JP2013183164A - マイクロフォン - Google Patents

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Abstract

【課題】(1)パッケージの音孔を音響センサに直結させることと、(2)複数個の音響センサをパッケージ内に内蔵させることとを両立させる。
【解決手段】パッケージ４２内の底面には、板状のインターポーザ５３が固定されている。インターポーザ５３の上面には、複数個の音響センサ４３ａ、４３ｂが固定されている。インターポーザ５３には、上下に貫通した複数個の貫通孔５４、５４が設けられており、各貫通孔５４、５４は各音響センサ４３ａ、４３ｂの空洞（フロントチャンバ５２）と連通している。また、パッケージ４２の底面には音孔４５が開口しており、音孔４５は各貫通孔５４と少なくとも一部が重なり合っている。その結果、音孔４５は貫通孔５４を介して音響センサ４３ａ、４３ｂの空洞につながっている。また、音響センサ４３ａ、４３ｂ間の隙間はインターポーザ５３によって塞がれている。
【選択図】図５

Description

本発明は複数個の音響センサを内蔵したマイクロフォンに関する。
図１Ａは、一般的なマイクロフォンの構造を示す概略断面図である。このマイクロフォン１１では、パッケージ１２の底面に音響センサ１３（センサチップ）と処理回路１４を実装している。音響センサ１３と処理回路１４はボンディングワイヤ１５によって接続され、処理回路１４はボンディングワイヤ１６によってパッケージ１２内の回路パターンに接続されている。また、パッケージ１２の上面には、音孔１７が開口している。
図１Ａのような構造のマイクロフォン１１では、音孔１７からパッケージ１２内に音響振動が導入される（図１Ａでは、音響振動の伝わる方向を矢印で表す。以下の、図でも同様）。この音響振動は、さらに音響センサ１３の上面に開いたアコースティックホール１８から音響センサ１３内に入り、ダイアフラム１９を振動させる。このときのダイアフラム１９の振動により、音響振動はダイアフラム１９と固定電極膜２０との間のキャパシタンスの変化に変換される。
このような静電容量式のマイクロフォン１１の感度や周波数特性などの音響特性を改善するためには、バックチャンバ２１、すなわちダイアフラム１９を基準として音響振動が入ってくる側と反対側の空間の容積を大きくすればよいことが知られている。
しかし、図１Ａのような構造のマイクロフォン１１では、音響センサ１３の内部空間がバックチャンバとなっているため、その容積は限定的であり、あまり大きくすることはできない。
そのため、マイクロフォンの感度や周波数特性などの音響特性を改善する実際的な方法としては、図１Ｂに示すように、パッケージ１２の音孔１７を音響センサ１３に直結する方法が提案されている。図１Ｂに示すマイクロフォン２２では、音響センサ１３の内部空間と直結する位置に音響センサ１３を設けている。このような形態では、音孔１７から導入された音響振動が直接音響センサ１３内に入るので、音響センサ１３の内部空間がフロントチャンバ２３となり、パッケージ１２内の空間（音響センサ１３の外部空間）がバックチャンバ２１となる。よって、音響センサ１３の大きさに制約されることなくバックチャンバ２１の容積を大きくでき、音響特性の向上を図ることができる。
また、マイクロフォンの感度や周波数特性などの音響特性を改善する別な方法としては、マイクロフォン内に２個の音響センサを内蔵させる方法がある。１つのパッケージ内に２個のセンサーチップを内蔵していれば、２個の音響センサの出力を加え合わせることでマイクロフォンの感度を向上させたり、ノイズキャンセリングを行ったりすることができ、結果として信号雑音比（Ｓ／Ｎ比）を向上させることができる。また、互いに感度、音圧帯域、周波数帯域などの異なった２個の音響センサを内蔵させておけば、これらの音響センサの出力を後段の回路で切り替えながら併用することにより、１個の音響センサでは実現できない特性を得ることができる。たとえば、高感度だが小さい音圧に対応した音響センサと、低感度だが大きい音圧に対応した音響センサを併用し、音圧帯域によって各音響センサを切り替えることで、擬似的に高感度で大きい音圧まで対応したマイクロファンを実現することができる。
