(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定電極板と、
前記固定電極板と空隙を介して対向する振動電極板であって、音を通過させるためのスリットを有する振動電極板と、
を含み、
前記振動電極板は、
前記スリットの幅方向の側面を構成する面であり厚みが前記振動電極板の中央部分の厚みを超える高抵抗面を、前記スリットの幅方向から見て重なるように一対以上備えることにより、前記スリットの音の通り抜け抵抗を増大させる抵抗増大部を有する
ことを特徴とする音響トランスデューサ。
【請求項２】
前記抵抗増大部の前記スリット側の各面が、方形波形状を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項３】
前記スリットの長さ方向に延びた単一の前記高抵抗面が、前記抵抗増大部の前記スリット側の各面を構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項４】
前記抵抗増大部が、前記振動電極板から前記固定電極板とは反対側に突出している
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の音響トランスデューサ。
【請求項５】
前記振動電極板に、前記振動電極板の中央部を囲むように複数の前記スリットが設けられており、
前記固定電極板が、前記振動電極板の法線方向から見て前記複数のスリットにて画定される領域内に収まっている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の音響トランスデューサ。
【請求項６】
前記スリットが、前記振動電極板の中央部を囲む形状を有し、
前記固定電極板が、前記振動電極板の法線方向から見て前記スリットにて画定される領域内に収まっている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の音響トランスデューサ。
【請求項７】
前記固定電極板及び前記振動電極板が、第１面側に開口した空洞を有する基板に直接的又は間接的に取り付けられており、
各スリットの少なくとも一部が、前記第１面の法線方向から見て前記基板の前記空洞の第１面側の開口部の縁よりも前記空洞の内側へずれた位置に設けられている
ことを特徴とする請求項５もしくは６に記載の音響トランスデューサ。
【請求項８】
前記振動電極板の周縁部が、１つ以上の支持部材を介して前記基板に固定されている
ことを特徴とする請求項７に記載の音響トランスデューサ。
【請求項９】
前記１つ以上の支持部材に、前記振動電極板の前記スリットの外側の部分を前記基板に対して固定する支持部材が含まれる
ことを特徴とする請求項８に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１０】
前記固定電極板が取り付けられた、前記スリットと対向する部分に音響孔が設けられていないバックプレートを、さらに、備える
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１１】
前記振動電極板が、
長手方向の断面が方形波形状を有するスリット用構造を設けた板状部材を形成し、形成した板状部材のスリット用構造の短手方向の中央部を除去することにより形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の音響トランスデューサと、
前記音響トランスデューサの出力を増幅する集積回路と、
を備えることを特徴とするマイクロフォン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響トランスデューサとマイクロフォンとに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話等には、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）マイクが使用されていることが多い。
【０００３】
ＭＥＭＳマイクは、ＭＥＭＳ技術を利用して製造される音響トランスデューサを、当該音響トランスデューサの出力の増幅等を行うためのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）と共に筐体内に収容したマイクロフォンである。
【０００４】
ＭＥＭＳマイク用の音響トランスデューサとして、図１（Ａ）に示したように、空洞３２ａを有する基板３２の上方に、空洞３２ａを覆う振動電極板（ダイアフラム）３３を配置し、振動電極板３３と対向するように固定電極板３９を配置したものが知られている。
【０００５】
この音響トランスデューサは、振動電極板３３の、基板３２上に位置している部分の振動が、振動電極板３３の中央部に伝播し得る構成を有している。従って、図１（Ａ）に示した音響トランスデューサでは、基板３２と振動電極板３３との間の空間内の音響抵抗が高く、音響ノイズの原因となることがあった。
【０００６】
そして、振動電極板３３の、基板３２上に位置している部分と振動電極板３３の中央部との間を物理的に分離しておけば、振動電極板３３の、基板３２上に位置している部分の振動が、振動電極板３３の中央部に直接的に伝播されないようにすることが出来る。そのため、図１（Ｂ）に模式的に示したように、振動電極板３３に、振動電極板３３の中央部を囲むように複数のスリット３７を設けた音響トランスデューサが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５４５２２６８号明細書
