麦克风的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够保护隔膜不受外部环境的影响并且可实现低高度化的麦克风。麦克风（1）具备：具有主表面（10a）的板状基板（10）、安装于主表面（10a）上的声音传感器、对从声音传感器输出的信号进行处理的电路元件（30）。声音传感器包含传感器基板（20）。传感器基板（20）具有与板状基板（10）相对的第一面（20b）及第一面（20b）相反侧的第二面（20a）。在传感器基板（20）上形成有从第一面（20b）贯通到第二面（20a）的空洞部（28）。在板状基板（10）上形成有在厚度方向上贯通板状基板（10）并与空洞部（28）连通的贯通孔（18）。从板状基板（10）的厚度方向观察，贯通孔（18）与传感器基板（20）重合。
【专利说明】麦克风
【技术领域】
[0001]本发明涉及麦克风，特别涉及在基体基板的主表面上安装有声音传感器的麦克风。
【背景技术】
[0002]在手机、IC录音机等各种设备中使用有麦克风。例如在美国专利第7763972号说明书(专利文献I)中公开有如下的麦克风，即，层积有声音传感器和电路元件，声音传感器具有作为传感器部发挥作用的薄膜，在电路元件上与薄膜对应的位置形成有空洞。
[0003]近年来，要求麦克风的更小型化，特别是要求降低麦克风整体高度的低高度化。美国专利第7763972号说明书(专利文献I)中记载的为了将麦克风低高度化而减小声音传感器的高度的话，与麦克风的外部连通的声孔和传感器部的距离变小。因此，具有如下的课题，即，由于经由声孔侵入麦克风内部的异物而使得麦克风的音响效果变差，或传感器部由于经由声孔流入麦克风内部的压缩空气而容易破损。
[0004]对于该课题，在美国专利申请公开第2007/0278601号说明书(专利文献2)中公开有如下的构成，即，通过在基板内部将音响端口弯曲，防止来自外部的干扰。
[0005]专利文献1:美国专利第7763972号说明书
[0006]专利文献2:美国专利申请公开第2007/0278601号说明书
[0007]在美国专利申请公开第2007/0278601号说明书(专利文献2)所记载的装置中，基板需要用于在其内部形成弯曲形状的声音端口的厚度。因此，基板的厚度的降低有限，装置整体的低高度化困难。
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于上述课题而设立的，其主要目的在于提供一种保护隔膜不受外部环境音响并且可实现麦克风的低高度化的技术。
[0009]本发明的麦克风，具备:基体基板，其具有主表面；声音传感器，其安装在主表面上；电路兀件，其对从声音传感器输出的信号进行处理。声音传感器包含传感器基板和可动电极。传感器基板具有与基体基板相对的第一面及第一面相反侧的第二面。可动电极从第二面侧覆盖空洞部。在基体基板上形成有在厚度方向上贯通基体基板且与空洞部连通的贯通孔。从基体基板的厚度方向观察，贯通孔与传感器基板重合。
[0010]优选的是，麦克风还具备粘接层。粘接层夹设在主表面与第一面之间并将传感器基板与基体基板粘接。在主表面与第一面之间形成有未设置粘接层的中空区域。贯通孔经由中空区域与空洞部连通。
[0011]优选的是，主表面和第一面的至少任一方形成有凹陷的凹部，贯通孔经由凹部与空洞部连通。也可以在凹部内部的一部分收纳有液体状粘接剂固化的粘接剂固化物。
[0012]优选的是，基体基板具有从主表面突出的突起部，传感器基板搭载于突起部上。突起部也可以沿着主表面的所述贯通孔的周缘从主表面突出。
[0013]优选的是，麦克风还具备贯通粘接层而夹设在主表面与第一面之间的夹设部件。
[0014]优选的是，贯通孔沿着第一面的空洞部的周缘形成。
[0015]优选的是，在基体基板形成有多个贯通孔。
[0016]优选的是，电路元件在声音传感器上层积。
[0017]根据本发明，能够保护隔膜不受外部环境的音响，并且能够实现麦克风的低高度化。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是表不实施方式I的麦克风的概略构成的剖面图；
[0019]图2是沿着图1所示的I1-1I线的实施方式I的麦克风的剖面图；
[0020]图3是表示实施方式2的麦克风的概略构成的剖面图；
[0021]图4是沿着图3所示的IV -1V线的实施方式2的麦克风的剖面图；
[0022]图5是表示实施方式3的麦克风的概略构成的剖面图；
[0023]图6是沿着图5所示的V1- VI线的实施方式3的麦克风的剖面图；
[0024]图7是表不实施方式4的麦克风的概略构成的剖面图；
[0025]图8是表不实施方式5的麦克风的概略构成的剖面图；
[0026]图9是表不实施方式6的麦克风的概略构成的剖面图；
[0027]图10是表示实施方式7的麦克风的概略构成的剖面图；
[0028]图11是表示实施方式8的麦克风的概略构成的剖面图；
[0029]图12是表示实施方式9的麦克风的概略构成的剖面图；
[0030]图13是表示实施方式10的麦克风的概略构成的剖面图；
[0031]图14是沿着图13所示的XIV — XIV线的实施方式10的麦克风的剖面图；
[0032]图15是表不实施方式11的麦克风的概略构成的剖面图；
[0033]图16是沿着图15所示的XVI — XVI线的实施方式11的麦克风的剖面图；
[0034]图17是表示实施方式12的麦克风的概略构成的剖面图；
