JP2011120097A - Microphone unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high quality microphone unit capable of attaining thinning while suppressing deterioration of microphone characteristics. <P>SOLUTION: A microphone unit 1 includes: an electric/acoustic converting section 12 having a diaphragm 122, that is displaced by sound pressure, for converting a sound signal into an electric signal; and a packaging member 11 on which the electric/acoustic converting section 12 is packaged. On a packaging surface 11a of the packaging member 11 to package the electric/acoustic converting section 12 a first opening 21 and a second opening 22 are included. The electric/acoustic converting section 12 is packaged on the packaging member such that surfaces 122a, 122b of the diaphragm 122 to apply sound pressure thereto become substantially parallel with the packaging surface 11a and the first opening 21 is covered. The packaging member 11 includes an internal space 23 communicating the first opening 21 and the second opening 22 and in the internal space 23, there is provided a supporting part 14 held between two confronted inner walls 23a and 23b which are substantially in parallel with the packaging surface 11a. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力音を電気信号に変換して出力する機能を備えたマイクロホンユニットに関する。   The present invention relates to a microphone unit having a function of converting input sound into an electric signal and outputting the electric signal.

従来、例えば、携帯電話やトランシーバ等の音声通信機器、又は音声認証システム等の入力された音声を解析する技術を利用した情報処理システム、或いは録音機器、といった音声入力装置にマイクロホンユニットが適用されている。   Conventionally, for example, a microphone unit is applied to a voice input device such as a voice communication device such as a mobile phone or a transceiver, an information processing system using a technique for analyzing input voice such as a voice authentication system, or a recording device. Yes.

近年においては電子機器の小型化が進んでおり、音声入力装置に適用されるマイクロホンユニットについても小型・薄型化が望まれている。また、電話などによる通話、音声認識、音声録音に際しては、目的の音声(ユーザの音声)のみを収音するのが好ましい。このため、マイクロホンユニットの性能としては、目的の音声を正確に抽出し、目的の音声以外の雑音(背景雑音等)を除去できることが望まれる。   In recent years, electronic devices have been miniaturized, and a microphone unit applied to an audio input device is also desired to be small and thin. Further, it is preferable to pick up only the target voice (user's voice) during telephone calls, voice recognition, and voice recording. For this reason, it is desirable that the performance of the microphone unit be such that the target voice can be accurately extracted and noise (background noise, etc.) other than the target voice can be removed.

以上のような背景のもと、本出願人らは、振動板の両面から音圧が加わるように形成され、音圧差に基づく振動板の振動に基づいて音信号を電気信号に変換する小型なマイクロホンユニット(以下、差動型のマイクロホンユニットと表現する場合がある)の開発を進めている(例えば、特許文献1や2参照)。   Under the background as described above, the present applicants are formed so that sound pressure is applied from both surfaces of the diaphragm, and are small-sized to convert a sound signal into an electrical signal based on vibration of the diaphragm based on the sound pressure difference. Development of a microphone unit (hereinafter sometimes referred to as a differential microphone unit) is underway (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1や2に開示される差動型のマイクロホンユニットでは、マイクロホンユニットの近傍で発生して振動板の両面に入射するユーザ音声は、振動板の一方の面と他方の面とで大きな音圧差を生じて振動板を振動させる。一方、遠方から振動板の両面に入射する雑音は、ほぼ同じ音圧になるために互いに打ち消しあって振動板をほとんど振動させない。このため、振動板を振動させる音圧はユーザ音声を示す音圧であるとみなすことができ、振動板の振動に基づいて取得された電気信号は、雑音が除去された、ユーザ音声を示す電気信号であるとみなすことができる。すなわち、特許文献1や2に開示される差動型のマイクロホンユニットによれば、雑音が除去された目的の音声のみを電気信号に変換して出力することができる。   In the differential microphone unit disclosed in Patent Documents 1 and 2, user voices that are generated near the microphone unit and are incident on both sides of the diaphragm are louder on one side and the other side of the diaphragm. A pressure difference is generated to vibrate the diaphragm. On the other hand, noises incident on both surfaces of the diaphragm from a distance become almost the same sound pressure and cancel each other out so that the diaphragm hardly vibrates. Therefore, the sound pressure that vibrates the diaphragm can be regarded as the sound pressure indicating the user voice, and the electric signal obtained based on the vibration of the diaphragm is an electric signal indicating the user voice from which noise has been removed. It can be considered as a signal. That is, according to the differential microphone unit disclosed in Patent Documents 1 and 2, only the target sound from which noise has been removed can be converted into an electrical signal and output.

特開2008−258904号公報JP 2008-258904 A 特開2009−135777号公報JP 2009-135777 A

ところで、本出願人らは、特許文献1や2に示されるような差動型のマイクロホンユニットの改良を進め、例えば図8に示すような薄型化が可能なマイクロホンユニット100を開発している。図8に示すマイクロホンユニット100は、マイク基板101と、音圧によって変位する振動板103を有して音信号を電気信号に変換するMEMS(Micro Electro Mechanical System)チップ102と、を備えている。   By the way, the present applicants have improved the differential microphone unit as shown in Patent Documents 1 and 2, and have developed a microphone unit 100 that can be made thin as shown in FIG. 8, for example. A microphone unit 100 shown in FIG. 8 includes a microphone substrate 101 and a MEMS (Micro Electro Mechanical System) chip 102 that has a diaphragm 103 that is displaced by sound pressure and converts sound signals into electric signals.

マイク基板101の上面101aには、第1の開口104と第2の開口105とが設けられる。第1の開口104と第2の開口105とは、マイク基板101内部に設けられる基板内部空間106によって連通している。MEMSチップ102は、第1の開口104を覆うように配置されている。   A first opening 104 and a second opening 105 are provided on the upper surface 101 a of the microphone substrate 101. The first opening 104 and the second opening 105 communicate with each other through a substrate internal space 106 provided inside the microphone substrate 101. The MEMS chip 102 is disposed so as to cover the first opening 104.

このようにマイクロホンユニット100を構成することにより、MEMSチップ102の振動板103には、上面103a側及び下面103b側から音圧が加わり、この両面103a、103bに加わる音圧の差によって振動板103は振動する。なお、振動板103の下面103aには、音波が第2の開口105、基板内部空間106、及び第1の開口104をこの順に経て振動板103に至ることによって音圧が加わる。   By configuring the microphone unit 100 in this way, sound pressure is applied to the diaphragm 103 of the MEMS chip 102 from the upper surface 103a side and the lower surface 103b side, and the diaphragm 103 is caused by the difference in sound pressure applied to the both surfaces 103a and 103b. Vibrates. Note that sound pressure is applied to the lower surface 103 a of the diaphragm 103 by the sound wave passing through the second opening 105, the substrate internal space 106, and the first opening 104 in this order to the diaphragm 103.

この新たに開発したマイクロホンユニット100では、振動板103とマイク基板101とが略平行になるように配置され、更に、マイク基板10に設けられる基板内部空間106を音道として利用する構成であるために、差動型のマイクロホンユニットの薄型化を図れる。しかしながら、この新たに開発したマイクロホンユニット100には、次のような問題点があることがわかった。   In the newly developed microphone unit 100, the diaphragm 103 and the microphone substrate 101 are arranged so as to be substantially parallel, and the substrate internal space 106 provided in the microphone substrate 10 is used as a sound path. In addition, the differential microphone unit can be thinned. However, it has been found that the newly developed microphone unit 100 has the following problems.

