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KR101202054B1 - 마이크로폰 - Google Patents

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KR101202054B1
KR101202054B1 KR1020110035271A KR20110035271A KR101202054B1 KR 101202054 B1 KR101202054 B1 KR 101202054B1 KR 1020110035271 A KR1020110035271 A KR 1020110035271A KR 20110035271 A KR20110035271 A KR 20110035271A KR 101202054 B1 KR101202054 B1 KR 101202054B1
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KR
South Korea
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microphone
circuit element
substrate
cover
microphone chip
Prior art date
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KR1020110035271A
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English (en)
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KR20110132217A (ko
Inventor
도모후미 마에카와
나오토 구라타니
츠요시 하마구치
Original Assignee
오므론 가부시키가이샤
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Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명은, 마이크 칩의 특성을 유지하면서 마이크로폰을 소형화하고, 특히 실장 면적의 소면적화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
커버(14)와 기판(15)에 의해 패키지가 구성된다. 기판(15)의 상면에는 회로 소자(13)가 실장되고, 회로 소자(13) 위에 마이크 칩(12)이 설치되어 있다. 마이크 칩(12)에 설치된 마이크 단자(23)와 회로 소자(13)에 설치된 입출력 단자(24)는 본딩 와이어(27)에 의해 접속되고, 회로 소자(13)에 설치된 입출력 단자(25a) 및 접지 단자(25b)와 기판(15)의 패드부(26a, 26b)는 본딩 와이어(28)에 의해 접속된다. 커버(14)에는, 패키지 내에 음향 진동을 전달하기 위한 음향 구멍(16)이 개구되어 있다.

Description

마이크로폰{MICROPHONE}
본 발명은, 마이크로폰에 관한 것으로서, 구체적으로는, 마이크 칩(음향 센서)을 패키지 내에 수납한 마이크로폰에 관한 것이다.
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술을 이용하여 제조되는 MEMS 마이크로폰으로서는, 예컨대 특허문헌 1에 기재된 것이 있다. 특허문헌 1의 도 1에 기재되어 있는 마이크로폰에서는, 기판과 커버에 의해 패키지가 구성되어 있고, 기판의 상면에 마이크 칩과 회로 소자를 가로로 배열하여 배치하고, 커버에 음향 구멍을 개구시키고 있다. 또한, 특허문헌 1의 도 31에 기재되어 있는 마이크로폰에서는, 기판의 상면에 마이크 칩과 회로 소자를 가로로 배열하여 배치하고, 마이크 칩의 하면에 있어서 기판에 음향 구멍을 개구시키고 있다. 또한, 특허문헌 1의 도 32에 기재되어 있는 마이크로폰에서는, 기판의 상면에 마이크 칩과 회로 소자를 가로로 배열하여 배치하고, 마이크 칩으로부터 벗어난 위치에서 기판에 음향 구멍을 개구시키고 있다.
한편, 전자기기, 특히 휴대용 기기에서는 기기의 소형화가 요구되고 있고, 그러기 위해서는 작은 회로 기판에 마이크로폰 등의 부품을 고밀도 실장해야 한다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 MEMS 마이크로폰에서는, 모두 마이크 칩과 회로 소자를 기판의 상면이나 커버의 하면에 가로로 배열하여 배치하고 있기 때문에, 마이크로폰을 소형화하는 것이 곤란하며, 특히 실장시 점유 면적(이하, 실장 면적이라고 함)을 작게 하는 것이 곤란하였다.
마이크로폰을 소형화하기 위해서는, 마이크 칩이나 회로 소자 자체를 소형화하는 것이 효과적이지만, 마이크 칩은 소형화하면 감도가 저하되다고 하는 문제가 있다. 그 때문에, 마이크로폰에 있어서는, 특성을 유지하면서 치수를 소형화하고, 또한, 실장 면적을 작게 하는 것이 요구되고 있지만, 종래의 마이크로폰에서는 곤란하였다.
미국 특허 제7166910호 명세서
본 발명은, 상기와 같은 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 마이크 칩의 특성을 유지하면서 마이크로폰을 소형화하고, 특히 실장 면적의 소면적화를 도모하는 데에 있다.
본 발명에 따른 제1 마이크로폰은, 적어도 한쪽이 오목부를 갖는 제1 부재와 제2 부재를 포함하는 패키지와, 상기 제1 부재의 내면에 설치된 회로 소자와, 상기 회로 소자의 설치면과 반대측 면에 배치된 마이크 칩을 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 마이크로폰에 있어서는, 회로 소자 위에 마이크 칩을 실은 상태로 패키지 내에 수납하고 있기 때문에, 패키지 내의 세로 공간을 유효 이용하여 마이크로폰을 소형화할 수 있다. 특히, 회로 소자와 마이크 칩을 가로로 배열하여 배치한 것에 비하여 패키지의 바닥 면적을 작게 할 수 있어, 마이크로폰의 실장 면적을 작게 할 수 있다. 또한, 마이크로폰을 소형화하기 위해서 마이크 칩이나 회로 소자 그 자체를 작게 할 필요가 없기 때문에, 마이크로폰의 성능을 저하시킬 우려가 없다.
본 발명에 따른 제2 마이크로폰은, 적어도 한쪽이 오목부를 갖는 제1 부재와 제2 부재를 포함하는 패키지와, 상기 제1 부재의 내면에 설치된 마이크 칩과, 상기 마이크 칩의 설치면과 반대측 면에 배치된 회로 소자를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 마이크로폰에 있어서는, 마이크 칩 위에 회로 소자를 실은 상태로 패키지 내에 수납하고 있기 때문에, 패키지 내의 세로 공간을 유효 이용하여 마이크로폰을 소형화할 수 있다. 특히, 회로 소자와 마이크 칩을 가로로 배열하여 배치한 것에 비하여 패키지의 바닥 면적을 작게 할 수 있어, 마이크로폰의 실장 면적을 작게 할 수 있다. 또한, 마이크로폰을 소형화하기 위해서 마이크 칩이나 회로 소자 그 자체를 작게 할 필요가 없기 때문에, 마이크로폰의 성능을 저하시킬 우려가 없다.
또한, 본 발명의 제1 및 제2 마이크로폰에 있어서는, 다음과 같은 구조에 의해 회로 소자와 마이크 칩 및 회로 소자와 기판을 접속할 수 있다.
예컨대, 상기 제1 부재가 기판이고, 상기 제2 부재가 커버인 경우, 즉, 회로 소자와 마이크 칩이 기판에 실장되어 있는 경우에는, 상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 와이어 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 기판에 설치된 패드부를 별도의 와이어 배선에 의해 접속할 수 있다. 또한, 입출력 단자란, 입력과 출력을 겸용하는 단자여도 좋고, 입력용 단자여도 좋으며, 출력용 단자여도 좋다(이하, 동일함).
