JP2008085508A - 音響センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの削減を図ることができる音響センサの製造方法を提供することにある。
【解決手段】音響センサの製造方法は、音響センサチップ４と、音響センサチップ４が一表面側に実装された実装基板部２と、キャビティ形成用の凹部３０ａが形成されるとともにシールド用の導電層３１が形成され実装基板部２の前記一表面側に被着されたカバー基板部３とを備える音響センサの製造方法であって、複数の実装基板部２を一体に並設した形の親実装基板２００の各実装基板部２それぞれに音響センサチップ４を実装する実装工程と、複数のカバー基板部３を一体に並設した形の親カバー基板３００と親実装基板２００とを、各音響センサチップ４を各凹部３０ａにそれぞれ対応させた状態で接合して音響センサ集合体１００を形成する接合工程と、音響センサ集合体１００から音響センサを個片化する切断工程とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、音響センサの製造方法に関する。

従来から、携帯電話機や、補聴器、車両等に用いられるマイクロホン等の音響センサとしては、音波（音響信号）を電気信号に変換して出力する受波素子にエレクトレットを利用したコンデンサ型（静電容量型）のマイクロホン（以下、「エレクトレットコンデンサマイクロホン」と称する）を利用したものが提供されている。

しかしながら、エレクトレットコンデンサマイクロホンは、振動板や絶縁体に樹脂材料を使用し、更に振動板と振動板リングとが接着剤で張り合わされているために耐熱性が低く、高い信頼性が要求される車両や、高い耐環境性が要望される電化製品等の音響センサには不向きとされてきた。

そこで、前記のようなエレクトレットコンデンサマイクロホンに比べて小型軽量化が可能で耐環境性に優れた音響センサとしては、受波素子としてシリコン基板等をマイクロマシニング技術により加工して形成された音響センサチップ（マイクロホンチップ）を用いたものが提案されている（例えば、特許文献１）。

このような音響センサは、音響センサチップと、音響センサから出力される電気信号の信号処理を行う電子部品と、音響センサチップ及び電子部品が実装された印刷回路板からなる実装基板部とを備えている。また、この種の音響センサでは、外来の電磁ノイズの影響が音響センサチップに及ばないようにするために、音響センサチップ及び電子部品を覆うようにして実装基板部に被着される金属（例えば、アルミニウム等）製のシールド用のカバーを備えている。
特表２００４−５３７１８２号公報

ところで、前記の音響センサを製造するにあたっては、複数の実装基板部を一体に並設した形に形成した親実装基板の各実装基板部それぞれに音響センサチップ及び電子部品を実装した後に、各実装基板部それぞれにカバーを接着剤により接合し、その後に親実装基板を切断して個々の音響センサに分離することによって、音響センサの製造コストの削減を図る方法が提案されている。

しかしながら、カバーが各実装基板部に被着された親実装基板を切断する際には、ダイシングブレード等がカバーに当たってしまうことがないように、親実装基板を切断する際の切代の幅を広くする必要があった。その上、カバーを一つ一つ親実装基板の各実装基板部に接着する際にはカバーが各実装基板部の前記所定箇所からずれた状態で親実装基板に接着されてしまうおそれがあるため、カバーが前記所定箇所からずれた状態で親実装基板に接着されてしまった場合でも、親実装基板の切断時にカバーを切断してしまうことがないように、前記切代の幅をさらに広くする必要があった。

このように切代の幅を広くしてしまうと、同サイズの親実装基板から切り取ることができる実装基板部の数が減ってしまい、製造コストが高くなるという問題があった。

尚、前記の製造方法により音響センサを製造しようとした場合、親実装基板の各実装基板部それぞれの所定箇所に前記接着剤を塗布しなければならず、接着剤が音響センサや電子部品等に付着しないようにする必要が生じ、カバーを実装基板部に接合する作業が非常に煩雑になるという問題もあった。一方、カバーに接着剤を塗布する場合でも、カバーを一つ一つ取り上げて接着剤を塗布する必要があるため、カバーを実装基板部に接合する作業が煩雑になるという点は改善できていなかった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、製造コストの削減を図ることができる音響センサの製造方法を提供することにある。

上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、音響センサチップと、該音響センサチップが一表面側に実装された実装基板部と、キャビティ形成用の凹部が形成されるとともにシールド用の導電層が形成され実装基板部の前記一表面側に被着されたカバー基板部とを備えた音響センサの製造方法であって、複数の実装基板部を一体に並設した形に形成された親実装基板の各実装基板部それぞれに音響センサチップを実装する実装工程と、複数のカバー基板部を一体に並設した形に形成された親カバー基板と実装工程において各音響センサチップが実装された親実装基板とを各音響センサチップを親カバー基板の各凹部にそれぞれ対応させた状態で接合して音響センサ集合体を形成する接合工程と、接合工程で得られた音響センサ集合体から音響センサを個片化する切断工程とを有していることを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記接合工程では、前記親実装基板と前記親カバー基板との接合用の接着剤を前記親カバー基板の前記各凹部の開口周縁部に印刷した後に、前記親カバー基板と前記親実装基板とを接合することを特徴とする。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記カバー基板部は、前記導電層が前記凹部の内面に形成されたものであって、前記親カバー基板を形成するにあたっては、前記親カバー基板の基礎となる絶縁性基材に前記各導電層の基礎となる導電シートを積層する積層工程と、前記凹部形成用の複数の凸部が設けられた親カバー基板形成用の型を用いて前記導電シートの表面側から前記導電シート及び前記絶縁性基材をプレス加工することで前記各凹部及び前記各導電層を形成するプレス加工工程とを有していることを特徴とする。

