JP6308377B2 - マイクロフォン - Google Patents

Description

本発明はマイクロフォンに関する。ここでこのマイクロフォンは具体的には半導体コンデンサマイクロフォンである。

このようなマイクロフォンは、１つの変換器素子を備え、この変換器素子は１つのハウジングにカプセル封止されなければならない。このようなマイクロフォンで良好な録音品質を可能とするためには、出来る限り大きなバックキャビティが必要である。これは大きなバックキャビティによって、音響波の録音のためのマイクロフォンの感度が改善されるからである。さらにこのマイクロフォンは、これができるかぎり高い信号対ノイズ比（ＳＮＲ＝Signal-to-Noise Ratio）を有するように構成されていなければならない。

特許文献１は、１つのマイクロフォンチップが１つの蓋および１つの音響的な封止部（Schalldichtung）を用いてカプセル封止されたマイクロフォンを開示している。このマイクロフォンでは、しかしながら蓋とマイクロフォンチップとの間の強い機械的カップリングが発生し、これがこのマイクロフォンチップの動作に悪影響を与えかねず、またこれがこのシステムの温度依存の特性をもたらし得る。

別のＭＥＭＳマイクロフォンのカプセル封止が特許文献２に開示されている。しかしながらこのマイクロフォンは、マイクロフォンの感度が損なわれ得る、比較的小さなバックキャビティを備えている。

ドイツ特許第１０２００４０１１１４８Ｂ３号明細書 米国特許出願公開第２０１１／０２７４２９９Ａ１号明細書

以上より本発明の課題は、１つの改善されたマイクロフォンを提供することであり、このマイクロフォンは上述の欠点の少なくとも１つを克服するものである。

この課題は請求項１に記載のマイクロフォンによって解決される。

１つのマイクロフォンが提案され、このマイクロフォンは、１つの基板と、当該基板上に配設されている１つの変換器素子と、１つの開口部を有する１つの蓋であって、当該蓋の開口部が当該変換器素子を完全に覆っている蓋と、当該蓋を当該変換器素子に固定する１つの音響遮断部と、を備える。

上記の蓋の開口部は、上記の変換器素子を完全に覆っているので、この蓋の変形は、この変換器素子に直接には作用しない。上記の蓋と上記の変換器素子との間に配設されている上記の音響遮断部は、むしろ上記の変換器素子と上記の蓋との間の機械的デカップリングのために用いられる。以上により、上記の変換器素子は、その機構が上記の蓋の変形によって受け得る悪影響に対して、顕著に良好に保護される。

この変換器素子は、１つのＭＥＭＳマイクロフォンであってよい。具体的には、この変換器素子は１つのコンデンサマイクロフォンであってよく、このコンデンサマイクロフォンは１つの可動なメンブレンと１つの固定されたバックプレートとを備える。この変換器素子は、音響波が、このメンブレンとこのバックプレートとの間の静電容量の変化をもたらし、これにより測定され得るように構成されていてよい。

本発明によるマイクロフォンは、１つのトップポート型マイクロフォンであってよい。これに対応して本マイクロフォンは、上記の基板に向いていない側に配設されている１つの音響入口開口部を備えてよい。

具体的には上記の音響遮断部は、上記の蓋を、上記の変換器素子に直接固定してよい。これにより上記の蓋と上記の変換器素子との間には上記の音響遮断部のみが配設されている。上記の音響遮断部は、上記の蓋と上記の変換器素子との間の１つのスペースの音響的に密封された境界部となっていることを特徴とする。

具体的には、上記の蓋の開口部は音響透過性である。これに応じて、上記の変換器素子の音響入口開口部がこの蓋の開口部の上方でこのマイクロフォンの外部環境と音響的に結合されるように、この蓋の開口部はこの変換器素子の音響入口開口部と結合されていてよい。