또한, 회로 소자 위에 마이크 칩을 실은 상태로 회로 소자와 마이크 칩이 기판 상에 실장되어 있는 경우에는, 상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 상기 마이크 칩 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 기판에 설치된 패드부를 상기 회로 소자 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속할 수도 있다.
또한, 회로 소자 위에 마이크 칩을 실은 상태로 회로 소자와 마이크 칩이 기판 상에 실장되어 있는 경우에는, 상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 상기 마이크 칩 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 기판에 설치된 패드부를 와이어 배선에 의해 접속할 수도 있다.
또한, 회로 소자 위에 마이크 칩을 실은 상태로 회로 소자와 마이크 칩이 기판 상에 실장되어 있는 경우에는, 상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 와이어 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 기판에 설치된 패드부를 상기 회로 소자 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속할 수도 있다.
또한, 마이크 칩 위에 회로 소자를 실은 상태로 마이크 칩과 회로 소자가 기판 상에 실장되어 있는 경우에는, 상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 상기 회로 소자 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 기판에 설치된 패드부를 와이어 배선에 의해 접속할 수도 있다.
또한, 상기 제1 부재가 커버이고, 상기 제2 부재가 기판인 경우, 즉 회로 소자와 마이크 칩이 커버에 실장되어 있는 경우에는, 상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 와이어 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 커버의 상기 기판과의 대향면에 설치된 패드부를 와이어 배선에 의해 접속하고, 상기 커버에 설치된 상기 패드부와 상기 기판에 설치한 패드부를 도전 재료에 의해 접합시킬 수 있다.
또한, 회로 소자 위에 마이크 칩을 실은 상태로 회로 소자와 마이크 칩이 커버에 실장되어 있는 경우에는, 상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 상기 마이크 칩 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 커버의 상기 기판과의 대향면에 설치된 패드부를 와이어 배선에 의해 접속하며, 상기 커버에 설치된 상기 패드부와 상기 기판에 설치된 패드부를 도전 재료에 의해 접합시킬 수 있다.
또한, 마이크 칩 위에 회로 소자를 실은 상태로 회로 소자와 마이크 칩이 커버에 실장되어 있는 경우에는, 상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 상기 회로 소자 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 커버의 상기 기판과의 대향면에 설치된 패드부를 와이어 배선에 의해 접속하며, 상기 커버에 설치된 상기 패드부와 상기 기판에 설치한 패드부를 도전 재료에 의해 접합시켜도 좋다.
상기와 같은 각각의 접속 구조에 따르면, 기판 또는 커버 중 어느 한쪽에만 와이어 배선 또는 관통 배선에 의한 배선 작업을 완료하고 나서 커버를 기판에 접합시킬 수 있다. 또한, 회로 소자 및 마이크 칩이 커버에 실장되어 있는 경우에는, 커버의 패드부와 기판의 패드부를 도전 재료로 접합시킴으로써, 회로 소자 및 마이크 칩을 기판에 접속할 수 있다. 따라서, 마이크로폰의 조립 작업을 간단하게 행할 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 마이크로폰의 고신뢰화와 저비용화를 도모할 수 있다.
상기 패키지 내에 음향 진동을 전달하기 위한 음향 구멍은, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재 중 상기 마이크 칩 및 상기 회로 소자가 설치되어 있는 부재와 동일한 부재에 설치하여도 좋고, 상이한 부재에 형성하여도 좋다. 또한, 음향 구멍은, 다음과 같이 여러 가지 양태를 채용할 수 있다.
우선, 음향 구멍은 상기 제1 부재에 형성되어 있어도 좋다. 이것은 마이크 칩 및 회로 소자가 설치된 부재에 음향 구멍을 형성하는 경우이다.
또한, 다른 양태로서는, 제1 부재에 회로 소자가 실장되고, 그 표면에 마이크 칩이 배치된 마이크로폰에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 회로 소자에 연속시켜 음향 구멍이 형성되며, 상기 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 제1 부재의 외면측에 있어서의 음향 구멍의 개구와, 상기 회로 소자의 내면측에 있어서의 음향 구멍의 개구의 적어도 일부가 겹쳐져 있어도 좋다. 이러한 양태에 따르면, 패키지 내에 음향 진동이 전달되기 쉽게 된다.
또한, 다른 양태로서는, 제1 부재에 회로 소자가 실장되고, 그 표면에 마이크 칩이 배치된 마이크로폰에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 회로 소자에 연속시켜 음향 구멍이 형성되며, 상기 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 제1 부재의 외면측에 있어서의 음향 구멍의 개구와, 상기 회로 소자의 내면측에 있어서의 음향 구멍의 개구가 서로 겹쳐져 있지 않은 것이 있다. 이러한 음향 구멍에 따르면, 음향 구멍으로부터 패키지 내나 마이크 칩 내에 이물이 침입되는 것을 막을 수 있고, 또한 음향 구멍으로부터 빛이나 수분 등의 환경 인자가 들어가 마이크 칩이나 회로 소자에 악영향을 쉽게 미치지 않게 된다.
또한, 다른 양태로서는, 제1 부재에 회로 소자가 실장되고, 그 표면에 마이크 칩이 배치된 마이크로폰에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 회로 소자에 연속시켜 음향 구멍이 형성되며, 상기 제1 부재의 외면측에 있어서의 음향 구멍의 개구로부터 상기 회로 소자의 내면측에 있어서의 음향 구멍의 개구를 직선으로 한눈에 볼 수 없도록 굴곡시켜도 좋다. 이러한 음향 구멍에 따르면, 음향 구멍으로부터 패키지 내나 마이크 칩 내에 이물이 침입하는 것을 막을 수 있고, 또한, 음향 구멍으로부터 빛이나 수분 등의 환경 인자가 들어가 마이크 칩이나 회로 소자에 악영향을 쉽게 미치지 않게 된다.
또 다른 양태로서는, 제1 부재에 마이크 칩이 실장되고, 그 표면에 회로 소자가 배치된 마이크로폰에 있어서, 상기 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 마이크 칩의 다이어프램과 적어도 일부가 대향하도록 하고, 상기 패키지 내에 음향 진동을 전달하기 위한 음향 구멍이 상기 제1 부재에 형성되어 있어도 좋다. 이러한 양태에 따르면, 다이어프램에 음향 진동이 전달되기 쉽게 되기 때문에, 마이크로폰의 감도가 향상된다.
또한, 음향 구멍은 상기 제2 부재에 형성되어 있어도 좋다. 이것은 마이크 칩 및 회로 소자가 설치된 부재와 상이한 부재에 음향 구멍을 형성하는 경우이다.
