不同的是，本例中傳聲器的 振動(dòng)膜10與背極板20都采用絕緣氮化硅材料制作，且在背極板20上采用分割電極構(gòu)型制 作了分割電極22、23、24和25，其仰視圖如圖3(b)，其中背極板上的聲學(xué)孔29未示出。
圖3(a)中MEMS電容傳聲器的背極板20為圓形，將其以徑向圓心為對(duì)稱中心進(jìn)行 4等分，利用上述4條等分半徑和背極板20的邊界確定4個(gè)形狀和面積都相同的單元，并在 所述各單元中布置互相分離、絕緣且形狀和面積相等的電極，它們的形狀和面積完全相同， 且完全關(guān)于背極板20的幾何中心中心對(duì)稱，電極22、23、24和25各自引出信號(hào)，并外接相 同的電位。振動(dòng)膜10上的電極11作為公共電極接地。電極22、23、24和25對(duì)振動(dòng)膜10具有 相同的直流偏置電壓，它們同時(shí)連接到一個(gè)信號(hào)求和電路的輸入端口，經(jīng)求和及信號(hào)調(diào)理， 輸出靈敏度為電極22、23、24和25上靈敏度之和，亦即變?yōu)樵须姌O構(gòu)型的4倍。與實(shí)施例1相同，本實(shí)施例中的分割電極采用標(biāo)準(zhǔn)的沉積_光刻_腐蝕或光刻_沉 積_剝離工藝制成，不會(huì)在MEMS電容傳聲器制造過(guò)程中增加額外的工藝步驟和工藝復(fù)雜 度。實(shí)施例3 圖4是本發(fā)明用于提高M(jìn)EMS電容傳聲器靈敏度的另一個(gè)實(shí)施例，示出了將MEMS 電容傳聲器的振動(dòng)膜和背極板電極用作分割電極時(shí)具體的實(shí)施方式，特別示出了背極板上 分割電極的俯視圖，其中背極板上的聲學(xué)孔29未示出。當(dāng)上下兩個(gè)微電容極板都被分割 時(shí)，兩極板的分割方式相同，且分割后，兩極板上各對(duì)應(yīng)的分割電極單元必須完全正對(duì)，即 上極板的第一分割電極單元正對(duì)下極板的第一分割電極單元、上極板的第二分割電極單元 正對(duì)下極板的第二分割電極單元，以此類推。上下極板電極間順次串聯(lián)，即上極板的第一分 割電極單元連接到外部電路，下極板的第一分割電極單元與上極板的第二分割電極單元連 接，下極板的第二分割電極單元與上極板的第三分割電極單元連接，以此類推，下極板的最 后一個(gè)分割電極單元連接到外部電路的另一個(gè)端口，通過(guò)外部電路的兩個(gè)端口提供偏置電 壓及引出信號(hào)。這種分割方式不需要求和電路，但電容傳感器內(nèi)部阻抗增大，需要更大的偏 置電壓，每個(gè)分割電極才能達(dá)到與未分割時(shí)相同的靈敏度。本例中MEMS電容傳聲器的振動(dòng) 膜10 (位于背極板20正下方，圖中未示出)和背極板20均為正方形，都采用絕緣材料氮化 硅制作，在振動(dòng)膜10和背極板20上都要形成金屬電極。本實(shí)施例在振動(dòng)膜10和背極板20 上都采用本發(fā)明提供的四等分分割電極構(gòu)型，即分別從正方形的幾何中心出發(fā)，4等分徑向 分割振動(dòng)膜10和背極板20，在振動(dòng)膜10上分別設(shè)置形狀和大小相等、關(guān)于振動(dòng)膜幾何中心 對(duì)稱、且相互分離絕緣、各自引出信號(hào)的第一、第二、第三、第四分割電極12、13、14、15(均 未示出)，在背極板20上按照相同方法分別設(shè)置第一、第二、第三、第四分割電極22、23、24、 25，分割電極22、23、24、25與振動(dòng)膜10上的分割電極12、13、14、15的形狀、大小完全相同 且一一正對(duì)，即第一分割電極12與22相互正對(duì)，第二分割電極13與23相互正對(duì)，以此類 推。本實(shí)施例中，也可以選擇其他方式進(jìn)行分割電極設(shè)置，例如從正方形振動(dòng)膜10和 背極板20的中心沿對(duì)角線將其劃分為大小相等且中心對(duì)稱的4等份，再在其上設(shè)置形狀和 大小相等、關(guān)于振動(dòng)膜幾何中心對(duì)稱、且相互分離絕緣、各自引出信號(hào)的分割電極。本實(shí)施例中，將背極板20上的第η分割電極與振動(dòng)膜10上的第η+1分割電極連 接，如背極板20上的第一分割電極22與振動(dòng)膜10上的第二分割電極13連接，背極板20上 的第二分割電極23與振動(dòng)膜10上的第三分割電極14連接，以此類推。直流偏置電壓通過(guò) 振動(dòng)膜10上的第一分割電極12及背極板20上的第四分割電極25加在整個(gè)硅微電容上。這種電極構(gòu)型只有兩個(gè)端口與檢測(cè)電路連接，且不需要求和。由于采用了四等分分割電極 構(gòu)型，本實(shí)施例提供的MEMS電容傳聲器能夠在原有傳聲器的基礎(chǔ)上提高四倍。與實(shí)施例1相同，本實(shí)施例中的分割電極采用標(biāo)準(zhǔn)的沉積_光刻_腐蝕或光刻_沉 積-剝離工藝制成，只需要對(duì)振動(dòng)膜10和背極板20上的分割電極互聯(lián)方式進(jìn)行一些改動(dòng)， 不會(huì)在MEMS電容傳聲器制造過(guò)程中增加額外的工藝步驟和難度。但在該實(shí)施例中，分割電極電容串聯(lián)使得其內(nèi)部阻抗增大，需 要更大的偏置電壓， 每個(gè)分割電極才能達(dá)到與未分割時(shí)相同的靈敏度。