JP2009164826A - Silicon microphone package and mounting method of silicon microphone chip - Google Patents

Silicon microphone package and mounting method of silicon microphone chip Download PDF

Info

Publication number
JP2009164826A
JP2009164826A JP2007341025A JP2007341025A JP2009164826A JP 2009164826 A JP2009164826 A JP 2009164826A JP 2007341025 A JP2007341025 A JP 2007341025A JP 2007341025 A JP2007341025 A JP 2007341025A JP 2009164826 A JP2009164826 A JP 2009164826A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon microphone
substrate
chip
mounting surface
microphone chip
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.)
Pending
Application number
JP2007341025A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Sakakibara
慎吾 榊原
Toshinao Suzuki
利尚 鈴木
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.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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 Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP2007341025A priority Critical patent/JP2009164826A/en
Publication of JP2009164826A publication Critical patent/JP2009164826A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress variation of microphone characteristics of a silicon microphone chip in a silicon microphone package which mounts the silicon microphone chip comprised by providing a diaphragm so as to cover an inner hole of a support section on a mounting surface of a substrate. <P>SOLUTION: In the silicon microphone package 1, the support section 11 of the silicon microphone chip 5 is attached on the mounting surface 3a of the substrate 21 by a silicon thermosetting resin 29 in such a state that a diaphragm 15 of the silicon microphone chip 5 faces to the mounting surface 3a of the substrate 21. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、シリコンマイクパッケージ、及び、これに備えるシリコンマイクチップの搭載方法に関する。   The present invention relates to a silicon microphone package and a mounting method of a silicon microphone chip provided for the silicon microphone package.

従来、シリコンコンデンサマイクロホンのように音響等の圧力変動を振動により検出するダイヤフラムを備えるシリコンマイクチップは、例えば特許文献1,2のように、基板の搭載面に搭載されて、この基板と共にシリコンマイクパッケージを構成している。このシリコンマイクチップは、シリコンからなる環状の支持部の内孔を覆うようにダイヤフラムを設けて構成されている。
一方、シリコンマイクチップを搭載する基板は、セラミック、プラスチック、ガラスエポキシによって構成されるものが広く使用されている。そして、従来のシリコンマイクパッケージでは、エポキシ系やアクリル系の熱硬化性樹脂によりシリコンマイクチップを基板の搭載面に貼り付けている。
特表2004−537182号公報 特表2003−508997号公報
Conventionally, a silicon microphone chip provided with a diaphragm for detecting pressure fluctuations such as sound by vibration, such as a silicon condenser microphone, is mounted on a substrate mounting surface as in, for example, Patent Documents 1 and 2, and the silicon microphone together with this substrate. Configure the package. This silicon microphone chip is configured by providing a diaphragm so as to cover an inner hole of an annular support portion made of silicon.
On the other hand, substrates composed of ceramic, plastic, and glass epoxy are widely used as substrates on which silicon microphone chips are mounted. In the conventional silicon microphone package, the silicon microphone chip is attached to the mounting surface of the substrate with an epoxy or acrylic thermosetting resin.
JP-T-2004-537182 JP-T-2003-508997

しかしながら、シリコンマイクチップをなすシリコンと、基板を構成するセラミック、プラスチック、ガラスエポキシ等の材料とでは熱膨張係数が大きく異なり、また、エポキシ系やアクリル系の熱硬化性樹脂の弾性率は大きい。例えばエポキシ系熱硬化性樹脂の弾性率は3600MPa程度であり、アクリル系熱硬化性樹脂の弾性率は470MPa程度である。このため、従来のシリコンマイクパッケージがその使用時や製造時において加熱冷却されると、シリコンマイクチップのダイヤフラムに応力が加わり、この応力に基づくダイヤフラムの変形によってマイク特性が変動するという問題がある。   However, the coefficient of thermal expansion differs greatly between silicon forming the silicon microphone chip and materials such as ceramic, plastic, and glass epoxy constituting the substrate, and the epoxy and acrylic thermosetting resins have a large elastic modulus. For example, the elastic modulus of the epoxy thermosetting resin is about 3600 MPa, and the elastic modulus of the acrylic thermosetting resin is about 470 MPa. For this reason, when a conventional silicon microphone package is heated and cooled during use or manufacture, stress is applied to the diaphragm of the silicon microphone chip, and there is a problem that the microphone characteristics fluctuate due to deformation of the diaphragm based on this stress.