すなわち、マイクロホンユニット100の薄型化の要請からマイク基板101を薄くした場合に、基板内部空間106が設けられる部分の実質的な肉厚は非常に薄くなり(例えば0.2mm厚程度)、この部分は撓みやすくなる。そして、この撓みによって基板内部空間106が狭くなることがあった。上述のように基板内部空間106は音道として利用されるものであり、基板内部空間106が狭くなると音響抵抗の増加につながり、結果としてマイク特性の劣化を引き起こす場合があった。   That is, when the microphone substrate 101 is thinned due to a demand for thinning the microphone unit 100, the substantial thickness of the portion where the substrate internal space 106 is provided becomes very thin (for example, about 0.2 mm thick). Becomes easy to bend. Then, the substrate internal space 106 may become narrow due to this bending. As described above, the substrate internal space 106 is used as a sound path. When the substrate internal space 106 becomes narrow, the acoustic resistance increases, and as a result, the microphone characteristics may be deteriorated.

また、マイク基板101上にMEMSチップ102をダイボンディングする場合や、配線形成のためにワイヤボンディングを行う場合等に、MEMSチップ102をマイク基板101に向かって押さえ付ける力が加わる。薄型のマイク基板101を用いると、このような力によって基板内部空間106が設けられる部分の撓みが起こりやすく、ダイボンディングの不良や、ワイヤの接続不良を引き起こす場合があった。また、ダイボンディングやワイヤボンディングを行うことで発生した撓みによって基板内部空間106が狭くなり、マイク特性の劣化を引き起こす場合があった。その他、マイクロホニンユニット100を音声入力装置の実装基板に実装する際にもマイク基板101に力が加わり、上記同様の基板内部空間106の狭小化が起こり、マイク特性の劣化を引き起こす場合があった。   Further, when the MEMS chip 102 is die-bonded on the microphone substrate 101 or when wire bonding is performed for wiring formation, a force is applied to press the MEMS chip 102 toward the microphone substrate 101. When the thin microphone substrate 101 is used, the portion in which the substrate internal space 106 is provided is likely to be bent by such a force, which may cause die bonding failure or wire connection failure. In addition, the substrate internal space 106 is narrowed due to the bending generated by die bonding or wire bonding, which may cause deterioration of the microphone characteristics. In addition, when the microphonin unit 100 is mounted on the mounting substrate of the voice input device, force is applied to the microphone substrate 101, and the substrate internal space 106 similar to the above is narrowed, which may cause deterioration of the microphone characteristics. .

以上の点を鑑みて、本発明の目的は、マイク特性の劣化を抑制しつつ薄型化が図れる高品質のマイクロホンユニットを提供することである。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a high-quality microphone unit that can be reduced in thickness while suppressing deterioration of microphone characteristics.

上記目的を達成するために本発明のマイクロホンユニットは、音圧によって変位する振動板を有して音信号を電気信号に変換する電気音響変換部と、前記電気音響変換部が搭載される搭載部材と、を備えるマイクロホンユニットであって、前記搭載部材の前記電気音響変換部が搭載される搭載面には、第1の開口と第2の開口とが設けられ、前記電気音響変換部は、前記振動板の音圧が加わる面と前記搭載面とが略平行になると共に、前記第1の開口を覆うように前記搭載部材に搭載され、前記搭載部材には、前記第1の開口と前記第2の開口とを連通する内部空間が設けられ、前記内部空間には、前記搭載面に略平行な対向する2つの内壁に挟持される支持部が設けられていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, a microphone unit of the present invention includes an electroacoustic conversion unit that has a diaphragm that is displaced by sound pressure and converts a sound signal into an electric signal, and a mounting member on which the electroacoustic conversion unit is mounted. A mounting surface on which the electroacoustic conversion unit of the mounting member is mounted is provided with a first opening and a second opening, and the electroacoustic conversion unit is The surface on which the sound pressure of the diaphragm is applied and the mounting surface are substantially parallel and are mounted on the mounting member so as to cover the first opening. The mounting member includes the first opening and the first mounting surface. An internal space that communicates with the two openings is provided, and a support portion that is sandwiched between two opposing inner walls that are substantially parallel to the mounting surface is provided in the internal space.

本構成によれば、電気音響変換部が備える振動板の両面から音圧を加えることが可能であり、差動型のマイクロホンユニットを得られる。そして、振動板の音圧が加わる面と、電気音響変換部が搭載される搭載部材(上述したマイク基板はこの搭載部材の一例である)の搭載面とが略平行であると共に、搭載部材に設けられる内部空間を音道として利用する構成であるために、差動型のマイクロホンユニットの薄型化を図れる。また、搭載部材に形成される内部空間には、電気音響変換部が搭載される搭載面に略平行な対向する2つの内壁に挟持される支持部が設けられているために、搭載部材の厚みを薄くした場合においても、搭載部材の撓みを抑制することができる。すなわち、本構成によれば、搭載部材の撓みに伴う内部空間の狭小化を抑制することが可能であり、マイク特性の劣化を抑制しつつ、マイクロホンユニットの薄型化を図れる。   According to this configuration, it is possible to apply sound pressure from both surfaces of the diaphragm included in the electroacoustic conversion unit, and a differential microphone unit can be obtained. The surface to which the sound pressure of the diaphragm is applied and the mounting surface of the mounting member on which the electroacoustic conversion unit is mounted (the above-described microphone substrate is an example of this mounting member) are substantially parallel to the mounting member. Since the internal space provided is used as a sound path, the differential microphone unit can be thinned. In addition, since the internal space formed in the mounting member is provided with a support portion sandwiched between two opposing inner walls substantially parallel to the mounting surface on which the electroacoustic conversion unit is mounted, the thickness of the mounting member Even when the thickness of the mounting member is reduced, the bending of the mounting member can be suppressed. That is, according to this configuration, it is possible to suppress the narrowing of the internal space due to the bending of the mounting member, and it is possible to reduce the thickness of the microphone unit while suppressing the deterioration of the microphone characteristics.

上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記搭載面に略直交する方向に平面視して、前記支持部が前記電気音響変換部に重なるように設けられているのが好ましい。   In the microphone unit having the above configuration, it is preferable that the support portion is provided so as to overlap the electroacoustic conversion portion in plan view in a direction substantially orthogonal to the mounting surface.

本構成によれば、マイクロホンユニットの製造時等に、搭載部材に力が加わり易い部分近傍に支持部を設ける構成になるために、製造時等における搭載部材の撓みによる内部空間の狭小化を抑制しやすい。   According to this configuration, since the support portion is provided in the vicinity of a portion where force is easily applied to the mounting member when the microphone unit is manufactured, the internal space is prevented from being narrowed due to the bending of the mounting member during manufacturing. It's easy to do.

上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記搭載部材は、複数の部材からなることこととしてもよい。このようにすれば、内部空間を有する搭載部材を形成しやすい。この場合、例えば搭載部材を基板と樹脂とを組み合せて形成する等、複数種類の部材から搭載部材を形成してもよい。   In the microphone unit configured as described above, the mounting member may be composed of a plurality of members. In this way, it is easy to form a mounting member having an internal space. In this case, the mounting member may be formed from a plurality of types of members, for example, the mounting member is formed by combining a substrate and a resin.

