专利名称：麦克风的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容式麦克风，更特别的，涉及一种利用驻极体(永久带电)现象的电容麦克风。
背景技术：
迄今为止，已经知道了利用电容中电容值的改变的驻极体电容麦克风，其中电容包括导电振动隔膜和具有形成在其上的驻极体薄膜(永久带电薄膜)如FEP(氟化乙丙烯)的导电板，用以将声压转换成电信号(参见日本实用登录(Japanese Utility Model Registration)No.2548543和日本专利申请公开No.11-150795)。驻极体电容麦克风根据隔膜和驻极体薄膜之间的位置关系大体上分为两种前驻极体型和后驻极体型。通常，前驻极体型的优势在于小型化，而后驻极体型的优势在于性能和成本。下面将描述驻极体电容麦克风的这两种类型的一般结构。
图8是示出了麦克风100的结构的横截面图，麦克风100是现有技术中前驻极体型的驻极体电容麦克风的实例。
如图8中所示，麦克风100包括由金属如铝制成的圆柱带底杯形的盒(capsule)101，其具有整体形成的底壁，下文中称其为前板101a；作为驻极体薄膜的FEP102；由电绝缘体如PET(聚酯)或类似材料形成的环形盘状间隔件103；隔膜104，其包括薄膜104a如PET和金属层如蒸镀在薄膜104a上的镍；由导电体如不锈钢或类似材料制成的圆柱环105和106；由玻璃环氧树脂或类似材料形成的基座107，其具有形成在其上的方向性调声孔107a和安装在其上的阻抗变换FET(场效应晶体管)108以及片状电容109。
前板101a形成有成为通孔的接收声音孔101aa，FEP薄膜102是一个绝缘体，已经进行极化处理以变成驻极体薄膜，该FEP薄膜102沉积在盒101除其上部折叠端部分101c以外的整个内壁表面上。FEP102、间隔件103、隔膜104、环105、环106和基座107以指定顺序依次堆叠在前板101a内壁侧的FEP薄膜102上。盒101的上端(或如果当前板面对声源时前板被看作前端则是后端)向内折叠以迫使基座107的端面朝向前板101a，并也迫使间隔件103、隔膜104、环105和环106作为一个单元朝向前板101a以容纳在适当的位置。
此外，FET108和片状电容109安装到基座107的内壁上，由这些元件构成的电路的输出通过通孔107b、107c与设置在基座107外壁上的输出端110a和GND(地)线110b进行电连接。GND线110b又与在折叠部分101c处的盒101进行电连接。FET108和片状电容109通过基座107上的导线(未示出)与环106进行电连接。环106与环105进行电连接，而环105又与隔膜104上的气相沉积金属薄膜104b进行电连接。
图9是示出了麦克风200的结构的横截面图，麦克风200是现有技术中后驻极体型的驻极体电容麦克风的实例。
如图9所示，麦克风200包括由金属如铝制成的采用圆柱带底杯形的盒201，其具有整体形成的前板201a；由不锈钢或类似材料制成的圆柱环202和208；由PET(聚酯)或类似材料形成的环形盘状间隔件203；隔膜204，其包括薄膜204a如PET和金属层204b如蒸镀在薄膜204a上的镍；FEP205，其是经过极化处理的驻极体薄膜；由不锈钢或类似材料形成的板状后电极板206；圆柱绝缘体支架207；由玻璃环氧树脂或类似材料形成的基座209，其具有形成在其上的方向性调声孔209a，和安装在其上的阻抗变换FET210以及片状电容211。前板210a形成具有成为通孔的接收声音孔201ba、201bb和201bc，后电极板206具有置于其前侧表面上的FEP205，并形成具有成为通孔的通气孔206a、206b。
环202、隔膜204和间隔件203以指定的顺序依次堆叠在前板210a的内侧表面上，支架207和后电极板206在FEP205侧的一部分置于间隔件203上。进一步将环208置于后电极板206上，将基座209置于支架207和环208上。这样设置的环202、208、间隔件203、隔膜204、后电极板206、支架207和基座209适合于作为一个单元被迫使朝向前板201a，以通过向内折叠盒201的后端部201c容纳在适当的位置，以迫使基座209的一个端面朝向前板201a。
此外，FET210和片状电容211安装到基座209的内壁上，由这些元件构成的电路的输出通过通孔209b、209c与设置在基座209的外表面上的输出端212和GND线212b进行电连接。GND线212b又与盒201进行电连接。FET201和片状电容211通过基座209上的导线(未示出)与环208进行电连接。环208和环202分别与后电极板206和前板201a进行电连接。
但是，图8和9的这些现有技术中的驻极体电容麦克风结构的缺点在于，由于砂砾和灰尘(下文将仅用砂砾表示)从外部进入到驻极体薄膜内会容易引起灵敏度的退化。