[0035]图18是沿着图17所示的XVIII — XVIII线的实施方式12的麦克风的剖面图；
[0036]图19是表不实施方式13的麦克风的概略构成的剖面图；
[0037]图20是表示实施方式14的麦克风的概略构成的剖面图；
[0038]图21是表不实施方式15的麦克风的概略构成的剖面图；
[0039]标记说明
[0040]1:麦克风
[0041]10:板状基板
[0042]10a、80a、90a:主表面
[0043]10b,80b:连接表面
[0044]12、32、72、82、92:导电层
[0045]14、74、84:外部连接端子
[0046]16、17:突起部
[0047]18、88、98:贯通孔
[0048]19、29:凹部
[0049]20:传感器基板
[0050]20a:第二面
[0051]20b:第一面
[0052]22:麦克风端子
[0053]24:隔膜
[0054]25:背板
[0055]26:气隙
[0056]28:空洞部
[0057]30:电路元件
[0058]38:空间
[0059]40:粘接层
[0060]41:粘接剂固化物
[0061]46:夹设部件
[0062]48:中空区域
[0063]50:保护层
[0064]62,64:接合线
[0065]70:盖基板
[0066]75、95:导电性部件
[0067]80:封装
[0068]90:盖部件。
【具体实施方式】
[0069]以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。另外，对图中相同或相当部分标注同一标记并省略重复的说明。
[0070](实施方式I)
[0071]图1是表示实施方式I的麦克风I的概略构成的剖面图。图2是沿着图1所示的II 一 II线的实施方式I的麦克风I的剖面图。参照图1，麦克风I是使用MEMS (MicroElectro Mechanical System)技术制作的MEMS麦克风,具备板状基板10、安装于板状基板10的声音传感器(麦克风芯片)、层积在声音传感器上的电路兀件30。
[0072]板状基板10是实施方式I的基体基板，平板状地形成。板状基板10具有主表面1a和主表面1a相反侧的连接表面10b。构成麦克风I的声音传感器及电路兀件30配置在板状基板10的主表面1a侧。
[0073]板状基板10具有在主表面1a上露出形成的导电层12和层积于连接表面1b上的外部连接端子14。在将麦克风I安装到母基板上时，通过将外部连接端子14与母基板侧的连接端子电连接，进行向麦克风I的供电及控制信号的通信。
[0074]板状基板10由形成平板状的多层配线基板形成，除了图示的导电层12及外部连接端子14之外，在板状基板10的表面及内部还形成有在面方向上延伸的未图示的导电层及在厚度方向上延伸的通路电极。导电层12经由形成于板状基板10内部的通路电极与外部连接端子14电连接。在此，所谓面方向是指平板形状的板状基板10的主表面1a及连接表面1b的延伸的方向、即与板状基板10的厚度方向正交的方向。在图1中，图中上下方向为板状基板10的厚度方向，图中左右方向为面方向。
[0075]另外，板状基板10除了由多层配线基板形成之外，也可以由覆铜层积板、环氧玻璃基板、陶瓷基板、塑料基板、金属基板、碳纳米管基板或它们的复合基板形成。
[0076]在板状基板10的主表面1a上安装有声音传感器。声音传感器主要包含传感器基板20、隔膜24、背板25。
[0077]传感器基板20由硅基板形成。传感器基板20平板状地形成，具有第一面20b及第二面20a。第一面20b和第二面20a构成传感器基板20的两主表面。第一面20b为传感器基板20的一主表面，与板状基板10的主表面1a相对。第二面20a为第一面20b相反侧的传感器基板20的另一主表面。
[0078]在传感器基板20的第一面20b与板状基板10的主表面1a之间配置有粘接层40。粘接层40夹设在主表面1a与第一面20b之间。传感器基板20的第一面20b使用粘接层40粘接在板状基板10的主表面1a上。传感器基板20利用粘接层40固定在板状基板10的主表面1a上，由此，声音传感器安装在板状基板10的主表面1a上。
[0079]粘接层40也可以通过粘接带、粘接膜、液体状粘接剂、导电性粘接剂的任一种或组合形成。在使用树脂等液体状粘接剂形成粘接层40的情况下，考虑到在涂敷液体状粘接剂后的流动扩展，优选调整滴下位置及滴下量。另外，粘接层40也可以通过分别在板状基板10的主表面1a和传感器基板20的第一面20b上形成金属膜并进行接合而形成。
[0080]在传感器基板20的内部形成有空洞部28。空洞部28以从第一面20b到达第二面20a的方式形成，在其厚度方向(图1中上下方向)上贯通传感器基板20。空洞部28中空地形成。空洞部28的内周面作为沿传感器基板20的厚度方向延伸的垂直面而形成。空洞部28的内周面也可以作为相对于传感器基板20的厚度方向倾斜的锥形面而形成，还可以通过组合相对于传感器基板20的厚度方向的倾斜角度不同的多个锥形面而形成。
[0081]隔膜24薄膜状地形成，具有导电性。优选的是，隔膜24由添加了杂质的聚/晶体硅薄膜形成。隔膜24使用未图示的锚固件安装在传感器基板20的第二面20a。隔膜24以从第二面20a侧覆盖空洞部28的方式配置。隔膜24具有被支承于传感器基板20的第二面20a的边缘部分和覆盖空洞部28的中央部分。隔膜24的中央部分以从传感器基板20的第二面20a稍浮起的状态配置，与声音振动感应而进行膜振动。隔膜24具有作为声音传感器的可动电极的作用。
