TWI472234B - Microphone unit - Google Patents

Description

麥克風單元

本發明，係有關於將音壓(例如藉由聲音所產生)變換為電性訊號並輸出的麥克風單元。

從先前技術起，例如，在行動電話或是收發機(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類的聲音輸入裝置中，係適用有麥克風單元(例如，參考專利文獻1或2)。麥克風單元，係具備有將被輸入之聲音變換為電性訊號並輸出的功能。

圖17，係為對於先前技術之麥克風單元100的構成作展示之概略剖面圖。如圖17中所示一般，先前技術之麥克風單元100，係具備有：基板101、和被安裝於基板101處並將音壓變換為電性訊號之電性音響變換部102、和被安裝於基板101處並進行藉由電性音響變換部102所得到了的電性訊號之放大處理等的電性電路部103、和對於被安裝於基板101處之電性音響變換部102或是電性電路部103而保護其免於受到粉塵等之侵害的蓋體104。在蓋體104處，係被形成有音孔(貫通孔)104a，而外部之聲音係成為被導引至電性音響變換部102處。

另外，在圖17所示之麥克風單元100中，電性音響變換部102或是電性電路部103，係使用晶粒接合或是導線接合技術而作安裝。

在此種麥克風單元100中，係如同於專利文獻1中亦有所揭示一般，為了使電性音響變換部102或是電性電路部103不會受到從外部而來之電磁雜訊的影響，蓋體104一般係藉由具備有電磁遮蔽功能之材料所形成。又，如同於專利文獻2中所揭示一般，為了進行在電性音響變換部102或是電性電路部103中之電磁雜訊對策，係亦進行有：以將導電層埋設於絕緣層中的方式來將基板101藉由絕緣層與導電層而形成為多層，來進行電磁遮蔽。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2008-72580號公報

[專利文獻2]日本特開2008-47953號公報

然而，近年來，電子機器之小型化係日益進行，針對麥克風單元，亦期望其之小型、薄型化。因此，針對麥克風單元所具備之基板，係考慮有使用厚度為薄之薄膜基板(例如50μm左右或是其以下)。

但是，依據本發明者們之檢討，係得知了：當為了滿足薄型化，而在薄膜基板上形成導電圖案，並在此圖案上安裝了電性音響變換部的情況時，會產生麥克風單元之感度降低的問題。特別是，係得知了：當在電性音響變換部之近旁而廣範圍地設置了導電層的情況時，感度降低或是在電性音響變換部之振動板處產生縐折等的問題係容易發生。

圖18，係為用以對於在薄膜基板上將導電層作圖案化的情況時之先前技術中的問題點作說明之圖。於此，如圖18中所示一般，將薄膜基板201之厚度設為x(μm)，將導電層202之厚度設為y(μm)，將薄膜基板201之線膨脹係數設為a(ppm/℃)，並將導電層202之線膨脹係數設為b(ppm/℃)。又，將包含了導電層202之薄膜基板201的線膨脹係數設為β(ppm/℃)。

於此情況，在薄膜基板201之被設置有導電層202的部分處，下式(1)係成立。

β(x+y)=ax+by　(1)

故而，包含了導電層202之薄膜基板201的線膨脹係數β，係可如同式(2)一般地來表現。

β=(ax+by)/(x+y)　(2)

薄膜基板201，由於其之厚度(x)為薄，因此，如同由式(2)亦能夠明瞭一般，針對包含有導電層202之薄膜基板201的線膨脹係數(β)，導電層202所具有之線膨脹係數(b)的影響，係成為無法忽視。因此，若是在薄膜基板處而將導電層廣範圍地形成，則包含有導電層之薄膜基板的線膨脹係數，係成為相對於薄膜基板單體之線膨脹係數而大幅度的變化。特別是，若是在薄膜基板之電性音響變換部的近旁而將導電層廣範圍地形成，則此變化係變大。

但是，在麥克風單元100處之電性音響變換部102，係可設為例如藉由矽所形成的MEMS(Micro Electro Mechanical System)晶片。作為此MEMS晶片之對於基板的搭載方法，係存在有：由接著劑所致之晶粒接合、由焊接等所致之覆晶安裝等。在使用有表面安裝技術(SMT：Surface mount technology)之覆晶安裝的情況時，MEMS晶片係可經由回焊處理而安裝在基板101上。

若藉由覆晶安裝，則相較於如同晶粒接合以及導線接合一般之個別進行安裝處理的方法，由於係能夠將複數之晶片整批地作處理並生產，因此，係有著效率為佳之優點。當如此這般地將MEMS晶片作安裝的情況時，MEMS晶片與基板101上之導電層(導電圖案)係直接地被接合。因此，若是MEMS晶片之線膨脹係數與基板之線膨脹係數(CTE：Coefficient of Thermal Expansion)之間的差為大，則由於回焊處理時之溫度變化的影響，會成為容易在MEMS晶片處施加有應力。其結果，會有使MEMS晶片之振動板彎曲，並使麥克風單元之感度惡化的情形。有鑑於上述事態，被安裝有MEMS晶片之基板的線膨脹係數，係以設為與MEMS晶片之線膨脹係數同等程度為理想。

但是，當為了滿足薄型化而使用薄膜基板，並在該薄膜基板上形成導電圖案，且在此導電圖案上安裝了電性音響變換部的情況時，特別是若是構成為在電性音響變換部之近旁而廣範圍地設置導電層，則如同上述一般，包含有導電層之薄膜基板全體的實效性之線膨脹係數，係相對於薄膜基板單體之線膨脹係數而大幅度地變化。導電層，普通係為經由例如銅(其線膨脹係數，例如係為16.8ppm/℃)等之金屬而形成，相較於構成MEMS晶片之矽(其之線膨脹係數，係為3ppm/℃左右)等，係具有更大的線膨脹係數。因此，就算是使薄膜基板單體之線膨脹係數與MEMS晶片之線膨脹係數作了配合，包含有導電層之薄膜基板全體的實效性之線膨脹係數，亦會相較於MEMS晶片之線膨脹係數而變得相當大。由於此事，而會在回焊過程中對於MEMS晶片之振動板施加殘留應力，其結果，麥克風單元之感度係惡化，而有著無法得到所期望之麥克風特性的問題。