請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記実装基板部は、前記一表面側に前記音響センサチップを収容する収容凹所が形成されたものであって、前記親実装基板を形成するにあたっては、前記親実装基板の基礎となる絶縁性基材を、前記収容凹所形成用の複数の凸部が設けられた親実装基板形成用の型を用いてプレス加工することで前記各収容凹所を形成する工程を有し、前記接合工程では、前記親実装基板の前記各収容凹所の開口周縁部と前記親カバー基板の前記各凹部の開口周縁部とを接合することを特徴とする。

請求項１の発明は、複数の実装基板部を一体に並設した形に形成され各実装基板部に音響センサチップが実装された親実装基板と、複数のカバー基板部を一体に並設した形に形成された親カバー基板とを、各音響センサチップを親カバー基板の各凹部に個別に対応させた状態で接合して音響センサ集合体を形成し、この音響センサ集合体を個片化することで音響センサを製造するので、従来のように複数のカバーを個別に親実装基板に接着する場合に比べてカバー基板部を実装基板部に高精度に位置決めすることが可能になって親実装基板の切代の幅を狭くできるから、同サイズの親実装基板から切り取ることができる実装基板部の数を増やすことができ、しかも親カバー基板を親実装基板に接着するだけでカバー基板部を各実装基板部それぞれに接着できるから、カバー基板部を実装基板部に一つ一つ接着する必要がなくなって接着時の煩雑さを低減でき、その結果、製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。

請求項２の発明は、親実装基板と親カバー基板との接合用の接着剤を親カバー基板の各凹部の開口周縁部に印刷するから、従来のように親実装基板の各実装基板部それぞれの所定箇所に接着剤を塗布する場合に比べて接着剤の塗布を容易に行うことができて接着時の煩雑さを低減でき、さらなる製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。

請求項３の発明は、親カバー基板を形成するにあたっては、親カバー基板の基礎となる絶縁性基材に各導電層の基礎となる導電シートを積層した後に、凹部形成用の複数の凸部が設けられた親カバー基板形成用の型を用いて導電シートの表面側から導電シート及び絶縁性基材を加圧して各凹部及び各導電層を形成するから、複数のカバー基板部を同時に形成することができ、製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。

請求項４の発明は、親実装基板を形成するにあたっては、親実装基板の基礎となる絶縁性基材の一面に音響センサチップを個別に収容する収容凹所を形成するから、収容凹所の容積分だけキャビティの容積が大きくなった音響センサを製造できるという効果を奏し、その上、収容凹所をプレス加工によって形成するようにしているから、複数の実装基板部を同時に形成することができ、製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。

（実施形態１）
本実施形態の音響センサの製造方法は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、音波（音響信号）を電気信号に変換する音響センサチップ４と、音響センサチップ４から出力される電気信号を信号処理する信号処理用の電子部品５と、音響センサチップ４及び電子部品５が一表面側（図２（ａ）における上面側）に実装された実装基板部２と、音響センサチップ４を電子部品５と一緒に収容するキャビティ形成用の凹部３０ａが形成されるとともにシールド用の導電層３１が形成され実装基板部２の前記一表面側に被着されたカバー基板部３とを備える音響センサ１の製造方法である。この音響センサ１では、実装基板部２とカバー基板部３とでパッケージを構成しており、実装基板部２とカバー基板部３との間の空間がキャビティを形成している。

最初に、音響センサ１について説明する。実装基板部２は、図２（ａ）に示すように、例えば矩形の平板状に形成された両面銅張積層板を用いて形成されており、実装基板部２の前記一表面側となる両面銅張積層板の一面（図２（ａ）における上面）には、音響センサチップ４及び電子部品５用の電極パターン（図示せず）や、グランドパターン２ａ等が形成されている。グランドパターン２ａは、カバー基板部３の導電層３１を電気的に接続するために実装基板部２の前記一表面の周部に全周に亘って形成されており、実装基板部２の前記一表面側においてグランドパターン２ａで囲まれる部位が実装基板部２においてキャビティ内に位置する部位となる。

一方、実装基板部２の他表面側となる両面銅張積層板の他面（図２（ａ）における下面）には、外部接続用電極等（図示せず）が形成されている。また、実装基板部２には、実装基板部２の前記一表面側に形成された前記電極パターンと、前記他表面側に形成された外部接続用電極とを電気的に接続する貫通孔配線（図示せず）が形成されている。尚、貫通孔配線は、銅等の導電性を有する金属材料を用いてスルーホールの内面を全てめっきすることや、スルーホール内に、導電性ペースト（例えば、銅ペーストや、銀ペースト、この他、金、白金、カーボン、ナノ金属粒子等を用いたもの）を注入し、後に硬化させることによって形成することができる。また、貫通孔配線は、音響センサ１の音響特性を考慮すれば、スルーホールを介してキャビティ内に異物が入り込んだり、空気が流入したりしないように、スルーホール内に隙間なく埋め込むことが好ましい。