[0082]背板25以与隔膜24相对的方式配置在传感器基板20的第二面20a侧，直接或经由任一层固定在传感器基板20的第二面20a。背板25具有:由绝缘层、优选无添加氮化硅/杂质的硅构成的固定膜；由导电层、优选添加了杂质的聚/晶体硅薄膜/金属膜构成的固定电极。固定电极设置在与隔膜24相对的一侧或不相对的一侧的任一固定膜的表面。背板25具有覆盖隔膜24的盖状形状。
[0083]在背板25与隔膜24之间形成有气隙26。背板25在相对于隔膜24远离传感器基板20的位置覆盖空洞部28。在背板25上穿设有用于避免在气隙26的阻尼的多个声孔。这些声孔只要能够确保背板的刚性则以增大开口率的方式形成为好。
[0084]背板25的固定电极与可动电极即隔膜24相对而形成有电容器。当声波射入声音传感器，隔膜24由于声压而振动时，隔膜24与背板25的固定电极之间的静电容变化。在本实施方式的声音传感器中，隔膜24感应的声音振动(声压变化)成为隔膜24与固定电极之间的静电容的变化，被作为电信号输出。在传感器基板20的第二面20a上设有至少一对麦克风端子22。麦克风端子22输出与隔膜24和固定电极之间的静电容的变化相应的检测信号。
[0085]另外，声音传感器不限于上述构成，如果将作为可动电极的隔膜24和固定电极相对配置，则也可以具备其它构成。例如，传感器基板20的厚度方向上的隔膜24和背板25的位置也可以相互替换。隔膜24也可以从背板25垂下并由背板25支承。在将固定电极设于传感器基板20或其它基板的变形例的情况下，也可以省略背板25。
[0086]电路元件30搭载于传感器基板20的第二面20a上，并且层积在声音传感器上。电路元件30也可以是例如专用集成电路元件(AS1C)。电路元件30具有使有棱角的C字扣下的形状，由此，在电路元件30与传感器基板20的第二面20a之间形成有中空的空间37。设于传感器基板20的第二面20a的隔膜24及背板25被收纳到空间37中。
[0087]在电路元件30上形成有导电层32。导电层32设于远离传感器基板20侧的电路元件30的表面上。配置于传感器基板20的第二面20a上的麦克风端子22和形成于电路元件30的导电层32由接合线62连接。形成于板状基板10的导电层12和形成于电路元件30的导电层32由接合线64连接。声音传感器的检测信号从麦克风端子22输出并经由导电层12输入电路元件30。在电路元件30中实施了规定的信号处理后，将检测信号从电路元件30输出并经由12向外部连接端子14输出。
[0088]依次层积于板状基板10的主表面1a上的声音传感器及电路元件30的整体由保护层50覆盖保护。保护层50由绝缘性树脂形成。接合线62、64配置在保护层50内部，由保护层50保护。板状基板10和保护层50形成麦克风I的壳体。
[0089]参照图1及图2，在板状基板10上形成有在厚度方向上贯通板状基板10的贯通孔
18。在板状基板10的主表面1a与传感器基板20的第一面20b之间形成有未设置粘接层40的中空区域48。在沿板状基板10及传感器基板20的厚度方向(即图1中的上下方向、即与图2中的纸面垂直的方向)观察的情况下，贯通孔18与传感器基板20重合，中空区域48也与传感器基板20重合，贯通孔18和中空区域48相互重合。贯通孔18和中空区域48相互连通。中空区域48与空洞部28邻接形成，中空区域48与空洞部28连通。贯通孔18经由中空区域48与空洞部28连通。
[0090]贯通孔18和中空区域48形成有用于向声音传感器导入声音振动的声音端口。经由声音端口向麦克风I内部导入声音。麦克风I具有相对于隔膜24接近声音端口一侧的中空空间即前室和相对于隔膜24远离声音端口一侧的中空空间即背室。前室和背室分别以隔膜24为边界而被规定。空洞部28具有作为麦克风I的前室的功能。空间38具有作为麦克风I的背室的功能。
[0091]声音端口包含形成于板状基板10的贯通孔18。声音端口还包含由板状基板10的主表面10a、传感器基板20的第一面20b及粘接层40包围的中空区域48。贯通孔18沿着板状基板10的厚度方向延伸，中空区域48沿着板状基板10的主表面1a向面方向延伸，因此，贯通孔18的延伸方向和中空区域48的延伸方向相互交叉。因此，由贯通孔18及中空区域48构成的声音端口形成弯曲的形状。
[0092]贯通孔18是与主表面1a平行的板状基板10的截面形状为圆形的圆孔。沿板状基板10的厚度方向观察，中空区域48具有比贯通孔18大的面积。贯通孔18在板状基板10的主表面1a开设的开口部的整体在中空区域48露出。将传感器基板20沿着板状基板10的厚度方向投影到主表面1a的投影与贯通孔18在主表面1a开设的开口部全部重八口 ο
[0093]在沿着贯通孔18的延伸方向从连接表面1b侧观察贯通孔18的情况下，可在贯通孔18的内侧整体看到传感器基板20的第一面20b。声音端口具有弯曲的形状，以从板状基板10的连接表面1b侧不能直接看到形成于传感器基板20的空洞部28及覆盖空洞部28而配置的隔膜24。
[0094]根据以上说明的实施方式I的麦克风1，用于向作为前室发挥作用的空洞部28导入声音振动的声音端口形成弯曲的形状。因此，隔膜24配置在相对于外部环境未露出的位置。据此，经由声音端口可抑制异物或压缩空气侵入空洞部28而到达隔膜24，故而可减轻隔膜24的破损。由于可抑制异物到达隔膜24，因此，可抑制异物影响隔膜24的振动。因此，能够保护薄膜状的隔膜24不受外部环境影响。