例えば、シリコンマイクチップを基板に貼り付ける際には、熱硬化性樹脂の加熱硬化及びその冷却によって基板が熱膨張あるいは収縮して変形する結果、その際に生じる応力がダイヤフラムに加わってしまい、これによりシリコンマイクパッケージの製造時にマイク特性が変化してしまい、目標とするマイク特性が得られなくなる虞がある。
また、製造されたシリコンマイクパッケージを別の実装基板に実装する場合にも、上記と同様に、ダイヤフラムが応力の影響を受けてしまい、目標とするマイク特性が得られない虞がある。
なお、このようなマイク特性の変化としては、例えばダイヤフラムに引張応力が生じると、音響等の圧力変動に対するダイヤフラムの撓み量が減少するため、マイク感度が低下してしまうことが挙げられる。
For example, when a silicon microphone chip is attached to a substrate, the substrate is thermally expanded or contracted by heat curing and cooling of the thermosetting resin, and as a result, stress generated at that time is applied to the diaphragm. As a result, the microphone characteristics change during the manufacture of the silicon microphone package, and the target microphone characteristics may not be obtained.
In addition, when the manufactured silicon microphone package is mounted on another mounting substrate, the diaphragm is affected by stress as described above, and the target microphone characteristics may not be obtained.
Note that the change in the microphone characteristics includes, for example, that when a tensile stress is generated in the diaphragm, the amount of bending of the diaphragm with respect to pressure fluctuations such as sound is reduced, so that the microphone sensitivity is lowered.

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、マイク特性の変動を抑制できるシリコンマイクパッケージ及びシリコンマイクチップの搭載方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a silicon microphone package and a method of mounting a silicon microphone chip that can suppress fluctuations in microphone characteristics.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のシリコンマイクパッケージは、支持部の内孔を覆うようにダイヤフラムを設けてなるシリコンマイクチップを基板の搭載面に搭載してなり、前記基板の搭載面に前記ダイヤフラムを対向させた状態で、前記支持部がシリコーン系熱硬化性樹脂により前記基板の搭載面に貼り付けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
In the silicon microphone package of the present invention, a silicon microphone chip having a diaphragm so as to cover the inner hole of the support portion is mounted on the mounting surface of the substrate, and the diaphragm is opposed to the mounting surface of the substrate. The support portion is attached to the mounting surface of the substrate with a silicone-based thermosetting resin.

この発明に係るシリコンマイクパッケージにおいて使用されるシリコーン系熱硬化性樹脂の弾性率は、シリコンからなる支持部よりも小さい。このため、基板とシリコンマイクチップとで熱膨張係数が大きく異なっていても、シリコンマイクパッケージが加熱冷却された際には、この熱膨張係数の差に基づいて基板とシリコンマイクチップとの間に発生する応力をシリコーン系熱硬化性樹脂において吸収することができる。   The elastic modulus of the silicone-based thermosetting resin used in the silicon microphone package according to the present invention is smaller than that of the support portion made of silicon. For this reason, even if the thermal expansion coefficient is greatly different between the substrate and the silicon microphone chip, when the silicon microphone package is heated and cooled, the difference between the thermal expansion coefficient is determined between the substrate and the silicon microphone chip. The generated stress can be absorbed in the silicone-based thermosetting resin.

また、前記シリコンマイクパッケージにおいては、前記シリコンマイクチップを含むように前記搭載面を覆って前記基板と共に中空の空洞部を形成する蓋体を備え、前記基板及び前記蓋体の少なくともいずれか一方に、前記空洞部を外方に連通させる開口部が形成されていてもよい。   The silicon microphone package includes a lid body that covers the mounting surface so as to include the silicon microphone chip and forms a hollow cavity with the substrate, and at least one of the substrate and the lid body. An opening that communicates the cavity with the outside may be formed.

このシリコンマイクパッケージにおいては、音響等の圧力変動が空洞部の外側から開口部を介してシリコンマイクチップのダイヤフラムに到達することで、上記圧力変動を検出することができる。
そして、このシリコンマイクパッケージでは、シリコンマイクチップが空洞部に配されているため、空洞部の外側の塵埃や水滴等からダイヤフラムを保護することができる。したがって、これら塵埃や水滴に基づいてシリコンマイクチップのマイク特性が変動したり、誤作動が生じることを防止できる。
In this silicon microphone package, the pressure fluctuation such as sound reaches the diaphragm of the silicon microphone chip from the outside of the cavity through the opening, so that the pressure fluctuation can be detected.
In this silicon microphone package, since the silicon microphone chip is disposed in the cavity, the diaphragm can be protected from dust, water droplets, and the like outside the cavity. Therefore, it is possible to prevent the microphone characteristics of the silicon microphone chip from fluctuating or malfunctioning based on these dust and water droplets.