さらに、実装基板部２には、キャビティ内に音波を導入するための音孔（図示せず）が実装基板部２の厚み方向に貫設され、音響センサチップ４は実装基板部２の前記一表面側において音孔を覆うようにして実装基板部２に実装される。また、実装基板部２には、キャビティとパッケージ外部とを連通させるリーク孔（図示せず）が実装基板部２の厚み方向に貫設されている。尚、リーク孔を設ける位置は、音響センサチップ４より離れているほうが好ましく、音響センサチップ４より離してリーク孔を設けるようにすれば、リーク孔を通じての空気の流出入による影響を音響センサチップ４に与え難くできる。

ところで、本実施形態の音響センサチップ４は、例えば、半導体製造技術を応用したマイクロマシニング技術によりシリコンウエハ等を加工して形成された受波素子である。この種の受波素子としては、例えば、枠状の支持部と、前記支持部の内側に連続一体に形成されたダイヤフラム状の振動板部と、振動板部の後面側に絶縁層（例えば、二酸化シリコン層）からなる複数のスペーサ部を介して設けられた背板部とを備える静電容量型のものが提供されている。尚、このような音響センサチップ４の構成は周知のものであるから詳細な説明は省略する。

一方、電子部品５としては、例えば音響センサチップ４から出力される電気信号を増幅するための電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）や、ノイズ除去用の回路を構成するコンデンサ、抵抗、ダイオード等の集積回路を用いることができる。この他、電子部品５としては、集積回路に限らず、電界効果トランジスタや、コンデンサ、抵抗、ダイオード等であってもよい。尚、電子部品５の数は１つに限られるものではなく、複数の電子部品５を設けるようにしてもよい。また、電子部品５は必ずしも必要なものではないから、電子部品５を省略するようにしてもよい。

カバー基板部３は、図２（ｂ）に示すように、絶縁性を有する材料を用いて実装基板部２と同サイズの矩形の平板状に形成され実装基板部２に被着されるカバー本体３０を備えている。カバー本体３０において実装基板部２と接合される一面（図２（ｂ）における上面）には、キャビティ形成用の凹部３０ａが形成されている。また、カバー基板部３は、カバー本体３０の前記一面側の全面（カバー本体３０の凹部３０ａの内面の全ても含む）に形成されたシールド用の導電層３１を備えている。このようなカバー基板部３は、実装基板部２に被着されて、導電層３１が実装基板部２のグランドパターン２ａに電気的に接続され、音響センサチップ４及び電子部品５の機械的保護だけではなく、外来の電磁ノイズの影響が音響センサチップ４に及ばないように電磁ノイズをシールドするために用いられる。

次に、本実施形態の音響センサ１の製造方法について説明する。本実施形態の音響センサ１の製造方法は、複数の実装基板部２を一体に並設した形の親実装基板２００（図１（ｂ）参照）を形成する親実装基板形成工程と、複数のカバー基板部３を一体に並設した形の親カバー基板３００（図１（ａ）参照）を形成する親カバー基板形成工程と、親実装基板２００の各実装基板部２それぞれに音響センサチップ４及び電子部品５を実装する実装工程と、親実装基板２００の各音響センサチップ４及び各電子部品５を親カバー基板３００の各凹部３０ａにそれぞれ対応させて収容した状態で親実装基板２００に親カバー基板３００を接合して音響センサ集合体１００（図１（ｃ）参照）を形成する接合工程と、接合工程で得られた音響センサ集合体１００から音響センサ１を個片化する切断工程とを有している。尚、親実装基板形成工程と親カバー基板形成工程は、どちらを先に行ってもよいし、並行して行うようにしてもよい。

親実装基板形成工程は、例えば、図１（ｂ）に示すように、複数の実装基板部２を一体に並設した形の親実装基板２００を形成する工程である。尚、図１（ｂ）では、説明の簡略化のために実装基板部２をその短手方向に４つ、長手方向に３つ並べたような４×３のマトリクス状に並設した形の親実装基板２００を示している。

ここで親実装基板２００は、実装基板部２に用いる両面銅張積層板の外形サイズより大きい外形サイズの両面銅張積層板２１０に、複数（図示例では、１２）の実装基板部２を形成することによって得られる。尚、親実装基板２００において実装基板部２間の部位には、切断工程でダイシングする際の切代が設けられる。

親実装基板形成工程の後には、親実装基板２００の各実装基板部２それぞれに音響センサチップ４及び電子部品５を実装する実装工程が行われる。本実施形態では、音響センサチップ４を、ダイボンド材を用いて親実装基板２００の一表面側に音孔を塞ぐようにして搭載し、この後に音響センサチップ４のパッドと電子部品５とをボンディングワイヤにより電気的に接続する。また、電子部品５を、実装基板部２の前記一表面側に形成された前記電極パターンにボンディングワイヤにより電気的に接続した後に封止樹脂６により封止する。尚、音響センサチップ４及び電子部品５の実装方法としては、フリップチップ実装を用いてもよい。また、電子部品５は、導電性接着剤を用いて実装基板部２に実装してもよいし、半田を用いて実装してもよい。