또한, 이 양태에 있어서는, 상기 음향 구멍이, 상기 제2 부재의 외면측 개구로부터 상기 제2 부재의 내면측 개구를 직선으로 한눈에 볼 수 없도록 굴곡되어 있어도 좋다. 이러한 음향 구멍에 따르면, 음향 구멍으로부터 패키지 내나 마이크 칩 내에 이물이 침입되는 것을 막을 수 있고, 또한 음향 구멍으로부터 빛이나 수분 등의 환경 인자가 들어가 마이크 칩이나 회로 소자에 악영향을 쉽게 미치지 않게 된다.
또한, 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재 중 적어도 한쪽 부재는, 구리 피복 적층판, 유리 에폭시, 세라믹, 플라스틱, 금속, 카본나노튜브 중 적어도 1종의 재료에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 상기 과제를 해결하기 위한 수단은, 이상 설명한 구성 요소를 적절하게 조합한 특징을 갖는 것으로서, 본 발명은 이러한 구성 요소의 조합에 의한 많은 변형을 가능하게 하는 것이다.
도 1의 (A)는 본 발명의 실시형태 1에 따른 마이크로폰의 상면측으로부터의 사시도이고, 도 1의 (B)는 실시형태 1의 마이크로폰의 하면측으로부터의 사시도이다.
도 2의 (A)는 실시형태 1의 마이크로폰의 기판을 나타낸 평면도이고, 도 2의 (B)는 도 2의 (A)의 X1-X1선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 1의 마이크로폰의 단면도이다.
도 3의 (A)는 본 발명의 실시형태 2에 따른 마이크로폰의 상면측으로부터의 사시도이고, 도 3의 (B)는 실시형태 2의 마이크로폰의 하면측으로부터의 사시도이다.
도 4의 (A)는 실시형태 2의 마이크로폰의 기판을 나타낸 평면도이고, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)의 X2-X2선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 2의 마이크로폰의 단면도이다.
도 5의 (A)는 본 발명의 실시형태 3에 따른 마이크로폰의 커버를 나타낸 하면도이고, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)의 X3-X3선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 3의 마이크로폰의 단면도이다.
도 6의 (A)는 본 발명의 실시형태 4에 따른 마이크로폰의 커버를 나타낸 하면도이고, 도 6의 (B)는 도 6의 (A)의 X4-X4선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 4의 마이크로폰의 단면도이다.
도 7의 (A)는 본 발명의 실시형태 5에 따른 마이크로폰의 기판을 나타낸 평면도이고, 도 7의 (B)는 도 7의 (A)의 X5-X5선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 5의 마이크로폰의 단면도이다.
도 8의 (A)는 본 발명의 실시형태 6에 따른 마이크로폰의 커버를 나타낸 하면도이고, 도 8의 (B)는 도 8의 (A)의 X6-X6선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 6의 마이크로폰의 단면도이다.
도 9의 (A)는 본 발명의 실시형태 7에 따른 마이크로폰의 기판을 나타낸 평면도이고, 도 9의 (B)는 도 9의 (A)의 X7-X7선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 7의 마이크로폰의 단면도이다.
도 10은 실시형태 7에 있어서의 회로 소자의 평면도이다.
도 11의 (A)는 본 발명의 실시형태 8에 따른 마이크로폰의 기판을 나타낸 평면도이고, 도 11의 (B)는 도 11의 (A)의 X8-X8선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 8의 마이크로폰의 단면도이다.
도 12의 (A)는 본 발명의 실시형태 9에 따른 마이크로폰의 기판을 나타낸 평면도이고, 도 12의 (B)는 도 12의 (A)의 X9-X9선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 9의 마이크로폰의 단면도이다.
도 13의 (A)는 본 발명의 실시형태 10에 따른 마이크로폰의 기판을 나타낸 평면도이고, 도 13의 (B)는 도 13의 (A)의 X10-X10선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 10의 마이크로폰의 단면도이다.
도 14의 (A)는 본 발명의 실시형태 11에 따른 마이크로폰의 커버를 나타낸 하면도이고, 도 14의 (B)는 도 14의 (A)의 X11-X11선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 11의 마이크로폰의 단면도이다.
도 15의 (A)는 본 발명의 실시형태 12에 따른 마이크로폰의 커버를 나타낸 하면도이고, 도 15의 (B)는 도 15의 (A)의 X12-X12선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 12의 마이크로폰의 단면도이다.
도 16의 (A)는 본 발명의 실시형태 13에 따른 마이크로폰의 기판을 나타낸 평면도이고, 도 16의 (B)는 도 16의 (A)의 X13-X13선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 13의 마이크로폰의 단면도이다.
도 17의 (A)는 본 발명의 실시형태 14에 따른 마이크로폰의 기판을 나타낸 평면도이고, 도 17의 (B)는 도 17의 (A)의 X14-X14선에 해당하는 부분에 있어서의 실시형태 14의 마이크로폰의 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태를 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 설계 변경할 수 있다.
(제1 실시형태)
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시형태 1에 따른 상면 소리 구멍 타입의 마이크로폰(11)을 설명한다. 도 1의 (A) 및 도 1의 (B)는 실시형태 1의 마이크로폰(11)의 상면측으로부터의 사시도 및 하면측으로부터의 사시도이다. 또한, 도 2의 (A)는 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 기판(15)의 평면도이고, 도 2의 (B)는 도 2의 (A)의 X1-X1선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(11)의 단면도이다. 이 마이크로폰(11)은, MEMS 기술을 이용하여 제조되는 MEMS 마이크로폰으로서, 커버(14)(제1 부재와 제2 부재 중 한쪽 부재)와 기판(15)(제1 부재와 제2 부재 중 다른 쪽 부재)을 포함하는 패키지 내에 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 수납한 것이다. 이하, 마이크로폰(11)의 구조를 구체적으로 설명한다.
도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 기판(15)은, 평판 형상으로 된 다층 배선 기판에 의해 형성되어 있고, 그 거의 전체에는 전자 실드용 도전층(18)이 형성되어 있다. 기판(15)의 상면 외주부에는 도전층(18)에 의해 기판측 접합부(20)가 형성되어 있다. 또한, 기판(15)의 상면에는, 관통 구멍(30)을 통해 이면의 외부 접속 단자(29)에 도통한 복수의 패드부(26a)와, 기판측 접합부(20)에 도통한 패드부(26b)가 설치되어 있다.
기판(15)의 상면에는, 절연성 혹은 도전성 접착제 등으로 이루어진 다이아 터치재(21)에 의해 IC 칩 등의 회로 소자(13)의 하면이 접착되어 있다. 또한, 회로 소자(13)의 상면에는, 절연성 혹은 도전성 접착제 등으로 이루어진 다이아 터치재(22)에 의해 마이크 칩(12)의 하면 전체 둘레가 접착되어 있다.