そして、本発明のシリコンマイクチップの搭載方法は、基板の搭載面に、支持部の内孔を覆うようにダイヤフラムを設けてなるシリコンマイクチップを搭載する方法であって、前記基板の搭載面に、シリコーン系熱硬化性樹脂を塗布し、前記ダイヤフラムが前記搭載面に対向するように、前記支持部を前記シリコーン系熱硬化性樹脂上に配置し、前記シリコーン系熱硬化性樹脂を加熱して硬化させることで、前記支持部を前記搭載面に貼り付けることを特徴とする。   The silicon microphone chip mounting method of the present invention is a method of mounting a silicon microphone chip in which a diaphragm is provided on the mounting surface of the substrate so as to cover the inner hole of the support portion, and is mounted on the mounting surface of the substrate. The silicone thermosetting resin is applied, the support portion is disposed on the silicone thermosetting resin so that the diaphragm faces the mounting surface, and the silicone thermosetting resin is heated. The support portion is attached to the mounting surface by curing.

このシリコンマイクチップの搭載方法を実施することで前述のシリコンマイクパッケージを製造することができる。
また、このシリコンマイクチップの搭載方法においては、シリコーン系熱硬化性樹脂が硬化した後に、基板やシリコンマイクチップが冷却される。ここで、シリコーン系熱硬化性樹脂の弾性率は、前述したように、基板やシリコンマイクチップよりも小さい。このため、シリコンマイクチップを基板に搭載する際にも、シリコーン系熱硬化性樹脂は、基板とシリコンマイクチップとの熱膨張係数の差に基づいて基板とシリコンマイクチップとの間に発生する応力を吸収することができる。
By implementing this silicon microphone chip mounting method, the above-described silicon microphone package can be manufactured.
Moreover, in this silicon microphone chip mounting method, the substrate and the silicon microphone chip are cooled after the silicone-based thermosetting resin is cured. Here, the elastic modulus of the silicone-based thermosetting resin is smaller than that of the substrate or the silicon microphone chip as described above. For this reason, even when a silicon microphone chip is mounted on a substrate, the silicone-based thermosetting resin causes stress generated between the substrate and the silicon microphone chip based on the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the silicon microphone chip. Can be absorbed.

本発明によれば、基板とシリコンマイクチップとの熱膨張係数の差に基づいて、基板とシリコンマイクチップとの間に発生する応力をシリコーン系熱硬化性樹脂において吸収できるため、当該応力に基づくダイヤフラムの変形を抑えて、シリコンマイクチップのマイク特性が変動することを抑制できる。   According to the present invention, the stress generated between the substrate and the silicon microphone chip can be absorbed in the silicone-based thermosetting resin based on the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the silicon microphone chip. The deformation of the diaphragm can be suppressed, and the fluctuation of the microphone characteristics of the silicon microphone chip can be suppressed.

以下、図1を参照して本発明の一実施形態に係るシリコンマイクパッケージについて説明する。図1に示すように、この実施形態に係るシリコンマイクパッケージ1は、中空の空洞部Sを有するハウジング3内の搭載面3aに、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7を設けて構成されている。
シリコンマイクチップ5は、シリコンにより形成されて平面視略円形の内孔11aを有する環状の支持部11と、内孔11aの上端を覆うように配置された略円板状のバックプレート13と、支持部11の内孔11a側にバックプレート13と略平行に配されて内孔11aを覆うように配置された円板状のダイヤフラム15とから構成されている。なお、バックプレート13は、例えば多結晶シリコンを略円板状に形成した導電性の半導体膜であり、このバックプレート13には、その厚さ方向に貫通する複数の通孔13aが形成されている。また、ダイヤフラム15は、例えば、燐(P)などの不純物をドープした多結晶シリコンを円板状に形成した導電性の半導体膜である。
Hereinafter, a silicon microphone package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a silicon microphone package 1 according to this embodiment is configured by providing a silicon microphone chip 5 and an LSI chip 7 on a mounting surface 3a in a housing 3 having a hollow cavity S.
The silicon microphone chip 5 is made of silicon and has an annular support portion 11 having a substantially circular inner hole 11a in plan view, a substantially disc-shaped back plate 13 disposed so as to cover the upper end of the inner hole 11a, It is comprised from the disk-shaped diaphragm 15 arrange | positioned so that the inner side 11a side of the support part 11 may be distribute | arranged substantially parallel to the back plate 13, and may cover the inner hole 11a. The back plate 13 is a conductive semiconductor film formed of, for example, polycrystalline silicon in a substantially disc shape. The back plate 13 has a plurality of through holes 13a penetrating in the thickness direction. Yes. The diaphragm 15 is a conductive semiconductor film in which, for example, polycrystalline silicon doped with an impurity such as phosphorus (P) is formed in a disc shape.

