KR101498334B1 - 음향 에너지 변환기 - Google Patents
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Abstract
예시적인 음향 변환기가 제공된다. 모놀리식 반도체 층은 판, 둘 이상의 가요성 연장부, 및 지지 구조물의 적어도 일부를 규정한다. 판에 전달되는 음압은 가요성 연장부의 인장 변형을 초래한다. 가요성 연장부는 인장 변형에 반응하여 가변 전기 특성을 나타낸다. 음압에 대응하는 전기 신호는 가변 전기 특성으로부터 유도될 수 있고, 추가 사용을 위해 처리될 수 있다.
Description
음향 에너지는 물리적 매체를 통해서 파동 형태로 전파된다. 이러한 음향 에너지는 전파되는 주파수가 인간의 가청 범위 내에 있을 때 보통 사운드로서 지칭된다. 음향 에너지의 전자 검출은 녹음, 소나(sonar), 보건 과학 등을 포함하는 기술적 노력의 수많은 영역과 밀접한 관계가 있다.
마이크는 입사되는 음향 에너지에 따라 변하는 일부 전기 특성을 나타내는 변환기이다. 이러한 가변 전기 특성은 검출된 음향 에너지의 진폭, 주파수 및/또는 기타 양태를 모방하는 전기 신호이거나 또는 이 전기 신호로 쉽게 변환될 수 있다.
따라서, 후술하는 실시예는 마이크 설계의 개선을 위해 개발되었다.
본 발명에 의하면 마이크 및 기타 음향 변환기용 수단이 제공된다. 음압(acoustic pressure)의 영향 하에 판이 변위된다. 판으로부터 둘 이상의 휨부(flexure)가 각각의 방향으로 연장되며, 이들 휨부는 음압에 의한 인장 변형을 겪는다. 휨부는 하나 이상의 센서를 지지하거나, 또는 도핑되거나 아니면 인장 변형에 반응하여 가변 전기 특성을 나타내도록 구성된다. 휨부에 의해 나타나는 가변 전기 특성으로부터 음향 압력에 대응하는 전기 신호가 유도된다.
일 실시예에서, 장치는 판, 제 1 가요성 부분 및 제 2 가요성 부분을 규정하는 휨 층을 구비한다. 제 1 및 제 2 가요성 부분 각각은 판에 연통되는 음압에 반응하여 가변적인 전기 특성을 나타내도록 구성된다. 제 1 가요성 부분과 제 2 가요성 부분은 판으로부터 각각 반대 방향으로 연장된다.
다른 실시예에서, 마이크는 모놀리식(monolithic) 재료의 휨 층을 구비한다. 휨 층은 판, 제 1 가요성 연장부 및 제 2 가요성 연장부를 규정하도록 형성된다. 제 1 및 제 2 가요성 연장부는 판으로부터 각각 반대 방향으로 연장된다. 마이크는 또한 휨 층에 의해 규정되는 판을 커버하는 척추 층(spine layer)을 구비한다. 마이크는 척추 층을 커버하는 멤브레인 층을 추가로 구비한다. 제 1 및 제 2 가요성 연장부는 각각, 멤브레인에 입사되는 음압에 따라 변하는 전기 특성을 나타내도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 변환기는 입사되는 음압에 따라 변하는 전기 특성을 나타내도록 구성된다. 상기 변환기는 판, 제 1 연장부 및 제 2 연장부를 규정하도록 구성되는 모놀리식 반도체 층을 구비한다. 제 1 연장부와 제 2 연장부는 판으로부터 각각 반대 방향으로 연장된다. 제 1 연장부와 제 2 연장부의 각각은 전기 특성이 피에조저항(piezoresistive) 또는 압전 성질을 갖도록 구성된다. 모놀리식 반도체 층은 또한 지지 구조물의 적어도 일부를 규정한다. 지지 구조물은 판 근처에 음향 공동을 규정한다.
이제 본 발명의 예시적인 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 마이크의 평면도,
도 1a는 도 1의 마이크의 정면도,
도 1b는 도 1의 마이크의 측면도,
도 2는 일 실시예에 따른 휨 층의 등각도,
도 3은 다른 실시예에 따른 휨 층의 등각도,
도 4는 본 발명에 따른 예시적인 마이크 작동의 측면 단면도,
도 5는 일 실시예에 따른 시스템의 블록선도.