[0095]弯曲形状的声音端口由贯通板状基板10的贯通孔18和被相对向的板状基板10的主表面1a及传感器基板20的第一面20b以及粘接层40包围的中空区域48形成。由此，不需要在板状基板10内部形成弯曲形状的贯通孔，能够降低板状基板10的厚度。其结果，可缩小麦克风I的高度方向的尺寸，能够实现麦克风I的低高度化。在板状基板10的厚度方向上直线延伸的贯通孔18的加工容易，故而与在板状基板10内部形成弯曲的贯通孔的情况相比，能够大幅提闻生广力。
[0096]麦克风I的前室由形成于传感器基板20的空洞部28形成。可抑制经由声音端口侵入的异物或压缩空气引起的隔膜24的破损，由此，能够将隔膜24靠近板状基板10的主表面1a配置。由此，可降低传感器基板20的厚度并可实现传感器基板20的低高度化，故而可实现麦克风I的进一步低高度化。传感器基板20的低高度化的结果是，可缩小前室的体积，特别是可提闻闻频区域的麦克风I的频率特性，可实现麦克风I的性能提闻。
[0097]另一方面，麦克风I的背室由传感器基板20与电路元件30之间的空间38形成。电路元件30的形状及尺寸可任意调整，如果增大使C形扣下的形状的电路元件30的高度方向的尺寸，则可增大空间38的容积，能够增大背室的容量。
[0098]其结果，背室内的空气作为空气弹簧发挥作用，可抑制对隔膜24的振动的阻碍，在向麦克风I内导入声波时，可以使隔膜24自如地振动。因此，能够提高信噪比(SNR)并提高麦克风I的灵敏度。而且，可增大背室的体积，特别是可提高低频率区域中的麦克风I的频率特性，能够实现麦克风I的性能提高。
[0099]在麦克风I的特性方面，声音端口的直径较大是有利的，另外，长度较短是有利的。本实施方式的声音端口包含中空区域48，中空区域48成为导入麦克风I的声音路径的一部分。中空区域48通过在板状基板10与传感器基板20之间形成与粘接层40的厚度相当的空洞而形成。即，中空区域48的直径由粘接层40的厚度决定。因此，通过充分增大形成于板状基板10的贯通孔18的直径，并且充分增大粘接层40的厚度，与现有的麦克风I相比，能够充分确保同等以上的声音性能。也可以形成例如具有1ym以上的厚度的粘接层40。
[0100]另外，如图1所示，电路元件30在声音传感器上层积。由于该层积构造，麦克风I的高度尺寸变大。因此，通过采用本实施方式的声音端口并降低板状基板10及传感器基板20的厚度，能够更显著地得到可使麦克风I低高度化的效果。即，本实施方式的声音端口特别适用于层积有声音传感器和电路兀件的麦克风I。
[0101](实施方式2)
[0102]图3是表示实施方式2的麦克风I的概略构成的剖面图。图4是沿着图3所示的IV — IV线的实施方式2的麦克风I的剖面图。实施方式2的麦克风I在由贯通孔18及中空区域48形成的声音端口的形状上与实施方式I不同。
[0103]更具体地，在图4所示的剖面图中，图示有平面观察到的贯通孔18及中空区域48。图2所示的实施方式I的贯通孔18具有圆孔形状，而实施方式2的贯通孔18具有缝隙状的形状。贯通孔18具有沿着空洞部28的外周延伸的形状。贯通孔18沿着传感器基板20的第一面20b中的空洞部28的周缘而形成。
[0104]中空区域48与缝隙状的贯通孔18匹配，在沿着主表面1a与第一面20b之间的空洞部28的周缘的区域中未设有粘接层40而形成。从上面观察到的空洞部28具有矩形的形状，贯通孔18及中空区域48沿着该矩形的一边而形成。
[0105]根据实施方式2的麦克风1，如图4所示，贯通孔18沿着第一面20b的空洞部28的周缘而形成，因此，与主表面1a平行的板状基板10的截面中的贯通孔18的截面面积比实施方式I增大。通过大径地形成贯通孔18，且中空区域48也与贯通孔18匹配而大径地形成，能够进一步增大声音端口的直径。因此，能够提供具有更优异的音响效果的麦克风I。贯通孔18只要以在可确保板状基板10的刚性的范围内尽可能大径地形成的方式规定其形状及尺寸即可。
[0106](实施方式3)
[0107]图5是表示实施方式3的麦克风I的概略构成的剖面图。图6是沿着图5所示的IV — IV线的实施方式3的麦克风I的剖面图。实施方式3的麦克风I在由贯通孔18及中空区域48形成的声音端口的个数上与实施方式2不同。
[0108]更具体地，在图6所示的剖面图中，空洞部28具有俯视看为矩形的形状。实施方式2的贯通孔18沿着矩形的一边形成，而实施方式3的贯通孔18沿着矩形的全部四条边形成。在板状基板10上形成有多个缝隙状的贯通孔18，各个贯通孔18沿着第一面20b的空洞部28的周缘形成。与实施方式2同样地，中空区域48与缝隙状的贯通孔18匹配而沿着空洞部28的周缘形成。
[0109]根据实施方式3的麦克风I，形成4个沿着空洞部28的周缘延伸的缝隙状的贯通孔18，因此，与实施方式2相比，与主表面1a平行的板状基板10的截面中的贯通孔18的截面积进一步变大。通过大径地形成贯通孔18，且中空区域48也与贯通孔18配合而大径地形成，能够进一步增大声音端口的直径。因此，能够提供具有更优异的音响效果的麦克风
I。贯通孔18的个数只要在可确保板状基板10的刚性的范围内尽可能多地规定即可。
[0110](实施方式4)
[0111]图7是表不实施方式4的麦克风I的概略构成的剖面图。实施方式4的麦克风I在板状基板10上形成有板状基板10的主表面1a凹陷的凹部19的方面与实施方式I不同。
