JP2001045597A - 光マイクロホンとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動膜と反射型光センサを組み合わせた構成
により、音波を光の変化として検出する光マイクロホン
は、従来原理的に検討されてきたものの、具体的構造に
ついては見るべき提案に乏しかった。本発明は光ファイ
バーを用いた高性能の光マイクロホンを、簡単な構造と
能率的な製造方法で実現する。 【解決手段】 基板９に発光素子２と受光素子３を実装
して遮光板４１で隔て、透光性の封止樹脂１１を充填し
て光素子を封入し、その上に樹脂４３に光ファイバー４
４、４５を封入したセンサヘッド４２を積層し、さらに
振動板７２を接合してハウジング７５で覆った構造であ
る。製造は集合基板上に多数の発光素子と受光素子を実
装し、集合遮光板を接着し、封止樹脂を充填して各素子
を封入し、その上にセンサヘッド、振動板、ハウジング
その他の部品を集合部品の形で積層し、この集合体を縦
横に切断して光マイクロホンを多数個取りする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動膜の振動を光
学的に検出してこれを電気信号に変換する光マイクロホ
ンとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光マイクロホンは振動膜に光を照射し、
表面からの反射光を受けてこれを電気信号に変換するも
ので、反射光の特性が振動膜の振動に応じて変化するこ
とを利用して音波等を検出することが可能である。振動
板に可動コイルを付属させた構造のマイクロホンでは、
振動部の重量が増して応答が鈍くなったり、コイルがノ
イズを拾ったりすることがあるが、光マイクロホンでは
そのようなことがなくて感度のよい広帯域のものが得ら
れる。光マイクロホンについての先行技術文献として
は、特開昭６１−１００７１５号、特開昭６３−３０２
３２８号、特開平６−１２５５９９号、特開平８−２９
７０１１号等がある。

【０００３】図８は特開平８−２９７０１１号に例示さ
れた光ファイバーセンサで、光マイクロホンとしても用
いられるものである。このセンサはハウジング３２を有
し、ハウジング３２は一対の光ファイバー２５と２６を
取り付けるようにした基部２２を含むセンサヘッド２１
を収容するとともに、媒体３１が取り付けられている。
媒体３１は光マイクロホンにおいては振動膜に当たる。
光ファイバー２５は出力端部２７を有し、他端が光源２
９に接続され、一方、光ファイバー２６は入力端部２８
を備えていて、他端が光強度検出手段３０に接続され、
光強度検出手段３０は測定／計算手段３３に接続され
る。

【０００４】光源２９から出た光は光ファイバー２５を
通って出力端部２７から出射され、媒体３１の表面で反
射して入力端部２８に入り、光ファイバー２６を通って
光強度検出手段３０に伝わり、光強度検出手段３０で電
気信号に変換されて測定／計算ユニット３３に伝えら
れ、音波の特性が抽出される。図８における光源２９、
光強度検出手段３０、光ファイバー２５、２６、センサ
ヘッド２１等からなる部分は、いわゆる反射型光センサ
を構成している。すなわち光マイクロホンは、反射型光
センサと振動膜（媒体３１相当）を組み合わせた構成の
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】光マイクロホンに関す
る前掲の参考文献は大部分が原理的発明を主眼とするも
のであって、光マイクロホンの実際構造についてほとん
ど言及していない。その中で、最後の文献がやや具体的
に図８のような光ファイバーセンサを示しているが、こ
れもそれほど実際的なものではなく、基部２２の貫通穴
に光ファイバー２５、２６を挿入するなどしてセンサヘ
ッド２１を構成した上で、これをハウジング３２に取り
付けねばならず、また光ファイバー２５、２６の他端を
光源２９や光強度検出手段３０に連結する構造も必要で
あって、１個ずつ個別に作るほかなくコスト高になる。
本発明はこれらの問題を解決して、光ファイバーを用い
た構造簡単で高性能の光マクロホンと、集合基板を用い
てこれを多数個取りにより廉価に製作する方法を実現す
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光マイクロホン
は、基板上に発光素子と受光素子を実装して透光性の封
止樹脂中に封入し、その上に発光側と受光側の２本の光
ファイバーを樹脂中に封入したセンサヘッドを積層し、
さらにその上に振動板を接合して、これらをハウジング
で覆った構造である。両光素子が直接作用し合うことを
防ぐために、基板上、両素子の間に遮光板を置いて上記
の封止樹脂を分離してある。樹脂に封入した２本の光フ
ァイバーは樹脂の上下面を貫通していて、光ファイバー
の上下端面がセンサヘッド上下面の一部になっている。