【特許文献２】特許第５２１８４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
基板３２、固定電極板３９、振動電極板３３の順に並んだ音響トランスデューサでも、振動電極板３３の中央部をより振動し易くすること等を目的として、振動電極板３３の中央部を囲むように複数のスリット３７を設けることが行われている。
【０００９】
そして、振動電極板３３の中央部を囲むように複数のスリット３７を設けた音響トランスデューサに関しては、図２Ａに示したように、スリット３７の通り抜け抵抗が小さくなると、可聴域（可聴周波数帯域）内のノイズフロアが高周波数側にせり出すことが分かっている。尚、スリット３７の通り抜け抵抗とは、スリット３７を通過するときに、音（空気の振動）が受ける抵抗のことである。
【００１０】
加えて、スリット３７の通り抜け抵抗が小さすぎると、図２Ｂに示したように、低域側周波数での感度特性が低下し、低域周波数で十分な感度特性を実現できない場合がある。
【００１１】
従って、音響トランスデューサのスリット３７は、通り抜け抵抗が大きなものであるこ
とが好ましい。
【００１２】
スリット３７の通り抜け抵抗は、スリット３７の幅を狭くすることや振動電極板３３の厚さを厚くすることによって大きくすることが出来る。ただし、プロセス上の制約が大きいため、狭幅化によるスリット３７の通り抜け抵抗の増大には限界がある。また、振動電極板３３の厚さを厚くすると、振動電極板３３が硬くなる（振動し難くなる）ため、音響トランスデューサの感度が低下してしまう。従って、スリット３７の通り抜け抵抗を大きくするために、振動電極板３３の厚さを厚くするのは、好ましいことではない。
【００１３】
また、スリット３７が、図３（Ａ）に、矢印の太さの差で示したような通り抜け抵抗を有するものとして振動電極板３３に形成されている場合を考える。
【００１４】
音響トランスデューサは、その使用時に、振動電極板３３と固定電極板３９との間に電圧が印加されるものである。従って、上記場合であっても、図３（Ｂ）に模式的に示したように、振動電極板３３・固定電極板３９間の静電引力により、スリット３７の両側の内側面がずれ、その結果として、スリット３７の通り抜け抵抗が低下してしまうことがある。
【００１５】
また、振動電極板３３の各部の応力により、図３（Ｃ）に模式的に示したように、振動電極板３３のスリット３７近傍の部分がそり、その結果として、スリット３７の通り抜け抵抗が低下してしまうこともある。
【００１６】
このように、振動電極板３３にスリット３７が設けられている音響トランスデューサでは、振動電極板の変形により、スリット３７の通り抜け抵抗が低下してしまうこともある。
【００１７】
そこで、本発明の課題は、振動電極板にスリットが設けられているタイプの音響トランスデューサであって、スリットの通り抜け抵抗が従来よりも大きく、且つ、振動電極板のそり等が生じた場合におけるスリットの通り抜け抵抗の低下率が従来よりも少ない音響トランスデューサを提供することにある。
【００１８】
また、本発明の他の課題は、振動電極板にスリットが設けられているタイプの音響トランスデューサを備えた、より高性能のマイクロフォンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明に係る音響トランスデューサは、固定電極板と、前記固定電極板と空隙を介して対向する振動電極板であって、音を通過させるためのスリットを有する振動電極板とを含み、前記振動電極板は、前記スリットの幅方向の側面を構成する面であり厚みが前記振動電極板の中央部分の厚みを超える高抵抗面を、前記スリットの幅方向から見て重なるように一対以上備えることにより、前記スリットの音の通り抜け抵抗を増大させる抵抗増大部を有する。
【００２０】
すなわち、本発明に係る音響トランスデューサのスリットの幅方向の一方の側面（内側面；以下、第１側面と表記する）の１つ以上の箇所は、厚み（振動電極板の厚み方向の長さ）が前記振動電極板の中央部分の厚みを超える高抵抗面となっている。また、スリットの幅方向の他方の側面（以下、第２側面と表記する）は、第１側面の各高抵抗面と対向する位置に高抵抗面を備えた形状を有している。そのような形状の第１側面及び第２側面を有するスリットは、各部の膜厚が均一な振動電極板に単純に形成されたスリット（側面の各部の厚み（高さ）が振動電極板の厚さと同じスリット；以下、従来スリットと表記する）よりも、その通過時に音が接触する部分の平均的な長さが長いものとなる。つまり、第
１側面及び第２側面を有するスリットは、従来スリットよりも通り抜け抵抗（音の通過抵抗）が大きなものとなる。また、上記構成を有するスリットは、振動電極板のそり等が生じた場合における通り抜け抵抗の低下率が従来スリットよりも小さいもの（図１６参照）ともなる。従って、本発明の構成を採用しておけば、スリットの通り抜け抵抗が従来よりも大きく、且つ、振動電極板のそり等が生じた場合におけるスリットの通り抜け抵抗の低下率が従来よりも小さい音響トランスデューサを得ることが出来る。
【００２１】
本発明に係る音響トランスデューサは、『前記抵抗増大部の前記スリット側の各面が、方形波形状を有する』もの（図９、図１６参照）として実現しても、『前記スリットの長さ方向に延びた単一の前記高抵抗面が、前記抵抗増大部の前記スリット側の各面を構成する』もの（図１０参照）として実現しても良い。一般に、前者の構成を有する音響トランスデューサの方が、後者の構成を有する音響トランスデューサよりも容易に製造することが出来る。従って、製造の容易さという観点からは、抵抗増大部のスリット側の各面の形状を、方形波形状としておくことが好ましい。