例如，在如图8所示的前驻极体型驻极体电容麦克风的情况下，作为驻极体薄膜的FEP102直接形成在前板101a的内表面上。因此，砂砾从盒101的外部进入到FEP驻极体薄膜102内的通路长度实质上仅等于接收声音孔101aa的深度，即，前板101a的厚度，使得外部空气中的砂砾到达FEP102的可能性非常大。根据经验可知，如果砂砾到达并接触FEP驻极体薄膜102，包括隔膜104和前板101a的电容的电势就会减小，导致麦克风100灵敏度的退化。
同样在后驻极体型驻极体电容麦克风的情况下，如图9所示，如果基座209包括有方向性调声孔209a以提供双向特性，则砂砾可能通过方向性调声孔209a进入到盒内。并且，如果已经进入到盒内的砂砾进一步经过通气孔206a、206b到达FEP驻极体薄膜102，则如上述前驻极体型的情况一样可能导致麦克风灵敏度的退化。
已经想到用上面提到的日本实用登录No.2548543中披露的麦克风来克服这个缺点。图10和11中示出了该装置的主要部分。
图10和11示出了图8中所示的现有技术中麦克风100的前板101a中接收声音孔101aa的改进结构。图10是在箭头C的方向上从图11中标出的剖面上看到的横截面图。
该改进的通孔包括圆形第一凹口101-1，其是在前板101a内如箭头A所示从其前面朝向后侧(如图10示出的从前板的下侧到上侧)切割到深度Q而形成的，该深度Q近似等于前板厚度P的一半，绕凹口的内围具有几个(如三个)沿圆周间隔开的接点部分101-2(参见图11)。然后，在前板101a内从其后面朝前侧切割到深度(P-Q+R)得到一个环形第二凹口101-3，该深度(P-Q+R)稍微大于前板厚度的剩余一半(P-Q)。
注意，这样形成第一和第二凹口101-3的大小，使得第二环形凹口的内径将接触第一圆形凹口101-1的外径，以使得该两个凹口将通过具有一定深度(R)的狭缝101-4彼此连通。可以理解的是，当形成环形凹口101-3时，通过接点部分101-2防止了环形凹口朝内余下的区域101-5与前板分开。
由于具有如上所述而形成的改进的接收声音孔(通孔)，外部空气中的砂砾就可以从前侧经过第一凹口101-1，进入具有一定深度(R)的狭缝101-4，然后通过第二凹口101-3到达FEP薄膜102。通过设定狭缝101-4的深度R小一些可以抑制砂砾的进入。
但是，这样改进的通孔必须通过在前板内从其相对的两侧以较高的对准精度切割两个凹口来形成，以通常在前板厚度的中部限定出狭缝101-4。不足的是，这样需要增加制造成本以及时间，并在制造中带来麻烦。此外，仅有狭缝101-4用来抑制砂砾的进入，砂砾进入的通路长度保持不变，即，实质上等于前板的厚度，使得这样改进的通孔由于抑制砂砾进入的作用有限而不适用。
发明内容
本发明针对前述现有技术的问题，目的在于提供一种麦克风，其可以抑制由于砂砾从外部进入到驻极体薄膜内而导致的灵敏度退化。
为了解决前述问题，根据本发明，在电容部分进行了改进，该电容部分包括作为一个电极的导电振动隔膜；作为相对电极的导电后电极板，其以缝隙的预定深度与隔膜平行相对并与隔膜隔开，在其间还具有一个导电绝缘间隔件；驻极体层，其形成在后电极板在隔膜侧的表面和隔膜在后电极板侧的表面中的任意一个上，还包括覆盖板，其固定到后电极板上，使得它覆盖住后电极板与隔膜侧表面相对的前表面，以限定出一改进的电容部分。该改进的电容部分容纳在盒内以组成一改进的驻极体电容麦克风。
在改进的电容部分内，覆盖板固定到后电极板上，要么以紧密接触的方式直接固定到后电极板上，或者使一环形盘状后电极板间隔件插入其中而固定到后电极板上。此外，后电极板和覆盖板分别具有形成在其上的通气孔，孔的位置彼此不对准，并在彼此紧密接触的情况下，紧密固定的表面中至少有一个具有形成在其上的连接狭缝，该连接狭缝垂直于通气孔的轴向延伸，并连接后电极板和覆盖板彼此位置不对准的通气孔，从而使驻极体薄膜通过连接狭缝和由狭缝这样连接的两个板的通气孔而与外部空气连通。可选择的，在覆盖板使一环形盘状后电极板间隔件插入其中而固定到后电极板上的情况下，形成在后电极板和覆盖板之间，并具有由后电极板间隔件限定的预定缝隙深度的缝隙或空间适于作为连接狭缝，从而使驻极体薄膜通过连接狭缝和由该狭缝连接的两个板的通气孔与外部空气进行通信。由于具有这样的结构，可以理解的是，砂砾从外部进入到驻极体薄膜的通路长度可以被延长到等于通过前板形成的作为接收声音孔的通气孔的深度加上通过后电极板形成的通气孔的深度(即，前板的厚度加上后电极板的厚度)并进一步加上连接狭缝长度的长度，并且，通过提供连接狭缝可以增强抑制砂砾进入的效果。结果，可以减小可以从外部进入到盒内部的砂砾到达驻极体薄膜。
此外，应该注意的是，由于隔膜置于形成在后电极板上的驻极体薄膜上，并具有插入在其间的环形间隔件，因此通过隔膜防止了已经通过方向性调声孔从外部进入到盒内的砂砾到达驻极体薄膜，其中，上述环形间隔件置于后电极板与前板相对的表面的外围上。