【０００７】前記２本の光ファイバーの端面は、センサ
ヘッドの表面では接近しており、反対側である前記封止
樹脂との接合面では互いに離れていて、それぞれ前記発
光素子および受光素子に面している。従って、両光ファ
イバーの軸線をそれぞれ含む互いに平行な２平面の方向
への両軸線の投影がある角度で交わっている。そして、
これら平行な２平面間の距離は少なくとも両光ファイバ
ーの半径の和以上である。すなわち、かりに両光ファイ
バーをそれらの端面以上に延長した場合、両光ファイバ
ーは互いに突き当たらずにすれ違う配置である。

【０００８】必要に応じて上記の基本構造に付加的な構
造を加える。例えば振動板が自由に振動することを保証
するために、センサヘッドの上面と振動板の間にスペー
サを介在させたり、振動板の保護や防塵のために、ハウ
ジングの上面にフィルターを貼付するなどである。

【０００９】このような光マイクロホンの製造は、大型
の集合基板であって縦横に分割すると多数の光マイクロ
ホンの基板になるもの、例えば１００〜２００ｍｍ角の
集合基板を用いて行う。集合基板の導電パターン面に多
数の発光素子と受光素子を実装し、発光素子と受光素子
の間の基板上に遮光板を土手状に接着する。そして集合
基板の全面に、透光性の封止樹脂を遮光板とほぼ同じ高
さに充填して、これらの素子群を封入する。この上に発
光素子、受光素子と位置を合わせて、光ファイバーを封
入した樹脂のセンサヘッドを接着するが、このセンサヘ
ッドも光センサ１個分のものを多数配置するのでなく、
何個分も１列につながった集合センサヘッドを必要な数
だけ並べて用いる。さらに集合センサヘッドの上に振動
板を接着するが、これもまた多くの振動板となる領域を
含む集合振動板である。なおセンサヘッドと振動板の間
にスペーサを配置する場合は、やはり集合スペーサを用
いる。

【００１０】こうしてできた中間的な集合体に、集合基
板の上面側からカッターで格子状に縦横の切り込みを入
れる。切り込みの深さはほぼ集合基板の上面に達するま
でのハーフ・ダイシングである。これによって集合基板
上の積層構造は、発光素子と受光素子、および発光側光
ファイバーと受光側光ファイバーが対になった領域別
に、切り込みによる溝で分割される。

【００１１】上記の集合体に、次にハウジングを接着す
る。個々のハウジングは四方の壁と天板からなり、下方
は開口し、天板には音波取り入れ用の穴が開いている
が、製造時に用いるのは多くのハウジングが縦横につな
がった形で一体になっている集合ハウジングである。集
合体をハーフ・ダイシングしてできた溝に接着剤を塗布
し、集合ハウジングの壁の部分を溝にはめて接合する。
フィルターを設けるものにおいてはハウジングの上にフ
ィルターを貼付するが、この場合もフィルターは多数個
分に相当する集合フィルターを集合ハウジングの上面に
接着する。こうしてできた集合体を集合ハウジンングの
壁の中心を通る線に沿って縦横に切断すれば、各小片が
それぞれ光マイクロホンの完成品になる。