【００２２】
また、複数対の高抵抗面を備えた抵抗増大部が用いられている場合におけるスリットの通り抜け抵抗は、抵抗増大部の長さが等しい場合、 “高抵抗面の、スリットの長さ方向
の長さ”×“高抵抗面の数”の値が大きくなるほど、大きくなる。そして、抵抗増大部のスリット側の各面を、矩形波形状（デューティ比が５０％の方形波形状）を有するものとしておけば、高抵抗面の数を簡単に増やすことが出来る。従って、高抵抗面の数を増やしやすくするために、抵抗増大部のスリット側の各面の形状を矩形波形状としておいても良い。
【００２３】
尚、スリットと、スリット側の各面が方形波形状を有する抵抗増大部とを備えた振動電極板は、様々な方法により形成することが出来る。例えば、当該振動電極板は、以下の手順で製造することが出来る。まず、長手方向の断面が方形波形状を有するスリット用構造を設けた板状部材を形成する。次いで、形成した板状部材のスリット用構造の短手方向の中央部を除去する。
【００２４】
本発明に係る音響トランスデューサにおける抵抗増大部は、振動電極板から突出したものとなるが、高抵抗化部が固定電極板側に突出していると、高抵抗化部が固定電極板にスティックし易くなる虞や音響トランスデューサの感度が低下する虞がある。そのため、本発明に係る音響トランスデューサは、『前記抵抗増大部が、前記振動電極板から前記固定電極板とは反対側に突出している』ものとして構成しておくことが好ましい。
【００２５】
本発明に係る音響トランスデューサは、通常、振動電極板に、振動電極板の中央部を囲むように複数のスリットが設けられているものとして実現されるものである。その際、複数のスリットの中の一部のスリットのみを上記条件を満たすもの（抵抗増大部が併設されているもの）としておいても、全てのスリットを、上記条件を満たすものとしておいても良い。また、振動電極板の、スリットよりも外側の領域上に、固定電極板が存在していない方が、感度が良い音響トランスデューサを得ることが出来る。従って、本発明に係る音響トランスデューサを、『前記振動電極板に、前記振動電極板の中央部を囲むように複数の前記スリットが設けられており、前記固定電極板が、前記振動電極板の法線方向から見て前記複数のスリットにて画定される領域内に収まっている』ものや、『前記スリットが、前記振動電極板の中央部を囲む形状を有し、前記固定電極板が、前記振動電極板の法線方向から見て前記スリットにて画定される領域内に収まっている』として実現しておいても良い。
【００２６】
本発明に係る音響トランスデューサは、『前記振動電極板の周縁部が、１つ以上の支持部材を介して前記基板に固定されている』ものとして実現しても良く、振動電極板の周縁
部が、基板に直接的に固定されているものとして実現しても良い。本発明に係る音響トランスデューサを、前者の構成を有するものとして実現する場合には、振動電極板のスリットよりも外側の部分の変形により、スリットが広がるのを抑止するために、『前記１つ以上の支持部材に、前記振動電極板の前記スリットの外側の部分を前記基板に対して固定する支持部材が含まれる』ようにしておくことが出来る。
【００２７】
本発明に係る音響トランスデューサは、通常、前記固定電極板及び前記振動電極板が、第１面側に開口した空洞を有する基板に直接的又は間接的に取り付けられたものとなるが、各スリットの少なくとも一部が基板上に位置していないようにしておいた方が、感度や信号雑音比が向上する。従って、本発明に係る音響トランスデューサを、『前記固定電極板及び前記振動電極板が、第１面側に開口した空洞を有する基板に直接的又は間接的に取り付けられており、各スリットの少なくとも一部が、前記第１面の法線方向から見て前記基板の前記空洞の第１面側の開口部の縁よりも前記空洞の内側へずれた位置に設けられている』ものとして実現しておいても良い。尚、本発明に係る音響トランスデューサの構成要素の並び順は、基板、振動電極板、固定電極板の順であっても、基板、固定電極板、振動電極板の順であっても良い。
【００２８】
本発明に係る音響トランスデューサは、『前記振動電極板の周縁部が、１つ以上の支持部材を介して前記基板に固定されている』ものとして実現しても良く、振動電極板の周縁部が、基板に直接的に固定されているものとして実現しても良い。本発明に係る音響トランスデューサを、前者の構成を有するものとして実現する場合には、振動電極板のスリットよりも外側の部分の変形により、スリットが広がるのを抑止するために、『前記１つ以上の支持部材に、前記振動電極板の前記スリットの外側の部分を前記基板に対して固定する支持部材が含まれる』ようにしておくことが出来る。
【００２９】
本発明に係る音響トランスデューサを、『前記固定電極板が取り付けられた、前記スリットと対向する部分に音響孔が設けられていないバックプレート』を備えるものとして構成しておいても良い。この構成を採用しておけば、スリットを通過した空気がバックプレートの音響孔を直接的に通過することがなくなるため、スリットの通り抜け抵抗をより大きくすることが出来る。
【００３０】
本発明の他の態様に係る音響トランスデューサは、バックプレートと、前記バックプレートに取り付けられた固定電極板と、前記固定電極板と空隙を介して対向する振動電極板であって、音を通過させるためのスリットを有する振動電極板とを備え、前記バックプレートの、前記スリットと対向する部分に音響孔が設けられていない構成を有する。