複数個の音響センサを内蔵させたマイクロフォンとしては、たとえば特許文献１、２に開示されたものがある。しかし、特許文献１、２に示されたマイクロフォンでは、パッケージの底面に２個の音響センサを配置し、パッケージの上面に音孔を開口しているので、パッケージの音孔を音響センサに直結させることができない。
また、特許文献１、２に記載されたマイクロフォンでは、一枚の基板の上に２個の音響センサを設けて、２個の音響センサを一体化している。２個の音響センサを一体化していると、一方の音響センサにおけるダイアフラムの振動が、基板を介して他方の音響センサに伝わり、音響センサどうしが干渉したり、ノイズを発生させたりするおそれがある。また、一枚の基板の上に２個の音響センサを設けた場合、２個の音響センサがともに正常に機能した場合のみ使用することができるので、独立した音響センサに比べて、歩留低下など量産性の課題がある。したがって、マイクロフォンに２個の音響センサを内蔵させる場合でも、一体となった音響センサではなく、別個の音響センサを用いることが望ましい。
図２Ａに示すマイクロフォン３１は、２個の独立した音響センサ１３ａ、１３ｂをパッケージ１２の底面に実装し、パッケージ１２の底面に開口した１個の音孔１７を各音響センサ１３ａ、１３ｂの内部空間と直結させたものである。図２Ｂは、このマイクロフォン３１のパッケージ１２内部の様子を表している。マイクロフォン３１では、パッケージ１２の音孔１７から導入された音響振動は、一部が音響センサ１３ａに入って検知され、一部が音響センサ１３ｂに入って検知される。そして、各音響センサ１３ａ、１３ｂの内部空間がフロントチャンバ２３となり、パッケージ１２内の空間がバックチャンバ２１となるので、バックチャンバ２１の容積を大きくすることができる。
しかし、このような構造でも、２個の音響センサ１３ａ、１３ｂを接触させて配置すると、一方の音響センサにおける振動が他方の音響センサに伝わり、音響センサどうしが干渉したり、ノイズを発生させたりするおそれがあるため、性能が低下してしまう。また、各音響センサをダイボンド装置など一般的なアッセンブリ装置で基板に取り付ける場合、１つ１つの音響センサを順番に取り付けていくため、音響センサ間の間隔を無くすことはできず、音響センサ１３ａ、１３ｂどうしを接触させて配置することができない。そのため、図２Ａに示すように、パッケージ１２の音孔１７に入った音響振動の一部が音響センサ１３ａと音響センサ１３ｂの間の隙間を通過してバックチャンバ２１へ漏れる。バックチャンバ２１へ漏れた音響振動は、各音響センサ１３ａ、１３ｂのアコースティックホールを通ってダイアフラムの上面に達するので、結局マイクロフォンの低周波特性などの音響特性が悪化してしまうという問題がある。
また、図３Ａに示すマイクロフォン３２は、２個の独立した音響センサ１３ａ、１３ｂをパッケージ１２の底面に実装し、パッケージ１２の底面に開口した２個の音孔１７、１７をそれぞれ音響センサ１３ａ、１３ｂの内部空間と直結させたものである。図３Ｂは、このマイクロフォン３２のパッケージ１２内部の様子を表している。このようなマイクロフォン３２では、音響センサ１３ａ、１３ｂ間からバックチャンバ２１へ音響振動が漏れる恐れがないが、２個の音響センサ１３ａ、１３ｂを各音孔１７、１７に合わせて実装しなければならないので、音響センサ１３ａ、１３ｂの組み込みが難しく扱いにくい。また、２個の音孔１７、１７に入る音響振動に違いが生じると、処理回路で両音響センサ１３ａ、１３ｂの出力を加え合わせたりしたときに干渉を起こす恐れがある。