[0112]凹部19与贯通孔18邻接形成。凹部19通过使与空洞部28邻接侧的主表面1a相对于贯通孔18向连接表面1b侧凹陷而形成。贯通孔18经由中空区域48与空洞部28连通，且经由凹部19与空洞部28连通。凹部19和中空区域48相互连通。凹部19与贯通孔18及中空区域48 —同形成有向声音传感器导入声音振动的声音端口。贯通孔18的形状也可以是与实施方式I相同的圆孔，还可以是与实施方式2相同的缝隙状的孔。
[0113]根据实施方式4的麦克风1，由于形成有板状基板10的主表面1a凹陷的凹部19，因此，与实施方式I相比，连通麦克风I的外部空间和空洞部28的声音端口的直径变得更大。通过扩大声音端口的直径，能够提供具有更优异的音响效果的麦克风I。
[0114](实施方式5)
[0115]图8是表不实施方式5的麦克风I的概略构成的剖面图。实施方式5的麦克风I在传感器基板20上形成有传感器基板20的第一面20b凹陷的凹部29的方面与实施方式I不同。
[0116]凹部29形成在贯通孔18的延长线上。凹部29通过使与传感器基板20的第一面20b的贯通孔18的投影相当的部分向第二面20a侧凹陷，且空洞部28侧的第一面20b相对于该部分凹陷而形成。凹部29与空洞部28连通。贯通孔18经由中空区域48与空涧部28连通，且经由凹部29与空洞部28连通。凹部29和中空区域48相互连通。凹部29与贯通孔18及中空区域48 —同形成声音端口。贯通孔18的形状也可以是与实施方式I相同的圆孔，还可以是与实施方式2相同的缝隙状的孔。
[0117]根据实施方式5的麦克风1，由于形成有传感器基板20的第一面20b凹陷的凹部29，因此，与实施方式I相比，连通麦克风I的外部空间和空洞部28的声音端口的直径变得更大。因此，与实施方式4 一样，能够提供具有更优异的音响效果的麦克风I。
[0118](实施方式6)
[0119]图9是表不实施方式6的麦克风I的概略构成的剖面图。实施方式6的麦克风I在形成于传感器基板20的凹部29的形状方面与实施方式5不同。
[0120]图8所述的实施方式5的凹部29的底面与传感器基板20的第一面20b大致平行地形成，图8所示的剖面图中，凹部29具有矩形状的截面形状。另一方面，图9所示的实施方式6的凹部29具有相对于传感器基板20的第一面20b倾斜的内壁面，且形成锥形，在图9所示的剖面图中，凹部29具有大致三角形的截面形状。图8所示的截面矩形的凹部29可以使用例如各向同性蚀刻而形成。图9所示的截面三角形状的凹部29可以使用例如各向异性蚀刻而形成。
[0121]根据实施方式6的麦克风I,与实施方式5同样地将声音端口的直径扩大，因此，能够提供具有更优异的音响效果的麦克风I。在图9所示的例子中，在凹部29与空洞部28之间存在未加工传感器基板20且第一面20b不凹陷的部分，但如果充分确保粘接层40的厚度并充分增大中空区域48的直径，则能够确保麦克风I良好的音响效果。
[0122](实施方式7)
[0123]图10是表示实施方式7的麦克风I的概略构成的剖面图。实施方式7的麦克风I具备与上述实施方式4的麦克风I基本相同的结构，在板状基板10上形成有板状基板10的主表面1a凹陷的凹部19。但是，在实施方式7中，在将凹部19形成图10所示的形状的方面与实施方式4不同。
[0124]具体而言，在实施方式7中，凹部19通过相对于贯通孔18使空洞部28侧的主表面1a凹陷，且相对于贯通孔18使远离空洞部28侧的主表面1a凹陷而形成。在凹部19内部的相对于贯通孔18远离空洞部28侧的一部分收纳有粘接剂固化物41。粘接剂固化物41是为了将声音传感器粘接于板状基板10上而涂敷在主表面1a的液体状粘接剂的一部分流入凹部19内部并在凹部19内固化的产物。
[0125]在实施方式7的麦克风I中，为了将声音传感器安装于板状基板10的主表面1a上，可使用液体树脂等液体状粘接剂。传感器基板20通过液体状粘接剂粘接于板状基板10上。在该情况下，作为液体状粘接剂的储藏器(积液部)，可使用凹部19。通过在相对于贯通孔18远离空洞部28侧的主表面1a形成凹部19，即使具有流动性的液体状粘接剂流入凹部19内部，液体状粘接剂也不会到达贯通孔18而固化。其结果，麦克风I具有收纳于凹部19内的粘接剂固化物41。据此，可防止液体状粘接剂堵塞声音端口，故而能够确保麦克风I的规定的音响效果。
[0126](实施方式8)
[0127]图11是表示实施方式8的麦克风I的概略构成的剖面图。实施方式8的麦克风I具备与上述实施方式5的麦克风I基本相同的构成，在传感器基板20上形成有传感器基板20的第一面20b凹陷的凹部29。但是，在实施方式8中，在将凹部29形成图11所示的形状的方面与实施方式5不同。
[0128]具体地，在实施方式8中，凹部29通过使与第一面20b的贯通孔18的投影相当的部分的第一面20b凹陷，相对于该投影在空洞部28侧的第一面20b凹陷，进而使相对于该投影远离空洞部28的一侧的第一面20b凹陷而形成。在凹部29内部的相对于贯通孔18远离空洞部28侧的一部分收纳有粘接剂固化物41。粘接剂固化物41是为了将声音传感器粘接于板状基板10上而涂敷在主表面1a的液体状粘接剂的一部分流入凹部29内部并在凹部29内固化的产物。
[0129]在实施方式8的麦克风I中，与实施方式7同样地,传感器基板20利用液体状粘接剂粘接在板状基板10上。作为液体状粘接剂的储藏器，可使用凹部29。由此，可防止液体状粘接剂堵塞声音端口，故而能够确保麦克风I的规定的音响效果。
[0130](实施方式9)
[0131]图12是表示实施方式9的麦克风I的概略构成的剖面图。实施方式9的麦克风I具备与上述实施方式6的麦克风I基本相同的构成，在传感器基板20上形成有传感器基板20的第一面20b凹陷的凹部29。但是，在实施方式9中，在将凹部29形成图12所示的形状的方面与实施方式6不同。