有鑑於上述之點，本發明之目的，係在於提供一種：能夠將對於振動板之應力變形有效地作抑制，而為薄型且高感度之高性能之麥克風單元。

為了達成上述目的，本發明之麥克風單元，係具備有：薄膜基板、和被形成於前述薄膜基板之兩基板面的至少其中一方處之導電層、和被安裝於前述薄膜基板，並包含有振動板，而將音壓變換為電性訊號之電性音響變換部，該麥克風單元，其特徵為：至少在前述電性音響變換部近旁之區域處，包含有前述導電層之前述薄膜基板的線膨脹係數，係成為在前述振動板之線膨脹係數的0.8倍以上2.5倍以下的範圍內。

若依據本構成，則由於係將麥克風單元所具備之基板設為薄膜基板，因此，麥克風單元之薄型化係為可能。並且，係對於設置在薄膜基板上之導電層的構成作適當的設定，而設為使包含有導電層之薄膜基板的線膨脹係數，成為在振動板之線膨脹係數的0.8倍以上2.5倍以下之範圍內。因此，能夠將對於振動板之應力作抑制，或是將振動板之張力緩和，而能夠得到高感度且高性能之麥克風單元。

在上述構成之麥克風單元中，亦可成為下述之構成：前述薄膜基板之線膨脹線數a、和前述導電層之線膨脹係數b、和前述振動板之線膨脹係數c，係滿足a＜c＜b之關係，包含有前述導電層之前述薄膜基板的線膨脹係數，係以成為與前述振動板之線膨脹係數c略相等的方式而被形成。

若依據本構成，則係能夠使施加在振動板處之應力近於0。亦即是，由於係能夠使從導電圖案而來之壓縮方向應力與從薄膜基板而來之拉張方向應力相抵消，因此，在回焊工程中之加熱後的冷卻時，係防止對於振動板而施加不必要之應力，而成為能夠以正常之振動模式來使其振動。故而，若依據本構成，則係成為能夠得到薄型且高性能之信賴性為高的麥克風單元。

在上述構成之麥克風單元中，係亦可設為下述之構成：前述薄膜基板之線膨脹係數a、和前述導電層之線膨脹係數b、和前述振動板之線膨脹係數c，係滿足c≦a＜b之關係，包含有前述導電層之前述薄膜基板的線膨脹係數，係成為在較前述振動板之線膨脹係數c的1.0倍更大且2.5倍以下之範圍內。

若依據本構成，則係對於設置在薄膜基板上之導電層的構成作適當的設定，而設為使包含有導電層之薄膜基板的線膨脹係數接近於振動板之線膨脹係數。因此，係防止在振動板處產生扭轉或是局部性之彎曲，而成為能夠使其以正常之振動模式來振動，又，藉由適當地使振動板之張力作緩和，能夠實現高性能且信賴性為高之麥克風。

在上述構成之麥克風單元中，係亦可設為下述之構成：前述導電層，係涵蓋前述薄膜基板之基板面的廣範圍而被形成。藉由此，係成為能夠對於電磁遮蔽效果充分地作確保。

在上述構成之麥克風單元中，係亦可設為下述之構成：前述電性音響變換部之前述振動板，係為藉由矽所形成。此種振動板，係可使用MEMS工法而得到。藉由此構成，能夠實現超小型且高特性之麥克風單元。

在上述構成之麥克風單元中，係亦可設為下述之構成：前述薄膜基板，係為藉由聚醯亞胺薄膜基材所形成。於此情況，係以使用線膨脹係數較矽更小之聚醯亞胺薄膜基材為理想。藉由此，係能夠以使從導電圖案而來之壓縮方向應力與從薄膜基板而來之拉張方向應力相抵消的方式來作控制，並使施加在振動板上之應力近於0。故而，係成為能夠得到在耐熱性上為優良、薄型且高性能之信賴性為高的麥克風單元。

在上述構成之麥克風單元中，較理想，前述導電層，係至少在一部份之區域處而成為網格狀之導電圖案。

若依據本構成，則就算是在廣範圍地形成導電層的情況時，亦能夠對於包含有導電層之薄膜基板的線膨脹係數相對於薄膜基板單體之線膨脹係數而大幅度地偏移一事作抑制。又，由於係能夠將導電層廣範圍地形成，因此，係能夠將電磁遮蔽效果提升。並且，由於包含有導電層之薄膜基板的線膨脹係數係為接近於電性音響變換部的線膨脹係數之值，因此，係能夠對於經由回焊處理等之加熱冷卻工程而對電性音響變換部施加不必要之殘留應力一事作抑制。

又，在前述網格狀之導電圖案係被形成於前述薄膜基板之兩基板面處的構成中，係亦可成為下述之構成：被形成於其中一面處之前述網格狀的導電圖案、和被形成於另外一面處之前述網格狀的導電圖案，其位置關係係成為相互偏移了的關係。

若依據本構成，則能夠將網格狀之導電圖案在薄膜基板之廣範圍處形成，並且能夠實質性地將網格之間隔(節距)縮窄。因此，係能夠將電磁遮蔽效果提升。

在上述構成之麥克風單元中，前述網格狀之導電圖案，係亦可為接地連接用之配線圖案。藉由此，係能夠設為使網格狀之導電圖案具備有作為GND配線之功能以及電磁遮蔽功能的兩者。

在上述構成之麥克風單元中，係亦可設為下述之構成：前述電性音響變換部，係在前述薄膜基板處被作覆晶安裝。當在薄膜基板上而將電性音響變換部作覆晶安裝的情況時，特別是薄膜基板之線膨脹係數與電性音響變換部之線膨脹係數之間的差之對於麥克風單元的性能所賦予之影響係容易變大。因此，本構成，係為有效。

在上述構成之麥克風單元中，係亦可設為下述之構成：前述電性音響變換部與前述導電層，係在距離前述振動板之中心的距離為相等之複數的場所處而被作接合。而，在此構成中，係亦可設為：前述電性音響變換部，係被形成為平面視之略矩形狀，前述複數之接合部，係被形成於前述電性音響變換部之四角隅處。藉由如此這般地來構成，而易於將施加於電性音響變換部處之殘留應力降低。