图1A-1F是示出了根据本发明改进的电容部分的结构的六种替换形式的横截面图；图2是示出了根据本发明第一实施例的麦克风结构的横截面图；图3是在图2中所示的方向A上看到的麦克风的底平面图；图4是沿图3中的线B-B截得的示出了适合于作为声阻狭缝的狭缝实例的横截面图；图5是示出了根据本发明第二实施例的麦克风结构的横截面图；图6是示出了根据本发明第三实施例的麦克风结构的横截面图；图7是示出了根据本发明第四实施例的麦克风结构的横截面图；图8是示出了传统的前驻极体型电容麦克风结构的横截面图；图9是示出了传统的后驻极体型电容麦克风结构的横截面图；图10是示出了改进了图8中所示的现有技术的另一现有技术实例中前板部分的横截面图；和图11是在图10中所示的方向A上看到的前板中间部分的平面图。
具体实施例方式
图1A-1F是示出了根据本发明改进的电容部分的结构的六种替换形式的横截面图。将参考这些图示首先说明本发明的原理。
如上面参考图8在“现有技术”部分所讨论的，前驻极体型电容麦克风包括一个电容部分，该电容部分包括构成一个电极的导电隔膜104；盒101的前板101a作为相反电极与隔膜平行相对，并与隔膜相隔一预定间距；驻极体薄膜形成在板104、101a的相对表面的任何一个(例如前板101a)上，该电容部分容纳在该导电盒101内。
通过改进刚才在上面描述的现有技术中的电容部分而提供了根据本发明的麦克风，用以限定一个如图1A中所示的改进了的电容部分40，并且将该改进了的电容部分40容纳在传导盒内。
这里盒10描述为具有圆柱杯的形式，这是因为盒的前板被看作是形成了电容部分的一个部件。应该理解的是，盒的构造不局限于圆柱杯的形式，大体上还可以是相对的两个末端开口的圆柱形。
改进了的电容部分40包括作为一个电极的导电性振动隔膜14、与隔膜平行相对并与隔膜相隔一预定间距的后电极板11、和形成在后电极板和隔膜相对表面的任何一个(例如后电极板11)上的驻极体薄膜12、以及以紧密接触的方式固定到后电极板外表面上的覆盖板41，后电极板必须要包括有通孔11a、11b作为通气孔。
覆盖板41还包括有通孔41a，但其在与后电极板上的通孔11a、11b不对准的位置上，狭缝41ad形成在覆盖板41与后电极板的表面进行紧密接触的那个表面上，以建立覆盖板41上的通孔41a和后电极板11上的通孔11a、11b之间的连通。
确定该狭缝从覆盖板的前述表面测量的深度、该狭缝的纵向长度及在垂直于其纵向长度方向上看到的狭缝的截面形状，以加强防止砂砾进入的效果。
在通过使用如上述得到的改进了的电容部分40而构成的麦克风中，可以理解的是，可以将砂砾从外部进入到驻极体薄膜的通道的长度延伸到等于形成在后电极板和覆盖板内的通气孔的深度加上连接狭缝的长度而得到的长度。这与通过连接狭缝自身起到抑制砂砾进入的效果一起，使得可以减小砂砾到达驻极体薄膜的可能性，该砂砾是可以找到从外部进入到盒内的通路的。
尽管图1A中示出了具有狭缝的改进了的电容部分40，该狭缝形成在覆盖板与后电极板的表面紧密接触的那个表面上，但该狭缝还可以形成在后电极板与覆盖板的表面紧密接触的那个表面上，以提供改进了的电容部分40-1，如图1B中所示，或者尽管未示出，但可以可选择地形成在两个板紧密接触的两个表面上。
尽管在前述实施例中，已经描述驻极体薄膜在隔膜侧后电极板的表面上形成，但它还可以形成在后电极板侧隔膜的表面上，如图1C中所示。同样在这个实例中，可以得到改进了的电容部分40-2，在该电容部分40-2中，狭缝形成在覆盖板紧密接触后电极板表面的那个表面上。或者，可选择地，可以得到改进的电容部分40-3，在该电容部分40-3中，狭缝形成在后电极板紧密接触覆盖板表面的那个表面上，如图1D所示。仍可选择地，尽管未示出，但狭缝可以形成在紧密接触的两个表面上。
用另一种可选择的方式，可以得到如图1E所示的改进了的电容部分40-4，在该电容部分40-4中，通过在覆盖板和后电极板之间插入一环形盘状导电(金属)后电极板间隔件42而将覆盖板固定到后电极板上，并且形成在后电极板和覆盖板之间的缝隙42ad适合于作为连接狭缝，该缝隙42ad具有由后电极板间隔件42所限定出的预定缝隙深度。尽管在图1E的这个实例中驻极体薄膜被描述成是形成在隔膜侧后电极板的表面上，但可以如图1F所示得到改进了的电容部分40-5，该电容部分40-5中，驻极体薄膜是形成在后电极板侧隔膜的表面上。
理想地，后电极板间隔件42是导电环形盘，其具有非常薄的厚度以恰好够限定出前述的缝隙深度。或者可选择地，如果希望通过非常薄的间隔件来限定缝隙深度，则可以通过金属板或其它任何一种合适的连接技术来使后电极板间隔件在后电极板上形成。
下面将参考附图描述本发明的各种实施例。应该注意的是，各个图中相同或相象的部分将用相同的参考数字或符号来表示，并将不再进行详细地讨论。