[0132]具体地，在实施方式9中，凹部29通过使与第一面20b的贯通孔18的投影相当的部分的第一面20b凹陷，且使相对于该投影远离空洞部28侧的第一面20b凹陷而形成。在凹部29内部的相对于贯通孔18远离空洞部28的一侧的一部分收纳有粘接剂固化物41。
[0133]在实施方式9的麦克风I中，与实施方式7同样地,传感器基板20利用液体状粘接剂粘接于板状基板10上。作为液体状粘接剂的储藏器，可使用凹部29。由此，可防止液体状粘接剂堵塞声音端口，故而能够确保麦克风I的规定的音响效果。
[0134](实施方式10)
[0135]图13是表示实施方式10的麦克风I的概略构成的剖面图。图14是沿着图13所示的XIV - XIV线的实施方式10的麦克风I的剖面图。实施方式10的麦克风I在板状基板10的主表面1a侧的形状方面与实施方式I不同。
[0136]更具体地，板状基板10具有从主表面1a突出的突起部16。突起部16以包围传感器基板20的空洞部28的方式形成有多个。在图14所示的实施方式中，形成有4个部位的突起部16。突起部16的最远离主表面1a的前端部平坦地形成。多个突起部16的前端部配置在与板状基板10的主表面1a平行的同一平面上。声音传感器的传感器基板20搭载于突起部16上。传感器基板20的第一面20b与多个突起部16的前端面分别面接触，由突起部16支承。
[0137]板状基板10的主表面1a和传感器基板20的第一面20b以突起部16的高度量相互隔开间隔而配置。夹设于主表面1a与第一面20b之间的粘接层40具有与突起部16的高度相同的厚度。
[0138]另外，在使用液体状粘接剂的情况下，传感器基板20的第一面20b经由与多个突起部16的前端面邻接的粘接层由突起部16支承。夹设于主表面1a和第一面20b之间的粘接层40具有将突起部16的高度和残留于突起部16的前端面的树脂厚度合计而得到的厚度。另外，残留于突起部16的前端面的树脂厚度由液体状粘接剂的粘度、安装时对液体状粘接剂施加的按压以及突起部16的形状来决定。
[0139]根据实施方式10的麦克风I，在板状基板10上设有从主表面1a突出的多个突起部16，且传感器基板20搭载于突起部16上。将传感器基板20粘接于板状基板10上的粘接层40配置在板状基板10的主表面1a与传感器基板20的第一面20b之间。通过调整突起部16从主表面1a突出的突起高度，可以自如地变更粘接层40的厚度。板状基板10的厚度方向的中空区域48的尺寸由粘接层40的厚度来决定。因此，根据突起部16的尺寸可以调整中空区域48的直径。
[0140]如上所述，中空区域48构成用于向声音传感器导入声音振动的声音端口，声音端口的直径越大，麦克风I的特性上越有利。通过在板状基板10上形成突起部16，且由突起部16决定粘接层40的厚度，能够充分增大中空区域48的高度方向的尺寸，能够形成直径足够大的声音端口。因此，能够充分确保麦克风I的声音性能。使粘接层40整体的厚度稳定化，可减少粘接层40厚度的不均，因此，能够减少麦克风I的每个个体的音响效果的不均。
[0141](实施方式11)
[0142]图15是表示实施方式11的麦克风I的概略构成的剖面图。图16是沿着图15所示的XV1- XVI线的实施方式11的麦克风I的剖面图。实施方式11的麦克风I在还具备夹设于板状基板的主表面1a和传感器基板20的第一面20b之间的夹设部件46的方面与实施方式I不同。
[0143]夹设部件46搭载于板状基板10的主表面1a上，相对于主表面1a突出地配置。夹设部件46以包围传感器基板20的空洞部28的方式设有多个。在图16所示的实施方式中，配置有4个夹设部件46。声音传感器的传感器基板20搭载于夹设部件46上。传感器基板20的第一面20b分别与多个夹设部件46接触，由夹设部件46支承。
[0144]板状基板10的主表面1a和传感器基板20的第一面20b以夹设部件46的高度方向的尺寸量相互隔开间隔配置。夹设部件46贯通粘接层40配置。夹设于主表面1a与第一面20b之间的粘接层40具有与夹设部件46的高度相同的厚度。
[0145]根据实施方式11的麦克风1，贯通板状基板10的主表面1a和传感器基板20的第一面20b之间的粘接层40而配置有多个夹设部件46。传感器基板20搭载于夹设部件46上。通过调整板状基板10的厚度方向的夹设部件46的尺寸，可自如地变更粘接层40的厚度。板状基板10的厚度方向的中空区域48的尺寸由粘接层40的厚度决定。因此，能够根据夹设部件46的尺寸来调节中空区域48的直径。
[0146]通过由夹设部件46决定粘接层40的厚度，与实施方式10同样地，可充分增大中空区域48的高度方向的尺寸，且能够形成直径足够大的声音端口。因此，能够充分确保麦克风I的声音性能，进而，能够减少麦克风I的每个个体的音响效果的偏差。
[0147](实施方式12)
[0148]图17是表示实施方式12的麦克风I的概略构成的剖面图。图18是沿着图17所示的XVII1- XVIII线的实施方式12的麦克风的剖面图。在实施方式12的麦克风I中，板状基板10不仅具有与实施方式10相同的突起部16，而且具有从主表面1a突出的突起部17。突起部16的前端面和突起部17的前端面配置在同一平面上。传感器基板20搭载于突起部16及突起部17上，由突起部16和突起部17双方支承。