上記の音響遮断部は、上記の蓋と上記の変換器素子との間の機械的デカップリングに用いられる。たとえば本マイクロフォンを１つのハウジングに組み込む際に、上記の蓋に作用する力は、１つの封止リング（Dichtungsring）をこの力によって上記の蓋に押圧し、こうしてこの力はこの音響遮断部を介して大部分が吸収され、上記の変換器素子に対して全く作用しないかあるいは少なくとも大幅に減衰されている。以上により、上記の変換器素子の機械的特性は、このような力によって悪影響を受けないことが保証される。この変換器素子の機械的特性の変化は望ましいものではない。これはこの際にシステム的な測定誤差となり得るからである。

温度変動も上記の蓋の変形をもたらし得る。このような変形は、上記の音響遮断部によって吸収することができるので、このマイクロフォン全体の温度過敏性は、この音響遮断部によって顕著に改善される。温度変動の結果における上記の蓋の変形は、直接的には上記の変換器素子に作用し得ないので、このマイクロフォンは実質的には温度変動に対して僅かに反応するだけであり、これによって非常に広い温度領域に渡って信頼性良く使用することができる。

上記の「上記の蓋の開口部は、上記の変換器素子を完全に覆っている」という表現は、ここでは以下のような意味である。上記の蓋および上記の変換器素子を上記の基板上に投影したとすると、この変換器素子およびこの蓋は一致しないであろう。以上により、上記の基板上に投影した場合には、上記の蓋と上記の変換器素子の重なりは生じない。換言すれば、本マイクロフォンは、上から見ると、すなわち基板に対して垂直に透視すると、上記の蓋の開口部は大きく、かつ上記の変換器素子が完全にこの開口部内に配設されるように配置されているものである。本マイクロフォンを上記基板に対して垂直に透視して見ると、上記の変換器素子と、上記の蓋の開口部となっていない領域とは重なっていない。

上記の変換器素子は、１つのフロントキャビティおよび１つのバックキャビティを形成してよく、ここでこのフロントキャビティは、上記の蓋の開口部を介してこのマイクロフォンの外部環境と圧力的に連通するのに適しており、また上記の蓋および上記の音響遮断部は、上記の蓋、音響遮断部、変換器素子、および基板が上記の変換器素子のバックキャビティを閉じるように配設されている。具体的には、上記の蓋、音響遮断部、変換器素子、および基板は、１つの空間を封止し、この空間が上記のバックキャビティを形成している。

以上により、上記の蓋および音響遮断部は、上記の変換器素子のバックキャビティを効果的に増大することができる。具体的には、こうして上記の蓋の内部空間全体から上記の変換器、および場合によっては上記の蓋の内部に配設されたデバイス（複数）の体積を差し引いたものを、この変換器のバックキャビティとして利用することができる。こうして、大きなバックキャビティを提供することができ、これはこのマイクロフォンの感度の顕著な改善をもたらす。バックキャビティは、１つの空間のことであり、この空間はこのバックキャビティの支配的な圧力が音響波によって変更されないように構成されている。

上記のメンブレンには、小さな直径を有する１つの開口部が設けられていてよく、この開口部を介して上記のフロントキャビティと上記のバックキャビティとの間で圧力平衡が達成される。しかしながらこの開口部は、音響波が上記のバックキャビティに侵入しないように、高い音響ンピーダンスを備えるように構成されている。こうしてこの変換器素子のバックキャビティは、上記のフロントキャビティから音響的に分離されている基準キャビティとなる。

１つの実施形態例においては、上記の蓋は金属から成っている。しかしながら上記の蓋は、任意の他の導電性の材料から成っていてよい。

上記の音響遮断部は、上記の蓋よりも小さな弾性率を有する材料を備えてよい。これに対応して、上記の音響遮断部は上記の蓋よりも柔らかくてよい。以上により、上記の音響遮断部は、力の作用下で上記の蓋よりも容易に変形し、この力をより良好に吸収する。以上により、上記の蓋に作用する力が上記の音響遮断部によって減衰され、こうしてほんの僅かな大きさでのみ上記の変換器素子に作用し得ることが保証される。