도 1은 일 실시예에 따른 마이크의 평면도,
도 1a는 도 1의 마이크의 정면도,
도 1b는 도 1의 마이크의 측면도,
도 2는 일 실시예에 따른 휨 층의 등각도,
도 3은 다른 실시예에 따른 휨 층의 등각도,
도 4는 본 발명에 따른 예시적인 마이크 작동의 측면 단면도,
도 5는 일 실시예에 따른 시스템의 블록선도.
(제 1 예시적 실시예)
도 1은 일 실시예에 따른 마이크 요소(마이크)(100)의 평면도이다. 마이크(100)의 정면도 및 측면도인 도 1a 및 도 1b도 동시에 참조한다. 마이크(100)는 멤브레인(102)을 구비한다. 멤브레인(102)은 비제한적인 예로서 니켈, 탄탈 알루미늄 합금, 규소 질화물, 규소 산화물, 규소 산질화물, Si, SU-8 또는 다른 감광성 폴리머 등과 같은 임의의 적합한 반가요성(semi-flexible) 재료로 형성될 수 있다. 다른 재료도 사용될 수 있다. 멤브레인(102)은 마이크(100)의 통상적인 작동 중에 음향 에너지(예를 들면, 음파 등)가 입사되도록 배치된다.
멤브레인(102)은 하나 이상의 관통 개구 또는 통기공(vent)(104)을 규정하도록 형성된다. 각각의 통기공(104)은 마이크(100)의 통상적인 작동 중에 주위 기체(예를 들면, 공기 등)가 통과할 수 있도록 구성된다. 마이크(100)의 작동에 대한 추가 상세는 이하에 제공된다.
마이크(100)는 또한 척추부(척추 층)(106)를 구비한다. 척추부(106)는 멤브레인에 접합되며, 일반적으로 멤브레인(102) 아래에 놓인다. 척추부(106)는 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 통상적인 실시예에서, 척추 층(106)은 규소, 규소 산화물 또는 다른 적합한 반도체 재료로 형성된다. 어느 경우에나, 척추부(106)는 마이크(100)에 추가적인 구조적 강성 및 강도를 제공하도록 구성된다.
마이크(100)는 추가로 휨 층(108)을 구비한다. 휨 층(108)은 규소, 반도체 재료 등과 같은 임의의 적합한 재료로 형성된다. 다른 재료도 사용될 수 있다. 휨 층(108)은 또한 한 쌍의 가요성 연장부(또는 휨부)(110)를 규정하도록 구성된다. 가요성 연장부(110)는 휨 층(108)으로부터 각각 반대 방향으로 연장된다.
각각의 휨부(110)는 멤브레인(102)에 입사되는 음압의 영향 하에 가요적으로 변형하도록 구성된다. 변형은 이후, 음압에 반응하여 가변 전기 특성을 나타내는 하나 이상의 센서(도 1 내지 도 1b에는 도시되지 않음)에 전달된다. 다른 실시예에서, 각각의 휨부(110)는 피에조저항 또는 압전 특성을 나타내도록 도핑되거나 아니면 개질되며, 이러한 개별 센서들은 포함되지 않는다. 어느 경우에나, 각각의 휨부(110)의 전기 특성은, 멤브레인(102)에 입사되는 음압에 대응하는 전기 신호가 유도되도록 다른 회로(도시되지 않음)에 전기적으로 결합될 수 있다.
휨부(110)를 포함하는 휨 층(108)은 통상적으로 규소와 같은 반도체로 형성되며(반드시 그렇지는 않음), 마스킹, 에칭 등과 같은 공지 기술을 사용하여 성형된다. 한 쌍의 휨부(110)는 휨 층(108)을 주위 지지 구조물(도시되지 않음)에 기계적으로 결합시킨다. 하나 이상의 실시예에서, 지지 구조물(도시되지 않음)과 휨 층(108)[가요성 연장부(110)를 포함]은 속성상 연속적이며, 에칭, 절단되거나 또는 아니면 재료의 모놀리식 층으로 형성된다.