【００３１】
すなわち、本態様に係る音響トランスデューサは、スリットを通過した空気が、バックプレート（又は、バックプレート及び固定電極板）を貫通する音響孔を直接的に通過しない構成を有している。従って、本態様の音響トランスデューサは、スリット上にバックプレート（又は、バックプレート及び固定電極板）を貫通する音響孔が設けられている従来の音響トランスデューサよりも、スリットの通り抜け抵抗が大きく、振動電極板のそり等が生じた場合におけるスリットの通り抜け抵抗の低下率が少ない音響トランスデューサとして機能する。
【００３２】
また、本発明に係るマイクロフォンは、上記した本発明に係る音響トランスデューサと、当該音響トランスデューサの出力を増幅する集積回路とを備える。
【００３３】
すなわち、本発明に係るマイクロフォンには、従来の音響トランスデューサよりも、通り抜け抵抗が大きく、振動電極板のそり等が生じた場合における通り抜け抵抗の低下率が少ない音響トランスデューサが用いられている。従って、本発明に係るマイクロフォンは
、振動電極板に単純なスリットが設けられている音響トランスデューサよりも高性能なマイクロフォンとして機能する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、振動電極板にスリットが設けられているタイプの、スリットの通り抜け抵抗が従来よりも大きく、且つ、振動電極板のそり等が生じた場合におけるスリットの通り抜け抵抗の低下率が従来よりも少ない音響トランスデューサと、振動電極板にスリットが設けられているタイプの音響トランスデューサを備えた、より高性能のマイクロフォンとを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、既存の音響トランスデューサの構成の説明図である。
【図２Ａ】図２Ａは、スリットの通り抜け抵抗とノイズの関係の説明図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、スリットの通り抜け抵抗と感度の関係の説明図である。
【図３】図３は、振動電極板にスリットが設けられている音響トランスデューサで生じ得る問題の説明図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る音響トランスデューサの分解斜視図である。
【図５】図５は、実施形態に係る音響トランスデューサの断面図である。
【図６】図６は、バックプレート及び固定電極板の図示を省略した音響トランスデューサの上面図である。
【図７】図７は、振動電極板を基板に固定するために採用可能な構成の説明図である。
【図８】図８は、バックプレートの図示を省略した音響トランスデューサの上面図である。
【図９】図９は、抵抗増大部の説明図である。
【図１０】図１０は、抵抗増大部の説明図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、振動電極板の製造手順例を説明するための工程図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、振動電極板の他の製造手順例を説明するための工程図である。
【図１２】図１２は、第２犠牲層上に形成される部材の平面図である。
【図１３】図１３は、応力が角部に集中しない抵抗増大部の形状例の説明図である。
【図１４】図１４は、第２犠牲層上に過度に幅が狭い凹部を形成した場合に生ずる問題の説明図である。
【図１５】図１５は、音響トランスデューサが有するスリットの機能の説明図である。
【図１６】図１６は、音響トランスデューサが有するスリットの機能の説明図である。
【図１７】図１７は、スリット上に音響孔を設けないことにより得られる効果の説明図である。
【図１８】図１８は、音響トランスデューサを用いて製造可能なマイクロフォンの構成図である。
【図１９】図１９は、実施形態に係る音響トランスデューサの変形例の説明図である。
【図２０】図２０は、実施形態に係る音響トランスデューサの変形例の説明図である。
【図２１】図２１は、実施形態に係る音響トランスデューサの変形例の説明図である。
【図２２】図２２は、実施形態に係る音響トランスデューサの変形例の説明図である。
【図２３】図２３は、実施形態に係る音響トランスデューサの変形例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができるものである。特に、以下においてはマイクロフォン用の音響トランスデューサを例に本発明を説明するが、本発明はスピーカ用の音響トランスデューサにも適用することもできる。
【００３７】
まず、図４〜図８を用いて、本発明の一実施形態に係る音響トランスデューサ１０の全体的な構成を説明する。図４は、本実施形態に係る音響トランスデューサ１０の分解斜視図であり、図５は、音響トランスデューサ１０の断面図である。図６は、バックプレート１８及び固定電極板１９の図示を省略した音響トランスデューサ１０の上面図である。図７は、振動電極板１３を基板１２に固定するために採用可能な構成の説明図であり、図８は、バックプレート１８の図示を省略した音響トランスデューサ１０の上面図である。また、以下の説明において、上、下とは、それぞれ、図４や図５における上、下のことである。
【００３８】
本実施形態に係る音響トランスデューサ１０は、ＭＥＭＳ技術を利用して製造される静電容量型素子である。図４及び図５に示してあるように、音響トランスデューサ１０は、主要な構成要素として、基板１２、振動電極板（ダイアフラム）１３、バックプレート１８及び固定電極板１９を備える。