在上述構成之麥克風單元中，係亦可設為：前述網格狀之導電圖案與前述電性音響變換部，係以平面視之而並不重疊的方式而被作配置。藉由如此這般地來構成，而能夠將施加於電性音響變換部處之殘留應力降低。

若依據本發明，則能夠提供一種：能夠將對於振動板之應力變形有效地作抑制，而為薄型且高感度之高性能之麥克風單元。

以下，參考圖面，對於適用了本發明之麥克風單元實施形態作詳細說明。

圖1，係為對於本實施型態之麥克風單元的構成作展示之概略立體圖。圖2，係為圖1中之A-A位置的概略剖面圖。如同圖1以及圖2中所示一般，本實施型態之麥克風單元1，係具備有：薄膜基板11、和MEMS(Micro Electro Mechanical System)晶片12、和ASIC(Application Specific Integrated Circuit)13、和遮蔽蓋體14。

薄膜基板11，例如係使用聚醯亞胺等之絕緣材料所形成，並具備有50μm左右之厚度。另外，薄膜基板11之厚度，係並不被限定於此，而可適宜作變更，例如亦可設為較50μm更薄。又，薄膜基板11，係以使其之線膨脹係數與MEMS晶片12之線膨脹係數間的差縮小的方式而被形成。具體而言，由於係將MEMS晶片12設為由矽晶片所成之構成。因此，係以接近其之線膨脹係數2.8ppm/℃的方式，來將薄膜基板11之線膨脹係數設為例如0ppm/℃以上5ppm/℃以下。

另外，作為具備有上述一般之線膨脹係數的薄膜基板，例如，係可使用東洋紡績股份有限公司製之XENOMAX(登記商標，線膨脹係數0～3ppm/℃)或是荒川化學工業股份有限公司製之POMIRAN(登記商標，線膨脹係數4～5ppm/℃)等。又，欲將薄膜基板11與MEMS晶片12間之線膨脹係數的差縮小的原因，係在於：在進行回焊處理等時，為了將由於兩者之線膨脹係數之差所導致的在MEMS晶片12(更詳細而言，MEMS晶片12所具備之後述的振動板)處所產生之不必要的應力盡可能的降低之故。

在薄膜基板11處，由於係將MEMS晶片12以及ASIC13作安裝，因此，係為了形成電路配線之目的或是為了獲得電磁遮蔽功能之目的，而被形成有導電層(於圖1以及圖2中係並未圖示)。關於此導電層之詳細內容，係於後述。

MEMS晶片12，係為包含有振動板並將音壓變換為電性訊號之電性音響變換部的實施形態。如同上述一般，在本實施形態中，MEMS晶片12係經由矽晶片所形成。如圖2中所示一般，MEMS晶片12，係具備有：絕緣性之基底基板121、和振動板122、和絕緣層123、和固定電極124，並形成電容器型之麥克風。

在基底基板121處，係被形成有平面視之略圓形狀的開口121a。被形成在基底基板121之上的振動板122，係為接受音波而振動(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124，係以挾持著絕緣層123並與振動板122相對向的方式而被作配置。藉由此，振動板122與固定電極124係形成電容。另外，在固定電極124處，係以能夠使音波通過的方式而被形成有複數之音孔，從振動板122之上部側而來的音波，係成為到達振動板122處。

若是從振動板122之上面而施加音壓，則由於振動板122係振動，因此，振動板122與固定電極124間之間隔係變化，而振動板122與固定電極124之間的靜電電容係變化。故而，經由MEMS晶片12，能夠將音壓變換為電性訊號並取出。

另外，作為電性音響變換部之MEMS晶片的構成，係並不被限定於本實施形態之構成。例如，在本實施型態中，振動板122係成為較固定電極124而更為下方，但是，亦可採用與此相反之關係(振動板成為上方，固定電極成為下方之關係)的構成。

ASIC13，係身為對於根據在MEMS晶片12處之靜電電容的變化所取出的電性訊號而進行放大處理之積體電路。ASIC13，係亦能夠以可將在MEMS晶片12處之靜電電容的變化精密地作取得的方式，而設為包含有充電泵電路與放大器之構成。藉由ASIC13而被作了放大處理之電性訊號，係經介於麥克風單元1所被作安裝之安裝基板，而被輸出至麥克風單元1之外部。

遮蔽蓋體14，係為了不會使MEMS晶片12或是ASIC13受到由於從外部而來之電磁雜訊所導致之影響，並進而為了不會使MEMS晶片12或是ASIC13受到粉塵等的影響，而被設置。遮蔽蓋體14，係為具有略直方體狀之空間的箱狀體，並以將MEMS晶片12以及ASIC13作覆蓋的方式而被配置，且被與薄膜基板11相接合。遮蔽蓋體14與薄膜基板11間之接合，例如係可使用接著劑或是銲錫等而進行。

在遮蔽蓋體14之頂板處，係被形成有平面視之略圓形狀的貫通孔14a。藉由此貫通孔14a，能夠將在麥克風單元1外部所發生之聲音導引至MEMS晶片12之振動板122處。亦即是，貫通孔14a係作為音孔而起作用。此貫通孔14a之形狀，係並非被限定於本實施形態之構成，而可適宜作變更。

接著，針對被形成於薄膜基板11處之導電層的詳細內容，一面參考圖3A以及圖3B一面作說明。圖3A以及圖3B，係為用以對於本實施形態之被形成在麥克風單元所具備的薄膜基板上之導電層的構成作說明之圖，圖3A係為從上俯視薄膜基板11的情況時之平面圖，圖3B係為從下方觀察麥克風單元11的情況時之平面圖。如同圖3A以及圖3B中所示一般，在薄膜基板11之兩基板面(上面以及下面)處，係被形成有例如經由銅或鎳、該些之合金等之金屬而形成的導電層15、16。

另外，在圖3A中，係為了使理解更加容易，而亦以虛線來將MEMS晶片12(被形成為平面視之略矩形狀)作展示。特別是，圓形狀之虛線，係對於MEMS晶片12之振動板122的振動部分作展示。