また、前記搭載部材は、複数の基板を貼り合わせてなることとしてもよい。そして、この構成の場合、前記支持部は、前記複数の基板のうちの一つに一体的に形成されているのが好ましい。マイクロホンユニットを薄型化する場合、搭載部材に形成される内部空間も非常に薄いものとなるために、支持部を基板とは別部材で設けるよりも、基板と一体的に支持部を設ける方が、マイクロホンユニットの製造を容易にできる。   The mounting member may be formed by bonding a plurality of substrates. And in this structure, it is preferable that the said support part is integrally formed in one of the said several board | substrates. When the microphone unit is made thin, the internal space formed in the mounting member becomes very thin. Therefore, it is better to provide the support part integrally with the substrate than to provide the support part as a separate member from the substrate. The microphone unit can be easily manufactured.

上記構成のマイクロホンユニットにおいて、第1空間と前記第1空間とは隔離された第2空間とが設けられる蓋体を更に備え、前記蓋体は、前記第1空間が前記電気音響変換部によって前記内部空間と仕切られると共に、前記第2空間が前記第2の開口を介して前記内部空間と連通するように前記搭載部材に搭載され、前記振動板の一方の面は前記第1空間と前記蓋体に設けられる第1音孔とを介して外部に連通し、前記振動板の他方の面は、前記第1の開口、前記内部空間、前記第2の開口、前記第2空間、及び前記蓋体に設けられる第2音孔を介して外部と連通していることとしてもよい。   The microphone unit having the above-described configuration further includes a lid provided with a first space and a second space separated from the first space, and the lid has the first space formed by the electroacoustic transducer. The diaphragm is mounted on the mounting member so that the second space communicates with the internal space through the second opening, and one surface of the diaphragm is formed on the first space and the lid. The other surface of the diaphragm is connected to the first opening, the internal space, the second opening, the second space, and the lid. It is good also as communicating with the exterior via the 2nd sound hole provided in a body.

本構成によれば、蓋体を有する差動型のマイクロホンユニットについても、マイク特性の劣化を抑制しつつ、薄型化を図ることができる。   According to this configuration, it is possible to reduce the thickness of the differential microphone unit having the lid while suppressing the deterioration of the microphone characteristics.

本発明によれば、マイク特性の劣化を抑制しつつ薄型化が図れる高品質のマイクロホンユニットを提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a high-quality microphone unit that can be reduced in thickness while suppressing deterioration of microphone characteristics.

本実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略図Schematic which shows the structure of the microphone unit of this embodiment. 本実施形態のマイクロホンユニットが備える搭載部材を構成する2つの基板を上から見た場合の概略平面図Schematic plan view when two substrates constituting the mounting member included in the microphone unit of this embodiment are viewed from above 本実施形態のマイクロホンユニットが備えるMEMSチップの構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing the configuration of a MEMS chip provided in the microphone unit of the present embodiment 内部空間に設けられる支持部の別形態を説明するための概略平面図Schematic plan view for explaining another form of the support portion provided in the internal space 内部空間に設けられる支持部の別形態を説明するための概略平面図Schematic plan view for explaining another form of the support portion provided in the internal space 搭載部材を基板と樹脂成形部材とを用いて構成する場合における、樹脂成形部材の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the resin molding member in the case of comprising a mounting member using a board | substrate and a resin molding member. 本実施形態のマイクロホンユニットの変形例を示す図で、マイクロホンユニットが蓋体を備える場合の構成を示す図The figure which shows the modification of the microphone unit of this embodiment, and is a figure which shows a structure in case a microphone unit is provided with a cover body 本出願人が先に開発した差動型のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図Schematic sectional view showing the configuration of a differential microphone unit developed previously by the present applicant

以下、本発明が適用されたマイクロホンユニットの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a microphone unit to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本実施形態のマイクロホンユニットの構成について説明する。   First, the configuration of the microphone unit of the present embodiment will be described.

図1は、本実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略図で、上段は概略断面図、下段はマイクロホンユニットを上から見た場合の概略平面図である。図1に示すように、本実施形態のマイクロホンユニット1は、搭載部材11と、振動板122を有するMEMS(Micro Electro Mechanical System)チップ12と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)13と、を備えている。なお、MEMSチップは、本発明の電気音響変換部の実施形態である。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a microphone unit according to the present embodiment, in which an upper part is a schematic sectional view and a lower part is a schematic plan view when the microphone unit is viewed from above. As shown in FIG. 1, the microphone unit 1 of this embodiment includes a mounting member 11, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) chip 12 having a diaphragm 122, and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 13. Yes. The MEMS chip is an embodiment of the electroacoustic conversion unit of the present invention.

搭載部材11は、MEMSチップ12及びASIC13を搭載する部材である。本実施形態においては、この搭載部材11は2つの基板(部材)を貼り合わせてなり、搭載部材11は、図8に示したマイク基板101に相当するものと言える。図2は、本実施形態のマイクロホンユニットが備える搭載部材を構成する2つの基板を上から見た場合の概略平面図で、図2(a)が上側に配置される第1基板の図、図2(b)が下側に配置される第2基板の図である。   The mounting member 11 is a member on which the MEMS chip 12 and the ASIC 13 are mounted. In the present embodiment, the mounting member 11 is formed by bonding two substrates (members), and the mounting member 11 corresponds to the microphone substrate 101 shown in FIG. FIG. 2 is a schematic plan view when two substrates constituting the mounting member included in the microphone unit of the present embodiment are viewed from above, and FIG. 2A is a diagram of the first substrate disposed on the upper side. It is a figure of the 2nd board | substrate arrange | positioned 2 (b) below.

搭載部材11を構成する第1基板111と第2基板112は、公知の基板材料からなる基板を用いて形成すればよく、その材質は特に限定されるものではない。ただし、安価に入手でき、剛性が大きいものが好ましく、例えば、FR−4やBTレジン(登録商標)等を用いるのが好ましい。また、第1基板111と第2基板112とは、異なる材料からなる基板でも構わないが、線膨張係数の等しい同一材料からなる基板とするのが好ましい。   The first substrate 111 and the second substrate 112 constituting the mounting member 11 may be formed using a substrate made of a known substrate material, and the material is not particularly limited. However, those that can be obtained at low cost and that have high rigidity are preferable. For example, FR-4, BT resin (registered trademark), or the like is preferably used. Further, the first substrate 111 and the second substrate 112 may be substrates made of different materials, but are preferably made of the same material having the same linear expansion coefficient.

搭載部材11を構成する第1基板111には、図2(a)に示すように、第1貫通孔111aと第2貫通孔111bとの2つの貫通孔が形成されている。本実施形態のマイクロホンユニット1では、貫通孔111aは平面視略円形状、貫通孔111bは平面視略矩形状となっているが、これらの形状に限定される趣旨ではなく、必要に応じてこれらの形状を変更して構わない。   As shown in FIG. 2A, the first substrate 111 constituting the mounting member 11 is formed with two through holes, a first through hole 111a and a second through hole 111b. In the microphone unit 1 of the present embodiment, the through hole 111a has a substantially circular shape in a plan view, and the through hole 111b has a substantially rectangular shape in a plan view. You may change the shape.