[0149]贯通孔18沿厚度方向贯通板状基板10而形成，且向主表面1a开口。如图18所示，突起部17以沿着主表面1a的贯通孔18的周缘从主表面1d突出的方式设置。图18所示的贯通孔18为圆孔形状，突起部17具有沿着圆孔外周圆弧状地延伸的部分。贯通孔18利用突起部17将其外周的一部分包围。粘接层40利用突起部17从贯通孔18隔开。
[0150]在实施方式12的麦克风I中，为了将声音传感器安装于板状基板10的主表面1a上，可使用液体树脂等液体状粘接剂。传感器基板20利用液体状粘接剂粘接于板状基板10上。向主表面1a供给液体状粘接剂时，即使具有流动性的液体状粘接剂沿着主表面1a在面方向上移动，液体状粘接剂的流动也被突起部17截止。突起部17作为对液体状粘接剂的流动的屏障发挥作用。因此，可防止液体状粘接剂到达贯通孔18而流入贯通孔18内部，且可防止液体状粘接剂堵塞声音端口，故而能够确保麦克风I的规定的音响效果。
[0151](实施方式13)
[0152]图19是表示实施方式13的麦克风I的概略构成的剖面图。在以上的实施方式中，将声音传感器安装于平板状的板状基板10上,但在实施方式13的麦克风I中，板状基板10形成使有棱角的C字扣下的形状。这种形状的板状基板10可以切削形成，或也可以在形成平板状的多层配线基板的周缘部安装而形成。声音传感器安装于使C字横过来的形状的板状基板10的底面。
[0153]实施方式13的麦克风I还具备盖基板70。声音传感器和电路兀件30的层积构造收纳在由板状基板10及盖基板70形成的封装的内部空间。板状基板10及盖基板70形成实施方式13的麦克风I的壳体。在壳体的内部形成有被板状基板10、盖基板70、声音传感器及电路元件30包围的中空的空间78。
[0154]与实施方式I中说明的板状基板10同样地，盖基板70由形成平板状的多层配线基板形成，且具有在与声音传感器相对侧的主表面露出的导电层72和在不与声音传感器相对一侧的主表面上层积的外部连接端子74。除了图示的导电层72及外部连接端子74之夕卜，盖基板70在盖基板70的表面及内部还形成有沿面方向延伸的未图示的导电层及沿厚度方向延伸的通路电极。
[0155]在将麦克风I安装到母基板时，通过将外部连接端子74与母基板侧的连接端子电连接，进行对麦克风I的供电及控制信号的通信。因此，在图19所示的板状基板10中，与实施方式I不同，未设有外部连接端子。导电层12在板状基板10的C形的前端部露出。该导电层12和形成于盖基板70的导电层72配置于相对向的位置。导电层12和导电层72经由导电性部件75电连接。导电性部件75通过导电性粘接剂、焊料、导电性双面粘合带、焊接用的钎焊材料的任一种或组合而形成。
[0156]形成于板状基板10的导电层12和形成于电路元件30的导电层32由接合线64连接。与实施方式I相比，接合线64的线长减少，由此，难以将接合线64切断，并且能够容易进行引线接合作业。
[0157]通过以上那样的构成，可实现具有外部连接端子74且在远离安装于母基板上的盖基板70的位置设置声音端口的顶口型的麦克风I。在这种实施方式13的麦克风I中，与实施方式I同样地，向空洞部28导入声音振动的声音端口形成为弯曲的形状。弯曲形状的声音端口由贯通孔18和中空区域48形成。由此，可抑制异物或压缩空气经由声音端口侵入空洞部28而到达隔膜24，故而可减轻隔膜24的破损。并且，能够降低板状基板10的厚度，可缩小麦克风I的高度方向的尺寸，因此，能够实现麦克风I的低高度化。
[0158]在图19所示的本实施方式的构成中，通过在声音传感器与电路元件30之间设置隙间，也可以连通空间38和空间78。据此，能够进一步增大麦克风I的背室的容积。另外，在该情况下，需要在导电性部件75间断地存在的部分填充绝缘性树脂，从外部在声音上密封空间38、78。
[0159](实施方式14)
[0160]图20是表不实施方式14的麦克风I的概略构成的剖面图。在以上的实施方式中，声音传感器和电路元件30相互层积而形成层积构造，但在实施方式14的麦克风I中，电路兀件30未层积于声音传感器上,声音传感器和电路兀件30在基体基板上排列且双方均安装于基体基板上。
[0161]图20所示的麦克风I具备封装80。封装80形成实施方式14的麦克风I的壳体。封装80具有中空箱状的形状，在其内部形成有中空的空间。封装80的内部空间中，空洞部28作为麦克风I的前室发挥作用，相对于隔膜24在空洞部28的相反侧的空间38作为麦克风I的背室发挥作用。与实施方式I中说明的板状基板10同样地，封装80由形成平板状的多层配线基板形成，具有主表面80a和主表面80a相反侧的连接表面80b。声音传感器和电路元件30的双方安装于主表面80a上。封装80具有作为实施方式14的基体基板的功倉泛。
[0162]封装80具有在主表面80a露出而形成的导电层82和在连接表面80b上层积的外部连接端子84。除了未图示的导电层82及外部连接端子84之外，封装80在封装80的表面及内部还形成有沿面方向延伸的未图示的导电层及沿厚度方向延伸的通路电极。形成于电路元件30的导电层32和形成于封装80的导电层82由接合线64连接。在封装80中形成有沿厚度方向贯通封装80的贯通孔88。贯通孔88构成声音端口的一部分。
[0163]在具备以上那样构成的实施方式14的麦克风I中，与实施方式I同样地，向空洞部28导入声音振动的声音端口也形成弯曲的形状。弯曲形状的声音端口由贯通孔88和中空区域48形成。由此，可抑制异物或压缩空气经由声音端口侵入空洞部28而到达隔膜24，故而可减轻隔膜24的破损。并且，通过缩小麦克风I的高度方向的尺寸，能够增大背室的容积，能够实现麦克风I的性能提高。