米国特許出願公開第２００７−４７７４６号明細書 米国特許出願公開第２０１０−１８３１６７号明細書
本発明は、上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、マイクロフォンの音響特性を向上させるための有効な手段である、(1)パッケージの音孔を音響センサに直結させることと、(2)複数個の音響センサをパッケージ内に内蔵させることとを両立させることのできるマイクロフォンを提供することにある。
本発明に係るマイクロフォンは、パッケージと、前記パッケージの内面に固定された支持基台と、前記支持基台の表面の上に設置された複数個の音響センサとからなり、前記パッケージは、前記支持基台を設置された領域に開口した音孔を有し、前記支持基台は、前記支持基台の表面で開口する複数の開口を有していて前記音孔と前記各音響センサ内の空洞とを連通させる貫通孔を有し、前記支持基台の表面における前記貫通孔の開口は、互いに離間していてそれぞれ異なる前記音響センサ内の空洞と連通していることを特徴とする。
本発明のマイクロフォンにあっては、支持基台の貫通孔を通じてパッケージの音孔を各音響センサの空洞に連通させているので、音孔を各音響センサに直結させることができる。よって、音響センサ内の空洞がフロントチャンバとなり、パッケージ内における音響センサ外の空間がバックチャンバ（背気室）となり、バックチャンバの容積を大きくできる。その結果、マイクロフォンにおける感度や周波数特性などの音響特性を向上させることができる。また、複数個の音響センサを内蔵しているので、各音響センサの出力を合成することによりマイクロフォンの感度を向上させることができ、あるいは出力を切り替えることにより音圧帯域や周波数帯域などを広げることができる。また、音響センサを支持基台の上に実装してから、音響センサと支持基台をパッケージ内に納めることで、マイクロフォンの組み立て作業が容易になる。さらに、インターポーザをパッケージに接着させることでパッケージの強度を高めることができる。
本発明に係るマイクロフォンのある実施態様は、前記支持基台が、互いに独立した複数個の貫通孔を有し、前記貫通孔の前記音孔側の開口は、それぞれ少なくとも一部が前記音孔の前記支持基台側の開口に重なり合っていることを特徴とする。かかる実施態様によれば、支持基台の形状を単純にできるので、支持基台のコストを安価にできる。
また、この実施態様においては、前記音孔の開口面積が、前記貫通孔の前記音孔側の開口面積よりも大きいことが望ましい。音孔の開口面積を大きくすれば、貫通孔の音孔側の開口をそれぞれ少なくとも一部が音孔の支持基台側の開口に重なり合わせることが容易になる。よって、支持基台をパッケージに取り付ける際に、支持基台の位置ずれに対する許容度が大きくなり、マイクロフォンの組み立てが容易になる。
本発明に係るマイクロフォンの別な実施態様は、前記貫通孔が、前記音孔側から前記音響センサ側に向けて前記支持基台内で分岐していることを特徴とする。かかる実施態様によれば、音孔の位置が貫通孔の音響センサ側の開口位置（あるいは、音響センサの空洞の位置）によって制約されないので、音孔を設ける位置の自由度が高くなる。
また、この実施態様においては、前記支持基台の上面に垂直な方向から見たとき、前記音孔と前記貫通孔の前記音響センサ側の開口とが重なり合っていないことが望ましい。このように構成すれば、貫通孔を通って音孔から音響センサ内に塵埃や光が入りにくくなり、マイクロフォンの劣化を防ぐことができる。
本発明に係るマイクロフォンのさらに別な実施態様は、前記音孔の一部が、前記支持基台によって塞がれていることを特徴とする。支持基台が音孔の一部を塞ぐ形態としては、支持基台が音孔の一部を覆うことによって塞いでいてもよく、音孔の一部を埋めることによって塞いでいるものでもよい。かかる実施態様によれば、音孔からパッケージ内に塵埃などが入りにくくなる。また、大きな音孔をあけても、パッケージの強度が低下しにくくなる。
