Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5283185B2 - Electret manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5283185B2 - Electret manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents

Electret manufacturing method and manufacturing apparatus thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5283185B2
JP5283185B2 JP2009119217A JP2009119217A JP5283185B2 JP 5283185 B2 JP5283185 B2 JP 5283185B2 JP 2009119217 A JP2009119217 A JP 2009119217A JP 2009119217 A JP2009119217 A JP 2009119217A JP 5283185 B2 JP5283185 B2 JP 5283185B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ionizing radiation
electret
dielectric
electrode
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009119217A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010267884A (en
Inventor
啓 萩原
正英 後藤
利文 田島
賢一 樹所
功修 安野
秀和 児玉
義則 井口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rion Co Ltd
Japan Broadcasting Corp
NHK Engineering System Inc
Original Assignee
Rion Co Ltd
Japan Broadcasting Corp
NHK Engineering System Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rion Co Ltd, Japan Broadcasting Corp, NHK Engineering System Inc filed Critical Rion Co Ltd
Priority to JP2009119217A priority Critical patent/JP5283185B2/en
Publication of JP2010267884A publication Critical patent/JP2010267884A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5283185B2 publication Critical patent/JP5283185B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for manufacturing an electret that can shorten a time needed to manufacture the electret. <P>SOLUTION: The device 100 for manufacturing the electret includes: an upper chamber 101 into which a helium gas is injected; a lower chamber 102 in which an argon gas is added to air; a pedestal 104 for holding a silicon microphone 110; electrodes 105 and 106 provided to the pedestal 104; a DC power source 107 for applying a DC voltage between the electrodes 105 and 106; and an ionizing radiation generating device 108 for generating an ionizing radiation. The device 100 is configured to generate positive ions and negative ions by the ionizing radiation to electrostatically charge a silicon oxide film 132 provided to a back plate 130 to the negative polarity with the negative ions in a state wherein the DC voltage is applied to counter electrodes of the silicon microphone 110 in an atmosphere wherein the argon gas is added to the air. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、エレクトレットの製造方法及びその製造装置に関する。   The present invention relates to an electret manufacturing method and an apparatus for manufacturing the same.

従来、誘電体に半永久的に電荷を保持させた、いわゆるエレクトレットを製造するための方法として、コロナ放電法や電子ビーム法(例えば、非特許文献1〜2参照)や、軟X線照射法(例えば、特許文献1〜2参照)などが知られている。また、エレクトレットを利用し、外部から電圧を印加することなく動作させることが可能なセンサが提案されている(例えば、非特許文献3参照)。   Conventionally, as a method for producing a so-called electret in which a dielectric is held semipermanently, a corona discharge method, an electron beam method (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2), a soft X-ray irradiation method ( For example, see Patent Documents 1 and 2). In addition, a sensor that uses an electret and can be operated without applying a voltage from the outside has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 3).

エレクトレットを製造するための上記方法のうち、現在では特にコロナ放電法が産業上において利用されることが多い。コロナ放電法は、電子ビーム法に比べて真空装置を用いることなく利用することができるため、設備コストを抑えてエレクトレットを製造することが可能である。   Of the above-described methods for producing electrets, the corona discharge method is often used industrially at present. Since the corona discharge method can be used without using a vacuum device as compared with the electron beam method, it is possible to manufacture an electret at a reduced equipment cost.

しかしながら、(1)大気中で行った場合、誘電体に電荷を保持させるエレクトレット化を行うために必要な電荷を発生する際に、有害なオゾンが発生する、(2)曲面状に一様なエレクトレットを製造することが難しい、(3)イオンが供給できない構造を有する素子においてはエレクトレット化できない、という課題があった。   However, (1) when performed in the atmosphere, harmful ozone is generated when generating the charge necessary for electretization that holds the electric charge in the dielectric. (2) Uniform in a curved surface shape. There are problems that it is difficult to manufacture electrets, and (3) an element having a structure in which ions cannot be supplied cannot be electretized.

そこで、特許文献1〜2に記載されているように、軟X線などの電離放射線を利用したエレクトレットの製造方法が提案されている。この電離放射線を利用したエレクトレットの製造方法を用いることによって、上記の様な課題が解決されてきたが、新たに、コロナ放電法に比べてエレクトレットの製造に要する時間が長くなるという課題が生じた。特に、エレクトレット化される誘電体が設けられた一方の電極と、他方の電極との間の距離が短くなるほど、両電極の空隙において電離放射線により生成されるイオン数が少なくなるため、この課題は顕著に現れた。その結果、エレクトレットの製造時間が長くなることにより、設備コストや生産コストが上昇するという産業上における課題があった。   Therefore, as described in Patent Documents 1 and 2, an electret manufacturing method using ionizing radiation such as soft X-rays has been proposed. Although the above-mentioned problems have been solved by using this electret manufacturing method using ionizing radiation, a new problem arises that the time required for manufacturing the electret is longer than that of the corona discharge method. . In particular, as the distance between one electrode provided with the dielectric material to be electret and the other electrode becomes shorter, the number of ions generated by ionizing radiation in the gap between both electrodes decreases, so this problem is Remarkably appeared. As a result, there has been a problem in the industry that the equipment cost and the production cost increase due to an increase in the manufacturing time of the electret.

特開平11−117172号公報JP-A-11-117172 特開平03−006500号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-006500

「静電気ハンドブック」静電気学会編、P1108、オーム社"Electrostatic Handbook", Electrostatics Society, P1108, Ohmsha 「Electrets」G.M.Sessler編、Lapracian Press“Electrets” edited by G.M.Sessler, Lapracian Press 「マイクロホンテクニカルハンドブック」高柳裕雄著、P35、兼六館出版“Microphone Technical Handbook” by Hiroo Takayanagi, P35, Kenrokukan Publishing

本発明は、前述のような事情に鑑みてなされたもので、エレクトレットの製造に要する時間の短縮化を図ることができるエレクトレットの製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide an electret manufacturing method and a manufacturing apparatus thereof that can shorten the time required for manufacturing the electret.

本発明のエレクトレットの製造方法は、電離放射線を発生する電離放射線発生装置及び互いに対向する対向電極がそれぞれ形成された2つの基板を有する素子を収容する筐体と、前記素子が配置される台座と、を備えたエレクトレットの製造装置を用いたエレクトレットの製造方法であって、記対向電極のいずれか一方の対向面側に誘電体を配置する誘電体配置工程と、前記素子を前記台座に配置し前記2つの基板の一方の基板により前記筐体の内部を、前記電離放射線発生装置を含む第1室と他方の基板を含む第2室とに分割する工程と、前記一方の基板を透過する電離放射線を発生して前記誘電体に照射する電離放射線照射工程と、前記電離放射線の予め定めたエネルギー範囲において空気よりも前記電離放射線の透過率が低いガスを含む雰囲気に前記第2室を設定した状態で、前記対向電極間に直流電圧を印加し、前記電離放射線によって前記対向電極間に発生する正イオン及び負イオンのうちのいずれか一方により前記誘電体を帯電させる誘電体帯電工程とを含む構成を有している。 An electret manufacturing method according to the present invention includes: an ionizing radiation generating apparatus that generates ionizing radiation; a housing that houses an element having two substrates each formed with opposing electrodes; and a pedestal on which the element is disposed. , a electret production method using electret manufacturing apparatus having a, on one side facing either before Symbol pair counter electrode and a dielectric disposed disposing a dielectric, the element to the base Arranging and dividing the inside of the housing into a first chamber containing the ionizing radiation generator and a second chamber containing the other substrate by one of the two substrates, and transmitting the one substrate An ionizing radiation irradiating step for generating ionizing radiation to irradiate the dielectric; and a gas having a lower transmittance of the ionizing radiation than air in a predetermined energy range of the ionizing radiation. In a state of setting the second chamber to the free atmosphere, the counter electrode a DC voltage is applied between the dielectric by either one of the positive and negative ions generated between the counter electrode by said ionizing radiation And a dielectric charging step for charging the substrate.

この構成により、本発明のエレクトレットの製造方法は、空気よりも電離放射線の透過率が低いガスを含む雰囲気に対向電極間を設定した状態で、対向電極間に直流電圧を印加し、電離放射線によって対向電極間に発生する正イオン又は負イオンにより誘電体を帯電させるので、エレクトレットの製造に要する時間の短縮化を図ることができる。   With this configuration, the electret manufacturing method of the present invention applies a DC voltage between the counter electrodes in an atmosphere containing a gas having a lower transmissivity of ionizing radiation than air, and applies ionizing radiation between the counter electrodes. Since the dielectric is charged by positive ions or negative ions generated between the counter electrodes, the time required for manufacturing the electret can be shortened.

また、本発明のエレクトレットの製造方法は、前記ガスが、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンのいずれか、又はこれらの混合ガスであるのが好ましい。   In the electret manufacturing method of the present invention, it is preferable that the gas is neon, argon, krypton, xenon, or a mixed gas thereof.

さらに、本発明のエレクトレットの製造方法は、前記誘電体帯電工程において、前記誘電体が配置された側の電極よりも他方の電極の電位を低くし、前記負イオンにより前記誘電体を負に帯電させる構成を有している。   Furthermore, in the method of manufacturing an electret according to the present invention, in the dielectric charging step, the potential of the other electrode is made lower than the electrode on the side where the dielectric is disposed, and the dielectric is charged negatively by the negative ions. It has the composition to make it.

この構成により、本発明のエレクトレットの製造方法は、負に帯電したエレクトレットを製造することができる。   With this configuration, the electret manufacturing method of the present invention can manufacture a negatively charged electret.

さらに、本発明のエレクトレットの製造方法は、前記誘電体帯電工程において、前記誘電体が配置された側の電極よりも他方の電極の電位を高くし、前記正イオンにより前記誘電体を正に帯電させる構成を有している。   Furthermore, in the method of manufacturing an electret according to the present invention, in the dielectric charging step, the potential of the other electrode is made higher than the electrode on the side where the dielectric is disposed, and the dielectric is positively charged by the positive ions. It has the composition to make it.