图2是示出了第一实施例的结构的横截面图，其中前驻极体型电容麦克风1是通过利用根据本发明改进了的电容部分40构成的，图3是在图2中所示的方向A上看到的麦克风1的底平面图。
如图2所示，第一实施例的麦克风1包括盒10、后电极板11、作为驻极体薄膜的FEP薄膜12、间隔件13、隔膜14、隔膜环15、基座16、FET17、片状电容18a、输出端19a、接地线19b、和FEP薄膜20。
盒10是由金属如铝制成的圆柱形带底杯形结构。如图2所示，圆柱形带底杯形结构的底(闭合壁)或称作前板10a是采用圆盘形式，在该圆盘的中心包括有一圆形通孔形式的接收声音孔10aa。最好是，该接收声音孔10aa的直径优选的是大约0.4mm到0.8mm。前板10a在其内表面形成有一狭缝10ad，该狭缝是一凹槽或一通道式空腔，其横跨接收声音孔10aa并与接收声音孔10aa相交延伸。狭缝10ad的中间部分与接收声音孔10aa开口的部分直接连通。尽管在与狭缝10ad的长度垂直的横截面上看去该狭缝10ad可以是三角形、方形、多边形、圆形、椭圆形或其它任何一种形状，但在以V形形成该狭缝并且垂直于其长度看去具有三角形横截面的情况下，该狭缝10ad可以被用作声阻狭缝。
图4是沿图3中的线B-B截得的示出了适合于作为声阻狭缝的狭缝实例的横截面图。
如图4所示，在这个实例中，前板10a在其内表面形成有一V形凹槽或通道，被包围在这个V形凹槽或通道和置于前板10a内表面上的后电极板11内的空间(横截面为空间三角形)作为狭缝10ad。在这个狭缝10ad被用作声阻狭缝的情况下，最好狭缝10ad的深度(或者狭缝缝隙)大约为5-到50μm。相反，当狭缝10ad不被用作声阻狭缝时，深度最好可以是50μm或更大。此外，对于直径大约为6mm的麦克风1来说，狭缝10ad的纵向尺寸最好可以是大约2.7mm到3.6mm，以使该狭缝是足够长以使接收声音孔10aa和通气孔11a、11b进行连通，但并不局限于该特定的范围，后面将描述通气孔11a、11b，并且最好，该狭缝的小尺寸(可以被称作宽度)对应于通气孔的直径尺寸，并可以例如在0.4mm到0.8mm的范围内，其中该狭缝与上述通气孔相连。
在这个实施例中，盒10的前板10a适合于作为覆盖板，其以紧密接触的方式固定到根据本发明改进了的电容部分40的后电极板11的外表面上。
即刻，可以很快看出，这种结构正好是‘双层’前板101a，该前板101a在图8所示的现有技术的前驻极体型电容麦克风中是作为后电极板，或者正好是在图8所示的现有技术实例中的前板101a和FEP驻极体薄膜102之间插入了一个辅助导电体层。但是，正如这之前对于本发明的原理所作的说明，应该理解的是，这种‘双层’结构带来了很大的灵活性，这对于本领域的技术人员都不能轻易地想到。
更特别的，如图2中所示，后电极板11置于前板10a的内表面上，使得可以与前板10a以紧密接触的方式进行电连接和机械连接。后电极板11是由黄铜、不锈钢或类似材料制成的导电板状结构(例如圆盘状)，FEP薄膜12置于后电极板11与前板10a相对一侧的表面上。应对FEP薄膜12进行极化处理，以在处理完该薄膜后使其变成一驻极体薄膜，并优选的使其厚度为大约5μm到30μm，更优选的为大约25μm。应该注意的是，尽管这里描述该驻极体薄膜是一FEP，但其它任何一种具有驻极体特性的聚合材料都可以用作驻极体薄膜。
此外，后电极板11包括有两个从其中心向外呈放射状的以一定间距设置的通气孔(通孔)11a、11b，并且这两个通气孔的位置不与接收声音孔10aa对准。如在图3和4中所表示的，这样构成并设置该通气孔11a、11b，使得通气孔11a、11b的一个末端与形成在前板10a上的狭缝10ad的相对末端重合。具有这种设置，就使得在后电极板11一侧的前板10a上接收声音孔10aa的开口被后电极板的接收声音孔覆盖部分11ab覆盖住了，同时在前板10a一侧的后电极板上通气孔11a、11b的开口分别被前板10a上的通气覆盖部分10ab、10ac覆盖住了，使得至少前板10a侧通气孔11a、11b的开口部分和至少后电极板11侧接收声音孔10aa的开口部分通过狭缝10ad彼此相连，该狭缝10ad包括垂直于这些孔轴向方向上的空腔，其方向是该狭缝的纵向，并且平行于两个板紧密接触的表面。
最好是，通气孔11a、11b的直径优选为大约0.4mm到0.8mm，从后电极板11的中心到通气孔11a、11b的距离优选为大约0.3mm到0.8mm，其中，整个麦克风1的直径为4mm到10mm。此外，最好是，后电极板11的厚度优选为大约0.2mm到0.8mm。从狭缝10ad相对的两个末端到接收声音孔10aa外围边缘的距离r优选为等于或大于通气孔11a、11b的直径，而更优选的是为大约0.9mm到1.3mm。通气孔11a、11b的数目并不局限于两个，而可以是多于或少于两个。此外，它们的形状并不局限于圆形，而最好是，为了频率特性，将通气孔11a和11b形成在关于接收声音孔10aa的中心对称的位置上。