本発明に係るマイクロフォンのさらに別な実施態様は、音響センサどうしの間の隙間が、前記支持基台によって塞がれていることを特徴とする。支持基台が音響センサどうしの間の隙間を塞ぐ形態としては、支持基台が音響センサどうしの間の隙間を覆うことによって塞いでいてもよく、音響センサどうしの間の隙間を埋めることによって塞いでいるものでもよい。かかる実施態様によれば、音響線センサ間の隙間が支持基台によって塞がれているので、音孔から入った音響振動が音響センサ間の隙間を通ってバックチャンバへ漏れるのを防ぐことができる。よって、漏気によってマイクロフォンの低周波特性などの音響特性が悪化しにくくなる。
なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。
図１Ａは、従来の一般的なマイクロフォンの構造を示す断面図である。図１Ｂは、パッケージの音孔を音響センサに直結させたマイクロフォンの断面図である。 図２Ａは、２個の音響センサに直結した１個の音孔をパッケージの底面に開口したマイクロフォンの断面図である。図２Ｂは、図２Ａに示すマイクロフォンのパッケージ内の様子を表した斜視図である。 図３Ａは、２個の音響センサにそれぞれ直結した２個の音孔をパッケージの底面に開口したマイクロフォンの断面図である。図３Ｂは、図３Ａに示すマイクロフォンのパッケージ内の様子を表した斜視図である。 図４は、本発明の実施形態１によるマイクロフォンを示す下面側からの斜視図である。 図５Ａは、図４のＸ−Ｘ線断面図である。図５Ｂは、図５Ａに示すマイクロフォンのパッケージ内の様子を表した斜視図である。 図６は、実施形態１のマイクロフォンにおけるパッケージの音孔とインターポーザを示す斜視図である。 図７は、実施形態１のマイクロフォンの変形例を示す断面図である。 図８Ａは、実施形態１の別な変形例によるマイクロフォンのパッケージ内の様子を表した斜視図である。図８Ｂは、図８Ａのマイクロフォンにおけるパッケージの音孔とインターポーザを示す斜視図である。 図９Ａは、本発明の実施形態２によるマイクロフォンを示す断面図である。図９Ｂは、図９Ａに示すマイクロフォンのパッケージ内の様子を表した斜視図である。 図１０は、図９Ａのマイクロフォンに用いられているインターポーザの下面側からの斜視図である。 図１１Ａは、本発明の実施形態２の変形例によるマイクロフォンを示す断面図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示すマイクロフォンのパッケージ内の様子を表した斜視図である。 図１２は、図１１Ａのマイクロフォンに用いられているインターポーザの下面側からの斜視図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができる。
（実施形態１）
以下、図４−６を参照して本発明の実施形態１によるマイクロフォンを説明する。図４は、本発明の実施形態１によるマイクロフォン４１を示す下面側からの斜視図である。図５Ａは、図４のＸ−Ｘ線断面図であり、図５Ｂは、マイクロフォン４１のパッケージ内の様子を表した斜視図である。図６は、パッケージ４２の音孔４５とインターポーザ５３（支持基台）を示す斜視図である。
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、マイクロフォン４１は、パッケージ４２内に２個の音響センサ４３ａ、４３ｂとＡＳＩＣ等の処理回路４４を納め、音響センサ４３ａ、４３ｂと処理回路４４をボンディングワイヤで接続したものである。パッケージ４２の底面には平板状のインターポーザ５３が固定されており、音響センサ４３ａ、４３ｂは、互いに近接させて、かつ、接触しないようにして、インターポーザ５３の上面に固定されている。