親カバー基板形成工程は、例えば、図１（ａ）に示すように、複数のカバー基板部３を一体に並設した形の親カバー基板３００を形成する工程であり、親カバー基板３００の基礎となる絶縁性基材３１０に各導電層３１の基礎となる導電シート３２０を積層する積層工程と、親カバー基板形成用の型７（図３参照）を用いて導電シート３２０の表面側（図３における上面側）から導電シート３２０及び絶縁性基材３１０をプレス加工することで各凹部３０ａ及び各導電層３１を形成するプレス加工工程とを有している。尚、図１（ａ）では、説明の簡略化のためにカバー基板部３をその短手方向に４つ、長手方向に３つ並べたような４×３のマトリクス状に並設した形の親カバー基板３００を示している。

ここで絶縁性基材３１０は、カバー本体３０を形成するためのものであって、絶縁性を有する樹脂を用いた絶縁性樹脂シート（例えば、エポキシ樹脂等の有機樹脂に無機フィラーを高密度充填してなる樹脂シートからなる有機シート）を用いて、カバー本体３０の外形サイズより大きい外形サイズに形成されている。尚、絶縁性基材３１０（親カバー基板３００）においてカバー本体３０（カバー基板部３）間の部位には、切断工程でダイシングする際の切代が設けられる。また、前記型７は、加圧用の平坦面に凹部３０ａ形成用の複数の凸部７ａが形成されているものである。

積層工程は、図３に示すように絶縁性基材３１０の一面（図３における上面）側の全面に、銅箔等からなるシールド用の導電シート３２０を積層する工程である。

プレス加工工程は、図３に示すように、積層工程において導電シート３２０が積層された絶縁性基材３１０を、親カバー基板３００の外形サイズと同サイズの開口を有する親カバー基板形成用の枠体（図示せず）の開口内に配置し、この後に全体を所定温度まで加熱するとともに前記型７を用いて導電シート３２０の表面側から導電シート３２０及び絶縁性基材３１０を加圧する（プレス加工する）工程である。尚、前記親カバー基板形成用の枠体は、加圧によって絶縁性基材３１０が親カバー基板３００の外形サイズより大きくならないように防止するとともに、親カバー基板３００の厚みを決定するために用いられている。

前記プレス加工工程により、図１（ａ）に示すように複数の凹部３０ａを前記一面に備えた絶縁性基材３１０からなるカバー本体３０と、絶縁性基材３１０の前記一面側の全面を覆うように絶縁性基材３１０の前記一面に積層された導電シート３２０からなる導電層３１とを有する親カバー基板３００が得られる。この親カバー基板３００には前記型７を用いたプレス加工により凹部３０ａが形成されているから、凹部３０ａ間の間隔が高精度に決定される。また、プレス加工工程で用いる前記型７の前記加圧面は凸部７ａ以外が平坦な面となっているから、親カバー基板３００の前記一面において凹部３０ａが設けられていない部位は平坦な面となる。

上述の実装工程及び親カバー基板形成工程が終了した後には接合工程が行われる。接合工程は、実装工程において各音響センサチップ４及び電子部品５が実装された親実装基板２００と親カバー基板３００とを接合する工程であって、図１（ｃ）に示すように親実装基板２００と親カバー基板３００との接合用の導電性を有する接着剤８を親カバー基板３００の前記一面における各凹部３０ａの開口周縁部に塗布する工程と、該工程の後に図１（ｄ）に示すように親カバー基板３００と親実装基板２００とを各音響センサチップ４及び各電子部品５を親カバー基板３００の各凹部３０ａにそれぞれ対応させた状態で接合する工程とを有している。

ここで、本実施形態の親カバー基板３００は上述したように前記一面において凹部３０ａが設けられていない部位が平坦な面となっているために、スクリーン印刷等の印刷方法によって親カバー基板３００の前記一面において凹部３０ａが設けられていない部位の全体に接着剤８を塗布することができるから、親カバー基板３００の前記一面における各凹部３０ａの開口周縁部に接着剤８を塗布する作業を一括して行うことができる。また、接着剤８としては、導電性ペースト（例えば、銅ペーストや、銀ペースト、この他、金、白金、カーボン、ナノ金属粒子等を用いたもの）を用いることができる。

前記接合工程によって図１（ｄ）に示すように互いに接合された親実装基板２００と親カバー基板３００からなる音響センサ集合体１００が得られ、この後には切断工程が行われる。切断工程（ダイシング工程）では、接合工程により得られた音響センサ集合体１００を、ダイシングソー等を用いて切断することで、音響センサ集合体１００から音響センサ１を個片化する工程である。本実施形態の場合、この切断工程により１２個の音響センサ１が得られる。尚、図１（ｄ）では接着剤８を省略している。

以上により、音響センサチップ４と、電子部品５と、実装基板部２と、カバー基板部３とを備える音響センサ１が得られる。

本実施形態の音響センサの製造方法によれば、複数の実装基板部２を一体に並設した形に形成され各実装基板部２に音響センサチップ４が実装された親実装基板２００と、複数のカバー基板部３を一体に並設した形に形成された親カバー基板３００とを、親実装基板２００の各音響センサチップ４を親カバー基板３００の各凹部３０ａにそれぞれ収容した状態で接合して音響センサ集合体１００を形成し、この音響センサ集合体１００を個片化することで音響センサ１を製造している。