间隔件13设置在FEP驻极体薄膜12的与后电极板11相对一侧的表面上。间隔件13是由聚合材料如PET制成的板状绝缘体，特别优选地，采用具有中心开口的圆形、环形盘(通常是环形)的形式。如图2中所示，这样设置间隔件13，使得它的外围边缘与后电极板11和FEP薄膜12的外围边缘重合，同时该间隔件的平面与FEP薄膜12接触。此外，这样构成并设置间隔件13，使得后电极板的通气孔11a、11b置于间隔件的中心开口内，使得通气孔11a、11b不被间隔件13封闭住。最好是，间隔件13的厚度为大约16μm到50μm，该间隔件13环形部分的宽度(外围和内围半径间的差值)为大约0.4mm到0.8mm。
隔膜14设置在间隔件13与后电极板11相对一侧的表面上。隔膜14是一导电膜，其包括聚合分子薄膜14a如PET和金属薄膜如镍(Ni)、铝(Al)、钛(Ti)或类似的蒸镀在聚合分子薄膜的一侧表面上以形成导电层14b。最好是，聚合分子薄膜的厚度为大约2μm到4μm，金属薄膜的厚度为大约200到300。
这样构成并设置隔膜14，使得其外围边缘与间隔件13的外围边缘重合，并将隔膜14置于间隔件13上，使导电层一侧(金属薄膜14b)面向隔膜环15。因此隔膜14被夹在并牢牢固定在隔膜环15和间隔件13之间，同时通过间隔件13的厚度与FEP薄膜12间隔开一预定缝隙。最好，这个缝隙大约为16μm到50μm。
隔膜环15是圆柱形构件，其可以由黄铜、不锈钢或类似材料制成。这样构成并设置隔膜环15，使得它的外围边缘与间隔件13的外围边缘重合，从而保护上面提到的隔膜14，并使环15与隔膜14的导电层14b进行电连接。最好，隔膜14的导电层14b例如通过导电粘合剂粘合到隔膜环15上。
尽管隔膜环15的高度依赖于整个麦克风1的高度，但最好是，对于高度为大约1到3mm的麦克风1来说，隔膜环15的高度为大约0.6mm到2.0mm。注意，隔膜环15可以是两个单独的环，分别置于隔膜14一侧和基座16一侧上。在这个实例中，隔膜14一侧上的环的高度最好为大约0.3mm到0.5mm，同时，基座16一侧上的环的高度最好为大约0.3mm到1.5mm(假设整个麦克风1的高度为大约1到3mm)。此外，最好是，隔膜环15的横向厚度(外围和内围半径间的差值)为大约0.4mm到0.8mm。
基座16置于隔膜环15与隔膜14相对的末端上。基座16是由绝缘体如玻璃环氧树脂(例如FR-4)或类似材料形成的盘状板，在其内表面提供有与隔膜环15进行电连接的布线(未示出)。此外，在基座16的内表面上安装有阻抗转换FET17和片状电容18a，它们通过布线(未示出)相互进行电连接以构成电路。基座16进一步包括有通孔16b、16c，其内表面形成有金属薄膜。形成在基座16内表面的电路的输出通过通孔16b与形成在基座16外表面的输出端19a进行电连接，同时，形成在基座16内表面的电路的GND通过通孔16c与设置在基座16外表面上的GND线19b进行电连接。而GND线19b又与盒10的例如一端10c进行电连接。最好是，基座16的厚度为大约0.2mm到0.8mm。
而且，基座16具有形成在其上的一个方向性调声孔16a。最好是，方向性调声孔16a的直径为0.3mm到1mm，且其设置在与基座16的中心相距大约1mm到2mm的位置上(对于整个麦克风1的直径为大约4mm到10mm的情况来说)。方向性调声孔16a的数目并不局限于一个，而可以是多于一个。此外，它的形状也并不局限于圆形。
如图2所示，盒10的圆柱形侧壁内表面上形成有一个绝缘体薄膜如FEP薄膜20。该FEP薄膜20的作用是用于防止隔膜环15和盒10彼此接触而使隔膜环15与盒10电气短路。最好是，该FEP薄膜20的厚度为大约5μm到20μm。其它任何一种适合的绝缘材料如PET都可以用作替代该FEP薄膜20。
进一步参考图2，盒10的开口后端(与前板10a相对的末端)被向内折叠作为折叠端部10c以牢牢地支持住基座16的一部分，从而后电极板11、FEP薄膜12、间隔件13、隔膜14、隔膜环15和基座16都被整个地夹在其中，并被容纳在折叠端部10c和前板10的内表面之间。
接下来，将通过实例描述制造图2的麦克风1的方法。
盒10例如，如通过压制过程形成了带有狭缝10ad和接收声音孔10aa的铝或类似材料的平面板。然后，以条形将绝缘体FEP薄膜20加热焊接到这样压制成的平面铝板上，紧接着拉制得到的平面铝板以形成圆柱形带底杯形盒10，该盒10具有作为闭合壁的前板10a。
后电极板11例如，将FEP薄膜12加热焊接到黄铜或类似材料的平面板上。在进行极化处理后，如通过压制过程和/或机压过程在得到的平面板上形成通气孔11a、11b，以形成后电极板11。