パッケージ４２は、図では簡略に中空一体品を示しているが、実際には配線基板と配線基板を覆うカバーによって構成されている。パッケージ４２の底面には、１個の音孔４５が開口されている。音孔４５は、どのような形状であっても差し支えなく、たとえば円形、楕円形、矩形状などの形状とすることができる。
インターポーザ５３は、図６に示すように、上下に貫通した２つの貫通孔５４、５４を有している。貫通孔５４、５４も、どのような形状であっても差し支えなく、たとえば円形、楕円形、矩形状などの形状とすることができる。２個の貫通孔５４、５４の中心間距離Ｐは、音響センサ４３ａ、４３ｂの幅よりも大きくなっている。また、貫通孔５４、５４の（最短）距離ｄは、音孔４５の幅Ｄ、すなわち音孔４５である円の直径、楕円の長径、矩形の辺長などよりも短くなっている。
インターポーザ５３の素材や作製方法は、特に限定されるものではない。たとえば、シリコンウエハを素材として、一般的なＭＥＭＳ３次元加工法（Ｄ−ＲＩＥ法、アルカリエッチング法など）を利用して貫通孔５４、５４を形成してもよい。また、インターポーザ５３は、樹脂を素材とし、樹脂成形で作製してもよい。あるいは、プリント基板を素材とし、一般的なプリント基板の作製手法でドリル、パンチなどの機械的穴あけ手法で貫通孔５４、５４を形成してもよい。あるいは、薄い金属板を素材として、ドリル、パンチ、ダイシング、研磨などの加工手法を利用してインターポーザ５３を作製してもよい。
音響センサ４３ａ、４３ｂは、図５Ａに示すように、Ｓｉ基板などの半導体基板４６の上面に構成されている。半導体基板４６は、上下に貫通した空洞を有しており、空洞の上面を覆うようにして半導体基板４６の上面に導電性のダイアフラム４７が設けられている。ダイアフラム４７は、半導体基板４６の上面から離間しており、適宜箇所をポスト状のアンカー（図示せず）で支持されている。ダイアフラム４７の上方には絶縁材料からなる保護膜４８が設けられている。保護膜４８は、ダイアフラム４７をドーム状に覆っている。また、保護膜４８の外周部は半導体基板４６の上面に固定されている。保護膜４８の下面には、空隙（エアギャップ）を隔ててダイアフラム４７と対向するようにして、導電性の固定電極膜４９を有している。保護膜４８及び固定電極膜４９には上下に貫通した小さなアコースティックホール５０が多数開口している。
音響センサ４３ａ、４３ｂは、それぞれの下面をインターポーザ５３の上面に気密的に接着させることによって固定される。この接着には、樹脂や両面粘着テープなどを用いる。このとき、インターポーザ５３の上面に垂直な方向から見て、音響センサ４３ａの空洞の下面開口における中心が一方の貫通孔５４の中心とほぼ一致するように配置し、音響センサ４３ｂの空洞の下面開口における中心が他方の貫通孔５４の中心とほぼ一致するように配置する。上記のように、貫通孔５４、５４の中心間距離Ｐが音響センサ４３ａ、４３ｂの幅より大きくなっているので、２つの音響センサ４３ａ、４３ｂを、互いに接触しないよう離間させて、インターポーザ５３の上面に配置させることができる。なお、音響センサは、このような静電容量式のものでなくても差し支えない。また、２つの音響センサ４３ａ、４３ｂは、マイクロフォン４１の用途に応じて、同じ特性を有する場合もあり、異なる特性を有する場合もある。
２個の音響センサ４３ａ、４３ｂを搭載されたインターポーザ５３は、その下面をパッケージ４２の底面に気密的に接着させることによって固定される。この接着には、樹脂や両面粘着テープなどを用いる。このとき、図４に示すように、パッケージ４２の底面に垂直な方向から見て、インターポーザ５３の貫通孔５４、５４の少なくとも一部が、それぞれパッケージ４２の音孔４５に重なり合うようにインターポーザ５３を配置する。上記のように、貫通孔５４、５４の距離ｄが音孔４５の幅Ｄよりも短くなっているので、貫通孔５４、５４の少なくとも一部がそれぞれ音孔４５と重なり合うように配置することができる。
処理回路４４は、増幅回路や電源回路、出力回路などによって構成されている。