마이크 칩(12)은, 주로, 챔버(42)(백 챔버)가 상하로 관통한 Si 기판(41), 폴리실리콘 박막으로 이루어진 다이어프램(43) 및 백 플레이트(44)에 의해 구성되어 있다. 다이어프램(43)은, Si 기판(41)의 상면으로부터 약간 뜨게 한 상태에서 챔버(42)를 덮도록 배치되어 있고, 음향 진동에 감응하여 막 진동한다. 백 플레이트(44)는, SiN으로 이루어진 고정부와 폴리실리콘 박막을 포함하는 고정 전극에 의해 구성되어 있고, 백 플레이트(44)에는 음향 진동을 통과시키기 위한 다수의 어쿠스틱 홀(45)이 개구되어 있다. 이 마이크 칩(12)에서는, 다이어프램(43)과 백 플레이트(44)의 고정 전극에 의해 커패시터가 구성되어 있고, 다이어프램(43)이 음향 진동에 의해 진동하면, 음향 진동에 따라 다이어프램(43)과 백 플레이트(44)의 고정 전극 사이의 정전 용량이 변화된다. 마이크 칩(12)의 표면에는, 적어도 한 쌍의 마이크 단자(23)가 설치되어 있고, 마이크 단자(23)로부터는 다이어프램(43)과 고정 전극 사이의 정전 용량의 변화에 따른 검지 신호가 출력된다.
회로 소자(13)의 상면에는, 적어도 한 쌍의 MEMS용 입출력 단자(24)와, 복수의 외부 접속용 입출력 단자(25a) 및 접지 단자(25b)가 설치되어 있다. 마이크 칩(12)의 마이크 단자(23)와 회로 소자(13)의 입출력 단자(24)는 본딩 와이어(27)(와이어 배선)에 의해 접속되어 있다. 또한, 회로 소자(13)의 입출력 단자(25a)는 본딩 와이어(28)(와이어 배선)에 의해 기판(15)의 패드부(26a)에 접속되고, 회로 소자(13)의 접지 단자(25b)는 본딩 와이어(28)에 의해 기판(15)의 패드부(26b)에 접속되어 있다. 그리고, 마이크 칩(12)으로부터 출력된 검지 신호는 입출력 단자(24)로부터 회로 소자(13) 내에 입력되고, 정해진 신호 처리를 행한 후, 입출력 단자(25a)로부터 외부 접속 단자(29)로 출력된다. 또한, 회로 소자(13)의 상면 중, 입출력 단자(24, 25a), 접지 단자(25b)를 설치한 영역은, 절연성 수지 등으로 이루어진 보호재(34)로 덮어두는 것이 바람직하다.
또한, 기판(15)은, 다층 배선 기판 이외에도, 구리 피복 적층판, 유리 에폭시 기판, 세라믹 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판, 카본나노튜브 기판, 혹은 이들의 복합 기판에 의해 형성되어 있어도 좋다. 예컨대, 플라스틱 성형품의 판의 표면에 도금을 행하여 제조한 기판(15)을 이용할 수 있다. 또한, 기판(15)의 상면에는, 회로 소자(13)를 수납하기 위한 오목부를 갖고 있어도 좋다.
도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 커버(14)는, 상자형으로 형성되어 있고, 하면에 오목부(31)를 포함하고 있다. 오목부(31)의 상면, 측벽면 및 오목부(31)를 둘러싸는 측벽부 하면에는, 그 거의 전체에 전자 실드용 도전층(32)이 형성되어 있다. 커버(14)의 상면에 형성된 도전층(32)은, 절연성 재료의 내부로 연장되어 있다. 또한, 측벽부 하면의 도전층(32)은, 기판(15)과 접합시키기 위한 커버측 접합부(33)로 되어 있다. 또한, 커버(14)는, 구리 피복 적층판이나 유리에폭시, 세라믹, 플라스틱, 금속, 카본나노튜브 중 적어도 하나의 재료 또는 이들 복합 재료로 이루어진 커버 본체의 내면 및 하면에 도금을 행함으로써 형성되어 있다. 예컨대, 커버 형상으로 일체 성형된 플라스틱 성형품의 표면에 도금을 행한 것을 커버(14)로서 이용할 수 있다.
커버(14)는, 오목부(31)를 아래쪽으로 향한 상태로 기판(15)의 상면에 겹쳐지고, 도전성 재료(17)에 의해 커버측 접합부(33)와 기판측 접합부(20)가 접합된다. 이렇게 해서 일체화된 커버(14)와 기판(15)에 의해 패키지가 구성되고, 마이크 칩(12) 및 회로 소자(13)는 패키지 내에 수납된다. 도전성 재료(17)로서는, 도전성 접착제나 땜납, 도전성 양면 점착 테이프, 용접용 납재 중 어느 하나를 이용하여도 좋거나 혹은 이들 중 복수의 재료를 병용하여도 좋다. 커버(14)와 기판(15)을 접합시키기 위해서 비도전성 수지나 비도전 테이프를 더 병용하여도 좋다.
도전성 재료(17)에 의해 커버측 접합부(33)와 기판측 접합부(20)가 접합되는 결과, 커버(14)의 도전층(32)과 기판(15)의 도전층(18)이 도통하기 때문에, 도전층(18)을 회로 기판 등의 어스 라인에 접속함으로써 도전층(32) 및 도전층(18)이 접지 전위로 유지되어, 마이크로폰(11)이 외부의 전자 노이즈로부터 차폐된다.
또한, 커버(14)의 상면에는, 패키지 내로 음향 진동을 침입시키기 위한 음향 구멍(16)이 개구되어 있고, 음향 구멍(16)으로부터 패키지 내로 들어간 음향 진동은, 어쿠스틱 홀(45)을 통해 다이어프램(43)에 도달하여 다이어프램(43)을 진동시킨다.
본 발명의 실시형태 1의 마이크로폰(11)에 있어서는, 회로 소자(13) 위에 마이크 칩(12)을 적층시킨 것을 기판(15)의 상면에 실장하고 있기 때문에, 패키지 내의 세로 공간을 이용할 수 있어 마이크로폰(11)을 소형화할 수 있다. 특히, 회로 소자와 마이크 칩을 가로로 배열하여 배치한 마이크로폰과 비교하면, 마이크로폰(11)의 실장 면적을 작게 할 수 있어 고밀도 실장용에도 적합하다. 또한, 마이크로폰(11)을 소형화하기 위해서 마이크 칩(12) 자체를 소형화할 필요가 없기 때문에, 마이크 칩(12)의 특성을 저하시킬 우려도 없다.