搭載部材11を構成する第2基板112には、図2(b)に示すように、平面視略矩形状の溝112aが形成されている。この溝112aは、第1基板111と第2基板112とを貼り合わせた場合に、第1貫通孔111a及び第2貫通孔111bと重なるような位置に設けられている。   As shown in FIG. 2B, a groove 112a having a substantially rectangular shape in plan view is formed in the second substrate 112 constituting the mounting member 11. The groove 112a is provided at a position so as to overlap the first through hole 111a and the second through hole 111b when the first substrate 111 and the second substrate 112 are bonded together.

また、第2基板112に形成される溝112a内には、溝112aの深さとほぼ同一の高さを有する2つの支持部14が設けられている。これら2つの支持部14は、いずれも溝112aの側壁に対して突出するように設けられている。また、2つの支持部14は、幅方向Wに沿って対向するように設けられている。   Further, in the groove 112a formed in the second substrate 112, two support portions 14 having a height substantially the same as the depth of the groove 112a are provided. Both of these two support portions 14 are provided so as to protrude with respect to the side wall of the groove 112a. The two support portions 14 are provided so as to face each other along the width direction W.

なお、本実施形態においては、この支持部14は、第2基板112と一体的に形成されている。例えば、第2基板112の図2(b)における斜線部を、所定の深さまでルータによって削り取ることによって、溝112aと支持部14(2つある)を形成することができる。ただし、支持部14は、搭載部材11を構成する基板とは別部材としてもよく、例えばエポキシ樹脂等を溝112aの底面に接着する等して形成しても構わない。   In the present embodiment, the support portion 14 is formed integrally with the second substrate 112. For example, the groove 112a and the support portion 14 (two) can be formed by scraping the hatched portion in FIG. 2B of the second substrate 112 to a predetermined depth with a router. However, the support portion 14 may be a separate member from the substrate constituting the mounting member 11, and may be formed by, for example, bonding an epoxy resin or the like to the bottom surface of the groove 112a.

第1基板111と第2基板112とは、例えばエポキシ樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着シート等により貼り合わされる。そして、これにより、図1に示すように、搭載面11aに第1の開口21及び第2の開口22が設けられると共に、第1の開口21と第2の開口22とを連通する内部空間(基板内部空間)23が設けられる搭載部材11が得られる。   The first substrate 111 and the second substrate 112 are bonded together by, for example, an epoxy resin adhesive, an epoxy resin adhesive sheet, or the like. As a result, as shown in FIG. 1, the first opening 21 and the second opening 22 are provided in the mounting surface 11 a, and an internal space that communicates the first opening 21 and the second opening 22 ( The mounting member 11 provided with the substrate internal space 23 is obtained.

また、第1基板111と第2基板112とを貼り合わせた場合、2つの支持部14は、第1基板111の下面と当接するようになっている。換言すると、マイクロホンユニット1においては、2つの支持部14は、搭載部材11の内部空間23の上壁23a及び下壁23b(搭載面11aに略平行な対向する2つの内壁)に挟持されるように設けられている。   When the first substrate 111 and the second substrate 112 are bonded together, the two support portions 14 come into contact with the lower surface of the first substrate 111. In other words, in the microphone unit 1, the two support portions 14 are sandwiched between the upper wall 23 a and the lower wall 23 b (two inner walls facing each other substantially parallel to the mounting surface 11 a) of the internal space 23 of the mounting member 11. Is provided.

なお、本実施形態のマイクロホンユニット1においては、搭載面11aに略直交する方向に平面視して、2つの貫通孔111a、111bの全体が溝112aに重なるように第1基板111と第2基板112とは構成されている。また、搭載面11aに略直交する方向に平面視して、支持部14は、MEMSチップ12に重なるように設けられている。   In the microphone unit 1 of the present embodiment, the first substrate 111 and the second substrate are arranged so that the entire two through holes 111a and 111b overlap the groove 112a in plan view in a direction substantially orthogonal to the mounting surface 11a. 112 is configured. Further, the support portion 14 is provided so as to overlap the MEMS chip 12 in plan view in a direction substantially orthogonal to the mounting surface 11a.

また、図示しないが、第1基板111と第2基板112とには、マイクロホンユニット1の機能(入力音を電気信号に変換して出力する機能)を発揮するために必要な各種の配線が形成されている。搭載部材11の下面11a(より詳細には第2基板112の下面)には、これらの配線と電気的に接続される電極15が設けられている。この電極15は、マイクロホンユニット1を音声入力装置(例えば携帯電話等)の実装基板に表面実装する際に使用され、これにより、マイクロホンユニット1への電源電力の供給や、マイクロホンユニット1から音声入力装置への信号の出力が可能になる。   In addition, although not shown, the first substrate 111 and the second substrate 112 are formed with various wirings necessary for exhibiting the function of the microphone unit 1 (the function of converting the input sound into an electrical signal and outputting it). Has been. On the lower surface 11a of the mounting member 11 (more specifically, the lower surface of the second substrate 112), electrodes 15 that are electrically connected to these wirings are provided. The electrode 15 is used when the microphone unit 1 is surface-mounted on a mounting substrate of a voice input device (for example, a mobile phone), thereby supplying power to the microphone unit 1 and voice input from the microphone unit 1. The signal can be output to the device.

図3は、本実施形態のマイクロホンユニットが備えるMEMSチップの構成を示す概略断面図である。図3に示すように、シリコンチップからなるMEMSチップ12は、絶縁性のベース基板121と、振動板122と、絶縁層123と、固定電極124と、を有し、コンデンサ型のマイクロホンを構成している。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the MEMS chip provided in the microphone unit of the present embodiment. As shown in FIG. 3, the MEMS chip 12 made of a silicon chip includes an insulating base substrate 121, a diaphragm 122, an insulating layer 123, and a fixed electrode 124, and constitutes a condenser microphone. ing.

ベース基板121には平面視略円形状の開口121aが形成されている。ベース基板121の上に設けられる振動板122は、音圧を受けて振動(上下方向に振動)する薄膜で、導電性を有して電極の一端を形成している。固定電極124は、絶縁層123を挟んで振動板122と対向するように配置されている。これにより、振動板122と固定電極124との間で容量が形成される。なお、固定電極124には音波が通過できるように複数の音孔124aが形成されている。   The base substrate 121 has an opening 121a having a substantially circular shape in plan view. The diaphragm 122 provided on the base substrate 121 is a thin film that vibrates (vibrates in the vertical direction) by receiving sound pressure, and has conductivity and forms one end of an electrode. The fixed electrode 124 is disposed so as to face the diaphragm 122 with the insulating layer 123 interposed therebetween. Thereby, a capacitance is formed between the diaphragm 122 and the fixed electrode 124. The fixed electrode 124 is formed with a plurality of sound holes 124a so that sound waves can pass through.

MEMSチップ12は、振動板122の上面122a及び下面122bから音圧が加わるように構成されている。このため、振動板122は、上面122aから加わる音圧pfと、下面122bから加わる音圧pbとの差に応じて振動する。振動板123が振動すると、振動板122と固定電極124との間隔Gpが変化して、振動板122と固定電極124との間の静電容量が変化する。この結果、MEMSチップ12に入射した音波(音信号)を電気信号として取り出せる。   The MEMS chip 12 is configured such that sound pressure is applied from the upper surface 122 a and the lower surface 122 b of the diaphragm 122. For this reason, the diaphragm 122 vibrates according to the difference between the sound pressure pf applied from the upper surface 122a and the sound pressure pb applied from the lower surface 122b. When the diaphragm 123 vibrates, the gap Gp between the diaphragm 122 and the fixed electrode 124 changes, and the electrostatic capacitance between the diaphragm 122 and the fixed electrode 124 changes. As a result, the sound wave (sound signal) incident on the MEMS chip 12 can be extracted as an electric signal.