在被形成於薄膜基板11之上面的導電層15處，係包含有：用以將藉由MEMS晶片12所產生了的電性訊號取出之輸出用墊片151a、和用以將MEMS晶片12接合於薄膜基板11處之接合用墊片151b。在本實施形態中，MEMS晶片12係被作覆晶安裝。在覆晶安裝中，對於薄膜基板之輸出用墊片151a以及接合用墊片151b之部分，係使用網版印刷等而將銲錫糊作轉印，並於其上而使被設置在MEMS晶片12處之未圖示的電極端子相對向，而作搭載。而後，藉由進行回焊處理，輸出用墊片151a，係被與形成於MEMS晶片12處之未圖示的電極墊片作電性接合。輸出用墊片151a，係與被形成在薄膜基板11之內部的未圖示之配線相連接。

接合用墊片151b，係被形成為框邊狀，但是，設為此種構成之原因，係如同下述一般。若是將接合用墊片151b形成為框邊狀，則在MEMS晶片12被覆晶安裝於薄膜基板11之狀態(例如被作了銲錫接合之狀態)下，能夠成為不會使聲音從MEMS晶片12之下面而漏洩至開口部121a(參考圖2)處。亦即是，係為了得到音響漏洩防止功能，而將接合用墊片151b設為了框邊狀。

又，此接合用墊片151b，係被與薄膜基板11之GND(接地，此係該當於如同後述一般之網格狀的導電圖案153)直接作電性連接，而亦擔負有將MEMS晶片12之GND與薄膜基板11之GND作連接的功用。

另外，在本實施形態中，係設為將用以把MEMS晶片12接合固定在薄膜基板11處之接合用墊片(接合部)151b以連續為框邊狀之環而形成的構成，但是，係並不被限定於此構成。例如，關於接合用墊片151b，係亦可設為如同圖4A、圖4B中所示一般之構成。圖4A，係為對於將MEMS晶片接合固定在薄膜基板上之接合部的構成之第1其他形態作展示之圖，圖4B，係為對於將MEMS晶片接合固定在薄膜基板上之接合部的構成之第2其他形態作展示之圖。

在第1其他形態中，接合用墊片151b係在與MEMS晶片12之四角隅相對應的位置處被分割為複數而作設置。在此構成中，接合用墊片151b之形狀，係並未被特別限定，但是，係可設為平面視之略L字狀。

又，在第2其他形態中，係成為：在本實施形態中之框邊狀的接合用墊片151b(參考圖3)中，將四角隅作為接合用墊片151b而殘留之構成(被設置有合計4個的接合用墊片151b之構成)。在第1以及第2其他形態之兩者中，均係具有下述之特徵：亦即是，係在距離振動板122之中心的距離為相等之複數的場所處而被作接合固定。

相較於設為如同本實施形態一般之連續為框邊狀地相連接之接合用墊片151b(參考圖3)的情況，在設為如同第1以及第2其他形態一般之將接合用墊片151b分割為複數的構成時，能夠更進一步地將由於回焊處理時之加熱冷卻而施加在MEMS晶片12(特別是振動板122)處之殘留應力降低。並且，係使施加在振動板122處之應力成為均一，而成為能夠以正常之振動模式來振動，並能夠得到高性能且信賴性為高之麥克風單元。

因此，在為了將由於回焊處理時之加熱冷卻所施加於MEMS晶片12處之殘留應力降低的目的上，係以設為如同上述之第1以及第2其他形態一般地在薄膜基板11上設置被以挾持振動板122之中央部的方式而略對稱配置之複數的接合用墊片，並將MEMS晶片12接合於薄膜基板11上的構成為理想。而，在上述之降低殘留應力的目的下，從振動板122起直到接合用墊片151b為止之距離，係以盡可能的遠離為理想，又以如同圖4A以及圖4B一般地在MEMS晶片12之四角隅處作接合的構成為更理想。藉由此，而降低施加在振動板122處之殘留應力，並能夠將麥克風單元1之感度劣化更有效地作抑制。

另外，當如同第1其他形態或是第2其他形態一般，將接合用墊片設為由複數所成之構成的情況時，雖然會成為無法得到上述之音響漏洩防止功能，但是，只要因應於必要而另外設置密封構件即可。又，以上之關於接合用墊片151b的記載，不僅是在麥克風單元中使用有薄膜基板的情況，就算是在使用有玻璃環氧基板(例如FR-4)等之低價的硬基板的情況時，亦可作適用。

又，當為了防止音響漏洩而成為需要連續連結之接合用墊片151b的情況時，藉由將接合用墊片151b設為與振動板122略同形狀，能夠使施加在振動板122處之應力成為均一。例如，當振動板為圓形的情況時，係以將接合用墊片151b設為與振動板同心之圓形狀為理想。當振動板為矩形的情況時，係以將接合用墊片151b亦設為相似之矩形形狀為理想。

回到圖3A，在被形成於薄膜基板11之上面的導電層15處，係包含有：用以將從MEMS晶片12而來之訊號輸入至ASIC13處之輸入用墊片152a、和用以將ASIC13之GND與薄膜基板111的GND153相連接之GND連接用墊片152b、和用以將電源電力輸入至ASIC13處之電源電力輸入用墊片152c、和用以將藉由AISC13而處理後之訊號輸出的輸出用墊片152d。此些之電極墊片152a～152d，係與被形成在ASIC13處的電極墊片經由覆晶安裝而被作電性連接。

輸入用墊片152a，係與被形成在薄膜基板11之內部的未圖示之配線相連接，並與上述之輸出用墊片151a電性連接。藉由此，而使MEMS晶片12與ASIC13之間的訊號之授受成為可能。

另外，在本實施形態中，雖係成為藉由被設置在薄膜基板11之內部的配線來將輸出用墊片151a與輸入用墊片152a作電性連接之構成，但是，係並不被限定於此。例如，亦可藉由被設置在薄膜基板11之下面的配線，來將兩者相連接。又，當將接合用墊片151b例如如同圖A或是圖4B一般地而構成的情況時，亦可藉由被設置在薄膜基板11之上面的配線來將兩者作接合。

在薄膜基板11處，係涵蓋於MEMS晶片12所被安裝之正下方的廣範圍，而被形成有導電圖案153(其詳細內容係於後述)。當如同本實施形態之麥克風單元一般地而涵蓋薄膜基板之廣範圍地形成導電圖案(導電層)的情況時，在考慮到相對於振動板122之應力變形時，係有必要對於包含有導電層之薄膜基板的線膨脹係數作考慮。針對此點，以下，一面參考圖5～圖11，一面作詳細說明。