또한, 마이크로폰(11)의 제조 공정에 있어서는, 기판(15)의 상면에 회로 소자(13)를 설치하고, 그 위에 마이크 칩(12)을 설치한 상태에서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 본딩 와이어(27)에 의해 접속하며, 회로 소자(13)와 기판(15)을 본딩 와이어(28)로 접속할 수 있다. 따라서, 모든 배선 작업을 완료한 후에, 기판(15) 위에 커버(14)를 접합시킬 수 있어, 조립 작업을 간단히 행할 수 있다. 또한, 마이크로폰(11)은, 간략한 구조를 갖고 있기 때문에, 비용도 염가로 할 수 있다.
(제2 실시형태)
도 3의 (A) 및 도 3의 (B)는 본 발명의 실시형태 2에 따른 마이크로폰(51)의 상면측으로부터의 사시도 및 하면측으로부터의 사시도이다. 또한, 도 4의 (A)는 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 기판(15)의 평면도이고, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)의 X2-X2선에 해당하는 지점에서의 마이크로폰(51)의 단면도이다.
실시형태 2의 마이크로폰(51)이 실시형태 1의 마이크로폰(11)과 상이한 점은, 음향 구멍(16)을 커버(14)가 아닌 기판(15)에서 회로 소자(13)로부터 떨어진 위치에 형성한 점이다. 특히, 마이크로폰(51)을 소형화하기 위해서, 회로 소자(13)에 인접한 위치에 음향 구멍(16)을 개구시키고 있다. 이외의 점에 대해서는, 거의 실시형태 1의 마이크로폰(11)과 동일한 구조를 갖고 있기 때문에, 동일한 구성 부분에는 도면에 있어서 동일한 부호를 붙임으로써 설명을 생략한다. 이러한 마이크로폰(51)에 있어서도, 실시형태 1과 동일한 작용 효과를 발휘한다.
(제3 실시형태)
이어서, 본 발명의 실시형태 3에 의한 마이크로폰(52)을 설명한다. 도 5의 (A)는, 실시형태 3의 마이크로폰(52)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 커버(14)의 하면도이고, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)의 X3-X3선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(52)의 단면도이다.
실시형태 3의 마이크로폰(52)에 있어서는, 회로 소자(13)와 마이크 칩(12)을 상하 반대로 한 상태에서 커버(14)의 하면에 설치하고 있다. 즉, 회로 소자(13)는 상하 반대로 한 상태에서 다이아 터치재(21)에 의해 커버(14)의 오목부(31) 내의 상면에 설치되어 있다. 마이크 칩(12)은 상하 반대로 한 상태에서 다이아 터치재(22)에 의해 회로 소자(13)의 하면에 고정되어 있다. 또한, 커버(14)의 하면에는, 커버측 접합부(33)[도전층(32)]와 전기적으로 절연한 상태에서 복수의 패드부(26c)가 설치되어 있다.
마이크 칩(12)의 하면에 설치된 마이크 단자(23)와 회로 소자(13)의 하면에 설치된 입출력 단자(24)는 본딩 와이어(27)에 의해 접속되어 있다. 또한, 회로 소자(13)의 하면에 설치된 입출력 단자(25a)는 각각 본딩 와이어(28)에 의해 커버(14)의 하면의 패드부(26c)에 접속되고, 접지 단자(25b)는 본딩 와이어(28)에 의해 커버측 접합부(33)에 접속되어 있다.
마이크 칩(12) 및 회로 소자(13)가 실장된 커버(14)는 기판(15) 위에 겹쳐지고, 도전성 재료(17)에 의해 커버측 접합부(33)와 기판측 접합부(20)가 접합된다. 또한, 기판(15)의 상면에 있어서는, 커버(14)를 겹쳤을 때에 패드부(26c)와 대향하는 위치에 패드부(26a)가 설치되어 있고, 패드부(26a)는 기판(15)의 이면에 설치한 외부 접속 단자(29)와 도통하고 있다. 커버(14)를 기판(15)에 겹칠 때, 커버(14)의 패드부(26c)는 도전성 재료(17)에 의해 기판(15)의 패드부(26a)에 접속된다.
따라서, 커버(14)의 도전층(32)은, 커버측 접합부(33), 도전성 재료(17) 및 기판측 접합부(20)를 통해 기판(15)의 도전층(18)과 도통하고, 접지 전위로 유지된다. 또한, 회로 소자(13)의 입출력 단자(25a)로부터의 출력 신호는, 패드부(26c), 도전성 재료(17) 및 패드부(26a)를 통해 외부 접속 단자(29)로부터 출력된다.
패키지 내에 음향 진동을 도입하기 위한 음향 구멍(16)은, 회로 소자(13)와 인접한 위치에 있어서 커버(14)에 형성하고 있다.
실시형태 3의 마이크로폰(52)에서도, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 적층시키도록 하여 커버(14) 내에 실장하고 있기 때문에, 마이크로폰(52)을 소형화할 수 있고, 특히 마이크로폰(52)의 실장 면적을 작게 할 수 있다. 또한, 본딩 와이어(27)에 의한 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)와의 배선을 행하고, 본딩 와이어(28)에 의한 회로 소자(13)와 패드부(26c) 사이의 배선을 완료한 후에, 커버(14)를 기판(15)의 상면에 겹쳐 접합시킬 수 있기 때문에, 조립 작업도 용이해진다.
(제4 실시형태)
도 6의 (A)는, 본 발명의 실시형태 4의 마이크로폰(53)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 커버(14)의 하면도이고, 도 6의 (B)는 도 6의 (A)의 X4-X4선에 해당하는 지점에서의 마이크로폰(53)의 단면도이다.
실시형태 4의 마이크로폰(53)이 실시형태 3의 마이크로폰(52)과 상이한 점은, 음향 구멍(16)을 커버(14)가 아닌 기판(15)에 형성한 점이다.
(제5 실시형태)
도 7의 (A)는, 본 발명의 실시형태 5에 따른 마이크로폰(54)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 기판(15)의 평면도이고, 도 7의 (B)는 도 7의 (A)의 X5-X5선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(54)의 단면도이다.
실시형태 5의 마이크로폰(54)에서는, 마이크 칩(12)을 배치한 회로 소자(13)를 기판(15)의 상면에 실장하고 있다. 마이크 칩(12)의 챔버(42)의 하면에 있어서 기판(15) 및 회로 소자(13)에 음향 구멍(16, 16a)을 개구시키고 있다. 따라서, 이 마이크로폰(54)에서는, 챔버(42)의 하면측으로부터 음향 진동이 입사되기 때문에, 챔버(42)는 프론트 챔버가 된다. 그리고, 패키지 내의 공간이 백 챔버가 되기 때문에, 마이크 칩(12)의 백 챔버가 넓어져서 마이크 칩(12)의 감도가 향상된다.