隔膜14例如，通过溅射过程将如Ti或类似的金属完全地沉积在如PET或类似的聚合分子片14a的一侧表面上而形成隔膜14。
装配例如，以指定的顺序逐步地将后电极板11、间隔件13、隔膜14、隔膜环15和基座16堆叠在前板10a的内表面上，并如上所述通过折叠盒10的后端部以将上述部件都牢牢地容纳在盒10内。
如上所述，在第一实施例中，具有通气孔11a、11b的后电极板11置于前板10a的内表面上，同时，被极化的FEP驻极体薄膜12置于后电极板11与前板10a相对的表面上，隔膜14与后电极板11相对地置于FEP驻极体薄膜12与后电极板11相对的表面上，同时绕FEP驻极体薄膜12相对表面的外围延伸的间隔件13插入在其中，从而构成了电容部分。
如前面所描述的，狭缝可以形成在前板10a和后电极板11紧密接触的表面中的任意一个表面上，第一实施例中，狭缝10ad形成在前板10a在后电极板11侧的表面上，分别通过前板10a的通气覆盖部分10ab、10ac覆盖住了前板10a一侧通气孔11a、11b的开口，同时，通过后电极板侧11覆盖住了后电极板11一侧接收声音孔10aa的开口，这样使得至少前板10a一侧通气孔11a、11b的开口部分和至少后电极板11一侧接收声音孔10aa的开口部分通过狭缝10ad而彼此连通。
由于具有这样的设置，砂砾从外部进入到FEP驻极体薄膜12的通路长度可以被延伸到与通过前板10a形成的接收声音孔10aa的深度加上后电极板11上通气孔11a、11b的深度并进一步加上狭缝10ad的长度所得到的长度相等。特别是，与孔的直径相比，附加的狭缝10ad使砂砾从接收声音孔10aa进入到FEP12的通路相对地变窄了，从而增强了防止砂砾进入的效果。结果，可以减小任何已从外部进入到盒的砂砾到达驻极体薄膜的可能性，从而可以抑制由于砂砾的进入而导致的麦克风1灵敏度的退化。
此外，防止了任何已通过方向性调声孔16a进入到盒的砂砾通过隔膜14到达FEP驻极体薄膜12，从而也可以防止由于砂砾通过这个通路的进入而导致的麦克风1灵敏度的退化。
进一步可以理解的是，如果狭缝10ad形成如V形的凹槽或空腔，以使得具有垂直于其长度的三角形横截面，则可以起到声阻狭缝的功能。
此外，如果麦克风1的结构中取消了方向性调声孔16a，则麦克风1可以表现出单向特性。
可选择地，通过形成不作为声阻狭缝的狭缝10ad并取消方向性调声孔16a，麦克风1可以表现出单向特性。
在另一种形式中，通过形成不作为声阻狭缝的狭缝10ad并提供方向性调声孔16a，麦克风1可以具有双向特性。
而且，在这个实施例中，由于将FEP驻极体薄膜12置于后电极板11上，而该后电极板11置于前板10a的内表面，因此与传统的后驻极体型麦克风相比，这样得到的麦克风可以具有高声音性能。
特别地，本发明不需要图8中所示的传统后驻极体型麦克风200中所需的环202，使得可以通过环202的厚度减小麦克风(减小麦克风的轮廓)。因此可以理解的是，本发明可提供用来减小麦克风的尺寸，并能同时保持传统后驻极体型麦克风的性能。
在此之前，环202最小需要0.2mm或比其大的厚度。其原因是，如果环202做得比其薄，则环202在麦克风200的压制(向内并向下折叠盒的开口端)期间在来自于基座209侧的压力作用下将变形，因此接合到环202上的隔膜204也将变形，结果有害地影响了声音性能。因此，与现有技术相比，取消了提供环202的需要的本实施例使得可以将麦克风的轮廓减小超过0.2mm。
可选择地，如果在不减小麦克风轮廓的情况下，将麦克风1的内部体积增加一个环202的体积，则可以相应地增强麦克风1的无方向性。结果，本发明使得可以在保持传统的后驻极体型麦克风的尺寸的同时提高麦克风的性能。
此外，通过取消环202可以减少所需的部件数量，因此可以减小制造成本以及各部分成本。
而且，在这个实施例中，由于隔膜14黏附接合到具有适当厚度的隔膜环15上，因此与现有技术中隔膜204接合到薄环202上的情况相比，压制步骤中隔膜14可以承受的变形可以大大地减小。
本领域的技术人员可以理解的是，本发明不局限于上述实施例。
例如，尽管在第一实施例中，狭缝10ad如图2所示形成在前板10a的内表面上，但狭缝11ad可以如图5中的第二实施例所示的麦克风50一样形成在后电极板11在前板10a侧的表面上，而不是在前板10a上形成狭缝。由于具有这样的设置，通过后电极板11的通气覆盖部分11ab覆盖住了后电极板一侧接收声音孔10aa的开口，同时通过前板10a的通气覆盖部分10ab和10ac覆盖住了前板一侧通气孔11a和11b的开口。
狭缝11ad可以是形成在后电极板11在前板10a侧的表面上的凹槽或空腔，以连接横跨接收声音孔10aa的所述两个通气孔11a和11b的开口，使得狭缝11ad的中间部分直接与接收声音孔10aa的开口部分连通。尽管狭缝11ad在垂直于其长度方向的横截面上看可以是三角形、方形、多边形、圆形、椭圆形或其它任何一种形状，但如果将其形成V形的凹槽或空腔，以在垂直于其长度方向的横截面上看为三角形，则狭缝11ad可以被用作为声阻狭缝。