なお、電気音響変換部としてのMEMSチップの構成は、本実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態では振動板122の方が固定電極124よりも下となっているが、これとは逆の関係(振動板が上で、固定電極が下となる関係)となるように構成しても構わない。   Note that the configuration of the MEMS chip as the electroacoustic conversion unit is not limited to the configuration of the present embodiment. For example, in the present embodiment, the diaphragm 122 is below the fixed electrode 124, but is configured to have an opposite relationship (relationship in which the diaphragm is on and the fixed electrode is on the bottom). It doesn't matter.

マイクロホンユニット1においては、MEMSチップ12は、振動板122の上面122a及び下面122bが搭載部材11の搭載面11aにほぼ平行となると共に、第1の開口21を覆うように、搭載部材11に搭載されている(図1参照)。なお、MEMSチップ12は、本実施形態においてはワイヤボンディング実装されている。詳細には、MEMSチップ12は、ダイボンド材(例えばエポキシ樹脂系やシリコーン樹脂系の接着剤等)16によって、搭載部材11の搭載面11aと対向する底面が接合されている。このように接合することにより、搭載部材11の搭載面11aとMEMSチップ12の下面との間にできる隙間から音が漏れ込むということが発生しないようになっている。また、MEMSチップ12はワイヤ17によってASIC13に電気的に接続されている。   In the microphone unit 1, the MEMS chip 12 is mounted on the mounting member 11 such that the upper surface 122 a and the lower surface 122 b of the diaphragm 122 are substantially parallel to the mounting surface 11 a of the mounting member 11 and cover the first opening 21. (See FIG. 1). Note that the MEMS chip 12 is mounted by wire bonding in this embodiment. Specifically, the bottom surface of the MEMS chip 12 that faces the mounting surface 11 a of the mounting member 11 is joined by a die bond material (for example, an epoxy resin-based or silicone resin-based adhesive) 16. By joining in this way, the sound does not leak from a gap formed between the mounting surface 11a of the mounting member 11 and the lower surface of the MEMS chip 12. Further, the MEMS chip 12 is electrically connected to the ASIC 13 by a wire 17.

搭載部材11の搭載面11aに搭載されるASIC13は、MEMSチップ12の静電容量の変化に基づいて取り出される電気信号を増幅処理する集積回路である。この信号処理部として機能するASIC13は、MEMSチップ12における静電容量の変化を精密に取得できるようにチャージポンプ回路とオペアンプとを含む構成としても良い。   The ASIC 13 mounted on the mounting surface 11 a of the mounting member 11 is an integrated circuit that amplifies an electrical signal that is extracted based on a change in capacitance of the MEMS chip 12. The ASIC 13 functioning as the signal processing unit may include a charge pump circuit and an operational amplifier so that a change in capacitance in the MEMS chip 12 can be accurately acquired.

なお、ASIC13はダイボンディング材18によって、搭載部材11の搭載面11aと対向する底面が接合されている。ASIC13で増幅処理された電気信号は、ワイヤ19によって搭載部材11の搭載面11aに形成される電極に電気的に接続されている。そして、ASIC13で増幅処理された電気信号は、搭載部材11を構成する第1基板111及び第2基板112に形成される配線(貫通配線含む)によってマイクロホンユニット1の外部へと出力できるようになっている。   The bottom surface of the ASIC 13 that faces the mounting surface 11 a of the mounting member 11 is bonded by a die bonding material 18. The electric signal amplified by the ASIC 13 is electrically connected to an electrode formed on the mounting surface 11 a of the mounting member 11 by a wire 19. Then, the electric signal amplified by the ASIC 13 can be output to the outside of the microphone unit 1 through wiring (including through wiring) formed on the first substrate 111 and the second substrate 112 constituting the mounting member 11. ing.

以上では、MEMSチップ12及びASIC13がワイヤボンディング実装される構成としたが、MEMS12及びASIC13はフリップチップ実装しても勿論構わない。フリップチップ実装する場合、MEMSチップ12は、例えば、搭載面11aの第1の開口21を囲むように形成される額縁状の接続パッド(図示せず)に、その下面(MEMSチップ12の下面)が例えば半田等によって接合される。これにより、搭載部材11の搭載面11aとMEMSチップ12の下面との間にできる隙間から音が漏れ込むということが発生しないようにされる。また、MEMSチップ12とASIC13とは、搭載部材11の内部に形成される配線によって電気的に接続される。   In the above description, the MEMS chip 12 and the ASIC 13 are mounted by wire bonding, but the MEMS 12 and the ASIC 13 may of course be flip-chip mounted. When flip chip mounting is performed, the MEMS chip 12 is, for example, a frame-shaped connection pad (not shown) formed so as to surround the first opening 21 of the mounting surface 11a, and its lower surface (lower surface of the MEMS chip 12). Are joined by solder or the like, for example. This prevents sound from leaking from a gap formed between the mounting surface 11a of the mounting member 11 and the lower surface of the MEMS chip 12. Further, the MEMS chip 12 and the ASIC 13 are electrically connected by a wiring formed inside the mounting member 11.

次に、以上のように構成されるマイクロホンユニット1の作用効果について説明する。   Next, the effect of the microphone unit 1 configured as described above will be described.

マイクロホンユニット1においては、振動板122の上面122aには、MEMSチップ12の上側から固定電極124の音孔124aを通過した音波が音圧として加わる。一方、振動板122の下面122bには、第2の開口22から入力されて、内部空間23、第1の開口21の順に通過した音波が音圧として加わる。   In the microphone unit 1, sound waves that have passed through the sound holes 124 a of the fixed electrode 124 from the upper side of the MEMS chip 12 are applied to the upper surface 122 a of the diaphragm 122 as sound pressure. On the other hand, a sound wave input from the second opening 22 and passing through the inner space 23 and the first opening 21 in this order is applied to the lower surface 122b of the diaphragm 122 as a sound pressure.

音波の音圧(音波の振幅)は、音源からの距離に反比例する。そして、音圧は、音源に近い位置では急激に減衰し、音源から離れる程、なだらかに減衰する。このため、本実施形態のような構成の場合、マイクロホンユニット1の近傍で発生して振動板122の両面122a、122bに入射するユーザ音声は、振動板122の上面122aと下面122bとで大きな音圧差を生じて振動板を振動させる。一方、遠方から振動板122の両面122a、122bに入射する雑音は、ほぼ同じ音圧になるために互いに打ち消しあって振動板をほとんど振動させない。   The sound pressure of sound waves (the amplitude of sound waves) is inversely proportional to the distance from the sound source. The sound pressure attenuates rapidly at a position close to the sound source, and gradually decreases as the distance from the sound source increases. For this reason, in the case of the configuration of the present embodiment, the user sound that is generated near the microphone unit 1 and is incident on the both surfaces 122a and 122b of the diaphragm 122 is loudly generated on the upper surface 122a and the lower surface 122b of the diaphragm 122. A pressure difference is generated to vibrate the diaphragm. On the other hand, noise incident on both surfaces 122a and 122b of the diaphragm 122 from a distance becomes almost the same sound pressure, so that they cancel each other and hardly vibrate the diaphragm.