そのため、従来のように複数のカバー（本実施形態のカバー基板部３に相当）を個別に親実装基板の各実装基板部それぞれに接着する場合に比べてカバー基板部３を実装基板部２に高精度に位置決めすることが可能になり、親実装基板２００の切代の幅を狭くできて同サイズの親実装基板２００から切り取ることができる実装基板部２の数を増やすことができ、しかも親カバー基板を親実装基板に接着するだけでカバー基板部を各実装基板部それぞれに接着できるから、カバー基板部を実装基板部に一つ一つ接着する必要がなくなって接着時の煩雑さを低減でき、その結果、製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。

また、親実装基板２００と親カバー基板３００との接合用の接着剤８をスクリーン印刷等の印刷方法によって親カバー基板３００の前記一面において凹部３０ａが設けられていない部位の全体に塗布するから、一回の作業で接着剤８の塗布作業を行え、従来のように親実装基板の所定箇所に音響センサチップ等を避けて接着剤を塗布する場合に比べて接着剤の塗布を容易に行うことができて接着時の煩雑さを低減でき、さらなる製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。尚、接着剤８は、親カバー基板３００の前記一面における各凹部３０ａの開口周縁部のみに印刷するようにしてもよく、このような場合でも、音響センサチップ等を避けて接着剤８を塗布しなくて済むから塗布を容易に行えるという効果が得られる。

また、親カバー基板３００を形成するにあたっては、親カバー基板３００の基礎となる絶縁性基材３１０に各導電層３１の基礎となる導電シート３２０を積層した後に、凹部形成用の複数の凸部７ａが設けられた前記型７を用いて導電シート３２０の表面側から導電シート３２０及び絶縁性基材３１０をプレス加工して各凹部３０ａ及び各導電層３１を形成するから、複数のカバー基板部を同時に形成することができ、製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。

ここで、親カバー基板３００は、絶縁性基材３１０及び導電シート３２０をプレス加工して形成する方法の他に、合成樹脂を用いて親カバー基板３００と同形状の樹脂成形品を形成した後に当該樹脂成形品にめっき等によって導電層３１を形成する方法等が採用できるが、このような樹脂成形品を用いる方法に場合に比べて、プレス加工によって親カバー基板３００を形成すれば、容易に親カバー基板３００の大型化を図ることができるという効果が得られる。

一方、本実施形態の音響センサの製造方法では、音響センサチップ４を実装基板部２に音孔を閉塞するようにして実装しているが、音響センサチップ４は必ずしも音孔を閉塞するようにして実装基板部２に実装する必要はない。また、音孔はキャビティ内にキャビティ外から音波を導入できるように設けられていればよいものであるから、音孔も必ずしも実装基板部２に設ける必要はなく、図４（ａ），（ｂ）に示すように、カバー基板部３に音孔Ｐを設けるようにしてもよい。尚、カバー基板部３に音孔Ｐを設ける場合は、上述した親カバー基板形成工程においてプレス加工工程を行った後に、親カバー基板３００の各カバー基板部３にそれぞれ音孔Ｐを形成する孔開け工程を行えばよい。ここで、音孔Ｐはピン（図示せず）を用いたパンチング等によって形成することができるが、この他レーザ光加工やドリル加工等の加工方法を用いてもよい。尚、孔開け工程は前記プレス加工工程と同時に行うようにしてもよい。尚、図４（ａ），（ｂ）に示す音孔Ｐは、開口形状が円形状のものであるが、円形状に限らず多角形状等であってもよい。

また、親実装基板２００や親カバー基板３００の形状は、図１（ｂ）に示すような１２個の音響センサ１を製造できる形状に限られるものではなく、製造したい音響センサ１の数に合わせて適宜変更すればよい。

ところで、図２（ｂ）に示すカバー基板部３は、カバー本体３０と導電層３１の二層構造の親カバー基板３００を用いて形成されているものであるが、例えば図５（ｄ）に示すように、カバー本体３０と導電層３１に加えて当該導電層３１の表面（図５（ｄ）における上面）を覆う絶縁層３２を備える三層構造の親カバー基板３００を用いてカバー基板部３を形成するようにしてもよい。

ここで、図５（ｄ）に示すカバー基板部３は、前記カバー本体３０と、前記導電層３１と、導電層３１の表面（図５（ｄ）における上面）全体を覆う絶縁層３２とを備え、長手方向両端部における短手方向中央部には、カバー基板部３を厚み方向に貫通する半円状のスルーホール３ａが形成されており、スルーホール３ａ内には、導電層３１に電気的に接続される貫通孔配線３ｂが設けられている。

以下に、図５（ｄ）に示すカバー基板部３を備える音響センサの製造方法について説明する。該音響センサの製造方法は、親カバー基板形成工程と、接合工程と、切断工程とが図２（ｂ）に示すカバー基板部３を備える音響センサの製造方法と異なっており、親実装基板形成工程及び実装工程については同様の工程であるから説明を省略する。