圖5A以及圖5B，係為用以針對包含有導電層之薄膜基板的線膨脹係數而作說明之模式圖，圖5A係為概略剖面圖，圖5B係為從上方俯視的情況時之概略平面圖。如同圖5A以及圖5B中所示一般，對於在薄膜基板21上形成導電圖案(導電層)25，並在導電圖案25上將電性音響變換部22作接合的情況作考慮。電性音響變換部22之構成，係包含有：振動板222、和將振動板222作保持之基底基板221、和固定電極224。於此模式之情況中，主要係有必要對於下述之3點作考慮：i)薄膜基板21之線膨脹係數；ii)導電圖案25之線膨脹係數；iii)振動板222之線膨脹係數。

當使用MEMS(micro electro mechanical systems)技術而將振動板222藉由矽來形成的情況時，振動板222之線膨脹係數，例如係成為2.8ppm/℃。在薄膜基板21上之導電圖案25處，一般係使用有金屬材料，而線膨脹係數係分布在10～20ppm/℃附近，並成為較矽之線膨脹係數更大。作為導電圖案25，例如當使用了銅的情況時，線膨脹係數係為16.8ppm/℃。

薄膜基板21，係考慮到對於銲錫回焊之耐性，而多使用有聚醯亞胺等之耐熱性的薄膜。通常之聚醯亞胺的線膨脹係數，係為10～40ppm/℃，該值係依存於其之構造、組成而改變。最近，係開發有低線膨脹係數之聚醯亞胺薄膜而開發有接近於矽之值者(登記商標：POMIRAN，荒川化學工業股份有限公司製，4～5ppm/℃)，或是進而成為較矽之值為更小者(登記商標：XENOMAX，東洋紡績股份有限公司製，線膨脹係數0～3ppm/℃)等等。

於此，針對薄膜基板21之線膨脹係數為較振動板222之線膨脹係數更小的情況，亦即是針對(薄膜基板之線膨脹係數＜振動板之線膨脹係數＜導電圖案之線膨脹係數)之關係成立的情況作考慮。

為了在薄膜基板21上之導電圖案25處而將電性音響變換部22作覆晶安裝，係在接合電性音響變換部22之導電圖案25的部分處使用網版印刷等之手法來將銲錫糊作轉印，並將電性音響變換部22作搭載，而送至回焊工程。於此情況，在加熱後之冷卻時，於銲錫融點附近處銲錫31係固化，而電性音響變換部22與導電圖案25間之位置關係係被決定。當銲錫31固化前之熔融狀態時，在振動板222處係並未被施加有應力。但是，在冷卻過程中而固化後，導電圖案25係相較於振動板222而收縮量為更大，薄膜基板21係較振動板222而收縮量為更小。因此，起因於線膨脹係數差，如圖6中所示一般，導電圖案25係對於振動板222而產生壓縮方向應力，而薄膜基板21係對於振動板222而產生拉張方向應力。若是銲錫融點與室溫間之溫度差越大，則此所產生之應力係越大。

另外，圖6，係為用以對於當在圖5A以及圖5B所展示之模式中而薄膜基板之線膨脹係數為較振動板之線膨脹係數更小的情況時，施加在MEMS晶片所具備之振動板上的應力作說明之圖。

於此，被形成有導電圖案25之薄膜基板21，係成為2層之層積構造，對於薄膜基板21之厚度為x而線膨脹係數為a、導體圖案25之厚度為y而線膨脹係數為b的情況作考慮。相對於導體圖案25之厚度，包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數特性，係成為如同圖7一般。圖7之橫軸，係為相對於2層構造之全體厚度的導體層(導電圖案)之厚度比例y/(x+y)，縱軸係為2層構造之線膨脹係數。

於圖7中，係展示有：包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數，係因應於導電圖案25與薄膜基板21之厚度比例而改變，當導體圖案25之厚度比例為0時，線膨脹係數=a，當導體圖案25之厚度為1時，線膨脹係數=b。又，在縱軸上，展示有矽之線膨脹係數2.8ppm/℃。由此圖，可以得知：若是a＜2.8＜b之關係成立，則藉由將導體圖案25之厚度比例設為α，能夠使包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數與矽之線膨脹係數相一致。

圖8，係為對於包含了導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數(層積構造全體之CTE)、與對於振動板222之應力，其兩者間之關係作展示之圖表。藉由對於導體圖案25之厚度比例作適當的設定，並使包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數與矽之線膨脹係數相一致，能夠使被施加在振動板222處之應力近於0。亦即是，由於係能夠使從導體圖案25而來之壓縮方向應力與從薄膜基板21而來之拉張方向應力相抵消，因此，在回焊工程中之加熱後的冷卻時，係能夠防止對於振動板22而施加不必要之應力。藉由此，而成為能夠使振動板222以正常之振動模式來振動，並能夠實現高性能且信賴性為高之麥克風。

圖9，係為對於包含了導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數(層積構造全體之CTE)、與電性音響變換部22之感度，其兩者間之關係作展示之圖表。圖中係展示有：電性音響變換部22之感度最大值，係在層積構造全體之線膨脹係數為較矽之線膨脹係數略大之處而得到。如同上述一般，藉由對於導體圖案25之厚度比例作適當的設定(設為α，參考圖7)，並使包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數與矽之線膨脹係數相一致，能夠使被施加在振動板222處之應力近於0。換言之，此事係代表：藉由使導體圖案25之厚度比例從α而偏移，能夠意圖性地對於振動板222之張力作控制。

若是導體圖案25之厚度比例成為較圖7之α更小，則包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數，係成為較振動板222之線膨脹係數更小。於此情況，係從薄膜基板21而對於振動板222施加有拉張方向之應力。因此，振動板222之張力係變大，而感度係降低。故而，包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數，係以確保有振動板222之線膨脹係數c的至少0.8倍以上為理想。

又，由圖9可以得知，為了確保有當包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數為與振動板222之線膨脹係數(2.8ppm/℃)相等時以上之感度，包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數，係以設定為7ppm/℃(振動板之線膨脹係數的2.5倍)以下為理想。特別是，由於係最容易受到將包含振動板222之電性音響變換部22作安裝的導電圖案部之影響，因此，係以使此區域之線膨脹係數落入上述之範圍內的方式來設計為理想。