このシリコンマイクチップ5においては、バックプレート13とダイヤフラム15との間にバイアス電圧を印加できるようになっており、ダイヤフラム15の振動に基づくバックプレート13とダイヤフラム15との間の静電容量の変化によって、音響等の圧力変動を検出するようになっている。
LSIチップ7は、例えばシリコンマイクチップ5からの電気信号を増幅するための増幅回路や、前記電気信号をデジタル信号として処理するためのA/D変換器、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)等を含んで構成されている。
これらシリコンマイクチップ5とLSIチップ7とは、これらの間で上方に湾曲したループ形状をなすワイヤー9によって電気接続されている。
In the silicon microphone chip 5, a bias voltage can be applied between the back plate 13 and the diaphragm 15, and the capacitance change between the back plate 13 and the diaphragm 15 based on the vibration of the diaphragm 15. Thus, pressure fluctuations such as sound are detected.
The LSI chip 7 includes, for example, an amplifier circuit for amplifying an electric signal from the silicon microphone chip 5, an A / D converter for processing the electric signal as a digital signal, a DSP (digital signal processor), and the like. It is configured.
The silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 are electrically connected by a wire 9 having a loop shape curved upward between them.

ハウジング3は、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7を搭載する箱型基板(基板)21、及び、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7を含むように箱型基板21の搭載面3aを覆う蓋体23を備えている。
箱型基板21は、例えばセラミック基板等の所謂多層配線基板をなしており、板状に形成されてハウジング3の搭載面3aをなす底壁部25と、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7を囲繞するように搭載面3aから突出する環状の側壁部27とを備えている。なお、側壁部27は、前述した電気接続用のワイヤー9よりも上方に突出している。
The housing 3 includes a box-type substrate (substrate) 21 on which the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 are mounted, and a lid body 23 that covers the mounting surface 3 a of the box-type substrate 21 so as to include the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7. It has.
The box-type substrate 21 forms a so-called multilayer wiring substrate such as a ceramic substrate, and surrounds the bottom wall portion 25 that is formed in a plate shape and forms the mounting surface 3 a of the housing 3, the silicon microphone chip 5, and the LSI chip 7. As shown, an annular side wall portion 27 protruding from the mounting surface 3a is provided. In addition, the side wall part 27 protrudes upwards rather than the wire 9 for electrical connection mentioned above.

例えば、この箱型基板21がセラミック多層配線基板からなる場合には、箱型基板21の配線部をなす所定パターンの導電路を形成したセラミックシートが複数積層されることで、箱型基板21を製造することができる。そして、側壁部27は、環状に形成されたセラミックシートを積層することで形成することができる。
なお、前述したシリコンマイクチップ5及びLSIチップ7は、箱型基板21の側壁部27の内周面との間に隙間をあけて配されている。そして、この箱型基板21は、その搭載面3aとLSIチップ7との間にワイヤー28を配することで、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7と電気接続される。
For example, when the box-type substrate 21 is formed of a ceramic multilayer wiring board, a plurality of ceramic sheets having a predetermined pattern of conductive paths forming a wiring portion of the box-type substrate 21 are stacked, so that the box-type substrate 21 is Can be manufactured. And the side wall part 27 can be formed by laminating | stacking the ceramic sheet formed cyclically | annularly.
The silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 described above are disposed with a gap between the inner peripheral surface of the side wall portion 27 of the box-type substrate 21. The box substrate 21 is electrically connected to the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 by arranging a wire 28 between the mounting surface 3 a and the LSI chip 7.

蓋体23は、例えば銅材等の導電性板材によって形成されており、箱型基板21の搭載面3a、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7の上方を覆うように側壁部27の上端面27aに配されている。すなわち、蓋体23は、箱型基板21の開口部分を閉塞することで箱型基板21と共に中空の空洞部Sを形成している。
この蓋体23には、空洞部Sを外方に連通させる開口部23aが形成されている。
The lid body 23 is formed of a conductive plate material such as a copper material, for example, and is formed on the upper end surface 27 a of the side wall portion 27 so as to cover the mounting surface 3 a of the box-type substrate 21, the silicon microphone chip 5, and the LSI chip 7. It is arranged. That is, the lid body 23 forms a hollow cavity S together with the box-type substrate 21 by closing the opening of the box-type substrate 21.
The lid 23 is formed with an opening 23a that allows the cavity S to communicate with the outside.