しかして、このマイクロフォン４１にあっては、音孔４５からパッケージ４２内に入った音響振動は、図５Ａに示すようにインターポーザ５３の貫通孔５４、５４によって２つに分岐させられ、各貫通孔５４、５４を通過した音響振動によって各音響センサ４３ａ、４３ｂのダイアフラム４７、４７を振動させる。この結果、各音響センサ４３ａ、４３ｂにおいて、音響振動がダイアフラム４７と固定電極膜４９の間のキャパシタンスに変換され、処理回路４４へ電気信号が出力される。
このようにして音孔４５が各音響センサ４３ａ、４３ｂの空洞に直結しているので、各音響センサ４３ａ、４３ｂ内の空洞がフロントチャンバ５２となり、パッケージ４２内の空間（音響センサ４３ａ、４３ｂの外部）がバックチャンバ５１となる。よって、マイクロフォン４１におけるバックチャンバ５１の容積を大きくすることができ、マイクロフォン４１の感度や周波数特性などの音響特性を向上させることができる。
しかも、２つの音響センサ４３ａ、４３ｂを有しているので、処理回路４４において両センサ４３ａ、４３ｂの出力を加算して感度を向上させたり、あるいは両センサ４３ａ、４３ｂの出力を切り替えて感度や周波数帯域、音圧帯域などを広げたりすることができる。
しかも、マイクロフォン４１内に２個の音響センサ４３ａ、４３ｂを内蔵させるにあたって、音響センサ４３ａと音響センサ４３ｂを音響的に独立させて互いに接触しないように配置しているので、両音響センサ４３ａ、４３ｂの振動どうしが干渉を起こしたり、ノイズを発生させたりするのを防ぐことができる。
また、マイクロフォン４１の内部に２個の音響センサ４３ａ、４３ｂを接触させないように配置しているが、両センサ４３ａ、４３ｂの間の隙間はインターポーザ５３により塞がれている。そのためセンサ４３ａ、４３ｂ間の隙間からバックチャンバ５１へ音響振動が漏れることがない。さらに、音響センサ４３ａ、４３ｂの下面をインターポーザ５３の上面に接着して音響センサ４３ａ、４３ｂの空洞（フロントチャンバ５２）の周囲を封止しているので、音響センサ４３ａ、４３ｂの下面とインターポーザ５３の上面との間の隙間から音響振動が漏れることがない。インターポーザ５３の下面もパッケージ４２の底面に接着して貫通孔５４の周囲を封止しているので、インターポーザ５３の下面とパッケージ４２の底面との間の隙間からも音響振動が漏れることがない。したがって、音孔４５から入った音響振動がバックチャンバ５１へ漏れにくく、マイクロフォン４１の低周波特性などの音響特性が良好である。
本発明の実施形態１のマイクロフォン４１は、上記のような構造と作用効果を有している結果、(1)２個の音響センサをパッケージ内に内蔵させることと、(2)各音響センサ内の空洞に音孔を直結させるということを両立させることが可能になる。
また、このマイクロフォン４１では、音孔４５の一部分がインターポーザ５３によって覆われるので、音孔４５から入り込む外乱に対して強くなる。すなわち、音孔４５からパッケージ４２内に粉塵や液体などの異物のほか、圧縮空気や過度の音圧などのダメージを与える要因が侵入しにくくなるので、音響センサ４３ａ、４３ｂの外乱に対する耐性を高くすることができる。
さらに、パッケージ４２にインターポーザ５３が接着されているので、パッケージ４２の剛性が高くなる。そのため、マイクロフォン４１を組み込んだ機器の落下等によってマイクロフォン４１に衝撃等が加わっても、パッケージ４２が撓んだり歪んだりしにくくなり、マイクロフォン４１が衝撃等によって破損しにくくなる。
また、上記マイクロフォン４１を組み立てる際には、インターポーザ５３の上面に２個の音響センサ４３ａ、４３ｂを固定した後、音響センサ４３ａ、４３ｂを取り付けたインターポーザ５３をパッケージ４２内に納める。このような手順によれば、パッケージ４２の外で音響センサ４３ａ、４３ｂをインターポーザ５３に取り付けることができるので、マイクロフォン４１の組み立て作業を簡単にすることができる。
（変形例１）