この構成により、本発明のエレクトレットの製造方法は、正に帯電したエレクトレットを製造することができる。   With this configuration, the electret manufacturing method of the present invention can manufacture a positively charged electret.

さらに、本発明のエレクトレットの製造方法は、前記電離放射線照射工程において、前記電離放射線を発生する電離放射線発生装置から前記対向電極のうち前記電離放射線装置側の電極までの空間を、前記エネルギー範囲において空気よりも前記電離放射線の透過率が高いガスを含む雰囲気とする構成を有している。   Furthermore, in the method of manufacturing an electret according to the present invention, in the ionizing radiation irradiation step, the space from the ionizing radiation generating device that generates the ionizing radiation to the electrode on the ionizing radiation device side of the counter electrode in the energy range. It has the structure made into the atmosphere containing the gas whose transmittance | permeability of the said ionizing radiation is higher than air.

この構成により、本発明のエレクトレットの製造方法は、対向電極のうち電離放射線装置側の電極から電離放射線発生装置までの空間で電離放射線が吸収される確率を下げることができるので、より多量の電離放射線を電離放射線照射装置側の電極を透過させ、対向電極間で生成されるイオン数を増加させることができる。   With this configuration, the electret manufacturing method of the present invention can reduce the probability that ionizing radiation is absorbed in the space from the electrode on the side of the ionizing radiation device to the ionizing radiation generating device in the counter electrode. Radiation can pass through the electrode on the side of the ionizing radiation irradiation device, and the number of ions generated between the counter electrodes can be increased.

本発明のエレクトレットの製造装置は、互いに対向する対向電極のいずれか一方の電極の対向面側に配置された誘電体に前記対向電極のいずれか一方の電極を透過して電離放射線を照射する電離放射線発生装置と、前記対向電極がそれぞれ形成された2つの基板を有する素子及び前記電離放射線発生装置を収容する筐体と、前記素子が配置される台座と、直流電圧を前記対向電極間に印加する直流電源と、前記電離放射線の予め定めたエネルギー範囲において空気よりも前記電離放射線の透過率が低いガスを発生するガス発生手段とを備え、前記2つの基板の一方の基板は、前記素子が前記台座に配置されることにより前記筐体の内部を、前記電離放射線発生装置を含む第1室と他方の基板を含む第2室とに分割するものであり、前記ガス発生手段は、発生したガスを前記第2室に供給するものであり、前記直流電源は、前記対向電極間が前記ガスを含む雰囲気にある状態で前記電離放射線によって前記対向電極間に発生する正イオン及び負イオンのうちのいずれか一方により前記誘電体を帯電させるものである構成を有している。 The electret manufacturing apparatus of the present invention is an ionization that irradiates the dielectric disposed on the opposing surface side of any one of the opposing electrodes with each other through the electrodes of the opposing electrodes and irradiates with ionizing radiation. A radiation generator , an element having two substrates each formed with the counter electrode, a housing for housing the ionizing radiation generator, a pedestal on which the element is disposed, and a DC voltage applied between the counter electrodes And a gas generating means for generating a gas having a lower transmittance of the ionizing radiation than air in a predetermined energy range of the ionizing radiation, and one of the two substrates has the element By being arranged on the pedestal, the inside of the housing is divided into a first chamber containing the ionizing radiation generator and a second chamber containing the other substrate, Means is for supplying the generated gas into the second chamber, the DC power source, positive ions between the counter electrode is generated between the counter electrode and the ionizing radiation in the presence of the atmosphere containing the gas In addition, the dielectric is charged by one of negative ions and negative ions.

この構成により、本発明のエレクトレットの製造装置は、空気よりも電離放射線の透過率が低いガスを含む雰囲気に対向電極間を設定した状態で、対向電極間に直流電圧を印加し、電離放射線によって対向電極間に発生する正イオン又は負イオンにより誘電体を帯電させるので、エレクトレットの製造に要する時間の短縮化を図ることができる。   With this configuration, the electret manufacturing apparatus of the present invention applies a DC voltage between the counter electrodes in an atmosphere containing a gas having a lower transmittance of ionizing radiation than air, and applies a DC voltage between the counter electrodes. Since the dielectric is charged by positive ions or negative ions generated between the counter electrodes, the time required for manufacturing the electret can be shortened.

さらに、本発明のエレクトレットの製造装置は、前記第1室が、前記エネルギー範囲において空気よりも前記電離放射線の透過率が高いガスを含む構成を有している。   Furthermore, the electret manufacturing apparatus of the present invention has a configuration in which the first chamber contains a gas having a higher transmittance of the ionizing radiation than air in the energy range.

この構成により、本発明のエレクトレットの製造装置は、対向電極のうち電離放射線照射装置側の電極から電離放射線照射装置までの空間で電離放射線が吸収される確率を下げることができるので、より多量の電離放射線を電離放射線照射装置側の電極を透過させ、対向電極間で生成されるイオン数を増加させることができる。   With this configuration, the electret manufacturing apparatus of the present invention can reduce the probability that ionizing radiation is absorbed in the space from the electrode on the side of the ionizing radiation irradiation device to the ionizing radiation irradiation device among the counter electrodes. It is possible to increase the number of ions generated between the counter electrodes by allowing the ionizing radiation to pass through the electrode on the ionizing radiation irradiation device side.

本発明は、エレクトレットの製造に要する時間の短縮化を図ることができるという効果を有するエレクトレットの製造方法及びその製造装置を提供することができるものである。   The present invention can provide an electret manufacturing method and an apparatus for manufacturing the electret having an effect that the time required for manufacturing the electret can be shortened.

本発明の第1実施形態におけるエレクトレットの製造装置に関し、その実験装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the experimental apparatus regarding the manufacturing apparatus of the electret in 1st Embodiment of this invention. 軟X線のエネルギーが3keV〜9.5keVの範囲における、空気及び酸素等のそれぞれの透過率を示す図The figure which shows each transmittance | permeability, such as air and oxygen, in the range whose energy of a soft X-ray is 3 keV-9.5 keV 軟X線のエネルギーが3keV〜9.5keVの範囲における、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン及び空気の透過率を示す図The figure which shows the transmittance | permeability of helium, neon, argon, krypton, xenon, and air in the soft X-ray energy in the range of 3 keV to 9.5 keV. サンプルの表面電位とアルゴン混合割合との関係を示す図Diagram showing the relationship between the surface potential of the sample and the argon mixing ratio サンプルの表面電位と照射時間との関係を示す図Diagram showing the relationship between sample surface potential and irradiation time 本発明の第1実施形態におけるエレクトレットの製造装置の筐体内部を示す図The figure which shows the inside of the housing | casing of the manufacturing apparatus of the electret in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態におけるエレクトレットの製造装置の筐体内部を示す図The figure which shows the inside of the housing | casing of the manufacturing apparatus of the electret in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態におけるエレクトレットの製造装置の筐体内部を示す図The figure which shows the inside of the housing | casing of the manufacturing apparatus of the electret in 3rd Embodiment of this invention.

本発明の発明者は、前述の課題を解決するために実験検討を重ねた結果、電離放射線を照射する際、誘電体が設けられた一方の電極と、他方の電極との間を、照射する電離放射線のエネルギー範囲において、空気に比べて透過率が低いガスを含む雰囲気にすることが課題の解決に有効であることを見出した。そこで、本発明の実施形態について説明する前に、本発明に係るエレクトレットの製造方法に関する実験について説明する。   The inventor of the present invention, as a result of repeated examinations to solve the above-mentioned problems, irradiates between one electrode provided with a dielectric and the other electrode when irradiating with ionizing radiation. It has been found that an atmosphere containing a gas having a lower transmittance than air in the energy range of ionizing radiation is effective in solving the problem. Then, before describing embodiment of this invention, the experiment regarding the manufacturing method of the electret which concerns on this invention is demonstrated.

図1は、実験装置の構成を示す図である。図2は、電離放射線として軟X線を用いた場合、軟X線のエネルギーが3keV〜9.5keVの範囲における標準空気(以下「空気」という。)及び空気を構成する酸素等の透過率を示す図である。また、図3は、前述のエネルギー範囲において、空気よりも軟X線の透過率が低いネオンやアルゴン、クリプトン、キセノンの透過率、及び空気よりも軟X線の透過率が高いヘリウムの透過率を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an experimental apparatus. FIG. 2 shows the transmittance of standard air (hereinafter referred to as “air”) and oxygen constituting the air when the soft X-ray energy is in the range of 3 keV to 9.5 keV when ionizing radiation is used. FIG. Further, FIG. 3 shows the transmittance of neon, argon, krypton, and xenon, which has a soft X-ray transmittance lower than that of air, and the transmittance of helium, which has a soft X-ray transmittance higher than that of air, in the energy range described above. FIG.

後述するように、実験結果によれば、電離放射線の照射により、空気のみの雰囲気中よりも、希ガスを含む雰囲気中の方が、生成される総イオン数が増えるため、短時間でエレクトレットを製造することが可能になることが分かった。これは、(1)希ガスは空気中の酸素等に比べて軟X線の吸収率が大きいため、イオン化する確率が高い、(2)希ガスが軟X線を吸収して正イオン化するため、希ガス分子から放出された電子が空気中の酸素等に作用し、空気中の酸素等から生成される正負両極性のイオン数も増やす、などの理由があるためであると考えられる。   As will be described later, according to the experimental results, since the total number of ions generated in the atmosphere containing the noble gas is increased in the atmosphere containing the rare gas than in the atmosphere containing only the air, the electret can be formed in a short time. It turns out that it becomes possible to manufacture. This is because (1) the rare gas has a higher absorption rate of soft X-rays than oxygen in the air, and therefore has a high probability of ionization, and (2) the rare gas absorbs soft X-rays and becomes positive ions. This is probably because electrons emitted from rare gas molecules act on oxygen in the air and the like, and the number of positive and negative ions generated from oxygen in the air also increases.