【００１２】上記のように、集合基板による光マイクロ
ホンの製造においては、センサヘッドが何個分も１列に
つながった集合センサヘッドを用いるが、本発明ではこ
のような集合センサヘッドを次の方法で能率よく製作す
る。すなわち樹脂の成形用の型あるいは容器に、１個の
センサヘッドの封入長さの何倍もの長さの光ファイバー
を複数本ずつ２列に取り付ける。取り付け方は各列内で
光ファイバーが互いに平行で所定の一定間隔をとり、列
間では光ファイバーが前記一定の角度で交差しながら互
いにほぼ接するようにしたもので、これに樹脂を注入し
て固化する。従って、多くの光ファイバーが筋交い状に
封入された樹脂板が得られる。この樹脂板を光ファイバ
ー同士の交点を結んで通る平行線群、およびこれらの平
行線群の中間を通る平行線群に沿ってカッターで短冊状
に切断、分割すれば、短冊状の各片が集合基板への取り
付け用の集合センサヘッドになる。これらの方法によ
り、光マイクロホンを多数個取りで能率よく製造でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明の光マイクロホンの分
解斜視図で、透視的に描いてある。基板９上に発光素子
２（例えば赤外ＬＥＤ）と受光素子３（例えばフォト・
トランジスタ）をそれぞれ実装し、両素子の間に遮光板
４１を設けて両素子が直接影響し合うことを防ぎ、これ
らを透光性の封止樹脂１１中に封入してある。導電部１
２は基板側面の円弧状の窪みの表面に導電層を設けたも
ので、基板９の上下面の導電パターンを接続している。
封止樹脂１１上にセンサヘッド４２を接合して積層して
あり、センサヘッド４２は樹脂４３中に発光側の光ファ
イバー４４と受光側の光ファイバー４５を封入したもの
で、光ファイバー４４、４５は樹脂４３を貫通して両端
面が樹脂４３の上下面の一部として露出している。

【００１４】この上にさらにスペーサ７１と振動板７２
が積層してある。スペーサ７１は中央に穴のある薄いシ
ート状である。振動板７２は穴を開けた開口板７３と極
薄の振動膜７４の積層部品で、振動膜７４にはアルミニ
ウム、金、チタン等の金属箔を用いる。センサヘッド４
２上にこれらの部品を積層したものに、ハウジング７５
をかぶせて接着してある。ハウジング７５はアルミニウ
ムや合成樹脂製で、底のない箱状であり、天板には音の
取り入れ用の穴が開いている。ハウジング７５の四方の
壁は基板９上の封止樹脂１１の側面を覆い、ここから光
が漏れないので光の利用効率や検出感度が上がり、他の
部品との干渉がなくなる。ハウジング７５の天板上に不
織布などのフィルタ７６を貼付して、振動膜７４の保護
と防塵を行う。

【００１５】図２（Ａ）は図１の光マイクロホンの上面
図であるが、図１のフィルター７６、ハウジング７５の
天板、振動板７２、スペーサ４５を省いて透視的に描い
てある。ただし、これらの部品にある丸穴を想像線で示
してある。図２（Ｂ）は図１の光マイクロホンの左手前
から見た正面図で、これも透視的に描いてある。これら
の図に見るように、基板９の導電パターン１５に発光素
子２と受光素子３をダイボンドし、金属線１３でワイヤ
ボンドしてある。１６は基板上面の端子電極であるが、
基板側面の導電部１２により、図では見えないが基板９
の下面に設けた端子電極に接続されている。基板下面の
端子電極は、光マイクロホンを他の機器の回路基板に実
装するためのもので、このように本発明の光マイクロホ
ンは回路基板への表面実装に適する形式である。導電部
１２は基板９の縁部に設けた円弧状の窪みの表面を導電
膜で覆ったものであるが、製造工程ではこの部分は全円
のスルーホールだったのである。