上記の音響遮断部は、接着剤からなっていてよい。具体的には、上記の音響遮断部は、硬化したシリコン接着剤から成っていてよい。硬化したシリコン接着剤は、とりわけ好適であり、これはこの接着剤が、上記の蓋と上記の変換器素子との間の良好な音響絶縁部（Schallisolierung）として用いることができ、またさらに非常に柔らかいので、この接着剤は作用する力を良好に吸収することができ、これによって上記の蓋および上記の変換器素子を互いに機械的に分離するからである。しかしながら同等な特性を有する他の接着剤が用いられてもよい。

上記の蓋は、上記の基板に平行に配設されている１つの上面を備え、ここで上記の蓋の開口部は、この上面に配設されている。

上記の蓋の上面は、１つの第１の領域および１つの第２の領域を備え、ここで上記の開口部は、この第１の領域に配設されていてよく、そしてこの第１の領域は、上記の基板に対して上記の第２の領域よりも小さな距離を備えている。

上記の第２の領域は、直接上記の蓋の１つの側壁に接続してよい。上記の第１の領域は、直接この第２の領域に接続してよい。この第１の領域は、上記の上面の内部領域であってよく、この第２の領域は、この上面の１つの外側の領域であってよい。

上記の第１の領域は、上記の第２の領域に対して、上記の基板に向かってずれていてよい。 これにより上記の第１の領域と上記の第２の領域との間には、１つの段部が形成されていてよい。この第１の領域と第２の領域との間のずれは、接着剤の投入および硬化を容易にし、ここでこの接着剤は硬化して上記の音響遮断部となることができる。

１つの実施形態例においては、上記の蓋の上面は、上記の基板に向いた１つの沈下部を備えてよい。この沈下部は、たとえば溝形状，襞形状，または蛇行形状に形成されていてよい。この沈下部は、上記の蓋の１つの第２の領域に配設されていてよい。この沈下部は、上記の蓋の残りの領域と上記の変換器素子との間の機械的デカップリングに寄与することができる。具体的には、この沈下部は、上記の蓋の１つの機械的脆弱部を形成することができ、こうして上記の蓋に作用する力は、まずこの沈下部の変形をもたらし、そしてこれによりこの蓋に結合されている他の素子には伝達されず、たとえば上記の音響遮断部において、この音響遮断部を介して上記の変換器素子に伝達されないのと同様になっている。

上記の音響遮断部は、１つのフィルムを備えてよく、このフィルムは、上記の蓋および上記の変換器素子を少なくとも部分的に覆っている。このフィルムは、上記の開口部のみがこのフィルムによって覆われないように、上記の蓋を広く覆ってよい。具体的にはこのフィルムは、柔らかい材料から成っていてよく、こうして小さな弾性率を有する音響遮断部が生成される。以上により上記の蓋と上記の変換器素子の良好な機械的デカップリングが保証され得る。

このようなフィルムは、ＭＥＭＳマイクロフォンの様々なカプセル封止処理において使用される。すなわちこのフィルムは、この実施形態例によれば、カプセル封止部としても、また上記の蓋の上記の変換器素子への機械的固定部としても利用することができる。

このフィルムは、たとえばポリマーから成っていてよい。ここでこのポリマーは具体的には、柔らかいポリマーであってよく、これは良好な音響絶縁部も、また良好な機械的デカップリング部も可能とする。

さらに上記のフィルムの上に、１つの金属層が配設されていてよい。具体的にはこの金属層は、直接このフィルム上に配設されていてよい。

さらに上記の変換器素子は、１つの音響入口開口部を備えてよく、ここには上記の音響遮断部は無い。こうして、上記の音響遮断部は、上記の変換器素子の音響入口開口部を通って音が進入することを妨げない。