そして、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7は、シリコーン系熱硬化性樹脂29によって箱型基板21の搭載面3aに貼り付けられている。
このシリコーン系熱硬化性樹脂29は、シリコンマイクチップ5の内孔11aの周囲と箱型基板21との間を埋めるように配されており、これが硬化した状態においては、内孔11a、ダイヤフラム15及び箱型基板21の搭載面3aとにより画定される空洞部S1が外方に対してほぼ密封されることになる。なお、実際に上記空洞部S1が密封されていると、温度や大気圧の変化に基づいてダイヤフラム15の両側において圧力差が生じるため、例えば、箱型基板21と支持部11との間の一部分のみにシリコーン系熱硬化性樹脂29を塗布せずに、この塗布しない部分を利用して空洞部S1を外方に連通させる細孔を形成する場合がある。
The silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 are affixed to the mounting surface 3 a of the box-type substrate 21 with a silicone-based thermosetting resin 29.
This silicone-based thermosetting resin 29 is arranged so as to fill the space between the inner hole 11a of the silicon microphone chip 5 and the box-shaped substrate 21. When this is cured, the inner hole 11a and the diaphragm 15 are filled. And the cavity S1 defined by the mounting surface 3a of the box-type substrate 21 is almost sealed to the outside. Note that when the cavity S1 is actually sealed, a pressure difference is generated on both sides of the diaphragm 15 based on changes in temperature and atmospheric pressure. For example, a portion between the box-type substrate 21 and the support 11 is used. In some cases, the silicone-based thermosetting resin 29 is not applied only, and pores that allow the cavity S1 to communicate outwardly may be formed using the unapplied portion.

このシリコーン系熱硬化性樹脂29の具体例としては、例えば東レ・ダウコーニング株式会社製の型番「DA6501」が挙げられる。このシリコーン系熱硬化性樹脂29は、150℃の高温を60分間維持することで硬化するようになっており、硬化状態におけるシリコーン系熱硬化性樹脂29の弾性率(ヤング率)は0.8MPaである。すなわち、シリコーン系熱硬化性樹脂29は、従来シリコンマイクチップ5のダイボンドに使用されているエポキシ系やアクリル系の熱硬化性樹脂の弾性率と比較して非常に小さい。   Specific examples of the silicone-based thermosetting resin 29 include model number “DA6501” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. The silicone-based thermosetting resin 29 is cured by maintaining a high temperature of 150 ° C. for 60 minutes. The elastic modulus (Young's modulus) of the silicone-based thermosetting resin 29 in the cured state is 0.8 MPa. It is. That is, the silicone-based thermosetting resin 29 is very small compared to the elastic modulus of the epoxy-based or acrylic-based thermosetting resin conventionally used for die bonding of the silicon microphone chip 5.

以上のほうに構成されたシリコンマイクパッケージ1を製造する際には、はじめに、シリコンマイクチップ5を箱型基板21に搭載する。以下に、この搭載方法を説明する。
この搭載方法においては、はじめに、箱型基板21の搭載面3aにシリコーン系熱硬化性樹脂29を塗布する。次いで、ダイヤフラム15が搭載面3aに対向するように、支持部11をシリコーン系熱硬化性樹脂29上に配置する。そして、シリコーン系熱硬化性樹脂29を加熱して硬化させることで、支持部11を箱型基板21の搭載面3aに貼り付ける。この加熱硬化の際には、常温(25℃)から150℃の高温まで加熱し、この加熱状態を60分維持すればよい。なお、LSIチップ7は、シリコンマイクチップ5と同様にシリコーン系熱硬化性樹脂29によって貼り付けられ、この貼り付けはシリコンマイクチップ5の貼り付けと同時に行われる。
When manufacturing the silicon microphone package 1 configured as described above, first, the silicon microphone chip 5 is mounted on the box-type substrate 21. This mounting method will be described below.
In this mounting method, first, a silicone-based thermosetting resin 29 is applied to the mounting surface 3 a of the box-type substrate 21. Subsequently, the support part 11 is arrange | positioned on the silicone type thermosetting resin 29 so that the diaphragm 15 may oppose the mounting surface 3a. And the support part 11 is affixed on the mounting surface 3a of the box-type board | substrate 21 by heating and hardening the silicone type thermosetting resin 29. FIG. In the case of this heat-curing, it is possible to heat from room temperature (25 ° C.) to a high temperature of 150 ° C. and maintain this heating state for 60 minutes. The LSI chip 7 is attached by a silicone-based thermosetting resin 29 in the same manner as the silicon microphone chip 5, and this attachment is performed simultaneously with the attachment of the silicon microphone chip 5.