このため、振動板122を振動させる音圧はユーザ音声を示す音圧であるとみなすことができ、振動板122の振動に基づいて取得された電気信号は、雑音が除去された、ユーザ音声を示す電気信号であるとみなすことができる。すなわち、本実施形態のマイクロホンユニット1は、雑音が除去された目的の音声のみを電気信号に変換して出力することができ、高品質のマイクロホンユニットといえる。   For this reason, the sound pressure that vibrates the diaphragm 122 can be regarded as the sound pressure indicating the user voice, and the electric signal obtained based on the vibration of the diaphragm 122 is the user voice from which noise is removed. It can be considered that the electrical signal is shown. That is, the microphone unit 1 of the present embodiment can convert only the target sound from which noise has been removed into an electrical signal and output it, and can be said to be a high-quality microphone unit.

また、本実施形態のマイクロホンユニット1は、振動板122の音圧が加わる面122a、122bと、MEMSチップ12が搭載される搭載面11aとが略平行であると共に、搭載部材11に設けられる内部空間23を音道として利用する構成となっている。このために、音声入力装置(例えば携帯電話等)の実装基板に表面実装するマイクロホンユニットの薄型化を図れる。   Further, in the microphone unit 1 of the present embodiment, the surfaces 122a and 122b to which the sound pressure of the diaphragm 122 is applied and the mounting surface 11a on which the MEMS chip 12 is mounted are substantially parallel to each other, and the inside provided in the mounting member 11 The space 23 is used as a sound path. For this reason, it is possible to reduce the thickness of the microphone unit that is surface-mounted on a mounting substrate of a voice input device (for example, a mobile phone).

更に、本実施形態のマイクロホンユニット1においては、上述の音道として使用される内部空間23に、内部空間23の上壁23a及び下壁23bに挟持される支持部14が設けられている。このために、搭載部材11を構成する第1基板111が薄い(例えば0.2mm程度等)場合でも、支持部14によって第1基板111の撓みを抑制することができる。   Furthermore, in the microphone unit 1 of the present embodiment, the support portion 14 that is sandwiched between the upper wall 23a and the lower wall 23b of the internal space 23 is provided in the internal space 23 that is used as the above-described sound path. For this reason, even when the first substrate 111 constituting the mounting member 11 is thin (for example, about 0.2 mm), the support portion 14 can suppress the bending of the first substrate 111.

マイクロホンユニット1の製造時において、例えばMEMSチップ12を搭載部材11に搭載する場合や、ワイヤボディングを行う際等に、MEMSチップ12から搭載部材11に大きな力が加わる場合がある。本実施形態のマイクロホンユニット1では、このような力が加わっても、支持部14によって第1基板111の撓みを抑制できる。   When the microphone unit 1 is manufactured, for example, when the MEMS chip 12 is mounted on the mounting member 11 or when wire bonding is performed, a large force may be applied from the MEMS chip 12 to the mounting member 11. In the microphone unit 1 of the present embodiment, even when such a force is applied, the support portion 14 can suppress the bending of the first substrate 111.

すなわち、本実施形態のマイクロホンユニット1によれば、搭載部材11に形成される内部空間23が搭載部材11の一部で発生する撓みによって狭くなることを抑制でき、ダイボンディングやワイヤボンディングの不良を抑制できる。したがって、本実施形態のマイクロホンユニット1によれば、マイク特性の劣化を抑制しつつ、マイクロホンユニットの薄型化を図れる。   That is, according to the microphone unit 1 of the present embodiment, it is possible to prevent the internal space 23 formed in the mounting member 11 from being narrowed due to the bending generated in a part of the mounting member 11, thereby preventing defects in die bonding and wire bonding. Can be suppressed. Therefore, according to the microphone unit 1 of the present embodiment, it is possible to reduce the thickness of the microphone unit while suppressing deterioration of the microphone characteristics.

以上に示したマイクロホンユニット1は本発明の実施形態の一例を示したものであり、本発明の適用範囲は、以上に示した実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の目的を逸脱しない範囲で、以上に示した実施形態について種々の変更を行っても構わない。   The microphone unit 1 described above shows an example of the embodiment of the present invention, and the scope of application of the present invention is not limited to the above-described embodiment. That is, various modifications may be made to the above-described embodiment without departing from the object of the present invention.

例えば、以上に示した実施形態では、搭載部材11に形成される内部空間23に2つの支持部14を設ける構成としたが、支持部14の数、形状、及び配置の仕方は、本実施形態の構成に限定されず、適宜変更して構わない。支持部14は搭載部材11の変形によって内部空間23が狭くなることを抑制するように配置されればよい。すなわち、例えば、図4に示すように支持部14を4箇所に配置しても構わない。なお、図4は、内部空間に設けられる支持部の別形態を説明するための概略平面図で、図1の下段の図と同様の図である。   For example, in the embodiment described above, the two support portions 14 are provided in the internal space 23 formed in the mounting member 11. However, the number, shape, and arrangement of the support portions 14 are the same as those of the present embodiment. It is not limited to this configuration, and it may be changed as appropriate. The support part 14 should just be arrange | positioned so that the internal space 23 may become narrow by the deformation | transformation of the mounting member 11. FIG. That is, for example, as shown in FIG. 4, the support portions 14 may be arranged at four locations. FIG. 4 is a schematic plan view for explaining another form of the support portion provided in the internal space, and is a view similar to the lower view of FIG.

また、以上に示した実施形態とは異なり、例えば図5(a)に示すように、支持部14を溝112aの幅方向Wに対向する2つの側壁から離れた位置に形成する構成にしても構わない。図5(a)では、溝112aに、幅方向Wに3つずつ並んだ平面視略矩形状の支持部14を2列設けた構成となっている。また、例えば図5(b)に示すように、支持部14のサイズを以上に示した実施形態の場合より大きくして、溝112aの幅が、MEMSチップ12の下部に相当する部分では狭くなり、第2の開口22の下部に相当する部分では広くなるように支持部14を設けても構わない。この構成によれば、MEMSチップ12下部から第2の開口22の下部に至る音道の断面積をできるだけ広く確保しつつ、次のような効果の期待度を高められる。すなわち、MEMSチップ12を搭載部材11上にダイボンディングする時、或いは、ワイヤボンディングを行う時に、MEMSチップ12が下方に押さえ付けられて、搭載部材11のMEMSチップ12直下部分が撓み、それによりダイボンディング不良、或いは、ワイヤボンディング不良が発生するといった事態を効果的に防止できる。また、搭載部材11のMEMSチップ12直下部分が撓むことにより、内部空間23が圧縮されて狭くなり、音響抵抗が増大してマイクロホンユニット1のマイク特性が劣化するといった事態を効果的に防止できる。   Further, unlike the embodiment described above, for example, as shown in FIG. 5A, the support portion 14 is formed at a position away from two side walls facing the width direction W of the groove 112a. I do not care. 5A, the groove 112a has a configuration in which two rows of support portions 14 each having a substantially rectangular shape in plan view arranged in the width direction W are provided in two rows. Further, for example, as shown in FIG. 5B, the size of the support portion 14 is made larger than that in the embodiment shown above, and the width of the groove 112a becomes narrow in the portion corresponding to the lower portion of the MEMS chip 12. The support portion 14 may be provided so as to be wide at a portion corresponding to the lower portion of the second opening 22. According to this configuration, the expectation of the following effects can be increased while ensuring the wide cross-sectional area of the sound path from the lower part of the MEMS chip 12 to the lower part of the second opening 22 as much as possible. That is, when the MEMS chip 12 is die-bonded on the mounting member 11 or when wire bonding is performed, the MEMS chip 12 is pressed downward, and the portion immediately below the MEMS chip 12 of the mounting member 11 is bent, thereby causing the die to die. It is possible to effectively prevent the occurrence of a bonding failure or a wire bonding failure. In addition, since the portion directly below the MEMS chip 12 of the mounting member 11 bends, the internal space 23 is compressed and narrowed, and the situation where the acoustic resistance increases and the microphone characteristics of the microphone unit 1 deteriorate can be effectively prevented. .