由以上，可以得知，藉由將包含有導電圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數，設為在振動板222之線膨脹係數c之值的0.8倍以上2.5倍以下之範圍內，能夠得到良好的感度特性。另外，隨著將導體圖案25之厚度比例設為較α更大一事，層積構造全體之線膨脹係數係變大，而能夠對於振動板222賦予壓縮方向之應力，並能夠使振動板222之張力減少。藉由此，而將相對於外部音壓之振動板222的位移增大，而能夠將電性音響變換部22之感度提升。因此，電性音響變換部22之感度最大值，係在層積構造全體之線膨脹係數為較矽之線膨脹係數略大之處而得到。

在上述2層之層積構造中，係對於將導體圖案25在薄膜基板21之全面上而形成者作了敘述。但是，導體圖案25，係亦有在薄膜基板21上作圖案化而形成的情況。於此情況，係可將在導體圖案25之厚度y處乘上了圖案之形成面積比例r後的值，視為實效性之厚度來處理。亦即是，亦可將相對於2層構造之全體厚度的導體層之厚度比例，視為ry/(x+ry)來作考慮。作為用以將導體圖案之形成面積比例r縮小的有效方法，係可將其設為網格構造。特別是，當為了作為電磁妨礙對策而將接地強化的目的，而欲配置平塗狀之接地的情況時，藉由將此設為網格構造，而能夠減少導體圖案之面積比例，並能夠得到與將導體厚度減少時同等之效果。

接著，針對薄膜基板21之線膨脹係數為振動板222之線膨脹係數以上的情況，亦即是針對(振動板之線膨脹係數≦薄膜基板之線膨脹係數＜導電圖案之線膨脹係數)之關係成立的情況作考慮。

為了在薄膜基板21上之導電圖案25處而將電性音響變換部22作覆晶安裝，係在接合電性音響變換部22之導電圖案25的部分處使用網版印刷等之手法來將銲錫糊作轉印，並將電性音響變換部22作搭載，而送至回焊工程。於此情況，在加熱後之冷卻時，於銲錫融點附近處銲錫31係固化，而電性音響變換部22與導電圖案25間之位置關係係被決定。當直到銲錫31固化為止之熔融狀態時，在振動板222處係並未被施加有應力。但是，在冷卻過程中而固化後，薄膜基板21係相較於振動板222而收縮量為同等或以上，而導電圖案25係較振動板222而收縮量為更大。因此，起因於線膨脹係數差，如圖10中所示一般，導電圖案25與薄膜基板21係均對於振動板222而產生壓縮方向應力。若是銲錫融點與室溫間之溫度差越大，則此所產生之應力係越大。

另外，圖10，係為用以對於當在圖5A以及圖5B所展示之模式中而薄膜基板之線膨脹係數為較振動板之線膨脹係數更大的情況時，施加在MEMS晶片所具備之振動板上的應力作說明之圖。

於此，被形成有導電圖案25之薄膜基板21，係成為2層之層積構造，對於薄膜基板21之厚度為x而線膨脹係數為a、導體圖案25之厚度為y而線膨脹係數為b的情況作考慮。相對於導體圖案25之厚度，包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數特性，係成為如同圖11一般。圖11之橫軸，係為相對於2層構造之全體厚度的導體層(導電圖案)之厚度比例y/(x+y)，縱軸係為2層構造之線膨脹係數。

於圖11中，係展示有：包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數，係因應於導電圖案25與薄膜基板21之厚度比例而改變，當導體圖案25之厚度比例為0時，線膨脹係數=a，當導體圖案25之厚度為1時，線膨脹係數=b。又，在縱軸上，展示有矽之線膨脹係數2.8ppm/℃。而，可以得知，包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數，當導體圖案25之厚度比例為0時，係最為接近矽之線膨脹係數，並隨著導體圖案25之厚度比例的增加，而逐漸從矽之線膨脹係數遠離。

故而，為了將施加在振動板222處之應力縮小，係期望將導體圖案25之厚度盡可能地變薄，並將圖案之形成面積比例r降低。另一方面，如同上述一般，藉由將層積構造全體之線膨脹係數意圖性地設為較振動板222之線膨脹係數更大，能夠對於振動板222賦予壓縮方向之應力，並能夠使振動板222之張力減少。藉由此，而將相對於外部音壓之振動板222的位移增大，而能夠將電性音響變換部22之感度提升。由實驗性之結果(參考圖9)，可以得知，藉由將包含有導體圖案25之薄膜基板21的線膨脹係數設為2.8ppm/℃以上7ppm/℃以下，能夠防止在振動板222處產生扭曲或是局部性之彎曲。特別是，由於係最容易受到將包含振動板222之電性音響變換部22作安裝的導電圖案部之影響，因此，係以使此區域之線膨脹係數落入上述之範圍內的方式來設計為理想。藉由此，而成為能夠使振動板222以正常之振動模式來振動，並能夠實現高感度且信賴性為高之麥克風。

在上述2層之層積構造中，係對於將導體圖案25在薄膜基板21之全面上而形成者作了敘述。但是，導體圖案25，係亦有在薄膜基板21上作圖案化而形成的情況。於此情況，係可將在導體圖案25之厚度y處乘上了圖案之形成面積比例r後的值，視為實效性之厚度來處理。亦即是，亦可將相對於2層構造之全體厚度的導體層之厚度比例，視為ry/(x+ry)來作考慮。作為用以將導體圖案之形成面積比例r縮小的主要方法，係可將其設為網格構造。特別是，當為了作為電磁妨礙對策而將接地強化的目的，而欲配置平塗狀之接地的情況時，藉由將此設為網格構造，而能夠減少導體圖案之面積比例，並能夠得到與將導體厚度減少時同等之效果。

於此，回到圖3A，在本實施形態之被形成於麥克風單元1所具備的薄膜基板11之上面的導電層15處，係包含有在薄膜基板11上而涵蓋廣範圍地被配置之網格狀的導電圖案153。此網格狀之導電圖案153，係具備有作為薄膜基板11的GND配線之功能以及電磁遮蔽功能的兩者。