【００１６】図１、図２に見るように、光ファイバー４
４と４５は一定の角度で交差しており、センサヘッド４
２と封止樹脂１１の接合面では光ファイバー４４、４５
の端面が発光素子２と受光素子３にそれぞれ面してい
て、センサヘッド４２の上面では光ファイバーの端面が
互いに接近している。これにより、発光素子２から出た
光が光ファイバー４４を通って振動膜７４の下面を照射
し、反射光が隣接する光ファイバー４５の端面から入
り、基板９側に戻って受光素子３により検出されるので
ある。従って、図１の最下部に示した基板９と封止樹脂
１１およびセンサヘッド４２の積層構造は、反射型光セ
ンサを構成していることが理解される。

【００１７】本発明の特徴として、２本の光ファイバー
４４、４５を次のように配置する。すなわち図２（Ａ）
に見るように、光ファイバー４４と４５の軸線をそれぞ
れ通る互いに平行な二つの平面を想定した時、この２平
面間の距離ａが２本の光ファイバーのそれぞれの半径の
和と同等以上であり、従って両光ファイバーの直径が同
じならａが直径と同寸法以上であることで、簡単に言え
ば、両光ファイバーを延長したとき、互いに突き当たら
ずにすれ違うことである。２本の光ファイバーの交差角
は、焦点距離や光変換効率等を考慮して任意に決定す
る。この構成を取ることにより、後述するように極めて
便利な製造方法が可能になる。

【００１８】次に、図３以下を参照しながら本発明の光
マイクロホンの製造方法を説明する。図３にて、まず大
型の集合基板５１を用意する。これは完成時に個々の光
マイクロホンとなる多数の領域を縦横に行列状に配列し
て、導電パターン１５やスルーホール５２を設けたもの
で、縦横の分割線５３、５４によって区分される１区画
が１個の光マイクロホンに相当する。そして発光素子２
群と受光素子３群を導電パターン１５にダイボンドし、
金属線１３でワイヤボンドする。集合基板の材質は黒色
素を混合したガラス繊維入りエポキシ樹脂などであっ
て、例えば寸法が１００〜２００ｍｍ角の集合基板であ
れば、１，０００個前後の光マイクロホンに分割するこ
とができる。

【００１９】次に、集合遮光板５５を集合基板５１に接
着する。集合遮光板５１は遮光性樹脂の成形品で何本も
の横棒５５ａがある枠状であり、横棒５５ａの部分が後
に図１の遮光板４１になる。集合基板５１上に２点鎖線
５６で示したのは、集合遮光板５５の合わせ位置であ
る。集合基板５１上の１区画には発光素子２と受光素子
３が１個ずつ含まれて、集合遮光板５５の横棒５５ａで
隔てられた配置となる。

【００２０】次に、集合基板５１上に接着した集合遮光
板５５の横棒５５ａの間にエポキシ樹脂等の透光性樹脂
を注入し、集合遮光板５５の上面とほぼ同じ高さに充填
する。集合遮光板５５は、ワイヤボンドした発光素子２
や受光素子３の金属線１３を含めた高さよりも高いもの
を用いるので、このように樹脂を充填することにより各
素子は金属線も含めて完全に樹脂中に封入される。こう
して充填した樹脂が図１の封止樹脂１１となる。封止樹
脂注入の際、集合基板５１のスルーホール５２から樹脂
が流れ出たりしないよう、必要に応じてスルーホールを
テープ材で塞ぐなどの処理をしておく。