これらシリコンマイクチップ5及びLSIチップ7が箱型基板21の搭載面3aに貼り付けられた後には、シリコンマイクチップ5、LSIチップ7及び箱型基板21を冷却することで、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7の搭載が完了する。
この冷却においては、シリコンマイクチップ5と箱型基板21との熱膨張係数の差に基づいてシリコンマイクチップ5と箱型基板21との間に応力が発生する。ここで、前述したようにシリコーン系熱硬化性樹脂29の弾性率は箱型基板21やシリコンマイクチップ5よりも小さいことから、この応力はシリコーン系熱硬化性樹脂29によって吸収することができる。
After the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 are attached to the mounting surface 3a of the box-type substrate 21, the silicon microphone chip 5, the LSI chip 7 and the box-type substrate 21 are cooled, so that the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 The mounting of the LSI chip 7 is completed.
In this cooling, a stress is generated between the silicon microphone chip 5 and the box substrate 21 based on the difference in thermal expansion coefficient between the silicon microphone chip 5 and the box substrate 21. Here, since the elastic modulus of the silicone-based thermosetting resin 29 is smaller than that of the box-type substrate 21 and the silicon microphone chip 5 as described above, this stress can be absorbed by the silicone-based thermosetting resin 29.

上述したシリコンマイクチップ5及びLSIチップ7の搭載が完了した後は、シリコンマイクチップ5とLSIチップ7との間、及び、LSIチップ7と箱型基板21との間にそれぞれワイヤー9,28を配し、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7を覆う蓋体23を箱型基板21の上端面27aに固定することで、シリコンマイクパッケージ1の製造が完了する。
なお、以上のように製造されたシリコンマイクパッケージ1においては、音響等の圧力変動が外方から蓋体23の開口部23aを介してシリコンマイクチップ5のダイヤフラム15に到達した際に、この圧力変動に基づいてダイヤフラム15が振動することで、上記圧力変動を検出することができる。
After the above-described mounting of the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 is completed, wires 9 and 28 are respectively connected between the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 and between the LSI chip 7 and the box substrate 21. The lid 23 covering the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 is fixed to the upper end surface 27 a of the box-type substrate 21, thereby completing the manufacture of the silicon microphone package 1.
In the silicon microphone package 1 manufactured as described above, when pressure fluctuations such as sound reach the diaphragm 15 of the silicon microphone chip 5 from the outside through the opening 23a of the lid 23, this pressure is reduced. The pressure fluctuation can be detected by vibrating the diaphragm 15 based on the fluctuation.

上記シリコンマイクパッケージ1によれば、シリコーン系熱硬化性樹脂29の弾性率が支持部11よりも小さいため、シリコンマイクパッケージ1がその使用時において加熱冷却されても、シリコンマイクチップ5と箱型基板21との熱膨張係数の差に基づいてシリコンマイクチップ5と箱型基板21との間に発生する応力をシリコーン系熱硬化性樹脂29において吸収することができる。また、この応力は、前述したようにシリコンマイクチップ5の搭載時にも発生するが、同様にしてシリコーン系熱硬化性樹脂29において吸収される。
以上のことから、前記応力に基づくダイヤフラム15の変形を抑えて、シリコンマイクチップ5のマイク特性が変動することを抑制できる。
According to the silicon microphone package 1, since the elastic modulus of the silicone-based thermosetting resin 29 is smaller than that of the support portion 11, even if the silicon microphone package 1 is heated and cooled during use, the silicon microphone chip 5 and the box shape are used. The stress generated between the silicon microphone chip 5 and the box-type substrate 21 based on the difference in thermal expansion coefficient with the substrate 21 can be absorbed by the silicone-based thermosetting resin 29. This stress is also generated when the silicon microphone chip 5 is mounted as described above, but is similarly absorbed by the silicone-based thermosetting resin 29.
From the above, the deformation of the diaphragm 15 based on the stress can be suppressed, and the microphone characteristics of the silicon microphone chip 5 can be suppressed from fluctuating.

また、このシリコンマイクパッケージ1によれば、シリコンマイクチップ5が空洞部Sに配されているため、空洞部Sの外側の塵埃や水滴等からダイヤフラム15を保護することができる。したがって、これら塵埃や水滴に基づいてシリコンマイクチップ5のマイク特性が変動したり、誤作動が生じることも防止できる。   Further, according to the silicon microphone package 1, since the silicon microphone chip 5 is disposed in the cavity S, the diaphragm 15 can be protected from dust, water droplets, etc. outside the cavity S. Therefore, it is possible to prevent the microphone characteristics of the silicon microphone chip 5 from fluctuating or malfunctioning based on these dusts and water droplets.

