静电电容型转换器、音响传感器及传声器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种静电电容型转换器、音响传感器及传声器。具体而言，本发明涉及通过由可动电极(隔膜)和固定电极构成的电容器构造而构成的静电电容型转换器。
【背景技术】
[0002]近年来，要求传声器以高灵敏度检测小的声压到大的声压的声音。一般而言，如果传声器可以缩小谐波失真率，则就可以增大最大输入声压，且可以扩大其检测声压域(以下，称为动态范围)。但是，一般的传声器中，音响振动的检测灵敏度的提高和谐波失真率的降低处于折衷关系，难以保持从小音量(小声压)到大音量(大声压)的声音的广泛的动态范围。
[0003]在这种背景下，作为扩大传声器的动态范围的方法，专利文献I中公开有一种传声器，将隔膜分割成两部分，构成小音量、高灵敏度用的传感部和大音量、低灵敏度用的传感部。
[0004]图1 (A)是表示专利文献I中公开的传声器所使用的音响传感器11的构造的概略图。该音响传感器11中，隔膜被缝隙17分割成两部分，一隔膜(第一隔膜12a)具有比较大的面积，另一隔膜(第二隔膜12b)具有比较小的面积。固定电极13与第一隔膜12a及第二隔膜22b隔开空隙地相对，且固定电极13由背板14保持。该音响传感器11中，利用第一隔膜12a及与第一隔膜12a相对的固定电极13构成小音量、高灵敏度的第一传感部15a，利用第二隔膜12b及与第二隔膜12b相对的固定电极13构成大音量、低灵敏度的第二传感部15b。而且，以将来自音响传感器11的输出根据音量切换成来自第一传感部15a的输出和来自第二传感部15b的输出的方式，扩大传声器的动态范围。
[0005]专利文献1:专利第5252104号公报
[0006]在静电电容型的音响传感器中，隔膜大幅挠曲而与背板接触时，有时隔膜粘合于背板而不能返回(将这种现象称为粘贴(stick))。作为隔膜大幅挠曲而引起粘贴的情况，例如在对隔膜施加大音响的情况下，且在下落持久试验中对下落的音响转换器的隔膜施加大的压缩空气压(风压)的情况下，有时对音响传感器吹入较强的气息。
[0007]若隔膜粘贴于背板，则妨碍隔膜振动，因此，不能利用音响传感器检测音响振动。因此，图1(A)的音响传感器11中，在背板14上突设有具有均匀的突出长度的多个止动件16，利用止动件16防止隔膜12a、12b的粘贴。
[0008]但是，止动件16的长度(突出长度)影响隔膜12a、12b的难破损性(耐破损性)和难粘贴性(耐粘贴性)。根据图1(B)和图1(C)说明这一点。
[0009]在止动件16短的情况下，如图1⑶所示，非位移时的隔膜12a、12b和止动件16的间隔变大，因此，可使隔膜12a、12b大幅位移。另外，在施加相同的压力的情况下，第二隔膜12b相比第一隔膜12a大幅地位移。因此，第一隔膜12a易于与止动件16接触，但即使与止动件16接触，此时的弹性恢复力也大，第一隔膜12a易于从止动件16剥离(难以粘贴)。与之相对，第二隔膜12b的面积比较小，刚性大，因此，通常不会大幅位移。但是，在上述那样通过下落持久试验等施加大的压力负荷的情况下大幅位移。此时，若止动件16短时，则第二隔膜12b和止动件16的间隔变大，因此，第二隔膜12b与止动件16接触而大幅变形挠曲直到位移停止，第二隔膜12b易于破损。
[0010]在止动件16长的情况下，如图1(C)所示，非位移时的隔膜12a、12b和止动件16的间隔变窄，因此，隔膜12a、12b的位移被止动件16抑制。因此，即使对第二隔膜12b施加大的压力负荷，第二隔膜12b也不会大幅位移，第二隔膜12b不易大幅挠曲而不易破损。与之相对，在止动件16长的情况下，第一隔膜12a和止动件16的间隔变窄，因此，第一隔膜12a与止动件16接触时的弹性恢复力变小，第一隔膜12a不易从止动件16剥离而易于粘贴。
[0011]因此，在以往那样的止动件构造中，提尚耐粘贴性的要求和提尚隔I旲的耐破损性的要求处于折衷关系，不能同时满足耐粘贴性和耐破损性。
【发明内容】
[0012]本发明是鉴于所述课题而创立的，其主要的目的在于，提供一种具有多个传感部的静电电容型转换器、音响传感器及传声器，可兼得提高耐粘贴性的要求和提高隔膜的耐破损性的要求。