【００３９】
基板１２は、下面から上面に貫通した空洞１２ａを備えたシリコン基板である。図４及び図５に示してある基板１２は、（１００）面シリコン基板の（１１１）面及び（１１１）面と等価な面が空洞１２ａの壁面となっているものであるが、基板１２の空洞１２ａは、他の形状の壁面（例えば、垂直な壁面）を有していても良い。
【００４０】
音響トランスデューサ１０の振動電極板１３は、ポリシリコン薄膜である。図４及び図６に示してあるように、振動電極板１３は、ほぼ矩形状の部材となっている。ただし、振動電極板１３の各コーナー部には、支持部材１６を介して基板１２に対して固定される部分である脚片２６が設けられている。また、振動電極板１３の１辺には、バックプレート１８の上面に設けられている電極パッド３５と電気的に接続される配線部２７も設けられている。
【００４１】
振動電極板１３には、振動電極板１３の中央部分を囲むように４本のスリット１７が形成されている。各スリット１７は、振動電極板１３の外周の各辺とほぼ平行な直線状部の各端に、脚片２６方向に延びた部分を繋いだ形状を有している。また、各スリット１７は、図６（及び図５）に示してあるように、直線状部の位置が、空洞１２ａの上面側の開口部１２ｂの縁よりも空洞１２ａの内側へずれた位置となるように、形成されている。そして、各スリット１７の直線状部には、抵抗増大部２０（詳細は後述）が併設されている。
【００４２】
図６に示してあるように、振動電極板１３の、各スリット１７よりも外側の領域の中央部分も、支持部材１６を介して振動電極板１３を基板１２に対して固定するための部分として使用されている。尚、振動電極板１３の基板１２への固定に、この図６に示した構成とは異なる構成を採用しておいても良い。具体的には、図７（Ａ）に示したように、振動電極板１３のスリット１７よりも外側の各部分が複数（図７（Ａ）では、２つ）の支持部材１６を介して基板１２に対して固定されるようにしておいても良い。また、図７（Ｂ）に示したように、振動電極板１３の外周部を囲む形状の１つの支持部材１６によって振動
電極板１３が基板１２に対して固定されるようにしておいても良い。
【００４３】
振動電極板１３のスリット１７よりも外側の各部分を基板１２に対して固定しなくても良い。ただし、そのようにした場合、振動電極板１３のスリット１７よりも外側の各部分が変形して各スリット１７の幅が広くなることがある。そのため、振動電極板１３の基板１２への固定には、図６、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示してあるような構成、つまり、振動電極板１３のスリット１７よりも外側の各部分が何らかの形で基板１２に対して固定される構成を採用しておくことが好ましい。
【００４４】
音響トランスデューサ１０の固定電極板１９は、ポリシリコン薄膜である。図８に示してあるように、この固定電極板１９は、振動電極板１３の、４つのスリット１７により囲まれた中央部分に収まる形状を有している。また、固定電極板１９の１辺には、バックプレート１８の上面に設けられている電極パッド３６（図４参照）と電気的に接続される配線部２８が設けられている。
【００４５】
バックプレート１８（図４及び図５参照）は、その下面に固定電極板１９が固定されている、ＳｉＮからなる部材である。このバックプレート１８は、振動電極板１３と固定電極板１９との間の間隔が所望値となる形状を有している。また、固定電極板１９は、４つのスリット１７により囲まれた振動電極板１３の中央部分の上方に位置することになるように、バックプレート１８に対して固定されている。
【００４６】
図５に示してあるように、バックプレート１８と固定電極板１９とが重なっている部分には、バックプレート１８及び固定電極板１９を貫通する複数の音響孔２４が設けられている。また、固定電極板１９が重なっておらず、且つ、スリット１７上ではないバックプレート１８の部分には、バックプレート１８のみを貫通する複数の音響孔２４が設けられていれる。すなわち、本実施形態に係る音響トランスデューサ１０には、バックプレート１８のスリット１７上の部分（この部分には、固定電極板１９が重なっていない）に音響孔２４を設けない構成が採用されている。
【００４７】
バックプレート１８のスリット１７上ではない部分及び固定電極板１９における音響孔２４の配置パターンは、特に限定されない。従って、当該配置パターンは、三角格子状や矩形格子状や同心円状の配置パターンであっても、不規則な配置パターンであっても良い。
【００４８】
以下、音響トランスデューサ１０の振動電極板１３の構成をさらに具体的に説明する。
【００４９】
既に説明したように、振動電極板１３の各スリット１７には、抵抗増大部２０が併設されている。
【００５０】
抵抗増大部２０は、スリット１７（正確には、スリット１７の直線状部）の音の通り抜け抵抗を増大させるために設けられている構造である。抵抗増大部２０は、スリット１７の幅方向の側面を構成する面であり厚みが振動電極板１３の中央部分の厚みを超える高抵抗面を、スリット１７の幅方向から見て重なるように一対以上備える構造であれば良い。
【００５１】
以下、図９及び図１０を用いて、抵抗増大部２０についてさらに詳細に説明する。尚、図９は、抵抗増大部２０の構成の説明図であり、図９及び図１０における“ｄ”は、振動電極板１３の中央部分の厚さ（振動電極板１３の、各スリット１７の近傍部分を除いた部分の膜厚）である。図１０（Ａ）は、他の構成の抵抗増大部２０を備えた音響トランスデューサの、バックプレート１８及び固定電極板１９の図示を省略した上面図である。図１０（Ｃ）は、抵抗増大部２０の、図１０（Ａ）におけるＸ−Ｘ′線断面図であり、図１０