(제6 실시형태)
도 8의 (A)는, 본 발명의 실시형태 6에 따른 마이크로폰(55)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 커버(14)의 하면도이고, 도 8의 (B)는 도 8의 (A)의 X6-X6선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(55)의 단면도이다.
실시형태 6의 마이크로폰(55)에서는, 마이크 칩(12)을 배치한 회로 소자(13)를 커버(14)의 하면에 실장하고 있다. 마이크 칩(12)의 챔버(42)의 상면에 있어서 커버(14) 및 회로 소자(13)에 음향 구멍(16, 16a)을 개구시키고 있다. 따라서, 이 마이크로폰(55)도 패키지 내의 공간이 백 챔버가 되어 마이크 칩(12)의 감도가 향상된다.
(제7 실시형태)
도 9의 (A)는, 본 발명의 실시형태 7에 따른 마이크로폰(56)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 기판(15)의 평면도이고, 도 9의 (B)는 도 9의 (A)의 X7-X7선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(56)의 단면도이다. 도 10은 실시형태 7의 마이크로폰(56)에 있어서 이용되고 있는 회로 소자(13)의 평면도이다.
실시형태 7의 마이크로폰(56)에서는, 챔버(42)의 아래쪽에 있어서 기판(15) 및 회로 소자(13)에 개구된 음향 구멍(16, 16a)을 굴곡시키고 있다. 도 10에서는, 회로 소자(13) 내에서 음향 구멍(16a)이 굴곡되어 있지만, 기판(15) 내에서 음향 구멍(16)이 굴곡되어 있어도 좋고, 음향 구멍(16, 16a)의 양쪽이 굴곡되어 있어도 좋다. 음향 구멍(16)과 음향 구멍(16a)은, 음향 구멍(16)의 패키지 외면측의 개구와 음향 구멍(16a)의 패키지 내면측[챔버(42)측]의 개구가 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보아 서로 겹치지 않도록 굴곡되어 있다. 그리고, 한쪽 개구로부터 다른 쪽 개구를 직선으로 한눈에 볼 수 없도록 굴곡되어 있다.
이 마이크로폰(56)에서는 음향 구멍(16, 16a)이 굴곡되어 있어 음향 구멍(16)의 패키지 외면측의 개구와 음향 구멍(16a)의 패키지 내면측의 개구가, 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보아 겹쳐져 있지 않기 때문에, 먼지나 티끌 등의 이물이 음향 구멍(16, 16a)으로부터 챔버(42) 내로 쉽게 침입할 수 없도록 되어 있어, 침입한 이물이 다이어프램(43)과 Si 기판(41) 사이의 간극 등에 막혀 마이크 칩(12)의 성능 저하를 초래하는 것을 막을 수 있다. 또한, 음향 구멍(16, 16a)은, 패키지 외면측 개구로부터 패키지 내면측 개구를 직선으로 한눈에 볼 수 없도록 굴곡되어 있기 때문에, 음향 구멍(16, 16a)으로부터 광선이나 수분(습기) 등도 쉽게 들어갈 수 없어, 이들 환경 인자에 의해 마이크 칩(12)이 쉽게 열화하지 않는다.
또한, 여기서는 기판(15)에 마이크 칩(12) 및 회로 소자(13)를 실장한 경우 에 대해서 설명하였지만, 커버(14)에 마이크 칩(12) 및 회로 소자(13)를 실장한 경우에 대해서도 음향 구멍(16, 16a)을 굴곡시켜도 좋다.
(제8 실시형태)
도 11의 (A)는, 본 발명의 실시형태 8에 따른 마이크로폰(57)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 기판(15)의 평면도이고, 도 11의 (B)는 도 11의 (A)의 X8-X8선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(57)의 단면도이다.
이 마이크로폰(57)에서는, 기판(15)의 상면에 회로 소자(13)를 실장하고 회로 소자(13) 위에 마이크 칩(12)을 고정시켜 두고, 마이크 칩(12) 바로 아래에서 기판(15)에 음향 구멍(16)을 개구시키며, 회로 소자(13)에 음향 구멍(16a)을 개구시키고 있다. 음향 구멍(16)과 음향 구멍(16a)은 서로 연통하고 있고, 음향 구멍(16)의 패키지 외면측 개구와 음향 구멍(16a)의 패키지 내면측[챔버(42)측] 개구는, 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보아 거의 겹쳐져 있다(완전히 겹쳐져 있어도 좋고, 부분적으로 겹쳐져 있어도 좋음). 음향 구멍(16, 16a)은 패키지 외면측 개구로부터 패키지 내면측 개구를 직선으로 한눈에 볼 수 없도록 굴곡되어 있다. 그러기 위해서는, 예컨대 도 11의 (B)에 도시된 바와 같이, 음향 구멍(16, 16a)을 2회 굴절시켜 두면 된다.
따라서, 이 마이크로폰(57)도, 패키지 외면측 개구로부터 패키지 내면측 개구를 직선으로 한눈에 볼 수 없도록 음향 구멍(16, 16a)이 굴곡되어 있기 때문에, 먼지나 티끌 등의 이물이 음향 구멍(16, 16a)으로부터 챔버(42) 내로 쉽게 침입할 수 없도록 되어 있다. 또한, 음향 구멍(16, 16a)에서 광선이나 수분(습기) 등도 쉽게 들어 갈 수 없어, 이들 환경 인자에 의해 마이크 칩(12)이 쉽게 열화하지 않도록 되어 있다.
또한, 실시형태 7이나 실시형태 8에 있어서의 음향 구멍의 형상 또는 구조는, 커버에 형성된 음향 구멍, 혹은 회로 소자나 마이크 칩이 실장된 부재와 상이한 부재에 형성된 음향 구멍에도 적용할 수 있다.
게다가, 음향 구멍(16)의 패키지 외면측 개구와 음향 구멍(16a)의 패키지 내면측 개구가 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보아 적어도 일부가 겹쳐져 있을 때, 혹은, 겹쳐져 있지 않을 때, 한쪽 개구에서 보아 다른 쪽 개구가 보이도록 되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 이물이나 광선, 수분 등의 침입 방지의 효과는 저하되지만, 음향 진동이 마이크 칩(12) 내에 전달되기 쉽게 된다.
(제9 실시형태)
도 12의 (A)는, 본 발명의 실시형태 9에 따른 마이크로폰(58)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 기판(15)의 평면도이고, 도 12의 (B)는 도 12의 (A)의 X9-X9선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(58)의 단면도이다.