また、希ガスを用いるため、腐食や有害ガスの発生の問題もない。また、希ガスから生成された正イオンを利用して電荷蓄積することができることも分かった。これにより、前述のように空気中の酸素等に作用してイオン数を増やすだけではなく、希ガスから生成される正イオン自身が誘電体の帯電に寄与するため、通常空気中では得ることが難しい表面電位の大きなエレクトレットを製造することが可能になる。   Moreover, since noble gas is used, there is no problem of generation of corrosion or harmful gas. It has also been found that charges can be accumulated using positive ions generated from a rare gas. This not only increases the number of ions by acting on oxygen in the air as described above, but the positive ions generated from the rare gas themselves contribute to the charging of the dielectric, so that they can usually be obtained in the air. It becomes possible to manufacture an electret having a difficult surface potential.

以下、図1に示した構成図に基づき、実験内容について具体的に説明する。   Hereinafter, based on the block diagram shown in FIG. 1, the content of an experiment is demonstrated concretely.

まず、シリコン基板11上にシリコン酸化膜12及びシリコン窒化膜13を順次積層したサンプル10を用意した。サンプル10の表面電位を予め測定し、表面電位が0Vであることを確認した。   First, a sample 10 in which a silicon oxide film 12 and a silicon nitride film 13 were sequentially stacked on a silicon substrate 11 was prepared. The surface potential of Sample 10 was measured in advance, and it was confirmed that the surface potential was 0V.

次に、密閉した筐体25内において、サンプル10を金属板21の上に載せ、その上にSUS製のメッシユ状のグリッド電極23を、サンプル10に触れないように間隔をおいて配置した。ここで、グリッド電極23からサンプル10の表面までの距離は2.5mmとした。   Next, in the sealed casing 25, the sample 10 was placed on the metal plate 21, and a mesh-like grid electrode 23 made of SUS was disposed on the metal plate 21 at intervals so as not to touch the sample 10. Here, the distance from the grid electrode 23 to the surface of the sample 10 was 2.5 mm.

次に、外部に設けた直流電源24をグリッド電極23に接続した(極性は後述)。金属板21はアース電位とした。グリッド電極23の上方に3keV〜9.5keVのエネルギーを有する軟X線を発生する電離放射線発生装置22を配置した。ここで、電離放射線発生装置22からサンプル10の表面までの距離は15mmとした。また、筐体25には、バルブ32、流量計33及びチューブ34を介してアルゴンボンベ31を接続し、バルブ36、流量計37及びチューブ34を介して空気ボンベ35を接続した。なお、アルゴンボンベ31は、本発明に係るガス発生手段を構成する。   Next, a DC power source 24 provided outside was connected to the grid electrode 23 (the polarity will be described later). The metal plate 21 was set to ground potential. An ionizing radiation generator 22 that generates soft X-rays having an energy of 3 keV to 9.5 keV is disposed above the grid electrode 23. Here, the distance from the ionizing radiation generator 22 to the surface of the sample 10 was 15 mm. In addition, an argon cylinder 31 was connected to the housing 25 via a valve 32, a flow meter 33 and a tube 34, and an air cylinder 35 was connected via a valve 36, a flow meter 37 and a tube 34. The argon cylinder 31 constitutes gas generating means according to the present invention.

前述の構成において、流量計33、37及びバルブ32、36を用いてアルゴンガスと空気とを所定の割合で混合して、この混合ガスを筐体25の注入口26から注入し、筐体25の内部の気体が十分に置換されるのに必要な時間を経た後、直流電源24によりグリッド電極23に所定の電圧を印加した。その後、サンプル10に軟X線を照射し、一定の時間経過後に照射を停止した。そして、直流電源24による電圧印加を停止して筐体25からサンプル10を取り出し、エレクトレット化されたサンプル10の表面電位を測定した。   In the above-described configuration, argon gas and air are mixed at a predetermined ratio using the flow meters 33 and 37 and the valves 32 and 36, and the mixed gas is injected from the inlet 26 of the casing 25. A predetermined voltage was applied to the grid electrode 23 by the DC power supply 24 after a time necessary for sufficiently replacing the gas inside. Thereafter, the sample 10 was irradiated with soft X-rays, and the irradiation was stopped after a certain period of time. Then, voltage application by the DC power source 24 was stopped, the sample 10 was taken out from the housing 25, and the surface potential of the electret sample 10 was measured.

(実験1)
この実験1は、グリッド電極23の電位を−50Vとして、サンプル10に軟X線を照射する実験である。具体的には、軟X線をサンプル10に30秒間照射し、アルゴンガスと空気との混合割合が、サンプル10の表面電位にどの程度影響を及ぼすかについて調べた実験である。その結果を図4に示す。
(Experiment 1)
Experiment 1 is an experiment in which the potential of the grid electrode 23 is set to −50 V and the sample 10 is irradiated with soft X-rays. Specifically, this is an experiment in which soft X-rays are irradiated on the sample 10 for 30 seconds, and the influence of the mixing ratio of argon gas and air on the surface potential of the sample 10 is examined. The result is shown in FIG.

図4に示した結果によると、アルゴンガスを空気に添加していない場合、サンプル10の表面電位は0Vから−17Vに変化したに過ぎなかった。ところが、サンプル10の表面電位は、アルゴンガスの割合を増やすにつれて負方向に上昇し、アルゴンガスを80%まで増やした時に最も負方向に上昇し、−31Vになった。これは印加した電圧の3/5に相当する。その後、サンプル10の表面電位は、アルゴンガスを99.5%まで増やすと、逆に−21Vになった。   According to the results shown in FIG. 4, when argon gas was not added to the air, the surface potential of the sample 10 was only changed from 0V to -17V. However, the surface potential of sample 10 increased in the negative direction as the proportion of argon gas was increased, and increased most negatively to −31 V when the argon gas was increased to 80%. This corresponds to 3/5 of the applied voltage. Thereafter, when the argon gas was increased to 99.5%, the surface potential of the sample 10 became -21 V on the contrary.

一方、アルゴンガスを添加せず、空気中で軟X線をサンプル10に照射した場合において、アルゴンガスを空気に80%添加した条件と同じく−31Vの表面電位を得るためには、図5に示すように、300秒程度の時間を要することが分かった。   On the other hand, in the case where the sample 10 was irradiated with soft X-rays in the air without adding argon gas, in order to obtain a surface potential of −31 V as in the condition of adding 80% of argon gas to the air, FIG. As shown, it took about 300 seconds.

以上の結果より、軟X線を利用したエレクトレットの製造方法において、アルゴンガスを含む雰囲気中に誘電体を配置することにより、誘電体の電荷量を増加させるのに要する時間を大幅に短縮できることが分かった。   From the above results, in the electret manufacturing method using soft X-rays, the time required to increase the charge amount of the dielectric material can be greatly shortened by arranging the dielectric material in an atmosphere containing argon gas. I understood.

(実験2)
この実験2は、グリッド電極23の電位を+50Vとして、実験1と同様に、サンプル10に軟X線を照射する実験である。
(Experiment 2)
Experiment 2 is an experiment in which the potential of the grid electrode 23 is set to +50 V and the sample 10 is irradiated with soft X-rays as in Experiment 1.

この実験の結果、アルゴンを空気に添加していない場合、軟X線を照射しても、表面電位は+7Vまでしか上昇しなかった。一方、アルゴンガスの割合を99.5%にまで増やすと、表面電位は+40Vまで上昇することが分かった。この結果は、印加した電圧の4/5に相当し、空気中で得られる限界値である3/5よりも大きいことを示している。   As a result of this experiment, when argon was not added to the air, the surface potential increased only to +7 V even when irradiated with soft X-rays. On the other hand, it was found that when the proportion of argon gas was increased to 99.5%, the surface potential increased to + 40V. This result corresponds to 4/5 of the applied voltage and shows that it is larger than the limit value 3/5 obtained in the air.

他方、前述の実験1の結果(図4、5)からは、アルゴンの添加に関わらず、メッシュグリッドの電位を−50Vとした場合には、サンプル10の表面電位は、−31V程度で飽和してそれ以上負方向に上昇しないことが分かった。   On the other hand, from the results of the above-described Experiment 1 (FIGS. 4 and 5), the surface potential of the sample 10 is saturated at about −31 V when the mesh grid potential is −50 V regardless of the addition of argon. It turned out that it did not rise any more in the negative direction.

これに対し、本実験2の結果によれば、グリッド電極23の電位を+50Vとし、アルゴンの混合割合を増やしていくと、空気中で得られる限界値である3/5を超えた表面電位が得られることが分かった。これは、空気中の各成分から生成された正イオンの他に、多量に生成されたアルゴンイオン(正イオン)が誘電体への電荷の注入に寄与しているためと考えられる。このため、軟X線を利用したエレクトレットの製造方法において、誘電体が設けられた一方の電極と、他方の電極との間に印加する電圧を大きく増加させることなく、両電極間をアルゴンガスが含まれた雰囲気にすることにより、空気中において得られる表面電位よりも大きな表面電位が得られることが分かった。   On the other hand, according to the result of this experiment 2, when the potential of the grid electrode 23 is set to +50 V and the mixing ratio of argon is increased, the surface potential exceeding 3/5, which is the limit value obtained in air, is obtained. It turns out that it is obtained. This is presumably because a large amount of argon ions (positive ions) generated in addition to positive ions generated from the components in the air contribute to the injection of electric charges into the dielectric. For this reason, in an electret manufacturing method using soft X-rays, argon gas is generated between both electrodes without greatly increasing the voltage applied between one electrode provided with a dielectric and the other electrode. It was found that a surface potential larger than that obtained in the air can be obtained by making the atmosphere contained.