１つの代替の実施形態例においては、上記の音響入口開口部は、部分的に上記の音響遮断部によって覆われていてよい。この場合、この音響遮断部は、この音響入口開口部に対する保護部を形成することができ、この音響イル口開口部を通って上記の変換器素子に汚れが侵入することを防ぐことができる。この音響遮断部は、たとえば１つのグリッド形状の領域を備えてよく、この領域はこの音響入口開口部を部分的に覆っている。

さらに、上記の蓋の開口部の上に、１つの音響透過可能な保護グリッドが配設されていてよい。このような音響透過可能な保護グリッドは、汚れの侵入からこのマイクロフォンを保護する。さらにこの保護グリッドは、導電性材料から製造されていてよく、上記の変換器素子を静電気放電（ＥＳＤ＝electrostatic discharge）および電磁妨害（ＥＫＩ＝electromagnetic interference）から保護するために形成されていてよい。

以下では本マイクロフォンおよび好ましい実施形態を、図を参照して詳細に説明する。

１つのマイクロフォンの１つの第１の実施形態例を示す。 １つのマイクロフォンの１つの第２の実施形態例を示す。 １つのマイクロフォンの１つの第３の実施形態例を示す。 上記の第２の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第２の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第２の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第２の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第２の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 １つのマイクロフォンの１つの第４の実施形態例を示す。 上記の第４の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第４の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第４の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第４の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第４の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第４の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第４の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 上記の第４の実施形態例によるマイクロフォンを製造するための方法の様々なステップの１つを示す。 １つのマイクロフォンの１つの第５の実施形態例を示す。

図１は、１つのマイクロフォンの１つの第１の実施形態例を示す。このマイクロフォン１は、１つの変換器素子２を備える。この変換器素子２は、１つのメンブレン３および１つの固定されたバックプレート４を備える。メンブレン３とバックプレート４との間には、１つの間隙が配置されており、こうしてこのメンブレン３とこのバックプレート４は１つのコンデンサを形成する。このコンデンサの静電容量は、検出される音に依存して変化し得る。

変換器素子２は、１つのフロントキャビティ５と１つのバックキャビティ６とを形成する。このフロントキャビティ５は、マイクロフォン１の外部環境と音響的に結合されている。この変換器素子２は、１つの音響入口開口部７を備え、この音響入口開口部を介して、フロントキャビティ５が外部環境と音響的に結合されており、そしてこの音響入口開口部を介して音がメンブレン３まで到達することができる。この変換器素子２のバックキャビティ６は、このフロントキャビティ５から音響的に分離されている基準キャビティとなる。変換器素子２は、フロントキャビティ５における音圧と、バックキャビティ６における音圧との差を測定するのに適している。

この変換器素子２は、基板８上に配設されている。この変換器素子２は、はんだバンプ（複数）９を介してこの基板に固定されている。さらに本マイクロフォン１は、もう１つのデバイス１０を備える。ここでこのデバイスはたとえば、この変換器素子２によって検出された信号の信号処理に適した、１つのデバイスであってよい。具体的には、１つのＡＳＩＣ（Application-specific integrated circuit）を有する１つのチップであってよい。

さらに本マイクロフォン１は、１つの蓋１１を備える。この蓋１１は、接着部１２を用いて基板８上に固定されており、ここでこの接着部１２は導電性であってよい。蓋１１は金属から成っている。この蓋１１は、１つの開口部１３を備え、この蓋１１の開口部１３は、変換器素子２を完全に覆っている。この開口部１３は、図１においては、点線で示されている。

さらに本マイクロフォン１は、１つの音響遮断部１４を備える。この音響遮断部１４は、蓋１１と変換器素子２との間に配設されており、この蓋１１を変換器素子２に固定するようになっている。この音響遮断部１４は、この第１の実施形態例によれば接着剤を備えている。具体的には、この音響遮断部１４は、硬化したシリコン接着剤を備えている。