【００２１】次に、このように集合遮光板５５の横棒５
５ａ間に封止樹脂を充填した上に集合センサヘッド５７
を接着する。集合センサヘッド５７は、図１に見られる
センサヘッド４２を何個分も横に１列につないだ形の直
方体である。従って集合センサヘッド５７は１対の発光
側光ファイバー４４と受光側光ファイバー４５を何対も
含んでいる。集合基板５５に封止樹脂を充填した上に接
着剤を塗布し、光ファイバー４４、４５の下端面を発光
素子２と受光素子３に合わせながら、集合センサヘッド
５７を何個も並べて接着する。光ファイバー４４、４５
の下端面には接着剤がつかないように、封止樹脂上面へ
の接着剤の塗布は発光素子２や受光素子３から平面的に
離れた位置に行う。接着剤の塗布は任意の方法によれば
よいが、不要箇所に接着剤がつかないように封止樹脂面
上にマスク材をあてがって塗布するのが便利である。ス
クリーン印刷によるのもよい。分割線５３ａ、５４ａで
区分される集合センサヘッド５７の１区画が、図１にお
ける１個のセンサヘッド４２になる。

【００２２】上記に続く工程を図４に示す。同図の最下
部にあるのが、前述のように集合基板５１と集合遮光板
５５と集合センサヘッド５７を、中間に封止樹脂１１の
充填工程を設けて積層したものであるが、この上にさら
に集合スペーサ８１と集合振動板８２を順次積層する。
これらも多くの個別部品となる領域を含むものであっ
て、それぞれ分割線５３ｂ、５４ｂおよび５３ｃ、５４
ｃで区分される箇所が製品１個分に相当する。集合振動
板８２は、図１の振動板７２の集合体であるから集合開
口板８３と振動膜７４の積層体である。これらの集合部
品の接合は、集合センサヘッド５７の上面に現れている
光ファイバーの端面や、集合スペーサ８１や集合開口板
８３の穴から見える振動膜７４に接着剤がつかないよう
にして行うのはいうまでもない。

【００２３】次に、上記の各部品を積層した中間集合体
に、図５に示すように分割線５３ｃ、５４ｃ等に沿って
カッターで縦横に切り込みを入れる。切り込みの深さは
中間集合体の上面から集合基板５１のほぼ表面に達する
までのハーフ・ダイシングであり、集合基板５１上に積
層された集合部品は溝によって個々の製品領域に分割さ
れ、それぞれの領域は図１に示す各部分のうち、封止樹
脂１１、遮光板４１、センサヘッド４２、スペーサ７
１、振動板７２を含むものとなる。基板表面までのハー
フ・ダイシングであるから、集合基板５１はまだ分割さ
れず一体のままである。なお、図３に見るように、集合
センサヘッド５７は隣り合うものとの間に分割線５３ａ
に沿って隙間があるので、図５のようにハーフ・ダイシ
ングする際、分割線５３ｃに沿ってはセンサヘッド層は
切削されないことになる。

【００２４】次に、ハーフ・ダイシングした中間集合体
の縦横の溝の底面と側面に接着剤を塗布し、図６に示す
ように集合ハウジング８５を接着する。集合ハウジング
８５は図１のハウジング７５を行列状に並べたものを一
体的に作った集合部品である。分割線５３ｄ、５４ｄで
囲まれる領域がハウジングの１個分であり、これを波線
で示してある。集合ハウジング８５の隔壁部分がハーフ
・ダイシングした中間集合体の溝に納まって、集合基板
５１やセンサヘッド４２に接着される。集合ハウジング
８６の上面に、さらに集合フィルター８６を接着する。
これも分割線５３ｅ、５４ｅで囲まれるのが１個分であ
る。

【００２５】このようにしてできた集合体を分割線５
３、５４に沿って完全に切断するフル・ダイシングを行
えば、得られる各小片がそれぞれ光マイクロホンの完成
品になる。図３の集合基板５１に設けてあったスルーホ
ール５２は、図１の完成品では窪みに導電材が被覆され
た導電部１２となる。このようにして、本発明の光マイ
クロホンは多数個取りにより極めて能率よく製作するこ
とができる。