為了得到電磁遮蔽功能，係以將作為GND配線而起作用的導電層在薄膜基板11之廣範圍處形成為理想，但是，當將平塗形態之GND配線在廣範圍而形成了的情況時，包含有導電層之薄膜基板11的線膨脹係數會變得過大。於此情況，薄膜基板11之線膨脹係數與MEMS晶片12之線膨脹係數間的差會變大，並如同上述一般地而變得容易在振動板122處施加應力。

因此，在本實施形態中，係將作為GND配線而起作用之導電層，設為網格狀之導電圖案153。若藉由此，則就算是將形成導電層之範圍設為廣範圍，亦能夠將導電部分(金屬部分)之比例降低。故而，能夠將施加於振動板處之殘留應力降低，同時能夠有效地得到電磁遮蔽功能。

圖12，係為對於本實施形態之被形成在麥克風單元1所具備的薄膜基板11上之網格狀的導電圖案153作擴大展示之擴大圖。如同圖12中所示一般，網格狀之導電圖案153，係將金屬細線ME形成為網狀所成。在本實施形態中，各金屬細線係以相互正交的方式而被形成，金屬細線ME間之節距P1、P2係為同一，而開口部分NM之形狀係成為正方形。金屬細線ME間之節距P1(P2)，例如係被設為0.1mm左右，在網格構造中之金屬細線ME的比例，例如係被設為50%左右或是此以下。

另外，在本實施形態中，雖係將金屬細線ME設為相互正交之構成，但是，係並不被限定於此，金屬細線ME係亦可設為相互傾斜地相交。又，金屬細線ME間之節距P1、P2，係並非一定需成為同一。又，金屬細線ME間之節距P1、P2，係以成為振動板122之振動部分的直徑(在本實施形態中，係為0.5mm左右)以下為理想。此係因為，為了將對於振動板122之殘留應力盡可能地降低，而欲對於薄膜基板內面之線膨脹係數的變動作抑制之故。又，在本實施形態中，雖係將金屬細線形成為網狀而得到網格構造，但是，係並不被限定於此構成，例如，亦可在平塗圖案上設置複數之平面視之略圓形狀的貫通孔，而得到網格構造。

再度回到圖3A，在被形成於薄膜基板11之上面的導電層15處，係包含有：第1中繼墊片154、和第2中繼墊片155、和第3中繼墊片156、和第4中繼墊片157、和第1配線158、以及第2配線159。

第1中繼墊片154，係經介於第1配線158而被與用以對於ASIC13供給電源電力之電源電力輸入用墊片152c作電性連接。第2中繼墊片155，係經介於第2配線159而被與用以將藉由ASIC13所處理後之訊號作輸出的輸出用墊片152d作電性連接。第3中繼墊片156與第4中繼墊片157，係被與網格狀之導電圖案153直接作電性連接。

參考圖3B，在被形成於薄膜基板11之下面的導電層16處，係包含有：第1外部連接用墊片161、和第2外部連接用墊片162、和第3外部連接用墊片163、和第4外部連接用墊片164。麥克風單元1，係被安裝於聲音輸入裝置所具備之安裝基板處而被作使用，但是，此時，此些之4個的外部連接用墊片161～164，係與被設置在安裝基板處之電極墊片等作電性連接。

第1外部連接用墊片161，係經介於被設置在薄膜基板11之上面的第1中繼墊片154與未圖示之貫通通孔，而被與用以從外部而對於麥克風單元1供給電源電力之電極墊片作電性連接。第2外部連接用墊片162，係經介於被設置在薄膜基板11之上面的第2中繼墊片155與未圖示之貫通通孔，而被與用以將藉由ASIC13所處理後的訊號輸出至麥克風單元1之外部而設置了的電極墊片作電性連接。進而，第3外部連接用墊片163以及第4外部連接用墊片164，係分別經介於被設置在薄膜基板11之上面的第3中繼墊片156、第4中繼墊片157與未圖示之貫通通孔，而被與用以和外部之GND相連接之電極墊片作電性連接。

另外，在本實施形態中，除了網格狀的導電圖案153之外，導電層15、16係藉由平塗圖案而被構成，但是，依存於情況，其他之部分亦可設為網格構造。

被形成在薄膜基板11處之導電層15、16的構成，係如同上述一般，但是，薄膜基板11，係由於形成有導電層15、16，因此，相較於薄膜基板11單體之情況，其線膨脹係數係變大。關於此點，較理想，係對於上述之導電圖案的對於薄膜基板之線膨脹係數所造成的影響作考慮，而以使藉由以下之式(3)所表現的包含有導電層15、16之薄膜基板11的線膨脹係數β成為振動板122之線膨脹係數的0.8倍以上2.5倍以下之範圍內的方式，來形成導電層15、16。更詳細而言，係可分為薄膜基板11之線膨脹係數為較振動板122之線膨脹係數更小的情況、以及薄膜基板11之線膨脹係數為振動板122之線膨脹係數以上的情況。在前者的情況中，係以使線膨脹係數β成為振動板122之線膨脹係數的0.8倍以上2.5倍以下之範圍的方式來形成導電層15、16為理想，在後者的情況中，係以使線膨脹係數β成為較振動板122之線膨脹係數的1.0倍更大且為2.5倍以下之範圍的方式來形成導電層15、16為理想。如此一來，能夠降低施加在振動板122處之殘留應力，而能夠製造出具有良好的麥克風特性之麥克風單元。

β=(ax+bry)/(x+ry)　(3)

a：薄膜基板之線膨脹係數

b：導電層之線膨脹係數

x：薄膜基板之厚度

y：導電層之厚度

r：導電層之圖案的形成面積比例

另外，當如同本實施形態一般地而在薄膜基板11之兩面處形成有導電層的情況時，圖案之形成面積比例r，例如係只要將被形成於下面之導電層16視為被形成於上面一般地來作處理(於此觀點下，上面之導電層的比例係成為增加)並導出即可。

若是導電層15、16之厚度過厚，則由於線膨脹係數係容易變大，因此，導電層15、16之厚度係以形成為較薄為理想。當薄膜基板11之線膨脹係數為振動板122之線膨脹係數以上的情況時，例如，導電層15、16之厚度係以設為薄膜基板11之厚度的1/5以下為理想。又，導電層15、16，係亦可為包含有電鍍之構成，但是，此電鍍亦以形成為較薄為理想，包含有電鍍之導電層15、16的厚度，係以設為薄膜基板11之厚度的1/5以下為理想。