[0013]本发明的静电电容型转换器，其特征在于，至少具备:背板，其具有固定电极；隔膜，其经由空隙与所述背板相对且作为可动电极；第一止动件，其从所述背板的所述空隙侧的面和所述隔膜的所述空隙侧的面中的至少一面突出且具有第一突出长度；第二止动件，其从所述背板的所述空隙侧的面和所述隔膜的所述空隙侧的面中的至少一面突出且具有第二突出长度，所述隔膜和所述固定电极中的至少一方被至少分割成具有第一面积的第一区域和具有第二面积的第二区域，在所述第一区域构成由所述隔膜及所述固定电极构成的第一传感部，在所述第二区域构成由所述隔膜及所述固定电极构成的第二传感部，所述第一止动件设于所述第一传感部，所述第二止动件设于所述第二传感部，所述第一区域的所述第一面积比所述第二区域的所述第二面积大，所述第一止动件的突出长度比所述第二止动件的突出长度短。
[0014]根据本发明的静电电容型转换器，第一传感部中的分割的区域的面积即第一区域的面积比第二传感部中的分割的区域的面积即第二区域的面积大，设于第一传感部的第一止动件的突出长度比设于第二传感部的第二止动件的突出长度短。因此，在面积大而隔膜易于粘贴的第一区域，第一止动件的最大突出长度比较短。因此，在该区域，与第一止动件接触的状态的隔膜的位移变大，其弹性恢复力也变大，隔膜不易粘贴于第一止动件上。另夕卜，在面积小而隔膜易于破损的第二区域，第二止动件的最大突出长度比较长。因此，在该区域，即使在对隔膜施加高负荷的情况下，也可以利用第二止动件将隔膜的位移抑制得较小，可以使在隔膜上产生的内部应力或应力集中变小，因此，隔膜不易破损。其结果，可以在易于引起隔膜粘贴的区域中防止粘贴，且可以在易于产生隔膜破损的区域中防止隔膜破损，因此，作为整体，可以制作耐粘贴性和耐破损性优异的静电电容型转换器。
[0015]本发明的静电电容型转换器的某实施方式的特征在于，所述固定电极在所述第一传感部中与所述隔膜相对的区域和所述固定电极在所述第二传感部中与所述隔膜相对的区域构成一个平面。
[0016]本发明的静电电容型转换器的另一实施方式的特征在于，所述第二止动件的突出长度中最大的突出长度比所述第一止动件的突出长度中最大的突出长度长。
[0017]本发明的静电电容型转换器的又一实施方式的特征在于，所述第二止动件的突出长度中最小的突出长度比所述第一止动件的突出长度中最小的突出长度长。
[0018]本发明的静电电容型转换器的又一实施方式的特征在于，在所述第一传感部，所述第一止动件在所述隔膜的位移大的区域或与所述位移大的区域相对的区域变短，所述第一止动件在所述隔膜的位移小的区域或与所述位移小的区域相对的区域变长。
[0019]另外，在所述实施方式中，在所述第一传感部，包含所述第一止动件的多个止动件从所述背板突出，在所述第一传感部，也可以以所述多个止动件的前端沿着所述隔膜的某个变形状态的所述隔膜的形状排列的方式来选择所述止动件的突出长度。
[0020]本发明的静电电容型转换器的又一实施方式的特征在于，在所述第二传感部，所述第二止动件在所述隔膜的位移大的区域或与所述位移大的区域相对的区域变短，所述第二止动件在所述隔膜的位移小的区域或与所述位移小的区域相对的区域变长。
[0021]另外，在所述实施方式中，在所述第二传感部，包含所述第二止动件的多个止动件从所述背板突出，在所述第二传感部，也可以以所述多个止动件的前端沿着所述隔膜的某个变形状态的所述隔膜的形状排列的方式来选择所述止动件的突出长度。
[0022]本发明的静电电容型转换器的又一实施方式的特征在于，所述第二止动件比所述第一止动件粗。在设置突出长度较长的止动件的情况下，在与隔膜的止动件接触的部分集中应力，但也可以通过增粗该止动件来增大与隔膜的接触面积，使接触面的应力分散。
[0023]本发明的静电电容型转换器的又一实施方式的特征在于，具备包含所述第一止动件及所述第二止动件的多个止动件，所述第二止动件附近的止动件的数量密度比所述第一止动件附近的止动件的数量密度大。在设置突出长度较长的止动件的情况下，在与隔膜的止动件接触的部分集中应力，但可以通过增大该止动件的数量密度来增大接触面积，使接触面的应力分散。
[0024]本发明的静电电容型转换器的又一实施方式的特征在于，利用与所述背板相同的材料且通过与所述背板相同的工序制作所述第一止动件及所述第二止动件。根据该实施方式，止动件的制作容易，且也不会增加止动件的制作成本。
[0025]本发明的静电电容型转换器通过在所述背板上开口用于使音响振动通过的声孔，可以用作音响传感器。另外，本发明的音响传感器可以与电路部一起用作传声器。
[0026]此外，用于解决本发明的所述课题的方案具有适当组合以上说明的构成要素的特征，本发明可以进行该构成要素的组合而产生的多种变化。
[0027]根据本发明，在利用面积不同的多个传感部构成的静电电容型转换器中，即使在对隔膜施加高负荷的情况下，隔膜也不易粘贴于止动件，而提高耐粘贴性。另外，在对隔膜施加高负荷的情况下，可以防止在隔膜上集中大的应力，并提高静电电容型转换器的耐破损性。
【附图说明】
[0028]图1 (A)是