ここで、親カバー基板形成工程は、図５（ｃ）に示す構成の親カバー基板３００を形成する工程であり、絶縁性基材３１０と導電シート３２０と絶縁層３２の基礎となる絶縁シート３３０とを積層する積層工程と、上述した型７（図３参照）を用いてプレス加工することで凹部３０ａを備えるカバー本体３０及び導電層３１及び絶縁層３２を形成するプレス加工工程と、導電層３１と実装基板部２のグランドパターン２ａとを電気的に接続するための貫通孔配線３ｂを形成する貫通孔配線形成工程とを有している。

積層工程は、図５（ａ）に示すように絶縁性基材３１０の前記一面（図５（ａ）における上面）側の全面に、導電シート３２０を積層するとともに、絶縁性基材３１０に積層した導電シート３２０の前記表面（図５（ａ）における上面）側の全面に、絶縁シート３３０を積層する工程である。ここで、絶縁シート３３０は、例えば絶縁性基材３１０の材料と同じ材料を用いてなる絶縁性樹脂シートであり、絶縁性基材３１０と略同じ外形サイズに形成されている。

プレス加工工程は、積層工程において積層された絶縁性基材３１０と導電シート３２０と絶縁シート３３０とを、親カバー基板３００の外形サイズと同サイズの開口を有する前記親カバー基板形成用の枠体（図示せず）の開口内に配置し、この後に全体を所定温度まで加熱するとともに前記型７を用いて絶縁シート３３０の表面側（図５（ａ）における上面側）から絶縁シート３３０及び導電シート３２０並びに絶縁性基材３１０を加圧する（プレス加工する）工程である。

前記プレス加工工程により、図５（ｂ）に示すように、複数の凹部３０ａを前記一面に備えた絶縁性基材３１０からなるカバー本体３０と、絶縁性基材３１０の前記一面側の全面を覆うように絶縁性基材３１０に積層された導電シート３２０からなる導電層３１と、導電層３１の前記表面側の全面を覆うように導電シート３２０に積層された絶縁シート３３０からなる絶縁層３３０とを備える親カバー基板３００が得られる。この親カバー基板３００には前記型７を用いたプレス加工により凹部３０ａが形成されているから、凹部３０ａ間の間隔が高精度に決定される。また、プレス加工工程で用いる前記型７の前記加圧面は凸部７ａ以外が平坦な面となっているから、親カバー基板３００の前記一面（本実施形態では絶縁層３２の一面）において凹部３０ａが設けられていない部位は平坦な面となる。

貫通孔配線形成工程は、前記の貫通孔配線３ｂを形成する工程であって、図５（ｃ）に示すように、親カバー基板３００において隣接する凹部３０ａ間（図示例ではカバー基板部３の長手方向に対応する方向において隣接する凹部３０ａ間）の中間部位に円形状のスルーホール３ａを形成する工程と、スルーホール３ａ内に貫通孔配線３ｂを形成する工程とを有している。ここで、貫通孔配線３ｂはスルーホール３ａ内を隙間なく埋めるように（充実するように）して形成されている。このような貫通孔配線３ｂは導電性ペースト（例えば、銅ペーストや、銀ペースト、この他、金、白金、カーボン、ナノ金属粒子等を用いたもの）を、スルーホール３ｃ内に注入し、硬化させることで形成することができる。尚、貫通孔配線３ｂは、スルーホール３ａの内面の全てを覆うようにめっきすることで形成してもよい。

接合工程は、図５（ｃ）に示す構成の親カバー基板３００と親実装基板２００（図１（ｂ）参照）とを接合する工程であって、接着剤８をスクリーン印刷等によって親カバー基板３００の前記一面側に各凹部３０ａの開口周縁部及び貫通孔配線３ｂを覆うようにして塗布した後に、親カバー基板３００と親実装基板２００とを、親実装基板２００の各音響センサチップ４及び各電子部品５を親カバー基板３００の各凹部３０ａにそれぞれ対応させた状態で接合する工程である。この接合工程によって、互いに接合された親実装基板２００と親カバー基板３００とからなる音響センサ集合体が得られ、該音響センサ集合体では、親カバー基板３００の各貫通孔配線３ｂが導電性の有する接着剤８を介して親実装基板２００の各グランドパターン２ｂに電気的に接続されている。

切断工程では、接合工程により得られた音響センサ集合体を、ダイシングソー等を用いて切断することで、音響センサ集合体から音響センサを個片化する工程であり、本実施形態では、図５（ｃ）に示すように、複数のスルーホール３ａの中心を結ぶ直線上で音響センサ集合体を切断するようにしており、このように音響センサ集合体を切断することによって図５（ｄ）に示すように、長手方向両端側に半円状のスルーホール３ａ及び貫通孔配線３ｂが設けられたカバー基板部３が得られる。

上述した図５（ｄ）に示すカバー基板部３によれば、図２（ｂ）に示すカバー基板部３と同様に、音響センサチップ４及び電子部品５の機械的保護だけではなく、外来の電磁ノイズの影響が音響センサチップ４に及ばないように電磁ノイズをシールドする機能を有している。尚、カバー基板部３は、図１（ａ）に示すような２層構造のものや、図５（ｂ）に示すような３層構造のものに限られるものではなく、シールド用の導電層３１を有していれば、４層以上の多層構造としてもよい。