また、以上に示した実施形態では、MEMSチップ12が搭載される搭載部材11が、2つの基板111、112を貼り合わせてなる構成とした。しかし、搭載部材の構成は、この構成に限定される趣旨ではない。例えば、搭載部材を3つ以上の基板で形成しても構わないし、場合によっては搭載部材を1つの基板で形成しても構わない。また、搭載部材を例えば基板と樹脂成形部材との組み合わせというように、性質の異なる部材を複数組み合せて構成しても構わない。   In the embodiment described above, the mounting member 11 on which the MEMS chip 12 is mounted is configured by bonding the two substrates 111 and 112 together. However, the configuration of the mounting member is not limited to this configuration. For example, the mounting member may be formed of three or more substrates, and in some cases, the mounting member may be formed of one substrate. Further, the mounting member may be configured by combining a plurality of members having different properties, such as a combination of a substrate and a resin molded member.

図6は、搭載部材を基板と樹脂成形部材とを用いて構成する場合における、樹脂成形部材の構成例を示す図で、図6(a)は樹脂成形部材を上から見た場合の概略平面図、図6(b)は図6(a)のA−A位置における概略断面図である。なお、この場合において、搭載部材を構成する基板は、上述した実施形態における第1基板111と同様の構成である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a resin molded member when the mounting member is configured using a substrate and a resin molded member. FIG. 6A is a schematic plan view when the resin molded member is viewed from above. FIG. 6 and FIG. 6B are schematic cross-sectional views at the position AA in FIG. In this case, the substrate constituting the mounting member has the same configuration as the first substrate 111 in the above-described embodiment.

搭載部材を構成する樹脂成形部材113は、収容凹部113aを有する箱形状に形成される。そして、搭載部材は、この収容凹部113aに第1基板111(図2(a)参照)を嵌め込むことによってなる。樹脂成形部材113の収容凹部113aの底面には、平面視略矩形状の溝113bが形成されている。これにより、第1基板111と第2基板112とを貼り合わせた場合と同様に、樹脂形成部材113に第1基板111を嵌め込むことによって、第1の開口と第2の開口とを連通する内部空間が得られる。   The resin molding member 113 constituting the mounting member is formed in a box shape having an accommodation recess 113a. The mounting member is formed by fitting the first substrate 111 (see FIG. 2A) into the accommodation recess 113a. On the bottom surface of the housing recess 113a of the resin molding member 113, a groove 113b having a substantially rectangular shape in plan view is formed. Thus, as in the case where the first substrate 111 and the second substrate 112 are bonded together, the first substrate 111 is fitted into the resin forming member 113 so that the first opening and the second opening communicate with each other. An internal space is obtained.

また、樹脂形成部材113の溝113b内には、樹脂形成部材113と一体成形、或いは、別部材を接着してなる支持部14が形成されており、これにより、以上に示した実施形態同様の効果が得られる。また、図示しないが、樹脂成形部材113には、例えばインサート成型によって、実装基板の接続端子に接続される電極が形成される。   Further, in the groove 113b of the resin forming member 113, a support portion 14 formed integrally with the resin forming member 113 or bonded to another member is formed, which is the same as the embodiment described above. An effect is obtained. Moreover, although not shown in figure, the electrode connected to the connection terminal of a mounting board is formed in the resin molding member 113 by insert molding, for example.

なお、樹脂成形部材113を構成する材料は特に限定されるものではないが、例えばLCP(Liquid Crystal Polymer;液晶ポリマ)やPPS(polyphenylene sulfide;ポリフェニレンスルファイド)等の樹脂が用いられる。   In addition, although the material which comprises the resin molding member 113 is not specifically limited, For example, resin, such as LCP (Liquid Crystal Polymer; liquid crystal polymer) and PPS (polyphenylene sulfide), is used.

また、以上に示した実施形態では、マイクロホンユニットが蓋体を備えない構成としたが、勿論、マイクロホンユニットが蓋体を備える場合にも、本発明は適用可能である。図7は、本実施形態のマイクロホンユニットの変形例を示す図で、マイクロホンユニットが蓋体を備える場合の構成を示す図である。図7に示すマイクロホンユニット2は、蓋体30を備える点を除いて、図1に示すマイクロホンユニット1と同様である。このため、図1の構成と重複する部分には同一の符号を付している。   In the embodiment described above, the microphone unit is not provided with a lid, but the present invention can be applied to a case where the microphone unit is provided with a lid. FIG. 7 is a diagram illustrating a modification of the microphone unit according to the present embodiment, and is a diagram illustrating a configuration when the microphone unit includes a lid. The microphone unit 2 shown in FIG. 7 is the same as the microphone unit 1 shown in FIG. 1 except that a lid 30 is provided. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the part which overlaps the structure of FIG.

蓋体30は、外形が略直方体形状に設けられ、第1空間301と、第1空間301とは隔離された第2空間302と、を有する。この蓋体30は、第1空間301がMEMSチップ12によって内部空間23(搭載部材11に形成される空間である)と仕切られるように、搭載部材11に搭載されている。また、蓋体30は、第2空間302が第2の開口22を介して内部空間23と連通するように搭載部材11に搭載されている。   The lid body 30 is provided with a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a first space 301 and a second space 302 isolated from the first space 301. The lid 30 is mounted on the mounting member 11 such that the first space 301 is partitioned from the internal space 23 (a space formed in the mounting member 11) by the MEMS chip 12. The lid 30 is mounted on the mounting member 11 so that the second space 302 communicates with the internal space 23 via the second opening 22.

振動板122の上面122aは、第1空間301と蓋体30に設けられる第1音孔31によって外部と連通している。また、振動板122の下面122bは、第1の開口21、内部空間23、第2の開口22、第2空間302、及び蓋体30に設けられる第2音孔32によって外部と連通している。すなわち、マイクロホンユニット2は、外部音を振動板122の上面122aへと導く音道と、外部音を振動板122の下面122bへと導く音道とを有する構成となっており、図6に示すマイクロホンユニット2も、図1に示すマイクロホンユニット1と同様に、差動型のマイクロホンユニットとなっている。   The upper surface 122 a of the diaphragm 122 communicates with the outside through the first sound holes 31 provided in the first space 301 and the lid body 30. In addition, the lower surface 122 b of the diaphragm 122 communicates with the outside through the first opening 21, the internal space 23, the second opening 22, the second space 302, and the second sound hole 32 provided in the lid body 30. . That is, the microphone unit 2 has a sound path that guides external sound to the upper surface 122a of the diaphragm 122 and a sound path that guides external sound to the lower surface 122b of the diaphragm 122, as shown in FIG. Similarly to the microphone unit 1 shown in FIG. 1, the microphone unit 2 is also a differential microphone unit.