【００２６】図１および図２に見るように、本発明の光
マイクロホンのセンサヘッド４２は、サイコロ状の樹脂
４３に光ファイバー４４、４５がインサートされたもの
であるが、図３、図４に見るように、集合基板５１によ
る製造工程で用いるのは、センサヘッドが何個もつなが
った集合センサヘッド５７である。発明者らはこのよう
な集合センサヘッド５７の便利な製造方法を開発した
が、これについては別に出願を行っているので、ここで
は簡単に説明するに止める。まず、図７のような、樹脂
４３中に光マイクロホンの完成品に含まれる光ファイバ
ーの何倍もの長さの光ファイバー４４群と４５群をイン
サート成形した集合センサヘッド板５９を製作する。同
図（Ａ）は上面図、同図（Ｂ）は正面図である。

【００２７】光ファイバー４４同士と光ファイバー４５
同士はそれぞれ平行で間隔一定であり、そして光ファイ
バー４４群と光ファイバー４５群は一定の角度で交差し
ている。交差の角度は図２（Ｂ）における光ファイバー
４４と光ファイバー４５の交差角と同じである。図７
（Ｂ）に分割線６０を描いてあるが、これは正面から見
て光ファイバー群の交点を通る平行線群とその中間の平
行線群で、分割線６０の間隔は一様である。分割線６０
に沿った平行な光ファイバー群のピッチは、図３の集合
基板５１の分割線５４の間隔に等しくする。

【００２８】図７（Ａ）に現れている集合センサヘッド
板５９の厚さは、図２（Ａ）における光マイクロホンの
ハウジング７５の内側の上下幅に等しい。図７（Ａ）の
距離ａは光ファイバー４４群の軸線を含む平面と光ファ
イバー４５群の軸線を含む平面間の距離であるが、これ
は図２（Ａ）のａと同じであって両光ファイバーの半径
の和にほぼ等しく、光ファイバー４４群と光ファイバー
４５群は互いにほぼ接して交差している。このような集
合センサヘッド板５９は、光ファイバー４４群と光ファ
イバー４５群を交差させて取り付けた成形用の型または
容器に樹脂を注入、固化して製作する。

【００２９】次いで集合センサヘッド板５９を分割線６
０に沿ってカッターで切断する。この切断は切断面に現
れる光ファイバー端面の仕上げ加工を兼ねるので精密に
行う。集合センサヘッド板５９を何枚も重ねて固定した
ものを切断すれば、能率よく切断することができる。こ
うして得られる直方体片に、図７にて上から順に１、
２、３、．．．と番号をつけ、奇数番目のものを上下裏
返せば、各直方体がそれぞれ図３の集合センサヘッド５
７になる。

【００３０】図７の集合センサヘッド板５９の考えをさ
らに進めて、集合センサヘッド板５９を何枚も重ねて一
体化したような形で光ファイバー４４、４５を何列もイ
ンサートした集合センサヘッド・ブロックを製作するこ
ともできる。これは図７の分割線６０に沿って分割する
とともに、紙面に平行な方向にも分割することによって
図３のような集合センサヘッド５７を大量に得るもので
ある。

【００３１】このような集合センサヘッド・ブロックを
作って進める場合、集合基板工程に用いるセンサヘッド
の集合部品としては、ブロックを図７（Ｂ）の分割線６
０に沿って分割しただけで、紙面に平行な面に沿っては
分割してない板状のものを、前述のように１枚置きに上
下裏返しにして用いることができる。その場合、図３と
図４における集合センサヘッド５７はつながった１枚板
になり、分割線５３ａに沿った隙間はなくなる。従って
図５のように中間集合体をハーフ・ダイシングする際、
分割線５３ａに沿う方向にもセンサヘッド層の切断が行
われる。

【００３２】ブロック状の集合センサヘッドによれば、
１回の成形で非常に多くのセンサヘッドを含む集合部品
が得られるが、それとともに成形用の型あるいは容器が
複雑化し、これに光ファイバーを取り付ける手間も増え
るので、一概にこの方法が有利とは限らない。図７のよ
うな板状のものによるかそれともブロック状のものによ
るかは、実状に応じて決めるのがよい。