척추부(106)는 휨 층(108)의 대부분의 영역 위에 배치되어 이 영역에 연속적으로 접합되는 재료의 연속 시트 또는 층이다. 따라서, 척추부(106)는 휨 층(108)을 그 휨부(110)를 제외하고 전부 커버한다. 이어서, 멤브레인(102)이 척추부(106) 위에 놓이고 척추부에 연속적으로 접합된다. 멤브레인(102)은 척추부(106)의 영역을 넘어서 그 밖으로 연장되는 전체 영역에 의해 규정된다. 마이크(100)의 일 실시예의 예시적이며 비제한적인 치수가 하기 표 1에 제공된다(1㎛ = 1×10-6m).
| 요소 | 폭 | 길이 | 두께 |
| 멤브레인(102) | 400㎛ | 400㎛ | 0.1㎛ |
| 척추부(106) | 300㎛ | 300㎛ | 6㎛ |
| 휨부(110) | 6㎛ | 25㎛ | 2㎛ |
휨 층(108)의 상당 부분은 그 위에 배치되는 척추부(106)와 동일한 면적 치수임을 알아야 한다. 휨 층(108)의 이 상당 부분은 본 명세서에서 휨 층(108)에 대한 "판 영역" 또는 "판"으로 지칭된다.
(제 2 예시적 실시예)
도 2는 일 실시예에 따른 예시적이며 비제한적인 휨 층(200)의 등각도이다. 휨 층(200)은 비제한적인 예로서 멤브레인(예를 들어, 102), 척추부(예를 들어, 106) 등과 같은 다른 요소(도시되지 않음)를 포함하는 마이크(예를 들면, 100)의 일부인 것으로 이해된다. 따라서, 휨 층(200)은 본 발명에 따른 큰 마이크 구조물의 일부이며, 다양한 관련 요소들은 간명함을 위해 도시되지 않았다. 휨 층(200)은 전체 모놀리식 구조가 후술하듯이 규정되도록 규소로 형성된다.
휨 층(200)은 판 영역(판)(202)을 규정한다. 판(202)은 휨 층(200)의 대부분(즉, 재료 대부분)을 차지한다. 판(202)은 대응 영역의 재료의 척추 층(도시되지 않음)에 접합되는 것으로 이해된다.
휨 층(200)은 또한 한 쌍의 가요성 연장부(또는 휨)(210)를 규정한다. 가요성 연장부(210)는 각각의 대향 에지(212, 214)에서 휨 층(200)으로부터 연장된다. 따라서, 가요성 연장부(210)는 판(202)으로부터 각각의 반대 방향으로 연장된다. 가요성 연장부(210)는 판(202)을 지지 구조물(216)에 결합시킨다. 가요성 연장부(210)는 음압(218)의 영향 하에 인장 변형을 나타내도록 구성되며, 이중 화살표(220)로 도시된바와 같이 판(202)의 변위를 초래한다.
가요성 연장부(210) 각각은 복수의 피에조저항 센서(222)를 지지한다. 피에조저항 센서(222)는 각각, 휨 층(200)의 판(202)에 전달되는 음압(218)에 따라 변하는 전기 저항을 제공하도록(즉, 전기 특성을 나타내도록) 구성된다. 대응 전기 저항은, 검출된 음압(218)이 적절히 활용될 수 있도록 필요에 따라 전기 신호 유도, 증폭, 필터링, 디지털 양자화, 신호 처리 등을 위해 다른 전자 회로(도시되지 않음)에 결합되는 것으로 이해되고 있다.
도 2에는 모두 두 개의 피에조저항 센서(222)가 도시되어 있다. 다른 실시예에서는, 다른 개수의 피에조저항(또는 압전) 센서가 사용된다. 또 다른 실시예(도시되지 않음)에서, 가요성 연장부는 도핑되거나 아니면 연통되는(즉, 전달되거나 결합되는) 음압에 따라 변하는 피에조저항, 압전 또는 기타 전기 특성을 나타내도록 수정된다.
통상적인 작동 중에, 음압(218)은, 휨 층(200) 위에 놓이고 휨 층에 기계적으로 결합되는 멤브레인에 입사된다. 유사한 도시를 위해 도 1 내지 도 1b를 참조한다. 음압(218)은 진폭 및 주파수를 포함하는 각종 특성에 의해 정해지는 것으로 이해되고 있다. 또한, 음압(218)의 진폭, 주파수, 및/또는 기타 특성은 본질적으로 일정하거나 시간-변화적일 수 있다. 멤브레인은 음압(218)을 척추부에 결합 또는 연통시키며, 상기 척추부는 다시 음압(218)을 휨 층(200)의 판(202)에 연통시킨다.