また、従来、例えばシリコンマイクにおいて、エレクトレットの所望の電圧を1とすると、1を大きく超える電圧をグリッドの役目をする振動電極と、固定電極との間に印加する必要があった。具体的には、1の電圧を得ようとすると5/3程度の印加電圧が必要であった。しかも、一定以上の電圧を印加すると振動電極と固定電極とが静電引力によって吸着し、場合によっては振動電極が破壊に至るため、エレクトレットの製造時に高い電圧を印加できず、所望の表面電位が得られなかった。これに対し、本実験2の結果は、本発明に係るエレクトレットの製造方法が、これらの問題を解決できることを示している。   Conventionally, in a silicon microphone, for example, if a desired voltage of the electret is 1, a voltage greatly exceeding 1 has to be applied between the vibrating electrode serving as a grid and the fixed electrode. Specifically, to obtain a voltage of 1, an applied voltage of about 5/3 was required. In addition, when a voltage of a certain level or more is applied, the vibrating electrode and the fixed electrode are attracted by electrostatic attraction, and in some cases, the vibrating electrode is destroyed. Therefore, a high voltage cannot be applied during manufacture of the electret, and the desired surface potential is It was not obtained. On the other hand, the result of this experiment 2 has shown that the manufacturing method of the electret which concerns on this invention can solve these problems.

(第1実施形態)
次に、本発明に係るエレクトレットの製造装置の第1実施形態について説明する。本実施形態では、半導体微細加工技術によって形成され互いに対向する対向電極を備えたシリコンエレクトレット素子のうち、エレクトレットコンデンサシリコンマイクロホン(以下、単に「シリコンマイク」という。)のエレクトレットを製造する例を挙げる。そして、シリコンマイクに設けた誘電体膜を負に帯電させる場合について説明する。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of an electret manufacturing apparatus according to the present invention will be described. In the present embodiment, an example of producing an electret condenser silicon microphone (hereinafter simply referred to as “silicon microphone”) electret among silicon electret elements formed by a semiconductor microfabrication technique and provided with opposing electrodes facing each other will be given. A case where the dielectric film provided on the silicon microphone is negatively charged will be described.

まず、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置の構成について説明する。図6は、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置100の筐体内部を示す図であって、筐体自体の図示は省略している。   First, the structure of the electret manufacturing apparatus in the present embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram showing the inside of the housing of the electret manufacturing apparatus 100 in the present embodiment, and the housing itself is not shown.

図6に示すように、エレクトレットの製造装置100は、筐体の内部が上下に分割された構成を有し、筐体の上部に位置する上部室101と、筐体の下部に位置する下部室102と、上部室101と下部室102とを仕切る仕切板103とを備えている。なお、上部室101及び下部室102は、それぞれ、本発明に係る第1室及び第2室を構成する。また、仕切板103は、本発明に係る筐体内部分割手段を構成する。   As shown in FIG. 6, the electret manufacturing apparatus 100 has a configuration in which the inside of the housing is divided into upper and lower parts, and an upper chamber 101 located at the upper portion of the housing and a lower chamber located at the lower portion of the housing. 102, and a partition plate 103 that partitions the upper chamber 101 and the lower chamber 102. Note that the upper chamber 101 and the lower chamber 102 constitute a first chamber and a second chamber according to the present invention, respectively. Further, the partition plate 103 constitutes a housing internal dividing means according to the present invention.

また、エレクトレットの製造装置100は、シリコンマイク110を保持する台座104と、台座104の上部室101側の面上に設けられた電極105と、台座104の下部室102側の面上に設けられた電極106と、電極105と106との間に直流電圧を印加する直流電源107と、電離放射線を発生する電離放射線発生装置108とを備えている。なお、台座104は、本発明に係る筐体内部分割手段を構成する。   In addition, the electret manufacturing apparatus 100 is provided on a pedestal 104 that holds the silicon microphone 110, an electrode 105 provided on the surface of the pedestal 104 on the upper chamber 101 side, and a surface of the pedestal 104 on the lower chamber 102 side. The electrode 106, a DC power source 107 that applies a DC voltage between the electrodes 105 and 106, and an ionizing radiation generator 108 that generates ionizing radiation. Note that the pedestal 104 constitutes a housing internal dividing means according to the present invention.

シリコンマイク110は、振動膜120が形成されたシリコン基板111と、音孔135が形成された背面板130とが対向した構造を有している。以下、振動膜120及び背面板130が互いに対向するそれぞれの面を「対向面」という。   The silicon microphone 110 has a structure in which the silicon substrate 111 on which the vibration film 120 is formed and the back plate 130 on which the sound hole 135 is formed face each other. Hereinafter, each surface where the vibration film 120 and the back plate 130 face each other is referred to as an “opposing surface”.

振動膜120は、2000nm程度の厚みを有しており、振動膜120と背面板130との間は、絶縁体のスペーサ112を挟むことにより10000nm以上の間隙を有している。   The vibration film 120 has a thickness of about 2000 nm, and a gap of 10,000 nm or more is provided between the vibration film 120 and the back plate 130 with an insulating spacer 112 interposed therebetween.

また、振動膜120は、拡大図に示すように、シリコン121と、シリコン121の外側の面(対向面の裏面)上に形成された電極としてのアルミニウム薄膜122とを備えている。このアルミニウム薄膜122の膜厚は、50nm〜100nm程度である。   Further, as shown in the enlarged view, the vibration film 120 includes silicon 121 and an aluminum thin film 122 as an electrode formed on the outer surface of the silicon 121 (the back surface of the facing surface). The thickness of the aluminum thin film 122 is about 50 nm to 100 nm.

背面板130は、拡大図に示すように、シリコン131と、シリコン131の対向面側に設けた誘電体としてのシリコン酸化膜132と、その上面に設けた防湿膜としてのシリコン窒化膜133とを備えている。また、シリコン131の対向面の裏面には電極としてのアルミニウム薄膜134が形成されている。ここで、各膜厚としては、例えば、シリコン酸化膜は1000nm、シリコン窒化膜は200nm、アルミニウム薄膜134は50nm〜100nm程度である。   As shown in the enlarged view, the back plate 130 includes silicon 131, a silicon oxide film 132 as a dielectric provided on the opposite surface side of the silicon 131, and a silicon nitride film 133 as a moisture-proof film provided on the upper surface thereof. I have. Further, an aluminum thin film 134 as an electrode is formed on the back surface of the facing surface of the silicon 131. Here, the thicknesses of the silicon oxide film are about 1000 nm, the silicon nitride film is about 200 nm, and the aluminum thin film 134 is about 50 nm to 100 nm, for example.

上部室101には、電離放射線発生装置108が配置されるとともに、電離放射線発生装置108から出射した電離放射線が透過する振動膜120の対向面の裏面、すなわちアルミニウム薄膜122の表面が露出している。   In the upper chamber 101, an ionizing radiation generator 108 is disposed, and the back surface of the facing surface of the vibration film 120 through which the ionizing radiation emitted from the ionizing radiation generator 108 is transmitted, that is, the surface of the aluminum thin film 122 is exposed. .

下部室102には、振動膜120の対向面が露出し、誘電体であるシリコン酸化膜132を備えた背面板130が配置されている。   In the lower chamber 102, a back plate 130 having a silicon oxide film 132 that is a dielectric is exposed and the opposed surface of the vibration film 120 is exposed.

上部室101及び下部室102は、それぞれ別個に任意のガスを注入することができるようになっている。   The upper chamber 101 and the lower chamber 102 can individually inject an arbitrary gas.

具体的には、上部室101には、電離放射線の予め定めたエネルギー範囲において空気よりも電離放射線の透過率が高いガス、例えばヘリウムガスを注入するのが好ましい。この構成により、電離放射線発生装置108から振動膜120までの空間で電離放射線が吸収される確率を下げることができるので、より多量の電離放射線が振動膜120を通過し、振動膜120と背面板130との間で生成されるイオン数を増加させることができる。なお、上部室101に空気のみを満たす構成であってもよい。   Specifically, it is preferable to inject the upper chamber 101 with a gas having a higher transmittance of ionizing radiation than air in a predetermined energy range of ionizing radiation, for example, helium gas. With this configuration, the probability that ionizing radiation is absorbed in the space from the ionizing radiation generator 108 to the vibrating membrane 120 can be reduced, so that a larger amount of ionizing radiation passes through the vibrating membrane 120 and the vibrating membrane 120 and the back plate The number of ions generated between 130 can be increased. The upper chamber 101 may be filled with only air.

一方、下部室102には、空気にアルゴンを20%〜95%、好ましくは70%〜90%添加したガスを満たす。この際、簡便のため、密閉された筐体を用いず、ガスノズルを背面板130の直下に設置し、音孔135を通して空気及びアルゴンガスの混合ガスを振動膜120と背面板130との間の空隙に吹き付ける構成としてもよい。また、ガスノズルをシリコンマイク110の側面に設置し、振動膜120と背面板130との間の空隙に吹き付ける構成とすることもできる。なお、下部室102をアルゴンガス100%とする構成であってもよい。   On the other hand, the lower chamber 102 is filled with a gas obtained by adding 20% to 95%, preferably 70% to 90%, argon to the air. At this time, for the sake of convenience, a gas nozzle is installed directly below the back plate 130 without using a sealed casing, and a mixed gas of air and argon gas is passed between the vibrating membrane 120 and the back plate 130 through the sound hole 135. It is good also as a structure sprayed on a space | gap. Alternatively, a gas nozzle may be installed on the side surface of the silicon microphone 110 and sprayed into the gap between the vibration film 120 and the back plate 130. Note that the lower chamber 102 may be 100% argon gas.

台座104の外周は仕切板103と結合され、台座104の内側には段差部のある貫通孔が形成されている。台座104は絶縁体で構成され、シリコンマイク110は、台座104の段差部に振動膜120側が電離放射線発生装置108側になるようセットされる。台座104にシリコンマイク110がセットされると、振動膜120を境に上部室101と下部室102とが分離されるとともに、振動膜120のアルミニウム薄膜122と電極105、背面板130のアルミニウム薄膜134と電極106とがそれぞれ電気的に接続されるようになっている。   The outer periphery of the pedestal 104 is coupled to the partition plate 103, and a through hole having a stepped portion is formed inside the pedestal 104. The pedestal 104 is made of an insulator, and the silicon microphone 110 is set on the stepped portion of the pedestal 104 so that the vibrating membrane 120 side becomes the ionizing radiation generator 108 side. When the silicon microphone 110 is set on the pedestal 104, the upper chamber 101 and the lower chamber 102 are separated from each other with the vibration film 120 as a boundary, and the aluminum thin film 122 and the electrode 105 of the vibration film 120 and the aluminum thin film 134 of the back plate 130 are separated. And the electrode 106 are electrically connected to each other.