【００３３】以上、本発明の一つの実施形態について説
明したが、実際的には細部を種々に変えることが可能で
ある。例えば図１の実施形態では、振動膜７４がセンサ
ヘッド４２に密着して自由に振動できなくなることがな
いよう、両者の間にスペーサ７１を配置してあるが、ス
ペーサ７１は必ずしも独立した部品として設けなくとも
よい。すなわちセンサヘッド４２の上面に、スペーサの
穴に相当する領域の外側に接着剤を塗布して振動板７２
を接合すれば、接着剤層によって振動膜７４とセンサヘ
ッド４２の間に隙間を生じるのがむしろ普通である。振
動膜７４の振幅は僅かであって、両者の間に２０〜３０
μｍの隙間があれば足りる。確実に隙間を生じるようビ
ーズを含有させた接着剤を用いてもよい。あるいはスペ
ーサ７１を省いて、振動板７２の開口板７３の厚さをス
ペーサ７１と同程度に薄くし、図とは裏返しに用いて隙
間を確保することもできる。

【００３４】また、集合基板５１を用いた図３以下の製
造方法において、集合基板５１に積層する部品には多数
の個別部品を一体化した集合部品を用いるのが基本であ
るが、適宜、個別部品を用いることもできる。例えば図
１のハウジング７５を、成形品でなく金属薄板のプレス
加工でばね部を持つものに作り、基板９やセンサヘッド
４２を挟みつけるようにして組み付けることもあり、そ
の場合は図６のような集合ハウジング８５は用いず、図
５のようにハーフ・ダイシングで分割された各部分に個
別のハウジング７５をはめる。これらの派生的な方法
も、集合基板を用いて工程を進め、最後にダイシングし
て完成部品を得るものであって本発明の範囲内に属す
る。

【００３５】集合基板上に集合部品を積層し、最後にダ
イシングして一度に多数の製品を得るのが最も効果的な
製造方法であるが、集合部品をそれぞれダイシングして
個別部品にしたものを積層して光マイクロホンの単品を
作ることももとより可能である。例えば図３の集合基板
５１に集合遮光板５５を接合し、図４のように封止樹脂
１１を注入、固化した段階でこれをダイシングし、以
後、図４と図５に現れている集合センサヘッド５７、集
合スペーサ８１、集合振動板８２、集合ハウジング８
５、集合フィルター８６等をそれぞれダイシングして個
別部品にし、それらの部品を１個ずつ積層すれば図１の
光マイクロホンが得られる。あるいは図４のように、集
合基板５１、集合遮光板５５、封止樹脂１１、集合セン
サヘッド５７の積層までを終えたものをダイシングし、
以後、個別部品によって組み立ててもよい。集合部品か
ら個別部品への製作の切り替えをどの段階で行うかは任
意である。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によって得ら
れる光マイクロホンは光ファイバーで光路を形成するの
で、光の利用効率が向上して高性能のものが得られる。
しかも構造簡単であって小型、薄型化に適し、また、製
造に関しては集合基板を始めとする集合部品を用いて製
造を進め、最後に切断して分割し、一度に多数の製品を
得るので極めて生産性が高く、製造コストを低減でき
る。このように本発明によれば、超小型、高性能で信頼
性が高く、表面実装に適する光マイクロホンを廉価に提
供できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光マイクロホンの分解して透視的に示
す斜視図である。

【図２】本発明の光マイクロホンを透視的に示す図で、
（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図である。

【図３】本発明の光マイクロホンの製造方法を示す斜視
図である。

【図４】本発明の光マイクロホンの製造方法の続きを示
す斜視図である。

【図５】本発明の光マイクロホンの製造方法にて、中間
集合体をハーフ・ダイシングした状態を示す斜視図であ
る。

【図６】本発明の光マイクロホンの製造方法の続きを示
す斜視図である。

【図７】本発明の光マイクロホンの製造に用いる集合セ
ンサヘッド板を示し、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図
である。