휨 층(200)은 가요성 연장부(210)의 인장 변형에 의해 위치 이동한다. 휨부(210)의 인장 변형은 또한 두 개의 피에조저항 센서(222)에 결합되며, 이들 센서는 대응적으로 변화하는 전기 저항을 생성함으로써 반응한다. 전기 저항 또는 신호는 배선 또는 기타 적합한 전도 경로에 의해 전자 회로(도시되지 않음)에 결합되는 것으로 이해되고 있다. 전술했듯이, 피에조저항 센서(222)는 작동 중에 최대 변형을 겪도록 각각의 연장부(210)의 단부 근처에 배치된다.
휨 층(200)[판(202)과 휨부(210)를 포함], 및 지지 구조물(216)의 적어도 일부는 반도체 재료의 단일 층으로 형성된다. 따라서, 휨 층(200) 및 지지 구조물(216)은 에칭, 절단 및/또는 기타 적절한 작업에 의해 형성되는 모놀리식 구조물이다. 통상적인 비제한적인 실시예에서, 지지 구조물(216) 및/또는 기타 재료(도시되지 않음)는 그 내부에서 판(202)이 휨부(210)에 의해 현수되는 음향 공동을 규정한다. 판(202)을 지지하기 위한 다른 구조도 사용될 수 있다. 이러한 음향 공동에 관한 추가 예시적인 상세는 이하에 제공된다.
(제 3 예시적 실시예)
도 3은 일 실시예에 따른 예시적이며 비제한적인 휨 층(300)의 등각도이다. 휨 층(300)은 비제한적인 예로서 멤브레인(예를 들어, 102), 척추부(예를 들어, 106) 등과 같은 다른 요소(도시되지 않음)를 포함하는 마이크(예를 들면, 100)의 일부인 것으로 이해된다. 따라서, 휨 층(300)은 본 발명에 따른 큰 마이크 구조물의 일부이며, 다양한 관련 요소들은 간명함을 위해 도시되지 않았다. 휨 층(300)은 전체 모놀리식 구조가 후술하듯이 규정되도록 규소로 형성된다.
휨 층(300)은 판(302)과 네 개의 가요성 연장부(또는 휨부)(304)를 구비한다. 가요성 연장부(304)는 판(302)으로부터 각각 다른 방향으로 연장된다. 휨부(304)의 각각은 도핑되거나 아니면 피에조저항 특성을 나타내도록 수정된다. 이들 피에조저항 특성은 간명함을 위해 개별 구역(306)으로 도시되어 있다. 그러나, 반도체 분야의 당업자라면, 각각의 휨부(304)에 대한 이러한 피에조저항 도핑 또는 기타 수정이 소망 성능을 달성하기 위해 체적 및 상대 형상을 변경하는 것을 수반할 수 있음을 알 것이다.
어느 경우에나, 네 개의 휨부(304)는 판(302)에 연통되는 음압(308)에 따라 변하는 전기 저항을 나타내도록 구성된다. 판(302)은 네 개의 가요성 연장부(304)에 의해 지지 구조물(310)에 기계적으로 결합되어 이 지지 구조물에 의해 지지된다. 작동 중에 도핑된 구역(306)에 최대 변형이 결합되도록 도핑된 구역(306)은 통상 각각의 휨부(304)의 단부 근처에 위치하지만, 반드시 그렇지는 않다.
통상적인 작동 중에, 음압(308)은, 휨 층(300)의 판(302) 위에 놓이고 이 판에 기계적으로 결합되는 멤브레인에 입사된다. 유사한 도시를 위해 도 1 내지 도 1b를 참조한다. 음압(308)은, 본질적으로 일정하거나 시간-변화적일 수 있는 각종 특성에 의해 규정되는 것으로 이해되고 있다. 멤브레인은 음압(308)을 척추부에 결합 또는 연통시키며, 상기 척추부는 다시 음압(308)을 판(302)에 연통시킨다. 이러한 음압(308)은 이중 화살표(312)로 도시되는 바와 같이 판(302)의 변위를 초래한다.
가요성 연장부(304)의 인장 변형에 의해 판(302)의 변위가 발생한다. 휨부(304)의 인장 변형은 또한 피에조저항 구역(306)에 결합되며, 이들 구역은 대응적으로 변화하는 전기 저항을 생성함으로써 반응한다. 이들 전기 저항 또는 신호는 배선 또는 기타 적합한 전도 경로에 의해 전자 회로(도시되지 않음)에 결합되는 것으로 이해되고 있다.
휨 층(300)[판(302)과 네 개의 휨부(304)를 포함], 및 지지 구조물(310)의 적어도 일부는 반도체 재료의 단일 층으로 형성된다. 따라서, 휨 층(300) 및 지지 구조물(310)은 에칭, 절단 및/또는 기타 적절한 작업에 의해 형성되는 모놀리식 구조물이다. 통상적인 비제한적인 실시예에서, 지지 구조물(310) 및/또는 기타 재료(도시되지 않음)는 그 내부에서 판(302)이 휨부(304)에 의해 현수되는 음향 공동을 규정한다. 판(302)을 지지하기 위한 다른 구조도 사용될 수 있다. 이러한 음향 공동에 관한 추가 예시적인 상세는 이하에 제공된다.
(예시적 작동)
도 4는 예시적이며 비제한적인 작동 조건 하의 일 실시예에 따른 마이크 요소(마이크)(400)를 도시하는 측면 단면도이다. 마이크(400)는 멤브레인(402)을 구비한다. 멤브레인(402)은, 입사되는 음압(404)의 영향 하에 가요적으로 변형(strain)시키고 음압(404)이 부재하면 실질적으로 평면적인 휴지 상태로 복귀하도록 구성되는 반강성적인 속성을 갖는다.
마이크(400)는 또한 척추 층(406) 및 휨 층(408)을 구비한다. 휨 층(408)은 한 쌍의 가요성 연장부 또는 휨부(410)를 규정하도록 구성(즉, 형성)된다. 멤브레인(402), 척추 층(406) 및 휨 층(408)은 대응 재료 층으로부터 에칭, 절단, 및/또는 기타 반도체 제조 분야의 당업자에게 공지된 다른 적합한 기술에 의해 규정된다. 마이크(400)는 규소 또는 기타 반도체 재료의 기저 기판(412)을 구비한다.
마이크(400)의 각 재료 층은 음향 공동(414)이 규정되도록 형성된다. 음향 공동(414)은 멤브레인(402) 내에 형성된 하나 이상의 통기공(416)에 의해서 뿐 아니라 통기공(420)으로 이어지는 통로(418)에 의해서 마이크(400) 주위의 주변 환경에 유체 결합된다. 다른 실시예에서는, 통로 및/또는 통기공의 다른 조합이 사용될 수 있다. 주위 기체(예를 들면, 공기 등)는 마이크(400)의 정상 작동 중에 통기공(416)에 의해 음향 공동(414)에 출입할 수 있다.
휨 층(408)은 주위 재료 층에 결합되고 이 층에 의해 지지되며, 상기 재료 층으로부터 한 쌍의 휨부(410)에 의해 형성된다. 또한, 멤브레인(402)은 척추 층(406) 및 휨 층(408)과 중첩되며, 마이크(400)의 재료 층의 적어도 일부 위에서 외측으로 연장된다. 이어서, 척추 층(406)은 이를 형성하는 재료 층과 별개로 규정된다. 이런 식으로, 휨 층(408)은 일반적으로 음향 공동(414) 내에서 현수(즉, 지지)된다.
전술했듯이, 음압(404)은 멤브레인(402)에 입사된다. 음압(404)은 척추 층(406)에 의해 휨 층(408)에 결합(즉, 연통)된다. 음압(404)에 반응하여, 마이크 요소(400)는 휨부(410)의 인장 변형뿐 아니라 멤브레인(402)의 굴곡에 의해서 변위된다.
휨부(410)는 입사되는 음압(404)에 따라 변하는 전기 특성을 포함하는(즉, 나타내는) 것으로 이해된다. 이 특성은 피에조저항 및/또는 압전 성질을 가질 수 있으며, 하나 이상의 적절한 센서[도시되지 않음; 도 2의 센서(218) 참조] 및/또는 도핑[도시되지 않음; 도 3의 피에조저항 구역(306) 참조] 또는 각각의 휨부(410)의 기타 처리에 의해 제공될 수 있다. 어느 경우에나, 음압(404)에 대응하는 전기 신호는 휨부(410)의 전기 특성에 의해 유도된다.