なお、上記実施形態において、空洞部Sを外方に連通する開口部23aは、蓋体23に形成されるとしたが、例えば箱型基板21の底壁部25や側壁部27に形成されていてもよい。
また、シリコンマイクチップ5及びLSIチップ7を搭載する箱型基板21は、底壁部25及び側壁部27によって構成されるとしたが、搭載面3aをなす底壁部25のみによって構成されるとしても構わない。すなわち、中空の空洞部Sを有するハウジングは、略板状の基板によって構成されるとしてもよい。この場合には、例えば凹部を有する蓋体を用意し、この蓋体をシリコンマイクチップ5及びLSIチップ7を含むように基板の搭載面に配すればよい。
In the above-described embodiment, the opening 23 a that communicates the cavity S outward is formed in the lid 23, but is formed in, for example, the bottom wall 25 and the side wall 27 of the box-type substrate 21. May be.
Further, the box-type substrate 21 on which the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 are mounted is configured by the bottom wall portion 25 and the side wall portion 27, but is configured only by the bottom wall portion 25 forming the mounting surface 3a. It doesn't matter. That is, the housing having the hollow cavity S may be configured by a substantially plate-like substrate. In this case, for example, a lid having a recess is prepared, and this lid may be arranged on the mounting surface of the substrate so as to include the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7.

さらに、シリコンマイクパッケージ1は、基板と共に中空の空洞部Sを構成する蓋体を備えて構成されるとしたが、特に空洞部Sを形成する必要はない。したがって、例えば図2に示すように、シリコンマイクパッケージ31は、シリコーン系熱硬化性樹脂29によりシリコンマイクチップ5及びLSIチップ7を略板状の基板33の搭載面33aに貼り付けて構成されるとしてもよい。
また、これらシリコンマイクパッケージ1,31は、LSIチップ7を備えているが、少なくともシリコンマイクチップ5、これを搭載する基板21,33、及び、シリコンマイクチップ5を搭載面3a,33aに貼り付けるためのシリコーン系熱硬化性樹脂29を備えていればよい。
Furthermore, although the silicon microphone package 1 is configured to include the lid that forms the hollow cavity S together with the substrate, it is not necessary to form the cavity S in particular. Therefore, for example, as shown in FIG. 2, the silicon microphone package 31 is configured by attaching the silicon microphone chip 5 and the LSI chip 7 to the mounting surface 33 a of the substantially plate-like substrate 33 with the silicone-based thermosetting resin 29. It is good.
The silicon microphone packages 1 and 31 include the LSI chip 7. At least the silicon microphone chip 5, the substrates 21 and 33 on which the silicon microphone chip 5 is mounted, and the silicon microphone chip 5 are attached to the mounting surfaces 3a and 33a. It is only necessary to include the silicone-based thermosetting resin 29 for the purpose.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.

この発明の一実施形態に係るシリコンマイクパッケージを示す概略側断面図である。1 is a schematic sectional side view showing a silicon microphone package according to an embodiment of the present invention. この発明の他の実施形態に係るシリコンマイクパッケージを示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the silicon microphone package which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,31…シリコンマイクパッケージ、3a…搭載面、5…シリコンマイクチップ、11…支持部、11a…内孔、15…ダイヤフラム、21…箱型基板(基板)、23…蓋体、23a…開口部、29…シリコーン系熱硬化性樹脂、33…基板、33a…搭載面、S…空洞部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,31 ... Silicon microphone package, 3a ... Mounting surface, 5 ... Silicon microphone chip, 11 ... Support part, 11a ... Inner hole, 15 ... Diaphragm, 21 ... Box-type board | substrate (board | substrate), 23 ... Cover, 23a ... Opening 29, silicone thermosetting resin, 33, substrate, 33a, mounting surface, S, cavity

Claims (3)