图6示出了根据第三实施例的麦克风60，其中，通过后电极板11形成了通气孔11c，同时通过前板10a形成了两个接收声音孔10ba、10bb，这两个接收声音孔以预定间距从其中心向外呈放射状设置(在这两个板的通孔彼此不对准的位置)。由于具有这样的设置，通过前板10a的通气覆盖部分10bc覆盖住了前板侧通气孔11c的开口，同时通过后电极板11的通气覆盖部分覆盖住了后电极板侧两个接收声音孔10ba、10bb的开口。
这样，狭缝10ad形成在前板10a的内表面上，以连接后电极板侧两个接收声音孔10ba、10bb的开口，使得狭缝10ad的中间部分直接与前板10a侧通气孔11c的开口连通。
因此，通过狭缝10ad通气孔11c和接收声音孔10ba、10bb彼此连通。最好是，接收声音孔10ba和10bb置于关于前板10a的纵向中点对称的位置。在这个麦克风60中，可以理解的是，狭缝10ad可以以与图5中所示的实施例相同的方式形成在后电极板11上，而不是前板10a上(未示出)。
图7示出了根据第四实施例的麦克风70，其中，在前板10a的内表面和后电极板11在前板10a侧的表面上都没有形成狭缝，替代地，后电极板置于并固定到前板10a的内表面上，并具有一个环形盘状导电后电极板间隔件42插入在其间，使得具有由后电极板间隔件42确定的缝隙深度的缝隙42ad限定在后电极板和作为覆盖板的前板10a之间。前板10a通常在其中心形成包括有接收声音孔10aa的通孔，同时，后电极板11包括有两个通气孔11a、11b，它们从其中心向外呈放射状间隔预定间距(即，在孔11a、11b不与接收声音孔10aa轴向对准的位置)。由于具有这样的设置，分别通过前板10a的通气覆盖部分10ab、10ac覆盖住了前板10a一侧后电极板11的通气孔11a、11b的开口，同时，通过后电极板11的接收声音孔覆盖部分11ab覆盖住了后电极板11一侧前板10a的接收声音孔10aa的开口，而且在后电极板和前板(覆盖板)之间限定出的并具有由后电极板间隔件42确定的缝隙深度的缝隙42ad适合于作为前述连接狭缝，使得前板10a的接收声音孔10aa和后电极板11的两个通气孔11a、11b通过这个连接狭缝42ad彼此相连。
与其它的实施例一样，本实施例也可以有改进的形式，其中，后电极板包括有单个通气孔，而不是两个通气孔11a、11b，同时，前板10a包括有两个接收声音孔，来取代单个接收声音孔10aa，而且还有进一步的改进形式，其中，驻极体薄膜置于隔膜14在后电极板11侧的表面上，而不是置于后电极板11在隔膜14侧的表面上。(未示出)同样地，在这个实施例中，由后电极板和覆盖板之间的缝隙起到了连接狭缝的作用。可以理解的是，在两个板都非常薄，使得如果在板的任何一个表面上形成狭缝，则板的强度都将被极大地削弱的情况下，这个实施例是非常有用的。
如图7所示还限定连接狭缝或缝隙垂直于形成在覆盖板和后电极板上的通孔的轴向延伸，因此，显然地等效于其它实施例中的连接狭缝，在其它实施例中，该连接狭缝形成在以紧密接触的方式固定在一起的后电极板和覆盖板的表面中的任意一个或两者上。
如前面讨论的，根据本发明，具有形成在其上的接收声音孔的前板(覆盖板)置于并固定到具有形成在其上的通气孔的后电极板上，其中通气孔在不与前板的接收声音孔对准的位置，并且接收声音孔和通气孔通过在前板和后电极板之间限定出的狭缝在垂直于孔轴向的方向上彼此连通。由于具有这样的结构，砂砾从外部进入的通路的长度延长到大于两个板组合厚度的长度，从而防止了任何已经从外部进入到麦克风的砂砾到达驻极体薄膜。因此，可以减弱由于砂砾接触驻极体薄膜而导致的麦克风灵敏度的退化。
权利要求
1.一种驻极体电容麦克风，包括电容部分，该电容部分包括一个驻极体薄膜和两个对置的电极，该驻极体薄膜被提供并置于两个对置的电极之间；和将所述电容部分容纳在其内的盒；其特征在于所述两个电极中的一个包括一个导电隔膜；所述两个电极中的另一个包括一个导电后电极板，其位于与所述隔膜平行相对的位置，并通过一个电绝缘环形盘状电极间间隔件与所述隔膜隔开，在所述后电极板和所述隔膜之间具有由所述间隔件限定出的预定深度的间隙；所述驻极体薄膜形成在隔膜侧所述后电极板的表面和后电极板侧所述隔膜的表面中的任意一个表面上；以这样的方式将覆盖板固定到所述后电极板上，使得该覆盖板覆盖住了所述后电极板的与隔膜侧相对的表面；所述后电极板具有在其上形成的通气孔；所述覆盖板具有在其上形成的接收声音孔，这样设置该接收声音孔，使得它不与所述后电极板的通气孔对准；所述覆盖板覆盖住了在覆盖板一侧的所述后电极板上的所述通气孔的开口；所述后电极板覆盖住了在后电极板一侧的所述覆盖板上的所述接收声音孔的开口；和所述后电极板和所述覆盖板在其之间的分界部分具有一连接狭缝，该连接狭缝垂直于后电极板和覆盖板的所述孔的轴线延伸，并连接到所述两个板的孔上；从而，所述驻极体薄膜通过所述连接狭缝和由该狭缝连接的所述两个板的所述孔与外界空气连通，使得通过所述连接狭缝抑制了来自于外界空气的砂砾进入到达所述驻极体薄膜。