（Ｂ）は、抵抗増大部２０のＸ−Ｘ′線断面図と直交する方向の拡大断面図である。
【００５２】
既に説明したように、抵抗増大部２０は、スリット１７の幅方向の側面を構成する面であり厚みが振動電極板１３の中央部分の厚みを超える高抵抗面を、スリット１７の幅方向から見て重なるように一対以上備える構造であれば良い。
【００５３】
従って、抵抗増大部２０は、スリット１７側の面（スリット１７の内側面となる面）が図９に示した形状を有する一対の部分２０ａが対向している構造であっても良い。尚、この図９において網掛けを付してある領域２１が、厚み（振動電極板１３の厚さ方向の長さ）が振動電極板１３の中央部分の厚みを超えている高抵抗面２１である。また、抵抗増大部２０は、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示してあるように、スリット１７の長手方向に延びた一対の高抵抗化面２１のみを備えた構造であっても良い。
【００５４】
上記のような形状を有する抵抗増大部２０を備えた振動電極板１３は、様々な手順により製造することが出来る。
【００５５】
以下、図１１Ａ及び図１２を用いて、スリット１７側の面が図９に示した形状を有する一対の部分２０ａが対向した抵抗増大部２０を備えた振動電極板１３の製造手順例を説明する。尚、図１１Ａは、振動電極板１３の製造手順例を説明するための工程図であり、図１２は、第２犠牲層５２上に形成される部材１３′の平面図である。
【００５６】
上記振動電極板１３の製造時には、まず、図１１Ａの（ａ）及び（ｂ）に示してあるように、基板１２上に、第１犠牲層５１が形成される。この第１犠牲層５１としては、例えば、ポリシリコン膜やＳｉＯ２膜などが形成される。その後、レジストパターンの形成、エッチング等により、第１犠牲層５１の表面に、各スリット１７の直線状部の形成予定領域の中心線を跨ぐように、当該中心線に沿って並んだ複数の凹部が形成される（図１１Ａの（ｃ））。
【００５７】
次いで、複数の凹部が形成された第１犠牲層５１上に、ＳｉＯ２膜等が堆積されることにより、第１犠牲層５１の表面形状に応じた表面形状を有する第２犠牲層５２が形成される（図１１Ａの（ｄ））。すなわち、第１犠牲層５１の各凹部上の部分に、第１犠牲層５１の凹部より一回り小さな凹部を有する第２犠牲層５２が形成される。尚、第２犠牲層５２上に形成される凹部は、スリット１７形成前の振動電極板１３に相当する部材１３′の、図１２に網掛けを付して示した部分（スリット１７の形成後に抵抗増大部２０の主要部分となる部分）を形成するためのものである。
【００５８】
その後、第２犠牲層５２上にポリシリコン膜を形成することにより、部材１３′を形成（図１１Ａの（ｅ））してから、形成した部材１３′にスリット１７を形成する工程等を行う。これにより、スリット１７側の面が図９に示した形状を有する一対の部分２０ａが対向した抵抗増大部２０を備えた振動電極板１３を得ることが出来る。
【００５９】
上記構成の振動電極板１３を、図１１Ｂに示したように、基板１２上に犠牲層５３を形成し、形成した犠牲層５３の表面に複数の凹部を形成する（（ａ）〜（ｃ））ことによって製造することも出来る。この製造手順は、図１１Ａを用いて説明した製造手順よりも簡単なものであるが、この製造手順では、犠牲層５３の各凹部の深さがエッチング時間で決まることになる。そのため、この製造手順を用いた場合、犠牲層５３の凹部の深さがウェハの場所により異なり、その結果として、１枚のウェハから、抵抗増大部２０の具体的な形状が異なる様々な音響トランスデューサ１０が得られてしまうことがあり得る。一方、図１１Ａを用いて説明した製造手順を用いた場合、犠牲層５２の各凹部の深さが、犠牲層５１の厚さによって定まることになる。従って、図１１Ａを用いて説明した製造手順を用
いておけば、１枚のウェハから、抵抗増大部２０の形状が一致した複数の音響トランスデューサ１０を製造することが出来る。
【００６０】
尚、第２犠牲層５２や犠牲層５３上に、二直線（二線分）が交わった角部を有する凹部（長方形の凹部等）を形成しておくと、形成される振動電極板１３も、二直線が交わった角部を有するものとなる。そして、そのような角部があると、当該角部に応力が集中するため、落下耐性強度が低い音響トランスデューサ１０が得られてしまう。一方、各角部にＲを付けておけば、角部に過度に応力が集中しないようになるため、落下耐性強度が高い音響トランスデューサ１０を得ることが出来る。
【００６１】
従って、図１２に示してあるように、振動電極板１３（部材１３′）は、抵抗増大部２０の少なくともスリット１７側ではない各角部にＲが付くように設計・製造しておくことが好ましい。また、第２犠牲層５２や犠牲層５３上に形成する凹部（図１１Ａの（ｄ）、図１１Ｂの（ｄ）参照）を、楕円状の凹部にすることによって、振動電極板１３のスリット１７近傍の表面形状が図１３に示したようなものとなるようにしておいても良い。
【００６２】
また、第２犠牲層５２や犠牲層５３上に形成する凹部の幅が過度に狭いと、スリット１７形成時の位置ずれによって、図１４に示したような振動電極板１３、つまり、スリット１７の一方の側面に高抵抗面が存在していない振動電極板１３が得られてしまう虞がある。スリット１７の両側面に１対以上の高抵抗面が存在し、各対の高抵抗面が対向していないと、上記した課題を十分に解決できる振動電極板１３を得ることが出来ない。そのため、第２犠牲層５２や犠牲層５３上に形成する凹部の幅は、スリット１７の形成時の位置ずれ量等を考慮して、スリット１７がずれて形成されても、抵抗増大部２０が存在することになるように定めておくことが好ましい。