また、以上に示した実施形態では、MEMSチップ12とASIC13とは別チップで構成したが、ASIC13に搭載される集積回路はMEMSチップ12を形成するシリコン基板上にモノリシックで形成するものであっても構わない。   In the embodiment described above, the MEMS chip 12 and the ASIC 13 are configured as separate chips. However, the integrated circuit mounted on the ASIC 13 is formed monolithically on the silicon substrate on which the MEMS chip 12 is formed. It doesn't matter.

また、以上に示した実施形態では、音圧を電気信号に変換する電気音響変換部が、半導体製造技術を利用して形成されるMEMSチップ12である構成としたが、この構成に限定される趣旨ではない。例えば、電気音響変換部はエレクトレック膜を使用したコンデンサマイクロホン等であっても構わない。   In the above-described embodiment, the electroacoustic conversion unit that converts sound pressure into an electric signal is the MEMS chip 12 formed by using a semiconductor manufacturing technique. However, the present invention is limited to this configuration. Not the purpose. For example, the electroacoustic conversion unit may be a condenser microphone using an electret film.

また、以上の実施形態では、マイクロホンユニットが備える電気音響変換部(本実施形態のMEMSチップ12が該当)の構成として、いわゆるコンデンサ型マイクロホンを採用した。しかし、本発明はコンデンサ型マイクロホン以外の構成を採用したマイクロホンユニットにも適用できる。例えば、動電型(ダイナミック型)、電磁型(マグネティック型)、圧電型等のマイクロホン等が採用されたマイクロホンユニットにも本発明は適用できる。   Moreover, in the above embodiment, what was called a capacitor | condenser microphone was employ | adopted as a structure of the electroacoustic conversion part (the MEMS chip 12 of this embodiment corresponds) with which a microphone unit is provided. However, the present invention can also be applied to a microphone unit that employs a configuration other than a condenser microphone. For example, the present invention can also be applied to a microphone unit employing an electrodynamic (dynamic), electromagnetic (magnetic), or piezoelectric microphone.

本発明のマイクロホンユニットは、例えば携帯電話、トランシーバ等の音声通信機器や、入力された音声を解析する技術を採用した音声処理システム(音声認証システム、音声認識システム、コマンド生成システム、電子辞書、翻訳機、音声入力方式のリモートコントローラ等)、或いは録音機器やアンプシステム(拡声器)、マイクシステムなどに好適である。   The microphone unit of the present invention includes a voice communication device such as a mobile phone and a transceiver, and a voice processing system (a voice authentication system, a voice recognition system, a command generation system, an electronic dictionary, a translation system) that employs a technique for analyzing input voice. Suitable for recording equipment, amplifier systems (loudspeakers), microphone systems, etc.

1、2 マイクロホンユニット
11 搭載部材
11a 搭載面
12 MEMSチップ(電気音響変換部)
14 支持部
21 第1の開口
22 第2の開口
23 内部空間
23a 上壁(内部空間の内壁)
23b 下壁(内部空間の内壁)
30 蓋体
31 第1音孔
32 第2音孔
111 第1基板(搭載部材の一部)
112 第2基板(搭載部材の一部)
113 樹脂成形部材(搭載部材の一部)
122 振動板
122a 振動板の上面(振動板の一方の面)
122b 振動板の下面(振動板の他方の面)
301 第1空間
302 第2空間
1, 2 Microphone unit 11 Mounting member 11a Mounting surface 12 MEMS chip (electroacoustic transducer)
14 support part 21 1st opening 22 2nd opening 23 Internal space 23a Upper wall (inner wall of internal space)
23b Lower wall (inner wall of internal space)
30 Lid 31 First sound hole 32 Second sound hole 111 First substrate (part of mounting member)
112 Second substrate (part of mounting member)
113 Resin molding member (part of mounting member)
122 Diaphragm 122a Upper surface of diaphragm (one surface of diaphragm)
122b Lower surface of the diaphragm (the other surface of the diaphragm)
301 1st space 302 2nd space

Claims (6)

音圧によって変位する振動板を有して音信号を電気信号に変換する電気音響変換部と、
前記電気音響変換部が搭載される搭載部材と、
を備えるマイクロホンユニットであって、
前記搭載部材の前記電気音響変換部が搭載される搭載面には、第1の開口と第2の開口とが設けられ、
前記電気音響変換部は、前記振動板の音圧が加わる面と前記搭載面とが略平行になると共に、前記第1の開口を覆うように前記搭載部材に搭載され、
前記搭載部材には、前記第1の開口と前記第2の開口とを連通する内部空間が設けられ、
前記内部空間には、前記搭載面に略平行な対向する2つの内壁に挟持される支持部が設けられていることを特徴とするマイクロホンユニット。
An electroacoustic transducer having a diaphragm that is displaced by sound pressure and converting a sound signal into an electrical signal;
A mounting member on which the electroacoustic conversion unit is mounted;
A microphone unit comprising:
A mounting surface on which the electroacoustic conversion unit of the mounting member is mounted is provided with a first opening and a second opening,
The electroacoustic converter is mounted on the mounting member so that the surface to which the sound pressure of the diaphragm is applied is substantially parallel to the mounting surface, and covers the first opening.
The mounting member is provided with an internal space that communicates the first opening and the second opening,
The microphone unit according to claim 1, wherein a support portion that is sandwiched between two opposing inner walls that are substantially parallel to the mounting surface is provided in the internal space.
前記搭載面に略直交する方向に平面視して、前記支持部が前記電気音響変換部に重なるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載のマイクロホンユニット。   2. The microphone unit according to claim 1, wherein the support unit is provided so as to overlap the electroacoustic conversion unit in a plan view in a direction substantially orthogonal to the mounting surface. 前記搭載部材は、複数の部材からなることを特徴とする請求項1又は2に記載のマイクロホンユニット。   The microphone unit according to claim 1, wherein the mounting member includes a plurality of members. 前記搭載部材は、複数の基板を貼り合わせてなることを特徴とする請求項3に記載のマイクロホンユニット。   The microphone unit according to claim 3, wherein the mounting member is formed by bonding a plurality of substrates. 前記支持部は、前記複数の基板のうちの一つに一体的に形成されていることを特徴とする請求項4に記載のマイクロホンユニット。   The microphone unit according to claim 4, wherein the support portion is formed integrally with one of the plurality of substrates. 第1空間と前記第1空間とは隔離された第2空間とが設けられる蓋体を更に備え、
前記蓋体は、前記第1空間が前記電気音響変換部によって前記内部空間と仕切られると共に、前記第2空間が前記第2の開口を介して前記内部空間と連通するように前記搭載部材に搭載され、
前記振動板の一方の面は前記第1空間と前記蓋体に設けられる第1音孔とを介して外部に連通し、
前記振動板の他方の面は、前記第1の開口、前記内部空間、前記第2の開口、前記第2空間、及び前記蓋体に設けられる第2音孔を介して外部と連通していることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のマイクロホンユニット。
A lid provided with a first space and a second space isolated from the first space;
The lid is mounted on the mounting member such that the first space is partitioned from the internal space by the electroacoustic conversion unit, and the second space communicates with the internal space through the second opening. And
One surface of the diaphragm communicates with the outside through the first space and a first sound hole provided in the lid,
The other surface of the diaphragm communicates with the outside through the first opening, the internal space, the second opening, the second space, and a second sound hole provided in the lid. The microphone unit according to any one of claims 1 to 5, wherein:
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