2.如权利要求1所述的麦克风，其中所述覆盖板以紧密接触的方式固定到所述后电极板上，并且所述连接狭缝形成在两个板紧密固定的表面中的至少一个上。
3.如权利要求2所述的麦克风，其中所述连接狭缝以一V形凹槽或空腔的形式形成在后电极板和覆盖板中任意一个的表面上，其中，连接狭缝的深度形成到小于或等于50μm，使得其作为一声阻狭缝。
4.如权利要求2所述的麦克风，其中所述盒采用导电圆柱杯的形式，具有作为所述覆盖板的前板；所述前板包括有作为接收声音孔的通气孔，所述后电极板以紧密接触的方式固定到所述前板的内表面上；所述驻极体薄膜置于所述后电极板与前板侧相对的表面上；所述前板覆盖前板一侧所述后电极板上的所述通气孔的开口；所述后电极板覆盖后电极板一侧所述前板上的所述接收声音孔的开口；并且所述连接狭缝形成在所述前板在后电极板侧的表面上。
5.如权利要求2所述的麦克风，其中所述盒采用导电圆柱杯的形式，具有作为所述覆盖板的前板；所述前板包括有作为接收声音孔的通气孔，所述后电极板以紧密接触的方式固定到所述前板的内表面上；所述驻极体薄膜置于所述后电极板与前板侧相对的表面上；所述前板覆盖前板一侧所述后电极板上的所述通气孔的开口；后电极板覆盖后电极板一侧所述前板上的所述接收声音孔的开口；并且所述连接狭缝形成在所述后电极板在前板侧的表面上。
6.如权利要求2所述的麦克风，其中所述盒采用导电圆柱杯的形式，具有作为所述覆盖板的前板；所述前板包括有作为接收声音孔的通气孔，所述后电极板以紧密接触的方式被固定到所述前板的内表面上；所述驻极体薄膜置于所述隔膜在后电极板侧的表面上；所述前板覆盖前板一侧所述后电极板上的所述通气孔的开口；所述后电极板覆盖后电极板一侧所述前板上的所述接收声音孔的开口；并且所述连接狭缝形成在所述前板在后电极板侧的表面上。
7.如权利要求2所述的麦克风，其中所述盒采用导电圆柱杯的形式，具有作为所述覆盖板的前板；所述前板包括有作为接收声音孔的通气孔，所述后电极板以紧密接触的方式被固定到所述前板的内表面上；所述驻极体薄膜置于所述隔膜在后电极板侧的表面上；所述前板覆盖前板一侧所述后电极板上的所述通气孔的开口；后电极板覆盖后电极板一侧所述前板上的所述接收声音孔的开口；并且所述连接狭缝形成在所述后电极板在前板侧的表面上。
8.如权利要求1所述的麦克风，其中所述覆盖板固定到所述后电极板上，同时一个环形盘状后电极板间隔件插入在所述覆盖板和所述后电极板之间；并且在所述后电极板和所述覆盖板之间限定出的间隙，并且该间隙具有由所述后电极板间隔件确定的间隙深度，该间隙适合于作为所述连接狭缝。
9.如权利要求8所述的麦克风，其中所述盒采用导电圆柱杯的形式，具有作为所述覆盖板的前板；所述前板包括有作为接收声音孔的通孔，所述后电极板被固定到所述前板的内表面上，同时一个环形盘状后电极板间隔件插入在所述前板和所述后电极板之间；所述驻极体薄膜置于所述后电极板与所述前板侧相反的表面上；并且形成在所述后电极板和所述覆盖板之间并具有由所述后电极板间隔件限定的预定间隙深度的间隙适合于作为所述连接狭缝。
10.如权利要求8所述的麦克风，其中所述盒采用导电圆柱杯的形式，具有作为所述覆盖板的前板；所述前板包括有作为接收声音孔的通孔，所述后电极板固定到所述前板的内表面上，同时一个环形盘状后电极板间隔件插入在所述前板和所述后电极板之间；所述驻极体薄膜置于所述隔膜与后电极板侧相对的表面上；并且形成在所述前板和所述后电极板之间并具有由所述后电极板间隔件限定的预定间隙深度的间隙适合于作为所述连接狭缝。
全文摘要
导电后电极板以紧密接触的方式固定到导电盒10的前板10a的内表面上，该导电盒10具有一接收声音孔10aa，该导电后电极板具有通气孔11a、11b，该通气孔11a、11b的位置不与接收声音孔对准，这些孔10a和11a、11b通过狭缝10ad进行连接。作为驻极体薄膜的极化FEP薄膜12置于后电极板11与前板10a相对的表面上，导电隔膜14置于FEP12与后电极板11相对的表面上，并在其间插入一间隔件13，该间隔件13环绕FEP12相对表面的外围延伸。这些部件都容纳在盒10内以构成驻极体电容麦克风，其能够抑制由于砂砾从外部进入到驻极体薄膜内而导致的灵敏度下降。
文档编号H04R19/01GK1523929SQ20031012493
公开日2004年8月25日 申请日期2003年12月3日 优先权日2002年12月3日
发明者井土俊朗, 山县博, 深田直辅, 小泽英树, 树, 辅 申请人:星电株式会社