音響遮断部１４は、変換器素子２と蓋１１との間の音響的に密封された結合部として用いられる。音響遮断部１４，変換器素子２，蓋１１，および基板８は、この変換器素子２のバックキャビティを形成する１つの空間を閉じている。このバックキャビティ６は、音響遮断部１４，変換器素子２，蓋１１，および基板８によって形成されている。

このようにして形成されているバックキャビティ６は、変換器素子２および基板８のみによって境界が定められるバックキャビティよりも顕著に大きなものとなっている。この拡大されたバックキャビティ６は、変換器素子２の測定確度の改善をもたらす。具体的には、フロントキャビティ５とバックキャビティ６との間の小さな圧力差も変換器素子２が信頼性よく分解して測定することができるような、大きなバックキャビティ６を可能とする。

音響遮断部１４は、蓋１１の材料よりも小さな弾性率を有する材料を備える。これにより力がマイクロフォン１に基板８の方向に印加されると、この力によってまず蓋１１および音響遮断部１４が変形し、これに対し変換器素子２は殆ど変形されないままとなる。

本マイクロフォン１は、たとえば携帯電話機（不図示）のハウジングの中に組み込まれてよく、ここで基板８に向いていないこのマイクロフォン１の上面は、このハウジングの内面に対して押圧される。音響遮断部１４は１つの柔らかい材料から成っているので、この音響遮断部は、そこに生じる力の作用下で変形し、こうしてこの生じた力が吸収される。以上により、この力が直接変換器素子２に伝達されることが防止される。以上により、上記の生じた力は変換器素子２に作用しないか、または少なくとも大きく減衰されてのみ作用し、そしてこのためこの変換器素子２の機械的特性は変化されないか、またはほんの僅かのみ変化される。

さらに音響遮断部１４は、変換器素子２からの蓋１１の機械的デカップリングのために使用される。蓋１１の機械的変形が生じたとしても、これはこの変換器素子２の機能性に直接影響をもたらすことはない。この音響遮断部１４は、むしろこの蓋１１の変形の際に生じる力を吸収し、そしてこの力を変換器素子２に伝達しないか、または大幅に減衰してのみ伝達する。

たとえばこのマイクロフォンのハウジングへの組み込みの際に、蓋１１の機械的変形が生じ得る。この際、たとえばこの蓋１１は封止リングに対して押圧され得る。

温度変動も蓋１１の機械的変形をもたらし得る。音響遮断部１４による蓋１１と変換器素子２との間の機械的デカップリングは、これによって本マイクロフォン１が広い温度領域に渡って安定に機能するために用いられる。こうして本マイクロフォン１の温度依存性が低減される。

さらに、蓋１１の開口部１３の上に、１つの音響透過可能な保護グリッド１５が配設されている。この保護グリッド１５は、本マイクロフォン１の中に埃が侵入することを防止するために形成されている。さらにこの保護グリッド１５は、１つの導電性の材料から製造されており、本マイクロフォン１を静電気放電および妨害電磁波から保護するために形成されている。

蓋１１は、１つの側壁１６および１つの上面１７を備える。この側壁１６は、基板８上に立っており、そしてこの基板８を上面１７と結合している。この際、この側壁１６は、たとえば基板８に対して垂直に配設されていてよい。代替として、側壁１６および基板８は、９０°とは異なる角度となっていてよい。上面１７は、基板８に対して平行に配設されており、この基板８に対して距離を置いて配置されている。蓋１１の開口部１３は、上面１７に配設されている。この蓋１１の上面１７は平坦となっている。

図２は、本発明によるマイクロフォン１の１つの第２の実施形態例を示す。この第２の実施形態例は、蓋１１の形状に関して、図１に示す第１の実施形態例と異なっている。

この第２の実施形態例では、蓋１１の上面１７は、１つの第１の領域１８および１つの第２の領域１９を備える。この上面１７の第２の領域１９は、側壁１６に直接繋がっている。この上面１７の第１の領域１８は、側壁１６に直接繋がっており、開口部１３を備えている。この上面１７の第１の領域１８は、基板８に対して、第２の領域１９よりも小さな距離で配設されている。この第１の領域１８および第２の領域１９は、基板８に対してそれぞれ平行となっている。これに対応して、この第１の領域１８は、本マイクロフォン１の内部に向かってずれている。こうして第１の領域１８と第２の領域１９との間には１つの段部が形成される。