支持部の内孔を覆うようにダイヤフラムを設けてなるシリコンマイクチップを、基板の搭載面に搭載したシリコンマイクパッケージであって、
前記基板の搭載面に前記ダイヤフラムを対向させた状態で、前記支持部がシリコーン系熱硬化性樹脂により前記基板の搭載面に貼り付けられていることを特徴とするシリコンマイクパッケージ。
A silicon microphone package in which a silicon microphone chip provided with a diaphragm so as to cover the inner hole of the support portion is mounted on the mounting surface of the substrate,
The silicon microphone package, wherein the support portion is bonded to the mounting surface of the substrate with a silicone-based thermosetting resin with the diaphragm facing the mounting surface of the substrate.
前記シリコンマイクチップを含むように前記搭載面を覆って前記基板と共に中空の空洞部を形成する蓋体を備え、
前記基板及び前記蓋体の少なくともいずれか一方に、前記空洞部を外方に連通させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のシリコンマイクパッケージ。
A lid that covers the mounting surface so as to include the silicon microphone chip and forms a hollow cavity with the substrate;
The silicon microphone package according to claim 1, wherein an opening for communicating the cavity portion outward is formed in at least one of the substrate and the lid.
基板の搭載面に、支持部の内孔を覆うようにダイヤフラムを設けてなるシリコンマイクチップを搭載するシリコンマイクチップの搭載方法であって、
前記基板の搭載面に、シリコーン系熱硬化性樹脂を塗布し、
前記ダイヤフラムが前記搭載面に対向するように、前記支持部を前記シリコーン系熱硬化性樹脂上に配置し、
前記シリコーン系熱硬化性樹脂を加熱して硬化させることで、前記支持部を前記搭載面に貼り付けることを特徴とするシリコンマイクチップの搭載方法。
A mounting method of a silicon microphone chip in which a silicon microphone chip having a diaphragm so as to cover the inner hole of the support portion is mounted on the mounting surface of the substrate,
A silicone thermosetting resin is applied to the mounting surface of the substrate,
The support portion is disposed on the silicone-based thermosetting resin so that the diaphragm faces the mounting surface,
A method of mounting a silicon microphone chip, wherein the silicone thermosetting resin is heated and cured to attach the support portion to the mounting surface.
JP2007341025A 2007-12-28 2007-12-28 Silicon microphone package and mounting method of silicon microphone chip Pending JP2009164826A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007341025A JP2009164826A (en) 2007-12-28 2007-12-28 Silicon microphone package and mounting method of silicon microphone chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007341025A JP2009164826A (en) 2007-12-28 2007-12-28 Silicon microphone package and mounting method of silicon microphone chip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009164826A true JP2009164826A (en) 2009-07-23

Family

ID=40966933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007341025A Pending JP2009164826A (en) 2007-12-28 2007-12-28 Silicon microphone package and mounting method of silicon microphone chip

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009164826A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010092856A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 船井電機株式会社 Microphone unit
CN112897451A (en) * 2021-01-19 2021-06-04 潍坊歌尔微电子有限公司 Sensor packaging structure, manufacturing method thereof and electronic equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010092856A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 船井電機株式会社 Microphone unit
US8818010B2 (en) 2009-02-13 2014-08-26 Funai Electric Co., Ltd. Microphone unit
CN112897451A (en) * 2021-01-19 2021-06-04 潍坊歌尔微电子有限公司 Sensor packaging structure, manufacturing method thereof and electronic equipment
CN112897451B (en) * 2021-01-19 2023-12-22 潍坊歌尔微电子有限公司 Sensor packaging structure, manufacturing method thereof and electronic equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7579678B2 (en) Semiconductor microphone unit
JP5763682B2 (en) Miniaturized electrical device including MEMS and ASIC and method for manufacturing the same
TWI472235B (en) Silicon microphone package
KR100648398B1 (en) Packaging structure of silicon condenser microphone and method for producing thereof
US20130126992A1 (en) MEMS Chip Package and Method for Manufacturing an MEMS Chip Package
JP2007178221A (en) Semiconductor device, its manufacturing method, and spacer manufacturing method
JP2019517750A (en) MEMS microphone and method for preparing the same
WO2021135109A1 (en) Dustproof structure, microphone packaging structure and electronic device
JP4203910B2 (en) Piezoelectric electroacoustic transducer
JP4003686B2 (en) Piezoelectric electroacoustic transducer
JP6105087B2 (en) Overmolded device with MEMS parts and manufacturing method
JP2011128140A (en) Sensor device and method of manufacturing the same
JP4655017B2 (en) Acoustic sensor
CN102164333A (en) Acoustic sensor
JP2003125495A (en) Electret capacitor microphone
JP2007178133A (en) Pressure sensor module, its manufacturing method, and semiconductor device
JP2008271425A (en) Acoustic sensor and fabricating method therefor
US11040872B2 (en) Semiconductor module
JP2008092561A (en) Semiconductor microphone unit, manufacturing method thereof, and method of mounting semiconductor microphone unit
JP2010245645A (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2009164826A (en) Silicon microphone package and mounting method of silicon microphone chip
JP5402320B2 (en) Microphone unit
JP2010203857A (en) Package structure of pressure sensor
JP2009005077A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP4642634B2 (en) Manufacturing method of acoustic sensor