[0164](实施方式15)
[0165]图21是表示实施方式15的麦克风I的概略构成的剖面图。实施方式15的麦克风I具备使有棱角的C字扣下的形状的盖部件90。盖部件90由以树脂材料为代表的绝缘性材料形成。板状基板10和盖部件90组装成中空箱状的形状，在该箱状的内部形成有中空的空间。在由板状基板10和盖部件90形成的封装的内部空间中收纳有声音传感器和电路元件30。板状基板10和盖部件90形成实施方式15的麦克风I的壳体。
[0166]盖部件90具有与板状基板10相对侧的主表面90a和主表面90a相反侧的外表面90b。声音传感器和电路元件30均安装于盖部件90的主表面90a上。盖部件90具有作为实施方式15的基体部件的功能。由板状基板10及盖部件90形成的箱形状的内部空间中，空洞部28作为麦克风I的前室发挥作用，相对于隔膜24与空洞部28相反侧的空间38作为麦克风I的背室发挥作用。
[0167]在盖部件90的C字形状的前端部露出有导电层92。该导电层92和形成于板状基板10的导电层12配置在相对向的位置。导电层12和导电层92经由导电性部件95电连接。导电性部件95通过导电性粘接剂、焊料、导电性双面粘合带、焊接用的钎焊材料的任一种或组合而形成。需要在导电性部件95间断地存在的部分填充绝缘性树脂，从外部在声音上密封空间38。形成于电路元件30的导电层32与形成于板状基板10的导电层12及形成于盖部件90的导电层92利用接合线64连接。在盖部件90上形成有沿厚度方向贯通盖部件90的贯通孔98。贯通孔98构成声音端口的一部分。
[0168]通过以上那样的构成，可实现具有外部连接端子14且在远离安装于母基板上的板状基板10的位置设置声音端口的顶口型的麦克风I。这种实施方式15的麦克风I中，与实施方式I同样地，向空洞部28导入声音振动的声音端口也形成弯曲的形状。弯曲形状的声音端口由贯通孔98和中空区域48形成。由此，可抑制异物或压缩空气经由声音端口侵入空洞部28而到达隔膜24，故而可减轻隔膜24的破损。而且，通过缩小麦克风I的高度方向的尺寸，能够增大背室的容积，能够实现麦克风I的性能提高。
[0169]另外，在以上的实施方式中，对将传感器基板20沿基体基板的厚度方向投影到基体基板主表面的投影与形成于基体基板的贯通孔在该主表面上开口的全部开口部重合的例子进行了说明。也可以设为上述传感器基板20的投影与上述开口部的局部重合的构成。若贯通孔与传感器基板20的局部重合，则能够同样得到可抑制异物侵入上述空洞部28的效果。
[0170]另外，在以上的实施方式中，对为了电连接声音传感器、电路元件30和安装有声音传感器的基板而使用接合线62、64的例子进行了说明。电连接不限于引线接合，例如也可以使用倒装片接合将平板状的电路元件30和声音传感器电连接，还可以使用贯通电路元件30的硅贯通电极(TSV)将电路元件30和声音传感器电连接。
[0171]另外，麦克风I也可以进一步具备用于降低电磁噪声的导电性的电磁屏蔽。电磁屏蔽也可以配置在层积于声音传感器的电路元件30的表面中、与声音传感器相对的面相反侧的表面上。或者也可以在麦克风I的壳体的外表面和内表面的任一方或双方配置电磁屏蔽。
[0172]应认为此次公开的实施方式在所有方面上为示例而非限定。本发明的范围不是上述的说明，而由权利要求的范围表示，保护与权利要求的范围相同的意思及范围内的所有变更。
【权利要求】
1.一种麦克风，其具备: 基体基板，其具有主表面； 声音传感器，其安装在所述主表面上； 电路元件，其对从所述声音传感器输出的信号进行处理， 所述声音传感器包含: 传感器基板，其具有与所述基体基板相对的第一面及所述第一面相反侧的第二面，形成有从所述第一面贯通到所述第二面的空洞部； 可动电极，其从所述第二面侧覆盖所述空洞部， 在所述基体基板上形成有在厚度方向上贯通所述基体基板且与所述空洞部连通的贯通孔， 从所述基体基板的所述厚度方向观察，所述贯通孔与所述传感器基板重合。
2.如权利要求1所述的麦克风，其中， 还具备夹设在所述主表面与所述第一面之间并将所述传感器基板与所述基体基板粘接的粘接层， 在所述主表面与所述第一面之间形成有未设置所述粘接层的中空区域， 所述贯通孔经由所述中空区域与所述空洞部连通。
3.如权利要求1或2所述的麦克风，其中，所述主表面和所述第一面的至少任一方形成有凹陷的凹部，所述贯通孔经由所述凹部与所述空洞部连通。
4.如权利要求3所述的麦克风，其中，在所述凹部内部的一部分收纳有液体状粘接剂固化的粘接剂固化物。
5.如权利要求1?4中任一项所述的麦克风，其中，所述基体基板具有从所述主表面突出的突起部， 所述传感器基板搭载于所述突起部上。
6.如权利要求5所述的麦克风，其中，所述突起部沿着所述主表面的所述贯通孔的周缘从所述主表面突出。
7.如权利要求2所述的麦克风，其中，还具备贯通所述粘接层而夹设在所述主表面与所述第一面之间的夹设部件。
8.如权利要求1?7中任一项所述的麦克风，其中，所述贯通孔沿着所述第一面的所述空洞部的周缘形成。
9.如权利要求1?8中任一项所述的麦克风，其中，在所述基体基板形成有多个贯通孔。
10.如权利要求1?9中任一项所述的麦克风，其中，所述电路元件在所述声音传感器上层积。
【文档编号】H04R19/04GK104080033SQ201410117054
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】笠井诚朗, 西尾英俊 申请人:欧姆龙株式会社