[发明专利]丝带式麦克风的声电转换芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片，特别是涉及一种用于封装麦克风的丝带式麦克风的振膜芯片。

背景技术

由“声”“电”转换的方式区分，麦克风分为电容式、压电式，及丝带式(Ribbon MIC，也称为动圈式)三大类。

电容式麦克风的特征是可被声能作用的振膜是一电容，当声能作用在此振膜上时会使振膜产生振动(形变)，而使原本设计的电容发生变化，从而可将电容改变转换产生微小的电位差，再经过放大后送出可供后续应用的电子信号；压电式麦克风的特征是可被声能作用的振膜是由例如石英等的压电材料所构成的，当声能作用在振膜上时会因为压电材料的本身特性产生电流变化，从而转换可供后续应用的电子信号。

如图1、图2所示，丝带式麦克风1包含一个供声能穿透的壳座11、一组设置于该壳座11中并形成一个沿第一方向100磁场的磁力装置12、一片可以感应声能并产生对应形变的振膜13(Diaphragm)，及一可导电且对应于该磁场地设置在该振膜13上的音圈14(Voice Coil)，其特征是当声能作用在振膜13上会使振膜13产生振动(形变)，从而带动音圈14相对磁场位移，进而以音圈14切割磁力线产生感应电流，送出可供后续应用的电子信号。由于振膜13带动音圈14位移时切割磁力线的数目愈多，产生的感应电流也会愈大，麦克风的感度也会越好，所以振膜13、音圈14常会设计呈皱折丝带形式，进而得到更佳的感度。

以往丝带式麦克风1的制作，却会衍生下述缺失：

一、振膜与音圈体积尺寸与重量较大，会产生明显信号衰减：

由于丝带式麦克风1进行声电转换的主要机制是靠着振膜13感应声能的变化而带动音圈14，此一动作模式类似于卡车带动货柜移动的过程，货柜愈重，卡车愈难带动货柜移动，而当两者都开始动作后，卡车也愈不易在短时间、短距离完全煞车停止。

所以，对丝带式麦克风1而言，愈轻巧纤细的振膜13与音圈14越容易感受到愈微弱的声能变化，也愈容易在极短的时间里完全静止、再次动作，也就是感度愈高、频率响应特性愈好。

但是，受限于目前丝带式麦克风1的制作，特别是振膜13与音圈14的部分，绝大多数是以机械加工方式成型制作的，而因为机械加工有其尺寸极限，所以制作出的振膜13与音圈14仍嫌过重、过大，封装成的丝带式麦克风1也会因为振膜与音圈体积尺寸与重量较大，而在高、低频时会产生明显信号衰减的缺点。

二、音圈长度减少、降低丝带式麦克风的感度：

为解决上述问题，发明人曾以中国台湾公告第096116115号专利申请案“动圈式麦克风芯片的制造方法”与第96116113号专利申请案“麦克风芯片及动圈式麦克风”提出利用半导体制程与微机电技术制作出适用于封装成动圈式麦克风的动圈式麦克风芯片，从而大幅微型化振膜13与音圈14的体积尺寸与重量，有效地大幅降低动圈式麦克风的体积与重量，满足应用动圈式(丝带式)麦克风的电气产品往轻、薄、短、小发展的潮流趋势。

但是，发明人发现对丝带式麦克风而言，除了振膜13与音圈14的体积与重量会影响到感度之外，对应在磁场中位移的音圈14总长度也是一个重要的参数。

虽然利用半导体制程与微机电技术可以制作出微型的丝带式麦克风芯片，但是微型化的结果却会让动圈式麦克风芯片的音圈14长度减少、降低封装制得的丝带式麦克风的感度。

所以目前丝带式麦克风芯片仍有改进的空间需要发明人的持续研究改进，以提升封装制得的丝带式麦克风的感度与频率响应特性。

发明内容

本发明的目的，是在提供一种音圈质量固定时总长度增加而具有高感度的丝带式麦克风的声电转换芯片。

本发明的丝带式麦克风的声电转换芯片，该丝带式麦克风包含一可供声能穿透的壳座，及一组设置于该壳座中并形成一沿第一方向之磁场的磁力装置，该声电转换芯片封装在该壳座中，并包含一支撑框及一响应单元。

该支撑框与该磁力装置共同界定出一个具有一开口的振动空间。

该响应单元形成在该支撑框上，具有一以绝缘材料形成并连结在该支撑框顶面的振膜，及一以导体材料形成在该振膜上成薄层形式的音圈膜，该振膜包括一对应该开口的振动区域，及一由该振动区域周缘向外延伸并与该框架单元顶面连接的固定区域。