次に、本実施形態におけるエレクトレットの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the electret in this embodiment is demonstrated.

まず、シリコン酸化膜132が帯電していないシリコンマイク110を、台座104の段差部にセットする。その際、台座104の上下に設けた電極105及び106に、それぞれ、アルミニウム薄膜122及び134を電気的に接続する。この工程は、互いに対向する対向電極としてのアルミニウム薄膜122及び134のうち、アルミニウム薄膜134側に誘電体であるシリコン酸化膜132を配置する工程である(誘電体配置工程)。   First, the silicon microphone 110 on which the silicon oxide film 132 is not charged is set on the stepped portion of the pedestal 104. At that time, the aluminum thin films 122 and 134 are electrically connected to the electrodes 105 and 106 provided above and below the pedestal 104, respectively. This step is a step of disposing a silicon oxide film 132 as a dielectric on the aluminum thin film 134 side of the aluminum thin films 122 and 134 as counter electrodes facing each other (dielectric disposing step).

続いて、筐体の上部室101にヘリウムガスを図示しない注入口から注入する。また、筐体の下部室102に、アルゴンガスを空気に添加した混合ガスを図示しない注入口から注入する。   Subsequently, helium gas is injected into the upper chamber 101 of the housing from an inlet (not shown). In addition, a mixed gas obtained by adding argon gas to air is injected into the lower chamber 102 of the housing from an inlet (not shown).

次に、電離放射線発生装置108からシリコンマイク110に向けて軟X線を照射する(電離放射線照射工程)。照射した軟X線は、アルミニウム薄膜122を含む振動膜120を透過する。ここで、シリコン製の振動膜120の膜厚を2000nmとすると、例えばエネルギーが6.5keVの軟X線の透過率は、およそ95%である。振動膜120を透過した軟X線は、振動膜120と背面板130との間の混合ガスをイオン化する。   Next, soft X-rays are irradiated from the ionizing radiation generator 108 toward the silicon microphone 110 (ionizing radiation irradiation step). The irradiated soft X-rays pass through the vibration film 120 including the aluminum thin film 122. Here, when the film thickness of the silicon vibration film 120 is 2000 nm, the transmittance of soft X-rays having an energy of 6.5 keV, for example, is approximately 95%. The soft X-rays that have passed through the vibrating membrane 120 ionize the mixed gas between the vibrating membrane 120 and the back plate 130.

次に、直流電源107によって、アルミニウム薄膜122及び134に電圧を印加する。ここで、シリコン酸化膜132を負に帯電させる場合、アルミニウム薄膜134(背面板130側電極)がアルミニウム薄膜122(振動膜120側電極)に対して正の電位になるよう、直流電源107の極性を設定する。この状態で電離放射線の照射を行うと、振動膜120と背面板130との間で、空気中の酸素等が電離してイオンが生成されるだけでなく、アルゴンが電離放射線を吸収して正イオン化し、その際に放出された電子が、空気中の酸素等に作用してイオン数が増加する。この際、アルゴンイオンを含む正イオンは振動膜120に、負イオンは背面板130に引き寄せられ、背面板130に設けたシリコン酸化膜132は負に帯電される(誘電体帯電工程)。   Next, a voltage is applied to the aluminum thin films 122 and 134 by the DC power source 107. Here, when the silicon oxide film 132 is negatively charged, the polarity of the DC power source 107 is set so that the aluminum thin film 134 (back plate 130 side electrode) has a positive potential with respect to the aluminum thin film 122 (vibration film 120 side electrode). Set. When ionizing radiation is applied in this state, not only oxygen in the air is ionized and ions are generated between the vibrating membrane 120 and the back plate 130, but also argon absorbs the ionizing radiation and becomes positive. The electrons ionized and released at that time act on oxygen in the air and the number of ions increases. At this time, positive ions including argon ions are attracted to the vibration film 120, negative ions are attracted to the back plate 130, and the silicon oxide film 132 provided on the back plate 130 is negatively charged (dielectric charging process).

以上のように、第1実施形態におけるエレクトレットの製造装置100では、振動膜120と背面板130との対向電極間の空隙を下部室102に配置し、下部室102はアルゴンガスを空気に添加した雰囲気とし、誘電体であるシリコン酸化膜132に軟X線を照射する構成としたので、対向電極間でのイオンの生成量が増加するため、背面板130上に設けたシリコン酸化膜132の表面電位が短時間で上昇し、通常の空気中で所定の表面電位を得るのに要する時間を1/10(300秒→30秒:実験1参照)に短縮することができる。   As described above, in the electret manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment, the gap between the opposed electrodes of the vibration film 120 and the back plate 130 is arranged in the lower chamber 102, and the lower chamber 102 added argon gas to the air. Since the atmosphere is configured to irradiate the silicon oxide film 132, which is a dielectric, with soft X-rays, the amount of ions generated between the counter electrodes increases, so the surface of the silicon oxide film 132 provided on the back plate 130 The potential rises in a short time, and the time required to obtain a predetermined surface potential in normal air can be reduced to 1/10 (300 seconds → 30 seconds: see Experiment 1).

したがって、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置100は、エレクトレットの製造に要する時間の短縮化を図ることができる。   Therefore, the electret manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment can reduce the time required for manufacturing the electret.

また、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置100は、希ガスを用いるため、腐食や有害ガスの発生の問題もない。   In addition, since the electret manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment uses a rare gas, there is no problem of corrosion or generation of harmful gas.

なお、前述の実施形態において、振動膜120と背面板130との対向電極間の空隙を、アルゴンガスを空気に添加した雰囲気とした例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、対向電極間の空隙が、空気に比べて透過率が低いガスを含む雰囲気であってもよいし、空気にCOを混合させたものでもよい。 In the above-described embodiment, the gap between the counter electrodes of the vibration film 120 and the back plate 130 has been described as an example of an atmosphere in which argon gas is added to air, but the present invention is limited to this. It is not a thing. That is, the space between the counter electrodes may be an atmosphere containing a gas having a lower transmittance than air, or may be a mixture of air and CO 2 .

また、前述の実施形態のように、誘電体を負に帯電させる場合は、電離放射線を照射したときに、空気中よりも多くの負イオンが生成されるガスを用いるのが好ましい。負イオンが生成されやすいガスとしては、例えば、塩素系やフッ素系のガスが挙げられる。ただし、塩素系やフッ素系のガスを用いる場合は、これらのガスに耐性のある材料で誘電体等を構成するのが好ましい。   When the dielectric is negatively charged as in the above-described embodiment, it is preferable to use a gas that generates more negative ions than in the air when irradiated with ionizing radiation. Examples of the gas that easily generates negative ions include chlorine-based and fluorine-based gases. However, when chlorine-based or fluorine-based gas is used, it is preferable that the dielectric or the like is made of a material resistant to these gases.

また、前述の実施形態において、電離放射線として軟X線を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、X線やγ線等を用いても同様の効果が得られる。   Further, in the above-described embodiment, soft X-rays are taken as an example of ionizing radiation, but the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by using X-rays, γ-rays, and the like.

また、前述の実施形態において、誘電体としてのシリコン酸化膜132を背面板130に設けた例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、誘電体を振動膜120側に設ける構成としても同様の効果が得られる。   In the above-described embodiment, the example in which the silicon oxide film 132 as the dielectric is provided on the back plate 130 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the dielectric is arranged on the vibration film 120 side. The same effect can be obtained with the configuration provided in FIG.

(第1実施形態の他の態様)
前述の説明では、誘電体としてのシリコン酸化膜132を負に帯電させる場合について説明した。以下、第1実施形態の他の態様として、シリコン酸化膜132を正に帯電させる場合について説明する。この態様では、下部室102の雰囲気が前述の構成と異なっており、その他の構成は同様である。したがって、前述の説明と重複する説明は省略する。
(Other aspects of the first embodiment)
In the above description, the case where the silicon oxide film 132 as a dielectric is negatively charged has been described. Hereinafter, a case where the silicon oxide film 132 is positively charged will be described as another aspect of the first embodiment. In this embodiment, the atmosphere of the lower chamber 102 is different from the above-described configuration, and the other configurations are the same. Therefore, the description overlapping with the above description is omitted.

まず、本態様のエレクトレットの製造装置における下部室102に、空気にアルゴンを50%以上、好ましくは99%以上添加した混合ガスを満たす。なお、下部室102をアルゴンガス100%とする構成であってもよい。   First, the lower chamber 102 in the electret manufacturing apparatus of this embodiment is filled with a mixed gas in which argon is added to air at 50% or more, preferably 99% or more. Note that the lower chamber 102 may be 100% argon gas.

次に、直流電源107によって、アルミニウム薄膜122及び134に電圧を印加する。ここで、シリコン酸化膜132を正に帯電させる場合、アルミニウム薄膜134(背面板130側電極)がアルミニウム薄膜122(振動膜120側電極)に対して負の電位になるよう、直流電源107の極性を設定する。この状態で電離放射線の照射を行うと、振動膜120と背面板130との間で、空気中の酸素等が電離してイオンが生成されるだけでなく、アルゴンが電離放射線を吸収して正イオン化し、その際に放出された電子が、空気中の酸素等に作用してイオン数が増加する。この際、負イオンは振動膜120側に、アルゴンイオンを含む正イオンは背面板130側に引き寄せられ、背面板130に設けたシリコン酸化膜132は正に帯電される(誘電体帯電工程)。   Next, a voltage is applied to the aluminum thin films 122 and 134 by the DC power source 107. Here, when the silicon oxide film 132 is positively charged, the polarity of the DC power source 107 is set so that the aluminum thin film 134 (back plate 130 side electrode) has a negative potential with respect to the aluminum thin film 122 (vibration film 120 side electrode). Set. When ionizing radiation is applied in this state, not only oxygen in the air is ionized and ions are generated between the vibrating membrane 120 and the back plate 130, but also argon absorbs the ionizing radiation and becomes positive. The electrons ionized and released at that time act on oxygen in the air and the number of ions increases. At this time, negative ions are attracted to the vibrating membrane 120 side, positive ions including argon ions are attracted to the back plate 130 side, and the silicon oxide film 132 provided on the back plate 130 is positively charged (dielectric charging step).