図７は、本発明の実施形態１によるマイクロフォンの変形例を示す断面図である。この変形例では、音孔４５の開口面積を大きくしている。特に、インターポーザ５３の上面に垂直な方向から見たとき、インターポーザ５３の貫通孔５４、５４がいずれも音孔４５内に納まるように、音孔４５の開口面積を大きくしている。
実施形態１のマイクロフォン４１では、インターポーザ５３をパッケージ４２の底面に接着してパッケージ４２の強度を高めているので、音孔４５の開口面積を大きくしてもパッケージ４２の強度を保つことができる。さらに、音響センサ４３ａ、４３ｂとパッケージ４２の間にインターポーザ５３が介在しているので、各センサ４３ａ、４３ｂの大きさと音孔４５の開口面積を独立して決定できる。よって、音孔４５の開口面積を大幅に大きくできる。音孔４５が大きいと、インターポーザ５３と音響センサ４３ａ、４３ｂをパッケージ４２に組み込む場合に位置づれの許容値が大きくなり、マイクロフォンの組み立て工程における量産性が向上する。
（変形例２）
マイクロフォンの内部には、３個以上の音響センサを内蔵していてもよい。図８Ａは、本発明の実施形態１の別な変形例によるマイクロフォンのパッケージ内の様子を表した斜視図である。図８Ｂは、図８Ａのマイクロフォンにおけるパッケージの音孔とインターポーザを示す斜視図である。
この変形例では、パッケージ４２内に４個の音響センサ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ及び４３ｄを内蔵している。インターポーザ５３には、各音響センサ４３ａ−４３ｄの空洞（フロントチャンバ５２）の位置に合わせて４個の貫通孔５４が開口されている。また、パッケージ４２の底面には、インターポーザ５３の上面に垂直な方向から見たときに、４個の貫通孔５４のそれぞれと少なくとも一部が重なり合うように音孔４５が開口されている。
このように３個以上の音響センサが内蔵されている場合であっても、その他の構成を本発明の実施形態１のマイクロフォン４１と同じように構成することで、マイクロフォン４１と同様な作用効果を得る事ができる。
（実施形態２）
図９Ａは、本発明の実施形態２によるマイクロフォン６１を示す断面図である。図９Ｂは、図９Ａに示すマイクロフォン６１のパッケージ４２内の様子を表した斜視図である。また、図１０は、マイクロフォン６１に用いられているインターポーザ５３の下面側からの斜視図である。
マイクロフォン６１に用いられているインターポーザ５３は、図１０に示すように、２層構造となっており、上層には上下に貫通する２個の貫通部５４ｂが開口され、下層には両方の貫通部５４ｂと重なり合うようにして連通部５４ａが凹設されている。貫通孔５４は、連通部５４ａと２個の貫通部５４ｂによって構成されている。貫通部５４ｂは各音響センサ４３ａ、４３ｂの空洞部とほぼ一致するように設けられている。パッケージ４２の音孔４５は、連通部５４ａの中央部と重なり合う位置に開口されている。
このマイクロフォン６１では、音孔４５に入った音響振動は、音孔４５から連通部５４ａ内を伝わって貫通部５４ｂを通り抜け、各音響センサ４３ａ、４３ｂの空洞内に達する。したがって、音孔４５の幅（Ｄ）が貫通孔５４間の距離（ｄ）よりも短くて、インターポーザ５３の上面に垂直な方向から見て、音孔４５が両貫通部５４ｂと重なり合わないようなものであっても、音孔４５がインターポーザ５３で塞がれてしまうことがなく、また貫通孔５４もパッケージ４２によって塞がれてしまうことがない。よって、このような構造によれば、音孔４５の開口面積を小さくすることが可能になる。また、音孔４５から各音響センサ４３ａのフロントチャンバ５２を直線状に見通すことができないように音孔４５を設けることも可能になるので、音響センサ４３ａ、４３ｂ内の空洞に塵埃や光が入り込みにくくなる。
このマイクロフォン６１は、インターポーザ５３の構造と音孔４５の大きさ以外の点については実施形態１と同様である。したがって、実施形態１のマイクロフォン４１と同様な作用効果を奏するが、説明は省略する。