（実施形態２）
本実施形態の音響センサの製造方法により得られる音響センサ１は、図６に示すように、実装基板部２の構成が実施形態１と異なっており、その他の構成は実施形態１と同様であるから説明を省略する。

本実施形態における実装基板部２は、図６に示すように、音響センサチップ４及び電子部品５が実装される一表面（図６における上面）側に音響センサチップ４及び電子部品５を収容する開口形状が矩形状の収容凹所２ｂを備えている。この収容凹所２ｂの開口形状は、カバー基板部３の凹部３０ａの開口形状と略同じに形成されている。

以下に、図６に示す実装基板部２を備える音響センサの製造方法について説明する。該音響センサの製造方法は、親実装基板形成工程と、接合工程とが実施形態１の音響センサの製造方法と異なっており、親カバー基板形成工程及び実装工程並びに切断工程については実施形態１と同様であるから説明を省略する。

ここで、親実装基板形成工程は、複数の実装基板部２を一体に並設した形の親実装基板２００を形成する工程であり、第１導電シート２１０と、絶縁性基材２２０と、第２導電シート２３０とを積層する積層工程と、図７（ａ）に示す親実装基板形成用の型９を用いてプレス加工することで収容凹所２ｂを形成するプレス加工工程と、実装基板部２用の回路を形成する回路形成工程とを有している。

積層工程は、図７（ａ）に示すように、第１導電シート２１０の一面（図７（ａ）における上面）に絶縁性基材２２０を積層するとともに、該絶縁性基材２２０の一面（図７（ａ）における上面）に第２導電シート２３０を積層する工程である。ここで、第１導電シート２１０及び第２導電シート２３０は実装基板部２に回路パターンを形成するためのものであって、例えば銅箔等が用いられる。また、絶縁性基材２２０は、実装基板部２（親実装基板２００）の基礎となるものであって、絶縁性を有する樹脂を用いた絶縁性樹脂シート（例えば、エポキシ樹脂等の有機樹脂に無機フィラーを高密度充填してなる樹脂シートからなる有機シート）が用いられる。これら第１導電シート２１０と絶縁性基材２２０と第２導電シート２３０とは、それぞれ略同じ外形サイズに形成されている。

プレス加工工程は、図７（ａ）に示すように、積層された第１導電シート２１０と絶縁性基材２２０と第２導電シート２３０とを、親実装基板２００の外形サイズと略同サイズの開口を有する親実装基板形成用の枠体（図示せず）の内側に配置した後に、全体を所定温度まで加熱した状態で前記型９を用いて第２導電シート２３０の表面側（図７（ａ）における上面側）から第２導電シート２３０と絶縁性基材２２０と第１導電シート２１０と（主として第２導電シート２３０及び絶縁性基材２２０）を加圧する工程である。ここで、前記型９は、加圧用の平坦面に、収容凹所２ｂ形成用の複数の凸部９ａが形成されているものである。前記親実装基板形成用の枠体は、加圧によって絶縁性基材２２０が親実装基板２００の外形サイズより大きくなることを防止するとともに、親実装基板２００の厚みを決定するために用いられている。

このプレス加工工程により図７（ｂ）に示すような、第１導電シート２１０と絶縁性基材２２０と第２導電シート２３０とからなる積層板が得られる。この積層板は前記型９によってプレス加工して形成されているから、その一面（第２導電シート２３０の前記表面）には、複数の収容凹所２ｂが形成されることになる。また、収容凹所２ｂを除く積層板の前記一面は、平坦な面となっている。

回路形成工程は、例えばプレス加工工程により得られた前記積層板にスルーホール（図示せず）や、必要に応じて音孔及びリーク孔を形成する孔開け工程を有している。ここで、音孔、リーク孔、及びスルーホールは、ピン（図示せず）を用いたパンチング等によって形成することができるが、この他、レーザ光加工やドリル加工等の加工方法を用いてもよい。尚、回路形成工程における孔開け工程を前記プレス加工工程と同時に行うようにしてもよい。

また、回路形成工程は、フォトリソグラフィ及びエッチング、又はレーザ光等によって第１導電シート２１０及び第２導電シート２３０の不必要部分を除去することによって第１導電シート２１０から外部接続用電極を形成する工程と、第１導電シート２１０と同様にして第２導電シート２３０の不必要部分を除去することによって音響センサチップ４及び電子部品５用の電極パターン（図示せず）を収容凹所２ｂの底面に形成するとともに、カバー基板部３の導電層３１に接着剤８（図１（ｃ）参照）を介して電気的に接続されるグランドパターン２ａを収容凹所２ｂを除く積層板の前記一面を覆うように形成する工程とを有している。

さらに、回路形成工程は、絶縁性基材２２０の他面側の第１導電シート２１０から形成された前記外部接続用電極と、絶縁性基材２２０の前記一面側の第２導電シート２３０から形成された前記電極パターンとを電気的に接続する貫通孔配線（図示せず）を、予め作成しておいたスルーホール内に形成する工程を有している。