【図８】従来の光マイクロホンの一例である。

【符号の説明】

２ 発光素子 ３ 受光素子 ９ 基板 １１ 封止樹脂 １２ 導電部 １５ 導電パターン １６ 端子電極 ２１、４２ センサヘッド ２５、２６、４４、４５ 光ファイバー ３２、７５ ハウジング ４１ 遮光板 ４３ 樹脂 ５１ 集合基板 ５２ スルーホール ５５ 集合遮光板 ５７ 集合センサヘッド ５９ 集合センサヘッド板 ７１ スペーサ ７２ 振動板 ７３ 開口板 ７４ 振動膜 ７６ フィルター ８１ 集合スペーサ ８２ 集合振動板 ８３ 集合開口板 ８５ 集合ハウジング ８６ 集合フィルター

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板に発光素子、受光素子および両
   光素子を隔てる遮光板を搭載して両光素子を封止樹脂中
   に封入し、その上に、樹脂中に発光側光ファイバーと受
   光側光ファイバーを該樹脂の上下面を貫通して埋設した
   センサヘッドと振動板とを積層し、これに音の通る穴の
   あるハウジングをかぶせた構造であって、 前記２本の光ファイバーの端面がセンサヘッドの表面で
   は接近し、反対側の前記封止樹脂との接合面では互いに
   離れていてそれぞれ前記発光素子および受光素子に面し
   ており、両光ファイバーの軸線をそれぞれ含む平行な２
   平面方向への両軸線の投影が一定の角度をなしていて、
   かつ、これら２平面間の距離が両光ファイバーの半径の
   和以上であることを特徴とする光マイクロホン。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光マイクロホンにおい
   て、センサヘッド上面と振動板の間にスペーサを配置し
   たことを特徴とする光マイクロホン。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光マイクロホンにおい
   て、ハウジング上面にフィルターを貼付したことを特徴
   とする光マイクロホン。
4. 【請求項４】 光マイクロホンの製造方法であって、 多数の製品領域を行列状に含む集合基板に発光素子群と
   受光素子群を実装し、 同一製品領域にある発光素子と受光素子を隔てる遮光板
   の部分を集合的に有する集合遮光板を集合基板上に接着
   し、 集合基板上に上記集合遮光板とほぼ同高さに透光性の封
   止樹脂を充填して前記発光素子群および受光素子群を封
   入し、 上記集合遮光板と封止樹脂上に、反射型光センサ１個当
   たり２本の光ファイバーを樹脂に封入したセンサヘッド
   の複数個分を含む集合センサヘッドを所要の数だけ接着
   し、 その上に個別の振動板となる部分を集合的に含む集合振
   動板を接着し、 こうして得た集合体にほぼ基板表面に達するまで縦横に
   切り込みを入れるハーフ・ダイシングを行い、 これに個別のハウジングとなる部分を集合的に含む集合
   ハウジングをかぶせて接着するか、あるいは多数の個別
   のハウジングを取り付け、 こうして得た集合体を縦横に切断して製品を多数個取り
   することを特徴とする光マイクロホンの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の反射型光センサの製造
   方法において、 集合センサヘッドの接着の次に、集合スペーサを接着す
   る工程を追加して、集合振動板の接着を行うことを特徴
   とする光マイクロホンの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の反射型光センサの製造
   方法において、 集合ハウジングの接着あるいは多数の個別のハウジング
   の取り付けの次に、これらの上面に集合フィルターを接
   着する工程を追加して、集合体を縦横に切断することを
   特徴とする光マイクロホンの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項４ないし請求項６に記載の反射型
   光センサの製造方法において、 集合基板上に発光素子群と受光素子群を実装し、集合遮
   光板を接合して封止樹脂を充填する工程以後の任意の段
   階における集合体を縦横に切断し、 以後は集合部品を分割して個別部品としたものを順次積
   層して単品ごとに完成することを特徴とする光マイクロ
   ホンの製造方法。