このような蓋１１の構成によって、接着剤の投入が容易になり、この接着剤は硬化されて音響遮断部１４となる。図１に示す第１の実施形態例では、この接着剤は場合によっては畝状（wulstartigen）の突起部となっており、この突起部は、基板８に向いていない方向に本マイクロフォン１から突出している。この第２の実施形態例によれば、この接着剤が内側にずれた第１の領域１８に投入されることにより、この接着剤が外側に飛び出すことが避けられる。こうして１つの平坦な上面を有するマイクロフォン１が完成する。

図３は、本発明によるマイクロフォン１の１つの第３の実施形態例を示す。図３に示す実施形態例では、蓋１１の上面１７は、基板８に向いた１つの沈下部２０を備える。この沈下部２０は溝形状に形成されている。しかしながら、他の形状の沈下部も可能である。たとえば、この沈下部２０は、１つの蛇行形状の断面を備えてよい。

この沈下部２０は、第２の領域１９に配設されている。この沈下部２０は、蓋１１と変換器素子２との間の機械的デカップリングのさらなる改善に用いられる。第２の領域１９および側壁１６における蓋１１の変形は、この沈下部２０の変形によって部分的に吸収することができ、音響遮断部１４および変換器素子２には全部は伝達されない。こうして蓋１１は、力（複数）を吸収すると共に、これによってこれらの力が変換器素子２の構造に影響を与えることを避けるように構成されている。

このような沈下部２０は、上記の第１の実施形態例にも組み合わせることができる。

図４ａ〜４ｅには、上記の第２の実施形態によるマイクロフォン１の製造方法が示されている。

図４ａは、変換器素子２および別のデバイス１０が基板８上に固定される方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示す。この変換器素子２およびこの別のデバイス１０は、それぞれフリップチップ技術で基板８上に固定されている。

図４ｂは、基板８上に導電性の接着部１２が取り付けられる、次の方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示す。

図４ｃは、この導電性の接着部１２に蓋１１が固定される、次の方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示す。この蓋１１は基板８上に接着によって固定されている。代替として、この蓋１１は、はんだを用いて基板８上に固定されてもよい。この蓋１１は、この蓋１１の開口部１３が変換器素子２を完全に覆うように、基板８上に固定される。

図４ｄは、蓋１１と変換器素子２との間に接着剤が投入される、次の方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示す。続いてこの接着剤は硬化されて音響遮断部となる。ここで音響遮断部１４，蓋１１，基板８，および変換器素子２は、変換器素子２のバックキャビティを閉じている。

図４ｅは、音響透過可能な保護グリッド１５が蓋１１の開口部１３の上に固定される、最後の方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示す。この音響透過可能な保護グリッド１５は、たとえば接着結合によって蓋１１上に固定されてよい。

図５は、本発明によるマイクロフォン１の１つの第４の実施形態例を示す。この第４の実施形態例では、音響遮断部１４は、接着剤を有していないが、１つのフィルム２１を備えている。このフィルム２１は、これが蓋１１および変換器素子２を部分的に覆い、かつその際にこの蓋１１をこの変換器素子２に固定するように配設される。このフィルム２１は、蓋１１の側壁１６を覆っている。さらに、このフィルム２１は、開口部１３となっていない、蓋１１の上面１７の領域を覆っている。

このフィルム２１は、ポリマーから成っている。ここでこのフィルムも同様に１つの非常に柔らかい材料であり、マイクロフォン１に作用する力（複数）を吸収し、またこれによって蓋１１を変換器素子２から機械的にデカップリングするように構成されている。