以上のように、第1実施形態の他の態様におけるエレクトレットの製造装置では、第1実施形態における効果に加えて、シリコン酸化膜132を正に帯電させる構成において、アルゴンガスを含む雰囲気にシリコン酸化膜132を配置することによりシリコン酸化膜132の表面電位の上昇にアルゴンイオンが大きく寄与するため、通常空気中で得られる表面電位よりも25%大きい表面電位(32/50→40/50:実験2参照)を得ることができる。   As described above, in the electret manufacturing apparatus according to another aspect of the first embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, in the configuration in which the silicon oxide film 132 is positively charged, the atmosphere containing argon gas is oxidized with silicon. Argon ions greatly contribute to the increase of the surface potential of the silicon oxide film 132 by disposing the film 132, so that the surface potential (32/50 → 40/50: experiment) which is 25% larger than the surface potential normally obtained in air. 2).

(第2実施形態)
次に、本発明に係るエレクトレットの製造装置の第2実施形態について説明する。本実施形態では、半導体微細加工技術によって形成され互いに対向する対向電極を備えたシリコンエレクトレット素子のうち、エレクトレットコンデンサシリコンスピーカ(以下、単に「シリコンスピーカ」という。)のエレクトレットを製造する例を挙げる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the electret manufacturing apparatus according to the present invention will be described. In the present embodiment, an example of producing an electret condenser silicon speaker (hereinafter simply referred to as “silicon speaker”) among silicon electret elements formed by a semiconductor microfabrication technique and provided with opposing electrodes facing each other will be given.

まず、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置の構成について説明する。図7は、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置200の筐体内部を示す図であって、筐体自体の図示は省略している。   First, the structure of the electret manufacturing apparatus in the present embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing the inside of the housing of the electret manufacturing apparatus 200 in the present embodiment, and the housing itself is not shown.

図7に示すように、エレクトレットの製造装置200は、アルゴンと空気とが混合された混合ガスを放出するガスノズル201と、電極202〜204と、直流電源205と、電離放射線発生装置206とを備えている。   As shown in FIG. 7, the electret manufacturing apparatus 200 includes a gas nozzle 201 that discharges a mixed gas in which argon and air are mixed, electrodes 202 to 204, a DC power source 205, and an ionizing radiation generator 206. ing.

シリコンスピーカ210は、振動膜220及び230がそれぞれ形成された2つのシリコン基板211及び212と、それらに挟まれるように形成された固定基板240とを貼り合わせた構造を有している。振動膜220及び230は、例えば2000nm程度の厚みを有しており、振動膜220及び230のそれぞれと固定基板240との間は、絶縁体のスペーサ213を挟むことにより10000nm以上の間隙を有している。固定基板240は厚さ50μm程度のシリコンで構成され、例えば0.1Ωcm以下の抵抗率を有している。   The silicon speaker 210 has a structure in which two silicon substrates 211 and 212 on which vibration films 220 and 230 are respectively formed and a fixed substrate 240 formed so as to be sandwiched between them are bonded together. The vibration films 220 and 230 have a thickness of about 2000 nm, for example, and a gap of 10,000 nm or more is provided between each of the vibration films 220 and 230 and the fixed substrate 240 with an insulating spacer 213 interposed therebetween. ing. The fixed substrate 240 is made of silicon having a thickness of about 50 μm, and has a resistivity of, for example, 0.1 Ωcm or less.

振動膜220は、拡大図に示すように、シリコン221と、シリコン221の外側の面(対向面の裏面)上に形成された電極としてのアルミニウム薄膜222とを備えている。このアルミニウム薄膜222の膜厚は、50nm〜100nm程度である。なお、図示を省略したが、振動膜230の構成も振動膜220と同様であり、固定基板240に対して対称にアルミニウム薄膜が形成されている。   As shown in the enlarged view, the vibration film 220 includes silicon 221 and an aluminum thin film 222 as an electrode formed on the outer surface (back surface of the facing surface) of the silicon 221. The thickness of the aluminum thin film 222 is about 50 nm to 100 nm. Although illustration is omitted, the configuration of the vibration film 230 is the same as that of the vibration film 220, and an aluminum thin film is formed symmetrically with respect to the fixed substrate 240.

また、固定基板240は、拡大図に示すように、シリコン241と、シリコン241の両面側(振動膜220、230の各対向面側)に形成された誘電体としてのシリコン酸化膜242と、その上面に形成された防湿膜としてのシリコン窒化膜243とを備えている。ここで、各膜厚としては、例えば、シリコン酸化膜242は1000nm、シリコン窒化膜243は200nm程度である。   Further, as shown in the enlarged view, the fixed substrate 240 includes silicon 241, a silicon oxide film 242 as a dielectric formed on both sides of the silicon 241 (opposite sides of the vibration films 220 and 230), And a silicon nitride film 243 as a moisture-proof film formed on the upper surface. Here, for example, the silicon oxide film 242 has a thickness of about 1000 nm and the silicon nitride film 243 has a thickness of about 200 nm.

電極202及び203は、それぞれ、振動膜220及び230の電極に接続されるようになっている。また、電極204は、固定基板240のシリコン241に接続されるようになっている。   The electrodes 202 and 203 are connected to the electrodes of the vibrating membranes 220 and 230, respectively. The electrode 204 is connected to the silicon 241 of the fixed substrate 240.

次に、本実施形態におけるエレクトレットの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the electret in this embodiment is demonstrated.

まず、シリコン酸化膜242が帯電していないシリコンスピーカ210を筐体内の所定治具(図示省略)にセットし、電極202〜204を介して振動膜220及び230と固定基板240とを直流電源205に接続する。   First, a silicon speaker 210 in which the silicon oxide film 242 is not charged is set in a predetermined jig (not shown) in the housing, and the vibration films 220 and 230 and the fixed substrate 240 are connected to the DC power source 205 via the electrodes 202 to 204. Connect to.

また、振動膜220及び230と固定基板240との空隙には、空気にアルゴンガスを20%〜95%、好ましくは70%〜90%添加した混合ガスを、シリコンスピーカ210の側面に設置したガスノズル201により吹き付ける。なお、混合ガスを使用せず、アルゴンガスのみを吹き付けてもよい。   In addition, a gas nozzle in which a mixed gas obtained by adding 20% to 95%, preferably 70% to 90% of argon gas to the air is installed in the gap between the vibration films 220 and 230 and the fixed substrate 240 on the side surface of the silicon speaker 210. Spray with 201. In addition, you may spray only argon gas, without using mixed gas.

次に、電離放射線発生装置206からシリコンスピーカ210に向けて軟X線を照射し、振動膜220及び230と固定基板240との間の混合ガスをイオン化する。このとき、振動膜220及び固定基板240は薄いため、軟X線が透過する。   Next, soft X-rays are irradiated from the ionizing radiation generator 206 toward the silicon speaker 210 to ionize the mixed gas between the vibrating membranes 220 and 230 and the fixed substrate 240. At this time, since the vibration film 220 and the fixed substrate 240 are thin, soft X-rays are transmitted.

ここで、シリコン製の振動膜220の膜厚を2000nmとすると、例えばエネルギーが6.5keVの軟X線の透過率は、およそ95%である。また、シリコン製の固定基板240の厚さを50μmとすると、6.5keVの軟X線の透過率は、およそ27%である。透過した軟X線は、振動膜220及び230と固定基板240との間のガスをイオン化する。なお、必要であれば、電離放射線発生装置206をもう一台用意し、振動膜230側から軟X線を照射する構成としても構わない。これにより、一方向から軟X線を照射した場合に、固定基板240による電離放射線の減衰によって2つの対向電極間で生成イオン数が非対称となることを防ぐことができ、固定基板240の両面間における表面電位の偏りを防ぐことができる。   Here, when the film thickness of the silicon vibration film 220 is 2000 nm, for example, the transmittance of soft X-rays having an energy of 6.5 keV is approximately 95%. Further, if the thickness of the fixed substrate 240 made of silicon is 50 μm, the transmittance of 6.5 keV soft X-rays is approximately 27%. The transmitted soft X-rays ionize the gas between the vibrating membranes 220 and 230 and the fixed substrate 240. If necessary, another ionizing radiation generator 206 may be prepared and irradiated with soft X-rays from the vibrating membrane 230 side. Thereby, when soft X-rays are irradiated from one direction, it is possible to prevent the number of generated ions from becoming asymmetric between the two counter electrodes due to the attenuation of ionizing radiation by the fixed substrate 240, and between the both surfaces of the fixed substrate 240. Can prevent the surface potential from being biased.

次に、直流電源205によって、各電極に電圧を印加する。ここで、シリコン酸化膜242を負に帯電させる場合、固定基板240の電極が振動膜220及び230の電極に対して正の電位になるよう、直流電源205の極性を設定する。この状態で電離放射線の照射を行うと、振動膜220及び230と固定基板240との間で、空気中の酸素等が電離してイオンが生成されるだけでなく、アルゴンが電離放射線を吸収して正イオン化し、その際に放出された電子が、空気中の酸素等に作用してイオン数が増加する。この際、アルゴンイオンを含む正イオンは振動膜220及び230側に、負イオンは固定基板240側に引き寄せられ、固定基板240に設けたシリコン酸化膜242は負に帯電される。   Next, a voltage is applied to each electrode by the DC power source 205. Here, when the silicon oxide film 242 is negatively charged, the polarity of the DC power source 205 is set so that the electrode of the fixed substrate 240 has a positive potential with respect to the electrodes of the vibration films 220 and 230. When ionizing radiation is applied in this state, not only oxygen in the air is ionized and ions are generated between the vibrating membranes 220 and 230 and the fixed substrate 240, but argon absorbs the ionizing radiation. Then, the electrons are converted to positive ions, and the electrons released at that time act on oxygen in the air and the number of ions increases. At this time, positive ions including argon ions are attracted to the vibrating membranes 220 and 230 side, negative ions are attracted to the fixed substrate 240 side, and the silicon oxide film 242 provided on the fixed substrate 240 is negatively charged.