【００６３】
以上、説明したように、本実施形態に係る音響トランスデューサ１０の振動電極板１３は、スリット１７の幅方向の側面を構成する面であり厚みが振動電極板１３の中央部分の厚みを超える高抵抗面を、スリット１７の幅方向から見て重なるように一対以上備える抵抗増大部２０を有している。従って、音響トランスデューサ１０は、スリット１７の通り抜け抵抗が従来よりも大きく、且つ、振動電極板１３のそり等が生じた場合におけるスリット１７の通り抜け抵抗の低下率が従来よりも小さい音響トランスデューサとして機能する。
【００６４】
具体的には、音響トランスデューサ１０と、当該音響トランスデューサ１０の振動電極板１３と厚さが等しい振動電極板３３を備えた従来構成の音響トランスデューサ（図１（Ｂ）参照）とが存在している場合を考える。また、音響トランスデューサ１０のスリット１７の内側面１８ａ及び１８ｂの形状は、図１５（Ａ）及び図１６（Ａ）に示したような形状（方形波状）であるものとする。
【００６５】
尚、図１５（Ａ）は、スリット１７の内側面１８ａ、１８ｂ間にずれが生じていない場合における音響トランスデューサ１０のスリット１７近傍の部分の様子を示した斜視図である。図１６（Ａ）は、同じ部分の、内側面１８ａ、１８ｂ間にスリット１７の高さ分のずれが生じている場合における様子を示した斜視図である。図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）は、それぞれ、図１５（Ａ）、図１６（Ａ）に示した状態にあるスリット１７の内側面１８ａ、１８ｂの、スリット１７の幅方向（図１５（Ａ）、図１６（Ａ）における矢印方向）から見た重なり面積の説明図である。図１５（Ｃ）は、従来構成の音響トランスデューサのスリット３７の内側面３８ａ、３８ｂ間の、側面３８ａ、３８ｂ間にずれが生じていない場合における重なり面積の説明図である。図１６（Ｃ）は、側面３８ａ、３８ｂ間にスリット３７の高さ（＝スリット１７の高さ）分のずれが生じた場合におけるスリット３７の側面３８ａ、３８ｂ間の重なり面積の説明図である。
【００６６】
スリット（スリット１７やスリット３７）の通り抜け抵抗は、スリットの対向する一対の側面の重なり面積が大きい程、大きくなる。
【００６７】
スリット１７に併設されている抵抗増大部２０は、スリット１７の幅方向の側面を構成する面であり厚みが振動電極板１３の中央部分の厚みを超える高抵抗面を一対以上備えている。従って、スリット１７の内側面１８ａ、１８ｂは、スリット３７の側面３８ａ、３８ｂよりも広くなっている。しかも、抵抗増大部２０の高抵抗面は、スリット１７の幅方向から見て重なっている。従って、側面間にずれが生じていない場合、図１５に示してあるように、スリット１７の内側面１８ａ、１８ｂ間の重なり面積（図１５（Ｂ））の方が、ハッチングを付してある面積分、スリット３７の内側面３８ａ、３８ｂ間の重なり面積（図１５（Ｃ））よりも大きくなる。
【００６８】
また、振動電極板３３のそり等によって、スリット３７の内側面３８ａ、３８ｂがスリット３７の高さ分ずれた場合には、図１６（Ｃ）に示してあるように、内側面３８ａ、３８ｂ間の重なり面積は"０"となる。従って、内側面３８ａ、３８ｂがスリット３７の高さ（振動電極板３３の厚さ）分ずれた場合、スリット３７の通り抜け抵抗は大幅に低下する。
【００６９】
一方、スリット１７の内側面１８ａ、１８ｂが同量ずれた場合、内側面１８ａ、１８ｂは、図１６（Ｂ）に示してあるように、ハッチングを付してある領域が重なっている状態となる。従って、スリット１７の内側面１８ａ、１８ｂがスリット１７の高さ（振動電極板１３の厚さ）分ずれた場合におけるスリット１７の通り抜け抵抗の低下率は、同量ずれた場合のスリット３７の通り抜け抵抗の低下率よりも小さくなる。
【００７０】
このように、各スリット１７に抵抗増大部２０を併設させた構成を有する本実施形態に係る音響トランスデューサ１０は、スリット１７の通り抜け抵抗が従来よりも大きく、且つ、振動電極板１３のそり等が生じた場合におけるスリット１７の通り抜け抵抗の低下率が従来よりも少ない音響トランスデューサとして機能する。
【００７１】
さらに、音響トランスデューサ１０のバックプレート１８のスリット１７上の部分には、音響孔２４が設けられていない。すなわち、音響トランスデューサ１０には、図１７に模式的に示したように、スリット１７を通過した音（空気振動）がバックプレート１８の音響孔２４を直接的に通過することがない構成が採用されている。従って、音響トランスデューサ１０は、スリット１７を通過した音がバックプレート１８の音響孔２４を直接的に通過することがない分、スリット１７の通り抜け抵抗が、従来構成の音響トランスデューサ（図１（Ｂ））よりも大きなものとして機能することにもなる。
【００７２】
＜音響トランスデューサ１０を用いたマイクロフォン＞