具体的には、音響遮断部１４は、１つの積層体を備えている。この積層体は、上記のフィルム２１の他にさらに１つの金属層２２を備え、この金属層はこのポリマーから成るフィルム２１の上に配設されている。この金属層２２は電気めっきで補強されていてよい。この金属層２２は、銅とニッケルを含んでよい。

図６ａ〜６ｉは、第４の実施形態例によるマイクロフォン１の製造方法を示す。

図６ａは、変換器素子２および別のデバイス１０が基板８上に固定された後の、本マイクロフォン１を示す。基板８上に向いていない変換器素子２の上面上には、１つの保護フィルム２３が配設されており、この保護フィルムは、後の方法ステップにおいて、この保護フィルム２３上にフィルム２１が取り付けられるように構成されている。この保護フィルム２３は、あとの方法ステップで再び除去することができる。

図６ｂは、導電性の接着部１２が基板８上に取り付けられた後の、本マイクロフォン１を示す。

図６ｃは、蓋１１がこの接着部１２上に接着された後の、本マイクロフォン１を示す。

図６ｄは、さらなる方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示す。このさらなる方法ステップにおいては、音響遮断部１４が生成されており、ここでフィルム２１は側壁１６および蓋１１の上面１７上に、および変換器素子２上にも取り付けられている。ここでこのフィルム２１は、蓋１１を変換器素子２に機械的に結合している。さらにこのフィルム２１は、この方法ステップの時点では、蓋１１における開口部１３を封止している。

図６ｅは、次の方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示す。まずフィルム２１上に全面的に金属層２２が取り付けられている。続いて１つのフォトレジストパターン２４が取り付けられている。このフォトレジストパターン２４は、後の方法ステップにおいてフィルム２１が除去される領域に取り付けられている。

図６ｆは、金属層が電気めっきで補強される方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示す。

図６ｇは、次の方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示し、ここでは上記のフォトレジストパターン２４が除去されている。

図６ｈは、レーザを用いて、次の方法ステップの後の、本マイクロフォン１を示し、ここでは周回する切開部２５がフィルム２１に生成されている。この切開部２５は、フィルム２１の内側領域２６を残りの部分から切り離す。この切開部２５は、蓋１１の開口部１３に位置している。

図６ｉは、次のステップの後の、本マイクロフォン１を示し、ここでは上記の切り離されたフィルム２１の内側領域２６が除去されている。以上によりフィルム２１に１つの開口部が形成される。このフィルム２１における開口部は、変換器素子２の音響入口開口部７と重なっている。上記の切り離された内側領域２６は、取り出されている。さらに音響透過可能な保護グリッド１５が、このマイクロフォン１上に取り付けられている。

図７は、第５の実施形態例による本マイクロフォン１を示す。この第５の実施形態例は、フィルム２１で生成される開口部が、変換器素子２の音響入力開口部７よりも小さいことが、上記の第４の実施形態例とは異なっている。具体的には、ここでこのフィルム２１には、複数の開口部が生成され、これらは１つのグリッド状の領域を形成する。このフィルム２１のグリッド状の領域は、レーザ２１を用いて適宜切り出し、そして切り抜かれた領域を吸い出すことによって生成することができる。

図５および７は、第４および第５の実施形態例を示し、それぞれ平坦な上面１７を備える１つの蓋１１を有している。この第４および第５の実施形態例は、しかしながら上記の第２または第３の実施形態例と組み合わせることができ、これにより蓋１１が互いにずれた第１および第２の領域１８，１９を備えることができ、および／または基板８に向いた沈下部２０を備えることができる。全ての実施形態例は共通して、蓋１１における開口部１３が変換器素子２と重なっていない。