以上のように、第2実施形態におけるエレクトレットの製造装置200では、シリコンスピーカ210において、誘電体としてのシリコン酸化膜242が両面に形成された固定基板240と、振動膜220及び230とを備え、振動膜220及び230と固定基板240との空隙を空気にアルゴンを添加した雰囲気とし、シリコン酸化膜242に軟X線を照射する構成としたので、対向電極間でのイオンの生成量が増加するため、シリコン酸化膜242の表面電位が短時間で上昇し、通常空気中で所定の表面電位を得るのにかかる時間を1/10(300秒→30秒:実験1参照)に低減することができる。   As described above, in the electret manufacturing apparatus 200 according to the second embodiment, the silicon speaker 210 includes the fixed substrate 240 having the silicon oxide film 242 as a dielectric formed on both surfaces, and the vibration films 220 and 230. Since the gap between the vibration films 220 and 230 and the fixed substrate 240 is an atmosphere in which argon is added to air and the silicon oxide film 242 is irradiated with soft X-rays, the amount of ions generated between the counter electrodes increases. Therefore, the surface potential of the silicon oxide film 242 rises in a short time, and the time taken to obtain a predetermined surface potential in normal air can be reduced to 1/10 (300 seconds → 30 seconds: see Experiment 1). it can.

したがって、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置200は、エレクトレットの製造に要する時間の短縮化を図ることができる。   Therefore, the electret manufacturing apparatus 200 in the present embodiment can reduce the time required for manufacturing the electret.

(第3実施形態)
次に、本発明に係るエレクトレットの製造装置の第3実施形態について説明する。本実施形態では、エレクトレットフィルタのエレクトレットを製造する例を挙げる。
(Third embodiment)
Next, a description will be given of a third embodiment of the electret manufacturing apparatus according to the present invention. In this embodiment, the example which manufactures the electret of an electret filter is given.

まず、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置の構成について説明する。図8は、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置300の筐体内部を示す図であって、筐体自体の図示は省略している。   First, the structure of the electret manufacturing apparatus in the present embodiment will be described. FIG. 8 is a view showing the inside of the housing of the electret manufacturing apparatus 300 in the present embodiment, and the housing itself is not shown.

図8に示すように、エレクトレットの製造装置300は、アルゴンと空気とが混合された混合ガスをエレクトレットフィルタ310に向けて放出するガスノズル301と、メッシュ状電極302と、直流電源303と、電離放射線発生装置304とを備えている。   As shown in FIG. 8, the electret manufacturing apparatus 300 includes a gas nozzle 301 that discharges a mixed gas in which argon and air are mixed toward an electret filter 310, a mesh electrode 302, a DC power supply 303, and ionizing radiation. Generator 304.

エレクトレットフィルタ310は、メッシュ状電極302に対向するよう配置された金属板311と、金属板311上に設けられたフィルタ材312とを備えている。   The electret filter 310 includes a metal plate 311 arranged to face the mesh electrode 302 and a filter material 312 provided on the metal plate 311.

フィルタ材312は、例えばポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリ塩化ビニル系などの樹脂材料からなる繊維状あるいはメッシュ状、不織布状等に加工されたものである。本実施形態では、対向電極として、例えば開口率50%程度のSUSのメッシュ状電極302と、金属板311とを用い、金属板311の対向面上にフィルタ材312を設置する構成としている。メッシュ状電極302と金属板311との間は、直流電源303によって、例えば0〜10kV程度の電位差を与えることができるようになっている。   The filter material 312 is processed into a fiber shape, a mesh shape, a nonwoven fabric shape, or the like made of a resin material such as polyolefin, polyester, polycarbonate, or polyvinyl chloride. In this embodiment, for example, a SUS mesh electrode 302 having an aperture ratio of about 50% and a metal plate 311 are used as the counter electrode, and the filter material 312 is installed on the counter surface of the metal plate 311. A potential difference of, for example, about 0 to 10 kV can be applied between the mesh electrode 302 and the metal plate 311 by the DC power source 303.

次に、本実施形態におけるエレクトレットの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the electret in this embodiment is demonstrated.

まず、メッシュ状電極302を用意し、筐体内部にメッシュ状電極302を配置して直流電源303と接続する。   First, a mesh electrode 302 is prepared, and the mesh electrode 302 is arranged inside the housing and connected to the DC power source 303.

続いて、メッシュ状電極302に対向させて、フィルタ材312を備えた金属板311を配置し、金属板311を接地する。   Subsequently, a metal plate 311 provided with a filter material 312 is arranged to face the mesh electrode 302, and the metal plate 311 is grounded.

さらに、電離放射線発生装置304から軟X線を照射し、メッシュ状電極302を通して、メッシュ状電極302と金属板311との間のガスをイオン化する。ガスとしては、空気にアルゴンを20%〜95%、好ましくは70%〜90%添加した混合ガスをガスノズル301から吹き付ける。なお、混合ガスを使用せず、アルゴンガスのみを吹き付けてもよい。   Furthermore, soft X-rays are irradiated from the ionizing radiation generator 304, and the gas between the mesh electrode 302 and the metal plate 311 is ionized through the mesh electrode 302. As the gas, a mixed gas in which argon is added to air at 20% to 95%, preferably 70% to 90% is blown from the gas nozzle 301. In addition, you may spray only argon gas, without using mixed gas.

次に、直流電源303によって、メッシュ状電極302と金属板311とに電圧を印加する。ここで、フィルタ材312を負に帯電させたい場合、金属板311がメッシュ状電極302に対して正の電位になるよう、直流電源303の極性を設定する。この状態で軟X線の照射を行うと、メッシュ状電極302と金属板311との間で、空気中の酸素等が電離してイオンが生成されるだけでなく、アルゴンが軟X線を吸収して正イオン化し、その際に放出された電子が、空気中の酸素等に作用してイオン数が増加する。この際、アルゴンイオンを含む正イオンはメッシュ状電極302に、負イオンは金属板311に引き寄せられ、金属板311上に設けたフィルタ材312は負に帯電される。   Next, a voltage is applied to the mesh electrode 302 and the metal plate 311 by the DC power source 303. Here, when the filter material 312 is desired to be negatively charged, the polarity of the DC power supply 303 is set so that the metal plate 311 has a positive potential with respect to the mesh electrode 302. When soft X-ray irradiation is performed in this state, oxygen in the air is ionized between the mesh electrode 302 and the metal plate 311 to generate ions, and argon absorbs soft X-rays. Then, the electrons are converted into positive ions, and the electrons released at that time act on oxygen in the air and the number of ions increases. At this time, positive ions including argon ions are attracted to the mesh electrode 302, negative ions are attracted to the metal plate 311, and the filter material 312 provided on the metal plate 311 is negatively charged.

以上のように、第3実施形態におけるエレクトレットの製造装置300では、エレクトレットフィルタ310が、誘電体としてのフィルタ材312が設けられた金属板311を備え、別途用意したメッシュ状電極302と、金属板311との空隙を空気にアルゴンを添加した雰囲気とし、フィルタ材312に軟X線を照射する構成としたので、対向電極間でのイオンの生成量が増加するため、フィルタ材312の表面電位が短時間で上昇し、通常空気中で所定の表面電位を得るのにかかる時間を1/10(300秒→30秒:実験1参照)に減らすことができる。   As described above, in the electret manufacturing apparatus 300 according to the third embodiment, the electret filter 310 includes the metal plate 311 provided with the filter material 312 as a dielectric, the mesh electrode 302 prepared separately, and the metal plate Since the air gap with 311 is an atmosphere in which argon is added to air and the filter material 312 is irradiated with soft X-rays, the amount of ions generated between the counter electrodes increases, so the surface potential of the filter material 312 It rises in a short time, and the time taken to obtain a predetermined surface potential in normal air can be reduced to 1/10 (300 seconds → 30 seconds: see Experiment 1).

したがって、本実施形態におけるエレクトレットの製造装置300は、エレクトレットの製造に要する時間の短縮化を図ることができる。   Therefore, the electret manufacturing apparatus 300 according to the present embodiment can reduce the time required for manufacturing the electret.