(예시적 시스템)
도 5는 다른 실시예에 따른 시스템(500)을 도시하는 블록선도이다. 이 시스템(500)은 본 발명의 사상을 이해하기 위해 도시된 것이며, 속성상 예시적이고 비제한적인 것이다. 따라서, 여러가지 다른 시스템, 작동 시나리오 및/또는 환경이 사용될 수 있다.
상기 시스템은 마이크(502)를 구비한다. 마이크(502)는 본 발명에 따라 멤브레인, 척추 층 및 휨 층을 구비한다. 이해를 위해서, 마이크(502)는 도 1의 마이크(100)의 요소들과 일치하는 요소들을 구비하는 것으로 가정된다. 본 발명에 따른 다른 구성도 사용될 수 있다. 상기 시스템(500)은 또한 증폭기(504) 및 신호 처리 회로(506)를 구비한다.
통상적인 작동에서, 마이크(502)는 입사 음향 에너지(508)에 반응하여 증폭기(504)에 전기 신호(즉, 가변 전기 특성)를 제공한다. 증폭기(504)는 전기 신호의 진폭 및/또는 파워를 증가시키며, 이는 다시 신호 처리 회로(506)에 제공된다. 이어서, 신호 처리 회로(506)는 요구되는 임의의 적합한 신호 처리에 따라, 증폭된 전기 신호를 디지털 양자화하고, 이 신호를 필터링하며, 그 신호 내의 특정 내용을 확인 및/또는 검출하는 등을 수행한다. 처리된 신호는 이후 필요에 따라 임의의 적합한 사용에 놓일 수 있다(예를 들면, 기록되거나, 오실로스코프 등의 계기에 의해 표시되거나, 스피커 등에 의해 가청화됨). 신호 처리 분야의 당업자는, 음압(508)을 나타내는 전기 신호가 유도되면 수많은 처리 단계가 수행될 수 있으며 본 발명의 이해를 위해서 추가 노력이 필요하지 않다는 것을 알 것이다.
하나 이상의 실시예에서, 본 발명에 따른 마이크(즉, 음향 변환기)는 통합 기기의 일부로서 형성된다. 이러한 실시예에서, 예를 들어, 증폭, 신호 처리, 및/또는 기타 회로는 공통 기판(또는 다이) 상의 마이크 요소들과 함께 형성된다. 이런 식으로, 본 발명은 마이크로 전자기계(MEMS)의 수많은 형태의 일부로서 통합될 수 있다.
일반적으로, 상기 설명은 예시적이고 비제한적이도록 의도된다. 제시된 예들 이외의 많은 실시예 및 적용예는 상기 설명을 숙독한 당업자에게 자명할 것이다. 발명의 범위는 상기 설명을 참조하여 결정되지 않아야 하며, 대신에 청구범위와, 이러한 청구범위가 부여하는 균등한 전체 범위를 참조하여 결정되어야 한다. 본 명세서에 논의된 분야에서는 장래 발전이 이루어질 것이며, 개시된 시스템 및 방법은 이러한 장래 실시예에 포함될 것으로 예상 및 의도된다. 요약하면, 본 발명은 수정 및 변경될 수 있으며 하기 청구범위에 의해서만 제한됨을 알아야 한다.