１ ： マイクロフォン
２ ： 変換器素子
３ ： メンブレン
４ ： バックプレート
５ ： フロントキャビティ
６ ： バックキャビティ
７ ： 音響入口開口部
８ ： 基板
９ ： はんだバンプ
１０ ： 別のデバイス
１１ ： 蓋
１２ ： 接着部
１３ ： 開口部
１４ ： 音響遮断部
１５ ： 保護グリッド
１６ ： 側壁
１７ ： 上面
１８ ： 第１の領域
１９ ： 第２の領域
２０ ： 沈下部
２１ ： フィルム
２２ ： 金属層
２３ ： 保護フィルム
２４ ： フォトレジストパターン
２５ ： 切開部
２６ ： 内側領域

Claims (15)

1. マイクロフォン（１）であって、
   １つの基板（８）と、
   前記基板（８）上に配設されている、１つの変換器素子（２）と、
   １つの開口部（１３）を有する１つの蓋（１１）であって、当該蓋（１１）の開口部（１３）が、前記変換器素子（２）を完全に覆っている蓋（１１）と、
   前記蓋（１１）を前記変換器素子（２）に固定する１つの音響遮断部（１４）と、
   を備えることを特徴とするマイクロフォン。
2. 請求項1に記載のマイクロフォンにおいて、
   前記変換器素子（２）は、１つのフロントキャビティ（５）および１つのバックキャビティ（６）を形成し、
   前記フロントキャビティ（５）は、前記蓋（１１）の前記開口部（１３）を介して、前記マイクロフォン（１）の外部環境と音響的に結合されており、
   前記蓋（１１）および前記音響遮断部（１４）は、前記蓋（１１），前記音響遮断部（１４），前記変換器素子（２），および前記基板（８）が、前記変換器素子（２）のバックキャビティ（６）を閉じている、
   ことを特徴とするマイクロフォン。
3. 前記蓋（１１）は金属から成っていることを特徴とする、請求項１または２に記載のマイクロフォン。
4. 前記音響遮断部（１４）は、前記蓋（１１）よりも小さな弾性率を有する材料を備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
5. 前記音響遮断部（１４）は、接着剤を備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のマイクロフォン（１）において、
   前記蓋（１１）は、前記基板（８）に対して平行に配設されている１つの上面（１７）を備え、
   前記蓋（１１）の前記開口部（１３）は、前記上面（１７）に配設されている、
   ことを特徴とするマイクロフォン。
7. 請求項６に記載のマイクロフォン（１）において、
   前記蓋（１１）の前記上面（１７）は、１つの第１の領域（１８）および１つの第２の領域（１９）を備え、
   前記開口部（１３）は、前記第１の領域（１８）に配設されており、
   前記第１の領域（１８）は、前記基板（８）に対して、前記第２の領域（１９）よりも小さな距離で配設されている、
   ことを特徴とするマイクロフォン。
8. 前記上面（１７）は、前記基板（８）に向いた１つの沈下部（２０）を備えることを特徴とする、請求項６または７に記載のマイクロフォン。
9. 前記音響遮断部（１４）は、１つのフィルム（２１）を備え、当該フィルムは、前記蓋（１１）および前記変換器素子（２）を部分的に覆っていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
10. 前記フィルム（２１）は、ポリマーから成っていることを特徴とする、請求項９に記載のマイクロフォン。
11. １つの金属層（２２）が、前記フィルム（２１）の上に配設されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載のマイクロフォン。
12. 前記変換器素子（２）は、前記音響遮断部（１４）の無い、１つの音響入口開口部（７）を備えることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
13. 前記変換器素子（２）は、前記音響遮断部（１４）によって部分的に覆われている、１つの音響入口開口部（７）を備えることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
14. 前記音響遮断部（１４）は、前記音響入口開口部（７）を部分的に覆っている、１つのグリッド形状の領域を備えることを特徴とする、請求項１３に記載のマイクロフォン。
15. 前記蓋（１１）の前記開口部（１３）の上に、１つの音響透過可能な保護グリッド（１５）が配設されていることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のマイクロフォン。

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