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參 照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方 案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種具有分割電極的電容傳聲器，該電容傳聲器包含兩個(gè)微電容極板和兩個(gè)電極，所述的兩個(gè)電極分別位于所述的兩個(gè)微電容極板之上，其特征在于，所述兩個(gè)電極中的任意一個(gè)沿徑向?qū)ΨQ等分分割為n個(gè)形狀和面積完全相同的獨(dú)立的電極單元，所述的n個(gè)電極單元相互絕緣且關(guān)于其所在的微電容極板的幾何中心呈中心對(duì)稱；其中，n＞1；所述的n個(gè)電極中的每個(gè)電極各自引出信號(hào)并外接相同的電位，然后n個(gè)電極單元的輸出信號(hào)分別連接到一個(gè)信號(hào)求和電路的輸入端口，通過(guò)一個(gè)求和運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)所有n個(gè)電極輸出信號(hào)的疊加；所述的兩個(gè)電極中的另一個(gè)未被分割的電極作為公共電極接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有分割電極的電容傳聲器，其特征在于，所述的微電容極 板為振動(dòng)膜和背極板，該振動(dòng)膜或背極板采用圓形或正多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有分割電極的電容傳聲器，其特征在于，所述的分割電極 采用標(biāo)準(zhǔn)MEMS電容傳聲器工藝中的沉積、光刻和腐蝕或光刻、沉積和剝離方式制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有分割電極的電容傳聲器，其特征在于，所述的被分割的 振動(dòng)膜或背極板均采用絕緣氮化硅制成。
5.一種具有分割電極的電容傳聲器，該電容傳聲器包含兩個(gè)微電容極板和兩個(gè)電極， 所述的兩個(gè)電極分別位于所述的兩個(gè)微電容極板之上，其特征在于，所述兩個(gè)電極均沿徑 向?qū)ΨQ等分分割為n個(gè)形狀和面積完全相同的獨(dú)立的電極單元，所述的n個(gè)電極單元相互 絕緣且關(guān)于其所在的微電容極板的幾何中心呈中心對(duì)稱；其中，n > 1 ；所述的兩個(gè)電極均被n等分分割，分割方式相同，且分割后，兩極板上各對(duì)應(yīng)的分割電 極單元必須完全正對(duì)且形狀大小完全相同，上極板的第一分割電極單元正對(duì)下極板的第一 分割電極單元、上極板的第二分割電極單元正對(duì)下極板的第二分割電極單元，以此類推；所 述的上下兩個(gè)電極板上的n個(gè)電極單元間分別順次串聯(lián)，上極板的第一分割電極單元連接 到外部電路，下極板的第一分割電極單元與上極板的第二分割電極單元連接，下極板的第 二分割電極單元與上極板的第三分割電極單元連接，以此類推，下極板的最后一個(gè)分割電 極單元連接到外部電路的另一個(gè)端口，通過(guò)外部電路的兩個(gè)端口提供偏置電壓和引出信 號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有分割電極的電容傳聲器，其特征在于，所述的微電容極 板為振動(dòng)膜和背極板，該振動(dòng)膜或背極板采用圓形或正多邊形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有分割電極的電容傳聲器，其特征在于，所述的被分割的 振動(dòng)膜或背極板均采用絕緣氮化硅制作。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有分割電極的電容傳聲器，其特征在于，所述的分割電極 采用標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器工藝中的沉積、光刻和腐蝕或光刻、沉積和剝離兩種方式制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有分割電極的電容傳聲器，其特征在于，所述的偏置電壓 大于未分割時(shí)電極的偏置電壓，用于獲得較高靈敏度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有分割電極的電容傳聲器，該電容傳聲器包含兩個(gè)微電容極板和兩個(gè)電極，其特征在于，所述兩個(gè)電極中的任意一個(gè)沿徑向?qū)ΨQ等分分割為n個(gè)形狀和面積完全相同的獨(dú)立的電極單元，所述的n個(gè)電極單元相互絕緣且關(guān)于其所在的微電容極板的幾何中心呈中心對(duì)稱；其中，n＞1。上述n個(gè)分割電極單元各自引出信號(hào)并將所述n個(gè)輸出信號(hào)引入后續(xù)電路求和；所述的兩個(gè)電極均被n等分分割時(shí)，上下電極的分割方式相同，分割后兩極板上對(duì)應(yīng)的分割電極單元完全正對(duì)且形狀大小完全相同，所述的上下兩個(gè)電極板上的n個(gè)電極單元間分別順次串聯(lián)。本發(fā)明提供的分割的電極能在不增加工藝復(fù)雜程度的同時(shí)提高傳聲器的靈敏度和信噪比。
文檔編號(hào)H04R19/04GK101867860SQ20101020539
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者喬?hào)|海, 何慶, 索智群, 鄧英 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所