本実施形態における接合工程は、本実施形態における親実装基板形成工程により得られた親実装基板２００と親カバー基板３００（図１（ａ）参照）とを、親実装基板２００の各収容凹所２ｂの開口周縁部と親カバー基板３００の各凹部３０ａの開口周縁部とを、各音響センサチップ４及び各電子部品５を親カバー基板３００の各凹部３０ａにそれぞれ対応させた状態で接合して音響センサ集合体を形成する工程である。尚、親実装基板２００と親カバー基板３００との接合に用いる接着剤８は、前記実施形態１と同様にして親カバー基板３００に塗布すればよい。

以上述べた本実施形態の音響センサの製造方法により得られる音響センサ１は、音響センサチップ４と、電子部品５と、音響センサチップ４及び電子部品５を収容する収容凹所２ｂを前記一表面側に有するとともに収容凹所２ｂ内に収容される形で音響センサチップ４及び電子部品５が前記一表面側に実装された実装基板部２と、音響センサチップ４を電子部品５と一緒に収容するキャビティ形成用の凹部３０ａが形成されるとともにシールド用の導電層３１が形成され実装基板部２の前記一表面側に被着されたカバー基板部３とを備え、実装基板部２とカバー基板部３との間の空間がキャビティを形成している。

したがって、本実施形態の音響センサの製造方法によれば、収容凹所２ｂの容積分だけキャビティの容積が大きくなった音響センサ１を製造できるという効果を奏する。その上、親実装基板２００の収容凹所２ｂをプレス加工によって形成するようにしているから、複数の実装基板部を同時に形成することができ、製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。また、本実施形態の音響センサの製造方法によれば、前記実施形態１と同様の効果が得られる。

尚、本実施形態の音響センサの製造方法では、図２（ｂ）に示すような２層構造のカバー基板部３用の親カバー基板３００を形成するようにしているが、図５（ｄ）に示すような３層構造のカバー基板部３用の親カバー基板３００を形成するようにしてもよい。

実施形態１の音響センサの製造方法の工程図である。 （ａ）は同上の音響センサの製造方法により得られる音響センサの概略分解斜視図であり、（ｂ）は同上の音響センサのカバー基板の裏面側から見た概略斜視図である。 同上の音響センサの製造方法における親カバー基板形成工程の説明図である。 （ａ）は同上の音響センサの製造方法の他例により得られる音響センサの概略分解斜視図であり、（ｂ）は同上の音響センサのカバー基板の裏面側から見た概略斜視図である。 同上の音響センサの製造方法における親カバー基板形成工程の他の例の説明図である。 実施形態２の音響センサの製造方法により得られる音響センサの概略分解斜視図である。 同上の音響センサの製造方法における親実装基板形成工程の説明図である。

符号の説明

１ 音響センサ
２ 実装基板部
２ｂ 収容凹所
３ カバー基板部
４ 音響センサチップ
５ 電子部品
７ 型（親カバー基板形成用の型）
７ａ 凸部（凹部形成用の凸部）
８ 接着剤
９ 型（親実装基板形成用の型）
９ａ 凸部（収容凹所形成用の凸部）
３０ａ 凹部
１００ 音響センサ集合体
２００ 親実装基板
３００ 親カバー基板

Claims (4)

1. 音響センサチップと、該音響センサチップが一表面側に実装された実装基板部と、キャビティ形成用の凹部が形成されるとともにシールド用の導電層が形成され実装基板部の前記一表面側に被着されたカバー基板部とを備えた音響センサの製造方法であって、複数の実装基板部を一体に並設した形に形成された親実装基板の各実装基板部それぞれに音響センサチップを実装する実装工程と、複数のカバー基板部を一体に並設した形に形成された親カバー基板と実装工程において各音響センサチップが実装された親実装基板とを各音響センサチップを親カバー基板の各凹部にそれぞれ対応させた状態で接合して音響センサ集合体を形成する接合工程と、接合工程で得られた音響センサ集合体から音響センサを個片化する切断工程とを有していることを特徴とする音響センサの製造方法。
2. 前記接合工程では、前記親実装基板と前記親カバー基板との接合用の接着剤を前記親カバー基板の前記各凹部の開口周縁部に印刷した後に、前記親カバー基板と前記親実装基板とを接合することを特徴とする請求項１記載の音響センサの製造方法。
3. 前記カバー基板部は、前記導電層が前記凹部の内面に形成されたものであって、前記親カバー基板を形成するにあたっては、前記親カバー基板の基礎となる絶縁性基材に前記各導電層の基礎となる導電シートを積層する積層工程と、前記凹部形成用の複数の凸部が設けられた親カバー基板形成用の型を用いて前記導電シートの表面側から前記導電シート及び前記絶縁性基材をプレス加工することで前記各凹部及び前記各導電層を形成するプレス加工工程とを有していることを特徴とする請求項１又は２記載の音響センサの製造方法。
4. 前記実装基板部は、前記一表面側に前記音響センサチップを収容する収容凹所が形成されたものであって、前記親実装基板を形成するにあたっては、前記親実装基板の基礎となる絶縁性基材を、前記収容凹所形成用の複数の凸部が設けられた親実装基板形成用の型を用いてプレス加工することで前記各収容凹所を形成する工程を有し、前記接合工程では、前記親実装基板の前記各収容凹所の開口周縁部と前記親カバー基板の前記各凹部の開口周縁部とを接合することを特徴とする請求項３記載の音響センサの製造方法。

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