なお、インターポーザ５３を３層以上に構成する場合には、中間の層に連通部５４ａを設けてもよい。たとえばインターポーザ５３を３層とする場合には、上下の層に貫通部５４ｂを設け、中央の層に連通部５４ａをもうけてもよい。
（変形例３）
図１１Ａは、本発明の実施形態２の変形例によるマイクロフォン６２を示す断面図である。図１１Ｂは、マイクロフォン６２のパッケージ４２内の様子を表した斜視図である。また、図１２は、マイクロフォン６２に用いられているインターポーザの下面側からの斜視図である。
本発明の実施形態２では、複数個の貫通部５４ｂを連通部５４ａによって連通させているので、連通部５４ａがインターポーザ５３の下面にある場合には、連通部５４ａを任意の方向へ延長させることにより、音孔４５を任意の位置に設けることが可能になり、音孔４５の位置の自由度が高くなる。たとえば、図１２に示すように、貫通部５４ｂを連通部５４ａから離れて位置まで延ばしてやれば、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、パッケージ４２の音孔４５を貫通部５４ｂあるいは音響センサ４３ａ、４３ｂの空洞から離れた位置５４ｃに設けることも可能になる。
なお、本発明の実施形態２の場合も、パッケージ４２内に３個以上の音響センサを内蔵していてもよい。
４１、６１、６２ マイクロフォン
４２ パッケージ
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ 音響センサ
４５ 音孔
４７ ダイアフラム
４９ 固定電極膜
５１ バックチャンバ
５２ フロントチャンバ
５３ インターポーザ
５４ 貫通孔
５４ａ 連通部
５４ｂ 貫通部

Claims (7)

  1. パッケージと、
    前記パッケージの内面に固定された支持基台と、
    前記支持基台の表面の上に設置された複数個の音響センサとからなり、
    前記パッケージは、前記支持基台を設置された領域に開口した音孔を有し、
    前記支持基台は、前記支持基台の表面で開口する複数の開口を有していて前記音孔と前記各音響センサ内の空洞とを連通させる貫通孔を有し、
    前記支持基台の表面における前記貫通孔の開口は、互いに離間していてそれぞれ異なる前記音響センサ内の空洞と連通していることを特徴とするマイクロフォン。
  2. 前記支持基台が、互いに独立した複数個の貫通孔を有し、
    前記貫通孔の前記音孔側の開口は、それぞれ少なくとも一部が前記音孔の前記支持基台側の開口に重なり合っていることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロフォン。
  3. 前記音孔の開口面積が、前記貫通孔の前記音孔側の開口面積よりも大きいことを特徴とする、請求項２に記載のマイクロフォン。
  4. 前記貫通孔は、前記音孔側から前記音響センサ側に向けて前記支持基台内で分岐していることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロフォン。
  5. 前記支持基台の上面に垂直な方向から見たとき、前記音孔と前記貫通孔の前記音響センサ側の開口とが重なり合っていないことを特徴とする、請求項４に記載のマイクロフォン。
  6. 前記音孔の一部が、前記支持基台によって塞がれていることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロフォン。
  7. 音響センサどうしの間の隙間が、前記支持基台によって塞がれていることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロフォン。
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