마이크로폰(58)에 있어서는, 다이아 터치재(22)에 의해 기판(15)의 상면에 마이크 칩(12)을 고정하고, 다이아 터치재(21)에 의해 마이크 칩(12)의 상면에 회로 소자(13)를 고정하고 있다. 마이크 칩(12)은, 평면에서 볼 때 다이어프램(43) 및 백 플레이트(44)보다도 큰 면적을 갖고 있고, 마이크 칩(12)의 상면 중 다이어프램(43), 백 플레이트(44) 및 마이크 단자(23)가 설치되어 있지 않은 영역에 회로 소자(13)를 배치하고 있다.
이 경우도, 마이크 칩(12)의 마이크 단자(23)와 회로 소자(13)의 입출력 단자(24)를 본딩 와이어(27)로 접속하고, 회로 소자(13)의 입출력 단자(25a)와 기판(15)의 패드부(26a)를 본딩 와이어(28)로 접속하며, 회로 소자(13)의 접지 단자(25b)와 기판(15)의 패드부(26b)를 본딩 와이어(28)로 접속하고 있다.
이와 같이 마이크 칩(12) 위에 회로 소자(13)를 적층시키는 것도 가능하고, 이 형태에 있어서도 마이크로폰(58)을 소형화하여, 특히 실장 면적을 작게 할 수 있다. 또한, 이 마이크로폰(58)에서는, 챔버(42)가 마이크 칩(12)의 백 챔버가 되고, 백 챔버의 용적을 크게 할 수 있기 때문에, 마이크 칩(12)의 감도가 향상된다.
(제10 실시형태)
도 13의 (A)는, 본 발명의 실시형태 10에 따른 마이크로폰(59)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 기판(15)의 평면도이고, 도 13의 (B)는 도 13의 (A)의 X10-X10선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(59)의 단면도이다.
이 마이크로폰(59)은 실시형태 9의 마이크로폰(58)과 거의 동일한 구조이지만, 다이어프램(43)과 대향하는 위치에 있어서, 마이크 칩(12)의 챔버(42)와 연통하도록 하여 기판(15)에 음향 구멍(16)을 개구시키고 있는 점이 상이하다.
(제11 실시형태)
도 14의 (A)는, 본 발명의 실시형태 11에 따른 마이크로폰(60)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 커버(14)의 하면도이고, 도 14의 (B)는 도 14의 (A)의 X11-X11선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(60)의 단면도이다.
이 마이크로폰(60)은, 상면에 회로 소자(13)를 배치한 마이크 칩(12)을 상하 반대로 하여 커버(14)의 하면에 설치하고, 기판(15)에 음향 구멍(16)을 개구시킨 것이다.
(제12 실시 형태)
도 15의 (A)는, 본 발명의 실시형태 12에 따른 마이크로폰(61)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 커버(14)의 하면도이고, 도 15의 (B)는, 도 15의 (A)의 X12-X12선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(61)의 단면도이다.
이 마이크로폰(60)은, 상면에 회로 소자(13)를 배치한 마이크 칩(12)을 상하 반대로 하여 커버(14)의 하면에 설치하고, 다이어프램(43)과 대향하는 위치에 있어서, 마이크 칩(12)의 챔버(42)와 연통하도록 하여 커버(14)에 음향 구멍(16)을 개구시킨 것이다.
(제13 실시형태)
도 16의 (A)는, 본 발명의 실시형태 13에 따른 마이크로폰(62)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 기판(15)의 평면도이고, 도 16의 (B)는 도 16의 (A)의 X13-X13선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(62)의 단면도이다.
마이크로폰(62)에서는, 마이크 칩(12)의 상면에 설치한 마이크 단자(23)에 대응시켜 마이크 칩(12)의 하면에 접속 단자(36)를 설치해 두고, 마이크 칩(12) 내를 상하로 관통한 관통 전극(35)에 의해 상면의 마이크 단자(23)와 하면의 접속 단자(36)를 도통시키고 있다. 또한, 회로 소자(13)의 상면에 설치한 입출력 단자(25a)에 대향시켜 회로 소자(13)의 하면에 접속 단자(39)를 설치해 두고, 회로 소자(13)를 상하로 관통하는 관통 전극(38)에 의해 상면의 입출력 단자(25a)와 하면의 접속 단자(39)를 도통시키고 있다.
마이크 칩(12)은, 하면의 접속 단자(36)를 땜납(37)에 의해 회로 소자(13)의 상면의 입출력 단자(24)에 접속함으로써, 상면의 마이크 단자(23)를 회로 소자(13)의 입출력 단자(24)에 접속하고 있다. 또한, 회로 소자(13)는, 하면의 접속 단자(39)를 땜납(40)에 의해 기판(15)의 패드부(26a)에 접속함으로써, 상면의 입출력 단자(25a)를 기판의 패드부(26a)에 접속하고 있다.
또한, 회로 소자(13)의 상면의 접지 단자(25b)도, 입출력 단자(25a)와 마찬가지로 관통 전극을 이용하여 기판(15)의 패드부(26b)에 접속되어 있지만, 도면에는 표시되어 있지 않다.
이와 같이 하여 관통 전극을 이용하여 마이크 칩(12)과 회로 소자(13), 회로 소자(13)와 기판(15)을 접속하면, 본딩 와이어와 같이 구부러져 다른 회로 요소에 닿을 우려가 없어져, 마이크로폰(62)의 단락 사고를 막을 수 있다.
(제14 실시형태)
도 17의 (A)는, 본 발명의 실시형태 14에 따른 마이크로폰(63)에 있어서, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 실장한 기판(15)의 평면도이고, 도 17의 (B)는 도 17의 (A)의 X14-X14선에 해당하는 지점에 있어서의 마이크로폰(63)의 단면도이다.
마이크로폰(63)에서는, 마이크 칩(12)의 하면에 설치한 접속 단자(36)를 땜납(37)에 의해 회로 소자(13)의 상면의 입출력 단자(24)에 접속함으로써, 마이크 칩(12)의 상면의 마이크 단자(23)를 회로 소자(13)의 입출력 단자(24)에 접속하고 있다. 또한, 회로 소자(13)의 상면에 설치한 입출력 단자(25a) 및 접지 단자(25b)를 본딩 와이어(28)에 의해 기판(15)의 패드부(26a, 26b)에 접속하고 있다.
또한, 상기 각 실시형태에 있어서도, 적절하게 본딩 와이어를 관통 전극으로 대체할 수 있다. 예컨대, 도 2의 마이크로폰(11)에 있어서, 회로 소자(13)와 기판(15)을 연결하는 본딩 와이어(28)만을 관통 전극으로 대체하여도 좋다. 또한, 도 5의 마이크로폰(52)과 같이 커버(14)에 마이크 칩(12) 및 회로 소자(13)가 실장되어 있는 경우에도, 마이크 칩(12)과 회로 소자(13)를 연결하는 본딩 와이어(27)를 관통 전극으로 대체할 수 있다.