Claims (15)
- 척추 층과,
상기 척추 층에 접합되어서 상기 척추 층에 음압을 연통시키는 멤브레인 층과,
상기 척추 층이 접합되고, 판과 제 1 가요성 부분 및 제 2 가요성 부분을 규정하는 휨 층을 포함하며,
상기 척추 층은 상기 멤브레인 층을 통해서 상기 척추 층에 연통된 음압을 상기 판에 연통시키며,
상기 제 1 및 제 2 가요성 부분 각각은 상기 척추 층을 통해서 상기 판에 연통된 음압에 반응하여 상기 제 1 및 제 2 가요성 부분의 인장 변형으로 인해 야기된 가변 전기 특성을 나타내도록 구성되고, 상기 제 1 가요성 부분과 제 2 가요성 부분은 상기 판으로부터 똑바로 각각 반대 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는
장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 판은 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는
장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 휨 층은 상기 제 1 및 제 2 가요성 부분 양자의 방향에 직교하는 방향으로 판으로부터 연장되는 제 3 가요성 부분을 규정하며, 상기 제 3 가요성 부분은 판에 연통되는 음압에 반응하여 가변 전기 특성을 나타내도록 구성되는 것을 특징으로 하는
장치. - 제 1 항에 있어서,
음향 공동을 규정하는 지지 구조물을 더 포함하며, 상기 판은 상기 제 1 가요성 부분과 제 2 가요성 부분에 의해 상기 지지 구조물에 결합되고 상기 음향 공동 내에 지지되는 것을 특징으로 하는
장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 휨 층은 판과 제 1 가요성 부분 및 제 2 가요성 부분을 구비하고, 상기 지지 구조물의 적어도 일부는 모놀리식 반도체 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는
장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 척추 층은, 상기 판을 포함하지만 상기 제 1 가요성 부분이나 상기 제 2 가요성 부분은 포함하지 않는 휨 층의 부분을 커버하는 것을 특징으로 하는
장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 척추 층은 제 1 영역에 의해 규정되고, 상기 멤브레인 층은 상기 제 1 영역보다 큰 제 2 영역에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는
장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 가요성 부분과 상기 제 2 가요성 부분은 각각 적어도 하나의 피에조저항 센서 또는 압전 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는
장치. - 마이크에 있어서,
모놀리식 재료의 휨 층으로서, 판을 규정하고, 상기 판으로부터 각각 반대 방향으로 연장되는 제 1 가요성 연장부 및 제 2 가요성 연장부도 규정하는, 상기 휨 층과,
상기 휨 층의 판을 커버하는 척추 층과,
상기 척추 층을 커버하는 멤브레인 층을 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 가요성 연장부 각각은, 상기 멤브레인 층에 입사되어 상기 멤브레인 층을 통해 연통되고 상기 척추 층을 통해 상기 판에 연통되는 음압에 따라 변하는 전기 특성을 나타내도록 구성되고, 상기 판에 연통된 음압은 상기 제 1 및 제 2 가요성 연장부의 인장 변형을 야기하여 전기적 특성이 나타나게 하는 것을 특징으로 하는
마이크. - 제 10 항에 있어서,
지지 구조물을 더 포함하며, 상기 제 1 가요성 연장부와 상기 제 2 가요성 연장부는 각각 상기 지지 구조물에 판을 기계적으로 결합시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는
마이크. - 제 11 항에 있어서,
상기 지지 구조물은 음향 공동을 규정하도록 구성되고, 상기 판은 상기 제 1 가요성 연장부 및 상기 제 2 가요성 연장부에 의해 음향 공동 내에 지지되는 것을 특징으로 하는
마이크. - 제 10 항에 있어서,
상기 휨 층은 상기 판으로부터 상기 제 1 및 제 2 가요성 연장부의 방향과는 다른 방향으로 연장되는 제 3 가요성 연장부도 규정하며, 상기 제 3 가요성 연장부는 상기 멤브레인 층에 입사되는 음압에 따라 변하는 전기 특성을 나타내도록 구성되는 것을 특징으로 하는
마이크. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 가요성 연장부 및 제 2 가요성 연장부 각각은 상기 전기 특성이 멤브레인 층에 입사되는 음압에 따라 변하는 저항 또는 전압이도록 구성되는 것을 특징으로 하는
마이크. - 입사되는 음압에 따라 변하는 전기 특성을 나타내도록 구성되는 변환기에 있어서,
척추 층과,
상기 척추 층에 접합되어서 상기 척추 층에 음압을 연통시키는 멤브레인 층과,
상기 척추 층이 접합된 모놀리식 반도체 층을 포함하고,
상기 모놀리식 반도체 층은,
판과,
상기 판으로부터 각각 반대 방향으로 연장되는 제 1 연장부 및 제 2 연장부와,
상기 판 근처에 음향 공동을 형성하는 지지 구조물을 포함하고,
상기 척추 층은 상기 멤브레인 층을 통해서 상기 척추 층에 연통된 음압을 상기 판에 연통시키며,
상기 제 1 및 제 2 연장부 각각은, 전기 특성이 피에조저항 또는 압전 성질이고 상기 척추 층을 통해 상기 판에 연통된 음압에 반응하여 발생된 상기 제 1 및 제 2 연장부의 인장 변형에 의해 야기되도록 구성되는 것을 특징으로 하는
변환기.
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