上記したように、音響トランスデューサ１０は、スリット１７の通り抜け抵抗が従来よりも大きく、且つ、振動電極板１３のそり等が生じた場合におけるスリット１７の通り抜け抵抗の低下量が少ない音響トランスデューサとして機能する。従って、図１８に示したように、音響トランスデューサ１０と、音響トランスデューサ１０の出力を増幅するＡＳＩＣ６０とを、回路基板６１とカバー６２とからなるパッケージに収容してマイクロフォンを製造しておけば、既存のマイクロフォンよりも高性能なマイクロフォンを得ることが出来る。尚、図１８に示したマイクロフォンは、カバー６２側から音が入力されるものであるが、音響トランスデューサ１０を用いて、回路基板６１側（空洞１２ａ側）から音が入力されるマイクロフォンを製造しても良い。
【００７３】
《変形形態》
上記した実施形態に係る音響トランスデューサ１０は、各種の変形を行うことが出来るものである。例えば、音響トランスデューサ１０を、図１９に示したように、バックプレート１８のスリット１７上の部分に音響孔２４を設けない構成のみが採用されているもの（振動電極板１３に単純なスリット１７′が形成されているもの）に変形することが出来る。
【００７４】
音響トランスデューサ１０を、円弧状のスリット１７及び抵抗増大部２０を有する円状の振動電極板１３を備えたものに変形することも出来る。また、基板１２上に導電性膜を設けることにより、音響トランスデューサ１０を、振動電極板１３の、スリット１７よりも外側の領域と、基板１２との間の静電容量も出力できるものに変形することも出来る。
【００７５】
図２０に示してあるように、音響トランスデューサ１０の振動電極板１３を、振動電極板１３の中央の矩形領域と当該矩形領域の各隅から斜めに延びた固定部２６′とを囲む１つのスリット１７を備えたものとしておいても良い。尚、スリット１７をそのような形状のものとしておいても、各固定部２６′と、振動電極板１３のスリット１７外の何カ所（図２０では、４箇所）とを、支持部材１６を介して基板１２に対して固定しておけば、問題なく機能する音響トランスデューサ１０を得ることが出来る。
【００７６】
振動電極板１３・固定電極板１９間のスティックの発生を抑止するために、図２１に模式的に示してあるように、音響トランスデューサ１０のバックプレート１８にストッパ３０を設けておいても良い。
【００７７】
また、上記した音響トランスデューサ１０は、基板１２、振動電極板１３、固定電極板１９の順に各構成要素が並んだものであったが、音響トランスデューサ１０を、基板１２、固定電極板１９、振動電極板１３の順に各構成要素が並んだものに変形しても良い。尚、基板１２上に固定電極板１９を配置し、固定電極板１９上に振動電極板１３を配置するための構成としては、図２２の（Ａ）に示した構成や、図２２の（Ｂ）に示した構成を採用することが出来る。すなわち、当該構成としては、バックプレート１８と固定電極板１９とを含む部分が、図２２の（Ａ）に示したような形状（振動電極板１３を保持できる形状）を有し、当該部分上に振動電極板１３が設けられる構成を採用することが出来る。また、当該構成として、図２２の（Ｂ）に示したように、バックプレート１８とは別に基板１２上に設けられた構造５５上に振動電極板１３が設けられる構成も採用することが出来る。
【００７８】
また、図２２の（Ａ）、（Ｂ）には、ストッパ３０がバックプレート１８に設けられている構成を示してあるが、図２３の（Ａ）、（Ｂ）に示したように、ストッパ３０を振動電極板１３に設けておいても良い。尚、ストッパ３０を振動電極板１３に設ける場合、抵抗増大部２０をストッパ３０とは別に製造しなくても良いようにするために、図２３の（Ａ）、（Ｂ）に示してあるように、抵抗増大部２０をバックプレート１８側に突出させておいても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１０    音響トランスデューサ
１２    基板
１２ａ    空洞
１２ｂ    開口部
１３    振動電極板
１５    チャンバ
１６    支持部材
１７    スリット
１８    バックプレート
１８ａ    内側面
１９    固定電極板
２０    抵抗増大部
２１    高抵抗面
２４    音響孔
２６    脚片
２７、２８    配線部
３５、３６    電極パッド
５１    第１犠牲層
５２    第２犠牲層
６０    ＡＳＩＣ
６１    回路基板
６２    カバー 
【図１】
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【図２Ａ】
0006467837.tif 000003
【図２Ｂ】
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【図３】
0006467837.tif 000005
【図４】
0006467837.tif 000006
【図５】
0006467837.tif 000007
【図６】
0006467837.tif 000008
【図７】
0006467837.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0006467837.tif 000012
【図１１Ａ】
0006467837.tif 000013
【図１１Ｂ】
0006467837.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0006467837.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
0006467837.tif 000022
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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