11, 51～63 : 마이크로폰 12 : 마이크 칩
13 : 회로 소자 14 : 커버
15 : 기판 16, 16a : 음향 구멍
17 : 도전성 재료 20 : 기판측 접합부
23 : 마이크 단자 24 : MEMS용 입출력 단자
25a : 외부 접속용 입출력 단자 25b : 접지 단자
26a, 26b : 패드부 27, 28 : 본딩 와이어
31 : 오목부 35 : 관통 전극
36 : 접속 단자 37 : 땜납
38 : 관통 전극 39 : 접속 단자
40 : 땜납 45 : 어쿠스틱 홀

Claims (19)

  1. 한쪽 이상이 오목부를 갖는 제1 부재와 제2 부재를 포함하는 패키지와,
    상기 제1 부재의 내면에 설치된 회로 소자와,
    상기 회로 소자의 설치면과 반대측 면에 배치된 마이크 칩
    을 포함하고,
    상기 제1 부재는 기판이고, 상기 제2 부재는 상기 오목부를 갖는 커버이며,
    상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 와이어 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 기판에 설치된 패드부를 다른 와이어 배선에 의해 접속한 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  2. 한쪽 이상이 오목부를 갖는 제1 부재와 제2 부재를 포함하는 패키지와,
    상기 제1 부재의 내면에 설치된 마이크 칩과,
    상기 마이크 칩의 설치면과 반대측 면에 배치된 회로 소자
    를 포함하고,
    상기 제1 부재는 기판이고, 상기 제2 부재는 상기 오목부를 갖는 커버이며,
    상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 와이어 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 기판에 설치된 패드부를 다른 와이어 배선에 의해 접속한 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 한쪽 이상이 오목부를 갖는 제1 부재와 제2 부재를 포함하는 패키지와,
    상기 제1 부재의 내면에 설치된 회로 소자와,
    상기 회로 소자의 설치면과 반대측 면에 배치된 마이크 칩
    을 포함하고,
    상기 제1 부재는 기판이고, 상기 제2 부재는 상기 오목부를 갖는 커버이며,
    상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 와이어 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기입출력 단자의 잔부와 상기 기판에 설치된 패드부를 상기 회로 소자 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속한 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  7. 한쪽 이상이 오목부를 갖는 제1 부재와 제2 부재를 포함하는 패키지와,
    상기 제1 부재의 내면에 설치된 마이크 칩과,
    상기 마이크 칩의 설치면과 반대측 면에 배치된 회로 소자
    를 포함하고,
    상기 제1 부재는 기판이고, 상기 제2 부재는 상기 오목부를 갖는 커버이며,
    상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자의 일부를 상기 회로 소자 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 기판에 설치된 패드부를 와이어 배선에 의해 접속한 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  8. 한쪽 이상이 오목부를 갖는 제1 부재와 제2 부재를 포함하는 패키지와,
    상기 제1 부재의 내면에 설치된 회로 소자와,
    상기 회로 소자의 설치면과 반대측 면에 배치된 마이크 칩
    을 포함하고,
    상기 제1 부재는 커버이고, 상기 제2 부재는 기판이며,
    상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자를 와이어 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 커버의 상기 기판과의 대향면에 설치된 패드부를 와이어 배선에 의해 접속하며, 상기 커버에 설치된 상기 패드부와 상기 기판에 설치된 패드부를 도전 재료에 의해 접합시킨 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  9. 한쪽 이상이 오목부를 갖는 제1 부재와 제2 부재를 포함하는 패키지와,
    상기 제1 부재의 내면에 설치된 회로 소자와,
    상기 회로 소자의 설치면과 반대측 면에 배치된 마이크 칩
    을 포함하고,
    상기 제1 부재는 커버이고, 상기 제2 부재는 기판이며,
    상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자를 상기 마이크 칩 내에 설치된 관통 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 커버의 상기 기판과의 대향면에 설치된 패드부를 와이어 배선에 의해 접속하며, 상기 커버에 설치된 상기 패드부와 상기 기판에 설치된 패드부를 도전 재료에 의해 접합시킨 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  10. 삭제
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 부재에, 상기 패키지 내에 음향 진동을 전달하기 위한 음향 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 회로 소자에 연속시켜, 상기 패키지 내에 음향 진동을 전달하기 위한 음향 구멍이 형성되고,
    상기 음향 구멍은, 상기 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 제1 부재의 외면측에서의 개구와 상기 회로 소자의 내면측에서의 개구가, 적어도 일부 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 회로 소자에 연속시켜, 상기 패키지 내에 음향 진동을 전달하기 위한 음향 구멍이 형성되고,
    상기 음향 구멍은, 상기 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 제1 부재의 외면측에서의 개구와 상기 회로 소자의 내면측에서의 개구가 겹쳐져 있지 않은 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 회로 소자에 연속시켜, 상기 패키지 내에 음향 진동을 전달하기 위한 음향 구멍이 형성되고,
    상기 음향 구멍은, 상기 제1 부재의 외면측에서의 개구로부터 상기 회로 소자의 내면측에서의 개구를 직선으로 한눈에 볼 수 없도록 굴곡져 있는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  15. 제2항에 있어서, 상기 패키지의 바닥면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기마이크 칩의 다이어프램과 적어도 일부가 대향하도록 하여, 상기 패키지 내에 음향 진동을 전달하기 위한 음향 구멍이 상기 제1 부재에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 부재에, 상기 패키지 내에 음향 진동을 전달하기 위한 음향 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  17. 제16항에 있어서, 상기 음향 구멍은, 상기 제2 부재의 외면측 개구로부터 상기 제2 부재의 내면측 개구를 직선으로 한눈에 볼 수 없도록 굴곡져 있는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재 중 한쪽 이상의 부재는, 구리 피복 적층판, 유리 에폭시, 세라믹, 플라스틱, 금속, 카본나노튜브 중 1종 이상의 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  19. 한쪽 이상이 오목부를 갖는 제1 부재와 제2 부재를 포함하는 패키지와,
    상기 제1 부재의 내면에 설치된 마이크 칩과,
    상기 마이크 칩의 설치면과 반대측 면에 배치된 회로 소자
    를 포함하고,
    상기 제1 부재는 커버이고, 상기 제2 부재는 기판이며,
    상기 마이크 칩에 설치된 마이크 단자와 상기 회로 소자에 설치된 복수의 입출력 단자를 와이어 배선에 의해 접속하고, 상기 회로 소자에 설치된 상기 입출력 단자의 잔부와 상기 커버의 상기 기판과의 대향면에 설치된 패드부를 와이어 배선에 의해 접속하며, 상기 커버에 설치된 상기 패드부와 상기 기판에 설치된 패드부를 도전 재료에 의해 접합시킨 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
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