10 サンプル
11、111、211、212 シリコン基板
12、132、242 シリコン酸化膜
13、133、243 シリコン窒化膜
21、311 金属板
22、108、206、304 電離放射線発生装置
23 グリッド電極
24、107、205、303 直流電源
25 筐体
26 注入口
31 アルゴンボンベ(ガス発生手段)
32、36 バルブ
33、37 流量計
34 チューブ
35 空気ボンベ
100、200、300 エレクトレットの製造装置
101 上部室(第1室)
102 下部室(第2室)
103 仕切板(筐体内部分割手段)
104 台座(筐体内部分割手段)
105、106、202〜204 電極
110 シリコンマイク
112、213 スペーサ
120、220、230 振動膜
121、131、221、241 シリコン
122、134、222 アルミニウム薄膜
130 背面板
135 音孔
201、301 ガスノズル
210 シリコンスピーカ
240 固定基板
302 メッシュ状電極
310 エレクトレットフィルタ
312 フィルタ材
10 Samples 11, 111, 211, 212 Silicon substrates 12, 132, 242 Silicon oxide films 13, 133, 243 Silicon nitride films 21, 311 Metal plates 22, 108, 206, 304 Ionizing radiation generator 23 Grid electrodes 24, 107, 205, 303 DC power supply 25 Case 26 Inlet 31 Argon cylinder (gas generating means)
32, 36 Valve 33, 37 Flow meter 34 Tube 35 Air cylinder 100, 200, 300 Electret manufacturing apparatus 101 Upper chamber (first chamber)
102 Lower room (second room)
103 partition plate (internal housing dividing means)
104 pedestal (case internal dividing means)
105, 106, 202-204 Electrode 110 Silicon microphone 112, 213 Spacer 120, 220, 230 Vibration membrane 121, 131, 221, 241 Silicon 122, 134, 222 Aluminum thin film 130 Back plate 135 Sound hole 201, 301 Gas nozzle 210 Silicon speaker 240 Fixed substrate 302 Mesh electrode 310 Electret filter 312 Filter material

Claims (7)

電離放射線を発生する電離放射線発生装置及び互いに対向する対向電極がそれぞれ形成された2つの基板を有する素子を収容する筐体と、前記素子が配置される台座と、を備えたエレクトレットの製造装置を用いたエレクトレットの製造方法であって、
記対向電極のいずれか一方の対向面側に誘電体を配置する誘電体配置工程と、
前記素子を前記台座に配置し前記2つの基板の一方の基板により前記筐体の内部を、前記電離放射線発生装置を含む第1室と他方の基板を含む第2室とに分割する工程と、
前記一方の基板を透過する電離放射線を発生して前記誘電体に照射する電離放射線照射工程と、
前記電離放射線の予め定めたエネルギー範囲において空気よりも前記電離放射線の透過率が低いガスを含む雰囲気に前記第2室を設定した状態で、前記対向電極間に直流電圧を印加し、前記電離放射線によって前記対向電極間に発生する正イオン及び負イオンのうちのいずれか一方により前記誘電体を帯電させる誘電体帯電工程とを含むことを特徴とするエレクトレットの製造方法。
An electret manufacturing apparatus comprising: an ionizing radiation generating apparatus that generates ionizing radiation; a housing that houses an element having two substrates each formed with a counter electrode facing each other; and a pedestal on which the element is disposed. A method of manufacturing the electret used,
A dielectric disposed disposing a dielectric on one side facing either before Symbol pair counter electrode,
Dividing the inside of the housing into a first chamber containing the ionizing radiation generator and a second chamber containing the other substrate by placing one of the two substrates on the pedestal, and
An ionizing radiation irradiating step of generating ionizing radiation that passes through the one substrate and irradiating the dielectric;
In the state where the second chamber is set in an atmosphere containing a gas having a lower transmittance of the ionizing radiation than air in a predetermined energy range of the ionizing radiation, a DC voltage is applied between the counter electrodes, and the ionizing radiation And a dielectric charging step of charging the dielectric with one of positive ions and negative ions generated between the counter electrodes.
前記ガスは、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンのいずれか、又はこれらの混合ガスであることを特徴とする請求項1に記載のエレクトレットの製造方法。   The method for producing an electret according to claim 1, wherein the gas is any one of neon, argon, krypton, and xenon, or a mixed gas thereof. 前記誘電体帯電工程において、前記誘電体が配置された側の電極よりも他方の電極の電位を低くし、前記負イオンにより前記誘電体を負に帯電させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエレクトレットの製造方法。   2. The dielectric charging step according to claim 1, wherein the potential of the other electrode is made lower than the electrode on the side where the dielectric is disposed, and the dielectric is charged negatively by the negative ions. Item 3. A method for producing an electret according to Item 2. 前記誘電体帯電工程において、前記誘電体が配置された側の電極よりも他方の電極の電位を高くし、前記正イオンにより前記誘電体を正に帯電させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエレクトレットの製造方法。   2. The dielectric charging step according to claim 1, wherein the potential of the other electrode is made higher than the electrode on the side where the dielectric is disposed, and the dielectric is positively charged by the positive ions. Item 3. A method for producing an electret according to Item 2. 前記電離放射線照射工程において、前記電離放射線を発生する電離放射線発生装置から前記対向電極のうち前記電離放射線装置側の電極までの空間を、前記エネルギー範囲において空気よりも前記電離放射線の透過率が高いガスを含む雰囲気とすることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のエレクトレットの製造方法。   In the ionizing radiation irradiation step, a space from the ionizing radiation generating device that generates the ionizing radiation to the electrode on the ionizing radiation device side of the counter electrode has a higher transmittance of the ionizing radiation than air in the energy range. The method for producing an electret according to any one of claims 1 to 4, wherein the atmosphere includes a gas. 互いに対向する対向電極のいずれか一方の電極の対向面側に配置された誘電体に前記対向電極のいずれか一方の電極を透過して電離放射線を照射する電離放射線発生装置と、前記対向電極がそれぞれ形成された2つの基板を有する素子及び前記電離放射線発生装置を収容する筐体と、前記素子が配置される台座と、直流電圧を前記対向電極間に印加する直流電源と、前記電離放射線の予め定めたエネルギー範囲において空気よりも前記電離放射線の透過率が低いガスを発生するガス発生手段とを備え、An ionizing radiation generator that irradiates ionizing radiation through one electrode of the counter electrode to a dielectric disposed on the opposite surface side of one electrode of the counter electrodes facing each other, and the counter electrode An element having two substrates each formed and a housing for accommodating the ionizing radiation generator, a pedestal on which the element is disposed, a DC power source for applying a DC voltage between the counter electrodes, and the ionizing radiation Gas generating means for generating a gas having a lower transmittance of the ionizing radiation than air in a predetermined energy range;
前記2つの基板の一方の基板は、前記素子が前記台座に配置されることにより前記筐体の内部を、前記電離放射線発生装置を含む第1室と他方の基板を含む第2室とに分割するものであり、One of the two substrates is divided into a first chamber containing the ionizing radiation generator and a second chamber containing the other substrate by arranging the element on the pedestal and thereby the interior of the housing. Is what
前記ガス発生手段は、発生したガスを前記第2室に供給するものであり、The gas generating means supplies the generated gas to the second chamber;
前記直流電源は、前記対向電極間が前記ガスを含む雰囲気にある状態で前記電離放射線によって前記対向電極間に発生する正イオン及び負イオンのうちのいずれか一方により前記誘電体を帯電させるものであることを特徴とするエレクトレットの製造装置。The DC power source charges the dielectric with one of positive ions and negative ions generated between the counter electrodes by the ionizing radiation in a state where the counter electrodes are in an atmosphere containing the gas. An apparatus for producing electrets, characterized in that:
前記第1室は、前記エネルギー範囲において空気よりも前記電離放射線の透過率が高いガスを含むことを特徴とする請求項6に記載のエレクトレットの製造装置。The said 1st chamber contains the gas whose transmittance | permeability of the said ionizing radiation is higher than air in the said energy range, The manufacturing apparatus of the electret of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
JP2009119217A 2009-05-15 2009-05-15 Electret manufacturing method and manufacturing apparatus thereof Expired - Fee Related JP5283185B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009119217A JP5283185B2 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Electret manufacturing method and manufacturing apparatus thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009119217A JP5283185B2 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Electret manufacturing method and manufacturing apparatus thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010267884A JP2010267884A (en) 2010-11-25
JP5283185B2 true JP5283185B2 (en) 2013-09-04

Family

ID=43364594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009119217A Expired - Fee Related JP5283185B2 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Electret manufacturing method and manufacturing apparatus thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5283185B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103700490A (en) * 2013-12-24 2014-04-02 安徽赛福电子有限公司 Capacitor interior locating device
CN108900958A (en) * 2018-08-27 2018-11-27 湖南声仪测控科技有限责任公司 The strong microphone of functional reliability

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69022111T2 (en) * 1989-05-19 1996-03-14 Gentex Corp Process for the production of a variable condenser microphone.
JP3751650B2 (en) * 1995-01-10 2006-03-01 浜松ホトニクス株式会社 Static neutralizer
JPH11117172A (en) * 1997-10-09 1999-04-27 Japan Vilene Co Ltd Method and apparatus for manufacturing electret body
JP4419551B2 (en) * 2003-12-16 2010-02-24 パナソニック株式会社 Electret condenser and manufacturing method thereof
JP4861790B2 (en) * 2006-10-27 2012-01-25 パナソニック株式会社 Electretization method and electretization apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010267884A (en) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6391118B2 (en) Method for removing particles from surface of article
CN101223403B (en) Air purification and disinfection device
Hagiwara et al. Electret charging method based on soft X-ray photoionization for MEMS transducers
CN102725818B (en) Quality analysis apparatus
JP6239483B2 (en) Nitrogen radical generation system
WO2004108294A1 (en) Discharge apparatus and air purifying apparatus
JP4168160B2 (en) Static electricity outlet
JP5283185B2 (en) Electret manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
JP2010527023A (en) Soft X-ray photoionization charger
CN101855948B (en) High-voltage insulator arrangement, and ion accelerator arrangement comprising such a high-voltage insulator arrangement
JP4838637B2 (en) Ion generator
Kashiwagi et al. Synchronization of positive surface streamers triggered by vacuum ultraviolet in atmosphere
KR101557124B1 (en) Plasma wire and dust collector using the same
JP2010272355A (en) Active particle generator
Hong et al. Influence of air impurities on the transition from a symmetric discharge to an asymmetric discharge in an atmospheric pressure helium diffuse dielectric barrier discharge
JP5495363B2 (en) Electret capacitor manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
JP4547506B2 (en) Aerosol charge neutralizer
JP2005268129A (en) Plasma reactor
Aints et al. Origin of photoionizing radiation in corona discharges in air
JP4839475B2 (en) X-ray irradiation ionizer
JP4634169B2 (en) Charged object static eliminator and method
Li et al. Dielectric barrier discharge using corona-modified silicone rubber
KR101538945B1 (en) Ion blower having a shielding layer and a low-voltage X-ray tube
JPWO2012053617A1 (en) Charging device and charged body manufacturing method
JP4200053B2 (en) Ion mobility detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120302

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130416

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130523

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5283185

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees