TW201034476A - Microphone unit - Google Patents
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Description
201034476 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明,係有關於將音壓(例如藉由聲音所產生)變 換爲電性訊號的麥克風單元。 【先前技術】 從先前技術起,例如,在行動電話或是收發機( 0 transceiver )等之聲音通訊機器、或是聲音認證系統等之 利用有對於所輸入之聲音作解析的技術之資訊處理系統、 或者是錄音機器等之中’係適用有麥克風單元。而,在近 年’電子機器之小型化係進行,而能夠小型化、薄型化之 麥克風單元的開發’係蓬勃發展(例如,參考專利文獻i 〜3 )。 而’在進行電話等所致之通話、聲音辨識、聲音錄音 時,係以僅對於目的之聲音(使用者之聲音)作收音爲理 Φ 想。因此’作爲麥克風單元之性能,係期望能夠將目的之 聲音正確地抽出並將目的聲音以外的雜音(背景雜音等) 除去。 作爲在存在有雜音之使用環境中而將雜音除去並僅將 目的之聲音作收音的麥克風單元,本申請人等,係開發有 一種:以使音壓施加於振動板之兩面的方式來形成,並藉 由依據音壓差所產生的振動板之振動,來使電性訊號產生 的麥克風單元(例如,參考專利文獻3 )。 [先前技術文獻] 201034476 [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2007-150507號公報 [專利文獻2]日本特開2〇〇4_2〇〇766號公報 [專利文獻3]日本特開2〇〇8_2589〇4號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 然而’在如同專利文獻3中所示一般地而進行麥克風 單元之開發(改良)時,係得知了:若是形成音道之部分 的零件數量增加’則會容易產生音響漏洩,而麥克風單元 之品質係劣化。又’零件數量之增加,在作業性上亦爲不 利’而期望能夠將零件數量減低地來形成麥克風單元。 因此’本發明之目的,係在於提供一種製造爲容易且 高品質之麥克風單元。 [用以解決課題之手段] 爲了達成上述之目的,本發明之麥克風單元,係具備 有:具有藉由音壓而振動之振動板’並將音壓變換爲電性 訊號之電性音響變換部、和將前述電性音響變換部作收容 之筐體、和具備有第1音孔及第2音孔,並被被覆在前述 筐體上之蓋體,該麥克風單元,其特徵爲:前述筐體,係 由被層積一體化之層積基板所成,在前述筐體處,係被設 置有:將前述電性音響變換部作載置,並與前述第1音孔 相通連之凹部空間、和將前述凹部空間之底面與前述第2 -6- 201034476 音孔相通連之中空空間’該麥克風單元,並具備有:從前 述第1音孔起經介於前述凹部空間而到達前述振動板之第 1面的第1音道、和從前述第2音孔起經介於前述中空空 間而到達前述振動板之身爲前述第1面的背面之第2面的 第2音道。 若藉由本構成’則麥克風單元,係爲根據施加在振動 板之兩面處的音壓差,來將音壓變換爲電性訊號之構成, 在存在有雜音之使用環境中,能夠將雜音除去並僅對於目 的之聲音作收音。而,由於將具備有振動板之電性音響變 換部作收容並被形成有第1音道及第2音道的筐體,係爲 經由層積基板而一體性的形成之構成,因此,能夠將構成 麥克風單元之零件數量減低,並減低音響漏洩之發生。因 此,若藉由本構成之麥克風單元,則能夠使麥克風特性成 爲高品質。又,藉由前述零件數量之減低,麥克風單元之 製造係爲容易,且能夠更進而對製造成本作抑制。 在上述構成之麥克風單元中,較理想,前述層積基板 ,係爲 LTCC ( Low Temperature Co-fired Ceramic)基板 。藉由採用此種構成,關於在設置於筐體處之配線圖案中 所使用的導體,係成爲易於選擇例如Ag或是Cu等之低電 阻的材質。又,若藉由本構成,則係容易將電性音響變換 部之線膨脹係數與筐體之線膨脹係數間的差縮小。藉由將 兩者之線膨脹係數縮小,就算是在對於電性音響變換部而 進行回銲安裝的情況時,亦能夠將施加於振動板處之不必 要的應力減低。 201034476 在上述構成之麥克風單元中,係亦可設爲:前述層積 基板之線膨脹係數’係爲3ppm/°C以上,5ppm/°C以下。 例如,當電性音響變換部係爲矽之MEMS晶片的情況時, 若是如此這般地構成,則能夠將電性音響變換部之線膨脹 係數與筐體之線膨脹係數間的差縮小。 在上述構成之麥克風單元中,較理想,前述電性音響 變換部,係爲 MEMS ( Micro Electro Mechanical System) 晶片。藉由此,而易於實現小型且高特性之麥克風單元。 在上述構成之麥克風單元中,係亦可設爲:在前述筐 體處,係被設置有對於前述電性音響變換部之位置作定位 的定位壁。若藉由本構成,則當在筐體內而將電性音響變 換部作安裝的情況時之定位係成爲容易,而麥克風單元之 製造係成爲容易。 在上述構成之麥克風單元中,係亦可設爲:更進而具 備有:對於藉由前述電性音響變換部所得到之電性訊號作 處理的電性電路部,前述電性電路部,係被載置於前述凹 部空間中。又,在上述構成之麥克風單元中,係亦可設爲 :前述筐體與前述蓋體,係被一體成形。 [發明之效果] 若藉由本發明,則能夠提供一種製造爲容易且高品質 之麥克風單元。 【實施方式】 -8- 201034476 以下’針對適用了本發明之麥克風單元的實施型態, 一面參考圖面一面作詳細說明,但是,在此之前,爲了易 於對本發明理解,先針對直到開發出本發明之麥克風單元 爲止的經緯作說明。 (本發明之開發經緯) 圖9’係爲對於在開發本發明之麥克風單元之前本發 明者們所開發之麥克風單元的構成作展示之分解立體圖。 又’圖1 〇,係爲在將圖9之麥克風單元作了組裝的狀態下 之槪略剖面圖。以下,將在圖9以及圖10中所展示之麥 克風單元,表示爲「先行開發之麥克風單元100」,並作 說明。 如同圖9以及圖10中所示一般,先行開發之麥克風 單元100’係具備有:第1基板101、和搭載有mems( Micro Electro Mechanical System)晶片 104 以及 ASIC (
Application Specific Integrated Circuit) 105 之第 2 基板 102'和以覆蓋MEMS晶片104以及ASIC105的方式而被 配置在第2基板102上之蓋部103。 在第1基板101上,係被形成有溝部1011,該溝部 1 0 1 1,係被形成爲平面視之略矩形狀。 在搭載有MEMS晶片104以及ASIC105並被形成有 未圖不之電路圖案的第2基板102處,係被形成有第1開 口 1021 與第 2 開口 1 022。 蓋部103,係成爲平面視之略矩形狀之外形,於其之 -9 - 201034476 頂板1031處,係被形成有平面視之略橢圓形狀之2個的 音孔1032、1 033。另外,在蓋部103之內部側處,係被形 成有與第音孔1032相通連之第1空間部1034、和與第2 音孔1 0 3 3相通連之第2空間部1 0 3 5。 先行開發之麥克風單元1 00,例如係經由下述步驟所 成:在第1基板101上,將搭載有MEMS晶片104以及 ASIC 105之第2基板102作接合,接著,將蓋部103以被 覆第2基板102的方式來作配置,而將蓋部1〇3與第2基 板102作接合。 另外,被設置在第1基板101處之電極端子(未圖示 )、與被形成與第基板102之背面側處的電極端子(未圖 示),係經由銲錫接合或是導電糊等而被作電性接合。被 形成在第2基板1 02之上面側處的電路圖案、和被形成在 第2基板1〇2之背面側處的電路圖案,係藉由通過第2基 板102之中的貫通配線(未圖示),而被作電性連接。 藉由如同上述一般地來構成,而形成由第1音孔1032 以及第1空間部1 034所成並將音波導引至MEMS晶片 104之振動板的上面104 1a處之第1音道106。又, 係形成由第2音孔1 03 3、第2空間部1 03 5、第1開口 1021、溝部ion以及第2開口 1〇22所成並將音波導引至 MEMS晶片之振動板1041的下面1041b處之第2音 道107。而,藉由此構成’而得到從振動板1〇4之兩面來 施加音壓一般之構成’並能夠實現在存在有雜音之使用環 境下而將雜音除去並僅對於目的之聲音作收音的麥克風單 -10- 201034476 元。 但是’在先行開發之麥克風單元100中,係有 風特性(音響特性)並未到達能夠滿足之水準的問 針對此問題而作了努力檢討後,得知了:起因於第 101、第2基板102以及蓋部103之加工精確度等 空隙地將此些之零件作組裝一事係爲困難,而容易 響漏洩。而,亦得知了,此音響漏洩,會使麥克 100之音響特性劣化。本發明之麥克風單元,係爲 種問題點作解決者。 (本實施型態之麥克風單元) 針對本實施型態之麥克風單元的槪略構成,一 圖1〜圖7 —面作說明。 圖1,係爲對於本實施型態之麥克風單元的構 示之槪略立體圖。圖2,係爲圖1中之A-A位置的 φ 面圖。圖3’係爲當將本實施型態之麥克風單元的 去後的狀態下而從上方作俯視的情況時之槪略平面 4,係爲用以對於本實施型態之麥克風單元所具備 之製造例作說明的槪略剖面圖。圖5A、圖5B、圖 及圖5D,係爲用以對於本實施型態之麥克風單元 的筐體之製造例作說明的槪略平面圖。圖6,係爲 實施型態之麥克風單元所具備的MEMS晶片之構成 的槪略剖面圖。圖7,係爲用以對於本實施型態之 單元所具備的ASIC之電路構成作說明的圖。 著麥克 題。在 1基板 ,要無 產生音 風單元 對於此 面參考 成作展 槪略剖 蓋體除 圖。圖 的筐體 5C以 所具備 對於本 作展示 麥克風 -11 - 201034476 如同圖1〜圖3中所示一般,本實施型態之麥克風單 元1,係具備有:筐體11、和蓋體12、和MEMS晶片13 、以及 ASIC14。 筐體11’係具備有在上面而具備開口之略直方體狀的 外形,於其內側處,係被形成有空間,該空間,係能夠載 置MEMS晶片13以及ASIC14,並且能夠將音波導引至 MEMS晶片13之振動膜(振動板)132的上面132a以及 下面132b處。 詳細而言’在筐體11中,係被形成有當從上方而俯 視的情況時會成爲略矩形狀之凹部空間1 1 1 (參考圖2以 及圖3 )。在此凹部空間1 1 1中,係被載置有MEMS晶片 13以及ASIC14。又,在筐體1 1中,係被形成有中空空間 112,該中空空間112,係由從凹部空間ill之底面iiia (MEMS晶片13等之載置面)起而朝向下方延伸之空間 、和將此空間與上面相連接之剖面視之略L字狀的空間所 成(參考圖2)。 此筐體11,係由被層積一體化了的層積基板所成。 在本實施型態中,此層積基板,係被設爲 LTCC ( Low Temperature Co-fired Ceramic :低溫同時燒結陶瓷)基板 。在構成筐體11之層積基板處,係亦被形成有在使麥克 風單元1動作上係爲必要之配線圖案。 於此,參考圖4、圖5A、圖5B、圖5C以及圖5D, 而針對由層積基板所成之筐體1 1的製造例作說明。如圖4 中所示一般,麥克風單元1所具備之筐體11,係將外形尺 -12- 201034476 寸被設爲略同一之第1薄片(此薄片,係亦被稱爲綠帶( green-sheet) ) 21、第 2 薄片 22、第 3 薄片 23、第 4 薄 片24依序從下而上地作層積,並將此層積體一體化所成 。層積體之一體化,係經由將層積體以例如800°C〜900°C 程度來進行燒成,而進行之。在各薄片21〜24處,係以 能夠在層積一體化後的狀態下而得到凹部空間1 1 1、中空 空間112以及配線圖案的方式,而在層積前先開孔,並施 加圖案印刷。 9 在圖5A、圖5B、圖5C以及圖5D中,係展示有被形 成在各薄片21〜24處之孔以及配線。圖5A,係展示有第 1薄片21之上面,圖5B,係展示有第2薄片22之上面, 圖5C,係展示有第3薄片23之上面,圖5D,係展示有第 4薄片24之上面。另外,在圖5B、圖5C以及圖5D中, 係以使被載置在筐體11處之MEMS晶片13以及振動膜 132之間的位置關係成爲容易理解的方式,而將該些以虛 0 線來作表示。 如圖5A中所示一般,在第1薄片21處,係被形成有 通孔211、電極墊片212以及配線213。通孔211,係爲了 將被形成於第1薄片21之上下的電極墊片212(被形成於 第1薄片21之下的電極墊片係並未圖示)經由通路(via )來作連接而形成者。電極墊片212以及配線213,係爲 了能夠進行MEMS晶片13與ASIC14之間的連接、對於 ASIC14之電力的供給、從ASIC14而來之電性訊號的輸出 、以及GND連接,而被設置者。 -13- 201034476 如圖5B中所示一般,在第2薄片22處’係被形成有 通孔221、以及平面視之略矩形狀的貫通孔222。通孔221 ,係爲了形成立體電路而被設置。又,貫通孔222,係爲 了形成中空空間112而被設置。 如圖5C中所示一般,在第3薄片23處,係被形成有 通孔231、電極墊片232、配線233、以及平面視之略矩形 狀的貫通孔234、235。通孔231,係爲了形成立體電路而 被設置。電極墊片232,係爲了進行被形成在MEMS晶片 13或是ASIC14處的電極墊片之間的連接、或是爲了形成 立體電路,而被設置。貫通孔234、23 5,係爲了形成中空 空間1 1 2而被設置。 如圖5D中所示一般,在第4薄片24處,係被形成有 平面視之略矩形狀的貫通孔241、242。其中,貫通孔241 係爲了形成中空空間1 1 2而被設置者,貫通孔242係爲了 形成凹部空間1 1 1而被設置者。 另外,將4個的薄片21〜24層積一體化所成的層積 基板,係以設計爲使其之線膨脹係數成爲盡可能接近 MEMS晶片1 3之線膨脹係數的値爲理想。此係因爲,例 如在對於MEMS晶片1 3進行回銲安裝的情況時,若是層 積基板與MEMS晶片1 3之間的線膨脹係數之差爲大,則 起因於回銲時之加熱冷卻,會容易在MEMS晶片13處施 加殘留應力,而並不理想,故而,欲將被施加在此MEMS 晶片13處之殘留應力降低之故。在本實施型態中,由於 係將MEMS晶片13藉由矽來形成,因此,層積基板之線 201034476 膨脹係數,係以設爲3ppm/°C以上、5ppm/°C以下爲理想 〇 又’被形成在薄片21〜24處之電極墊片或是配線, 係以藉由身爲低電阻之導體的銀(Ag )或是銅(Cu )來形 成爲理想。 蓋體12,係如圖1以及圖2中所示一般,爲平面視之 略矩形狀的平板,並被形成有將上面與下面之間作貫通之 • 2個的貫通孔121、122。蓋體12之材質,係並未被特別 限定,但是,在本實施型態中,例如係使用有金屬或是陶 瓷等。又,當將蓋體12被覆在筐體11上的情況時,第1 貫通孔121係成爲與筐體11之凹部空間111相通連,而 第2貫通孔122係成爲與筐體11之中空空間112相通連 〇 2個的貫通孔121、122,係作爲音孔而被設置者,於 以下,將其中一方表現爲第1音孔,並將另外一方表現爲 φ 第2音孔。此第1音孔121以及第2音孔122之形狀,在 本實施型態中,係設爲略橢圓形狀之長孔,但是,係並不 被限定於此,而亦可作適宜之變更。 另外,若是第1音孔121與第2音孔122之間的中心 間距離(參考圖1 )過短,則施加在振動膜13 2之上面 13 2a與下面132b處的音壓之差係會變小,而使振動膜 132之振幅變小’從ASIC14所輸出之電性訊號的SNR ( Signal to Noise Ratio)係變差。因此,第1音孔121與第 2音孔1 22之間的距離,係以具有某種程度之大小爲理想 -15- 201034476 。另一方面,若是此中心間距離L變得過大’則從音源所 發出之音波的通過第1音孔121以及第2音孔122而到達 振動膜1 32爲止之時間差(亦即是相位差)係變大’而雜 音除去性能係降低。因此’第1音孔121與第2音孔122 間之中心間距離L ’係以設爲4mm以上6mm以下爲理想 ,更理想,係爲5mm左右。 針對被載置於筐體11之凹部空間111中的MEMS晶 片13之構成,參考圖6並作說明。MEMS晶片13,係具 備有:絕緣性之基底基板131、和振動膜132、和絕緣膜 133、和固定電極134,並形成電容器型之麥克風。另外, 此MEMS晶片13,係使用半導體製造技術而被製造,在 本實施型態中,係使用矽而形成之。另外,此MEMS晶片 1 3,係爲本發明之電性音響變換部的實施型態。 在基底基板131上,係被形成有平面視之略圓形狀之 開口 1 3 1 a,藉由此,從振動膜1 32之下部側而來的音波, 係成爲到達振動膜132處。被形成在基底基板131之上的 振動膜132,係爲接受音波而振動(在上下方向振動)之 薄膜,並具備有導電性,而形成電極之其中一端。 固定電極134’係以挾持著絕緣膜133並與振動膜 132相對向的方式而被作配置。藉由此,振動膜i 32與固 定電極134係形成電容。另外,在固定電極134處,係以 能夠使音波通過的方式而被形成有複數之音孔134a,從振 動膜1 3 2之上部側而來的音波,係成爲到達振動膜丨3 2處 -16- 201034476 如此這般,MEMS晶片13,係成爲在振動膜132之上 面132a與下面13 2b處分別施加有音壓pf、音壓pb。其 結果,因應於音壓pf與音壓pb間之差,振動膜132係振 動,振動膜13 2與固定電極1 3 4間之間隔Gp係變化,而 振動膜1 32與固定電極1 34之間的靜電電容係變化。亦即 是,經由作爲電容型之麥克風而起作用的MEMS晶片13 ,而成爲能夠將入射之音波作爲電性訊號而取出。 • 另外,在本實施型態中,振動膜132係成爲較固定電 極134而更爲下方,但是,亦可採用相反之關係(振動膜 成爲上方,固定電極成爲下方之關係)的構成。 針對被載置於筐體1 1之凹部空間1 1 1中的AS IC14, 參考圖7並作說明。ASIC14,在本發明之電性電路部的實 施型態中,係身爲將根據在MEMS晶片13處之靜電電容 的變化所產生的電性訊號,在訊號放大電路143處而作放 大處理之積體電路。在本實施型態中,係以能夠將在 φ MEMS晶片13處之靜電電容的變化精密地作取得的方式 ,而設爲包含有充電泵電路141與OP放大器142之構成 。又,係以能夠對於訊號放大電路143之放大率(增益) 作調整的方式,而設爲包含有增益調整電路144之構成。 藉由AS 1C 14而被作了放大處理之電性訊號,係被輸出至 例如麥克風單元1所被作安裝之未圖示的安裝基板的聲音 處理部處,並被作處理。 由上述一般之零件所構成的麥克風單元1,係在經由 層積基板而被一體成形了的筐體11中,將MEMS晶片13 -17- 201034476 以及ASIC14作覆晶安裝,而後,將蓋體12被覆在筐體 11上並作接合,而完成之。蓋體12,例如係可經由接著 劑11來與筐體11作接合,亦可進行鉚接而與筐體U接 合。又,亦可並不將MEMS晶片1 3以及ASIC14作覆晶 安裝’而設爲例如使用導線接合來作安裝的構成等。 另外,被安裝於筐體11中之MEMS晶片13,係以將 被形成於凹部空間1 1 1之底面1 1 I a處的開口(此係指用 以形成中空空間112之開口)作覆蓋的方式而被配置。而 ,藉由此,如同藉由圖2之箭頭而模式性地展示一般,係 被形成有:從第1音孔1 2 1起經介於凹部空間1 1 1而到達 振動板132之上面(第1面)132a的第1音道2、和從第 2音孔1 22起經介於中空空間1 1 2而到達振動板1 32之下 面(第2面)132b的第2音道3。第1音道2與第2音道 3 ’係以使音波從第1音孔1 2 1而到達振動膜1 3 2之上面 132a的時間和音波從第2音孔122而到達振動膜132之下 面1 32b的時間成爲相等的方式來形成爲理想。 接下來,針對麥克風單元1之動作作說明。在動作的 說明之前,先針對音波之性質作敘述。音波之音壓(音波 之振幅),係與相距於音源之距離成反比。而,音壓,在 接近於音源之位置處,係急遽地衰減,並隨著遠離音源而 平緩地衰減。 例如,當將麥克風單元1適用在近接受話型之聲音輸 入裝置中的情況時,使用者之聲音係在麥克風單元1之近 旁而產生。因此,使用者之聲音,係在第1音孔121與第 18· 201034476 2音孔122之間大幅地衰減,在入射至振動膜132之上面 132a處的音壓和入射至振動膜132之下面132b處的音壓 之間,係出現有大的差距。 另一方面,背景雜音等之雜音成分,相較於使用者之 聲音,音源係存在於從麥克風單元1而遠離之位置處。因 此,雜音之音壓,在第1音孔121與第2音孔122之間係 幾乎不會衰減,在入射至振動膜132之上面122a處的音 $ 壓和入射至振動膜132之下面132b處的音壓之間,係幾 乎不會出現差距。 麥克風單元1之振動膜132,係經由同時入射至第1 音孔121與第2音孔122處的音波之音壓差而振動。如上 述一般,入射至振動膜132之上面132a與下面132b處的 雜音之音壓的差,由於係爲非常小,因此,係在振動膜 132處而被抵消。相對於此,入射至振動膜132之上面 132a與下面l32b處的使用者之聲音的音壓之差,由於係 φ 爲大’因此’使用者聲音係不會在振動膜132處而被抵消 ,並使振動膜1 3 2振動。 由此可以得知,若是藉由本實施型態之麥克風單元1 ,則振動膜1 32係能夠視爲僅藉由使用者之聲音而作振動 。因此,從麥克風單元1之AS 1C 14所輸出的電性訊號, 係可視爲將雜音(背景雜音等)作了除去的僅代表使用者 聲音之訊號。亦即是,若藉由本實施型態之麥克風單元1 ’則能夠以簡易之構成,來取得將雜音作了除去的僅代表 使用者聲音之電性訊號。 -19- 201034476 又,麥克風單元1’係將筐體11設爲由層積一體化了 的層積基板所成之構成。因此’相較於先前所開發之麥克 風單元100(參考圖9以及圖10),產生音響漏洩之可能 性係降低,而能夠得到高品質之麥克風特性。又,將構成 筐體11之零件數量降低,能夠降低材料成本,並且,製 造工程係成爲簡易,而亦能夠降低製造成本。 又,藉由將筐體11設爲亦包含有第2音道3之層積 一體化構造’能夠將筐體之機械性強度增加。因此, 亦能夠將構成筐體11之複數的薄片21〜24 (參考圖4) 之一部分或是全部的厚度抑制爲更薄。其結果,能夠謀求 麥克風單元1之薄型化。 (其他) 以上所示之實施型態,係僅爲其中一例,本發明之麥 克風單元’係並不被限定於以上所示之實施型態的構成。 亦即是’在不脫離本發明之目的的範圍內,針對以上所示 之實施型態的構成,亦可進行各種之變更。 例如,係可如同圖8中所示一般地變形。亦即是,在 圖8所示之麥克風單元中’係設爲以將被形成爲略直方體 狀之MEMS晶片13的外面作包圍的方式而設置有與 M EMS晶片13之外面相抵接的定位壁31之構成。此定位 壁31,係爲在筐體U上而被一體性的形成者。而,若藉 由本構成’則當在筐體11內而將MEMS晶片13作安裝的 情況時之定位係成爲容易,而麥克風單元之製造係成爲更 -20- 201034476 加容易。 又,在以上所示之實施型態中,係將筐體11與蓋體 12設爲了個別的零件。但是,係並不限定於此,針對蓋體 ,亦可藉由層積基板來構成,並設爲將筐體和蓋體一體成 形的構成。 又,在以上所示之實施型態中,係將構成筐體11之 層積基板(被作了層積一體化)設爲LTCC基板。但是, 係並不被限定於此構成,構成筐體之層積基板,係亦可爲 9 例如氧化鋁基板或是玻璃環氧基板等。但是,當將構成筐 體之層積基板設爲了 LTCC基板的情況時,作爲構成配線 圖案之導體,係成爲能夠使用低電阻之導體(Ag或Cu等 )。又,在使用LTCC基板的情況時,係易於使筐體1 1 之線膨脹係數接近於藉由矽所形成之MEMS晶片1 3的線 膨脹係數。而,若是如此這般地將兩者之線膨脹係數的差 縮小,則能夠將由於回銲時之加熱冷卻所施加在MEMS晶 φ 片13上之殘留應力降低,並能夠將在振動膜132處施加 不必要之應力的可能性降低。由此些之點而言,係以如同 本實施型態一般地而將構成筐體11之層積基板設爲LTCC 基板爲理想。 又,在以上所示之實施型態中,雖係將MEMS晶片 13與AS IC14藉由個別之晶片而構成,但是,被搭載於 ASIC14處之積體電路,係亦可爲在形成MEMS晶片13之 矽基板上而藉由單晶(Monolithic )所形成者。 又,在以上所示之實施型態中,雖係採用將音壓變換 -21 - 201034476 爲電性訊號的音響電性變換部設爲利用半導體技術所形成 的MEMS晶片13之構成,但是,係並不被限定於此構成 。例如,電性音響變換部,係亦可爲使用有電性膜之電容 器麥克風等。 又,在以上之實施型態中,作爲麥克風單元1所具備之 電性音響變換部(本實施型態之MEMS晶片13)的構成, 係採用了所謂的電容型麥克風。但是,本發明,在採用了電 容型麥克風以外之構成的麥克風單元中,亦可作適用。例如 ’在採用有動電型(Dynamic型)、電磁型(magnetic型) 、壓電型等之麥克風等的麥克風單元中,亦可適用本發明 〇 除此之外’麥克風單元之形狀,係並不被限定爲本實 施型態之形狀’不用說,亦可變更爲各種之形狀。 [產業上之利用可能性] 本發明之麥克風單元’例如,在行動電話或是收發機 (transceiver)等之聲音通訊機器、或是採用有對於所輸 入之聲音作解析的技術之聲音處理系統(聲音認證系統、 聲音辨識系統、指令產生系統、電子字典、翻譯機 '聲音 輸入方式之遙控器等)、或者是錄音機器或放大系統(擴 音器)、麥克風系統等之中,係爲合適。 【圖式簡單說明】 [圖1]對於本實施型態之麥克風單元的構成作展示之 -22- 201034476 槪略立體圖。 [圖2]圖1之A-A位置處的槪略剖面圖。 [圖3]當將本實施型態之麥克風單元的蓋體除去後的 狀態下而從上方作俯視的情況時之槪略平面圖。 [圖4]用以對於本實施型態之麥克風單元所具備的筐 體之製造例作說明的槪略剖面圖。 [圖5A]構成本實施型態之麥克風單元所具備的筐體之 0 第1薄片的上面圖。 [圖5B]構成本實施型態之麥克風單元所具備的筐體之 第2薄片的上面圖。 [圖5C]構成本實施型態之麥克風單元所具備的筐體之 第3薄片的上面圖。 [圖5D]構成本實施型態之麥克風單元所具備的筐體之 第4薄片的上面圖。 [圖6]對於本實施型態之麥克風單元所具備的MEMS φ 晶片之構成作展示的槪略剖面圖。 [圖7]用以對於本實施型態之麥克風單元所具備的 ASIC之電路構成作說明的圖。 [圖8]對於本實施型態之麥克風單元的變形例作展示 之圖。 [圖9]對於在開發本發明之麥克風單元之前本發明者 們所開發之麥克風單元的構成作展示之分解立體圖。 [圖1 0 ]在將圖9之麥克風單元作了組裝的狀態下之槪 略剖面圖。 -23- 201034476 【主要元件符號說明】 1 :麥克風單元 2 :第1音道 3 :第2音道 1 1 :筐體 12L :蓋體 13 : MEMS晶片(電性音響變換部) 14: ASIC (電性電路部) 3 1 :定位壁 1 1 1 :凹部空間 1 1 la :凹部之底面 1 1 2 :中空空間 121 :第1音孔 1 2 2 :第2音孔 132 :振動膜(振動板) 132a:振動膜之上面(第1面) 132b :振動膜之下面(第2面) -24-
Claims (1)
- 201034476 七、申請專利範圍: 1. 一種麥克風單元,係具備有:具有藉由音壓而振動 之振動板’並將音壓變換爲電性訊號之電性音響變換部、 和將前述電性音響變換部作收容之筐體、和具備有第i音 孔及第2音孔,並被被覆在前述筐體上之蓋體, 該麥克風單元,其特徵爲: 前述筐體,係由被層積一體化之層積基板所成, 在前述筐體處,係被設置有:將前述電性音響變換部 作載置,並與前述第1音孔相通連之凹部空間、和將前述 凹部空間之底面與前述第2音孔相通連之中空空間, 該麥克風單元,並具備有:從前述第1音孔起經介於 前述凹部空間而到達前述振動板之第1面的第1音道、和 從前述第2音孔起經介於前述中空空間而到達前述振動板 之身爲前述第1面的背面之第2面的第2音道。 2. 如申請專利範圍第1項所記載之麥克風單元,其中 ^ ,前述層積基板,係爲 LTCC ( Low Temperature Co-fired Ceramic)基板。 3. 如申請專利範圍第1項所記載之麥克風單元,其中 ,前述層積基板之線膨脹係數’係爲3PPm/ °C以上, 5ppm/°C 以下。 4. 如申請專利範圍第1項所記載之麥克風單元,其 中,前述電性音響變換部’係爲MEMS ( Mici*〇 Electro Mechanical System )晶片 ° 5 .如申請專利範圍第1項所記載之麥克風單元,其中 -25- 201034476 ,在前述筐體處,係被設置有對於前述電性音響變換部之 位置作定位的定位壁。 6 .如申請專利範圍第1項所記載之麥克風單元,其中 ,係更進而具備有:對於藉由前述電性音響變換部所得到 之電性訊號作處理的電性電路部,前述電性電路部,係被 載置於前述凹部空間中。 7 .如申請專利範圍第1項所記載之麥克風單元,其中 ,前述筐體與前述蓋體,係被一體成形。
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