於此，針對將包含了導電層15、16之薄膜基板11的線膨脹係數β以式(3)來表現的理由作說明。在本實施形態之麥克風單元1中，在薄膜基板11之基板面處，係存在有：被形成有導體(導電層15、16之導電部分)的部分、和並未被形成有導體之部分(於此，係包含有網格構造之開口部分)。因此，係將在導電層15、16之厚度y上乘算薄膜基板11上之導體的比例(該當於上述之r)而得到了的厚度(ry)之導體，視為被形成在薄膜基板11之單側的基板面全面上。

當如此這般而作了考慮的情況時，當將包含了導電層15、16之薄膜基板11的線膨脹係數設為β的情況時，以下之式(4)係成立。

β(x+ry)=ax+bry　(4)

對於此式(4)作變形，而能夠求取出上述之式(3)。

另外，在本實施形態中，係在薄膜基板11之內部，形成有將用以輸出藉由MEMS晶片12所產生了的電性訊號之輸出用墊片151a和ASIC13之輸入用墊片152a作電性連接的配線(導體)。因此，關於此導體，亦可使其包含在導電層中。但是，在包含有導電層15、16之薄膜基板11的線膨脹係數中，由於特別是從MEMS晶片12下部之導電圖案所受到的影響係為大，因此，亦可設為：僅限定於MEMS晶片12近旁之區域(其中係包含有僅包括將MEMS晶片12作安裝之圖案區域的情況或者是包括較其而略廣之區域的情況)，而對於導電層之構成或者是式(3)中之r值作決定。

以上所示之實施型態，係僅為其中一例，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，在以上所示之實施形態中，係設為將具備有作為GND配線之功能與電磁遮蔽功能的網格狀之導電圖案153僅設置於薄膜基板11之上面的構成。但是，係並不被限定於此構成，亦可設為將具備有上述之功能的網格狀之導電圖案僅設置在薄膜基板11之下面的構成，或者是設為設置在上面以及下面(兩面)之構成。經由在薄膜基板11之兩面處設置略同形狀同比例之網格狀的導電圖案，能夠將被形成有導電層之部分的偏差降低，而能夠對於薄膜基板11之彎曲作抑制。圖13，係對於在薄膜基板11之兩面處設置了網格狀之導電圖案的情況時之薄膜基板11之下面的構成有所展示，符號165，係代表網格狀之導電圖案。

而，當在薄膜基板11之兩面處設置網格狀之導電圖案的情況時，較理想，係如同圖14中所示一般，在上面之網格狀的導電圖案153(將金屬細線以實線來作表示之圖案)處、和在下面之網格狀的導電圖案165(將金屬細線以虛線來作表示之圖案)處，而使金屬細線之位置相偏開地作設置。藉由如此這般地構成，係能夠將網格狀之導電圖案在廣範圍處而形成，並且能夠實質性地將網格之間隔(節距)縮窄。因此，針對包含有導電層之薄膜基板的線膨脹係數，係能夠在對於其與薄膜基板單體的情況間之變動量作抑制的同時，亦能夠將電磁遮蔽效果提升。

又，在本實施形態中，係設為使將MEMS晶片12作接合之接合用墊片151b與網格狀之導電圖案153直接作電性連接之構成。但是，係並不被限定於此構成。亦即是，亦可如同圖15中所示一般，將網格狀之導電圖案153，設為並不配置在MEMS晶片12之正下方處的構成(網格狀之導電圖案153與MEMS晶片12係於平面視之而並不重疊的構成)，並採用將網格狀之導電圖案153與接合用墊片151b藉由連接圖案150來作連接之構成。

藉由如此這般而設為在MEMS晶片12之正下方並不配置網格狀之導電圖案153的構成，能夠將施加於MEMS晶片12之振動板122處的殘留應力降低。另外，當在薄膜基板11之下面亦設置導電層的情況時，此導電層與MEMS晶片12，係以使其在平面視之而不會重疊的方式來作設置為理想。

針對上述之連接圖案150，為了將施加於振動板122處之殘留應力降低，係以盡可能地變細(設為細線)為理想，例如，係以將其寬幅設為100μm以下為理想。

又，於上述，係展示有在對於MEMS晶片12之振動板122而僅從一方向來施加音壓的構成之麥克風單元1中適用了本發明之情況。但是，本發明，係並不被限定於此，例如，在從振動板122之兩面來施加音壓並經由音壓差來使振動板振動之差動麥克風單元中，係亦可作適用。

參考圖16A以及圖16B，對於本發明所能夠適用之差動麥克風單元的構成例作說明。圖16A以及圖16B，係為對於本發明所能夠適用之差動麥克風單元的構成例作展示之圖，圖16A係為對其構成作展示之概略立體圖，圖16B係為在圖16A中之B-B位置處的概略剖面圖。如同圖16A以及圖16B中所示一般，差動麥克風單元51，係具備有：第1基板511、和第2基板512、和蓋部513。

在第1基板511處，係被形成有溝部511a。被安裝有MEMS晶片12以及ASIC13之第2基板512，係具備有：被設置於振動板122之下面並將振動板122與溝部511a相通連之第1貫通孔512a、和被設置在溝部511a上部處之第2貫通孔512b。蓋部513，係具備有：在被覆蓋在第2基板512處的狀態下而形成將MEMS晶片12與ASIC13作包圍之空間的內部空間513a、和將內部空間513a與外部相通連之第3貫通孔513b、和與第2貫通孔512b相連接之第4貫通孔513c。

藉由此，在麥克風單元51之外部所產生的聲音，係依序經過第3貫通孔513b、內部空間513a並到達振動板122之上面。又，係依序經過第4貫通孔513c、第2貫通孔512b、溝部511a、第1貫通孔512a而到達振動板122之下面。亦即是，係從振動板122之兩面而施加音壓。

又，在以上所示之實施形態中，作為導電圖案，雖係以銅作為例子，但是，作為導電圖案，例如亦多所使用有銅、鎳、金之層積金屬構造，而亦可將導電圖案設為層積金屬構造。銅之線膨脹係數係為16.8ppm/℃，鎳之線膨脹係數係為12.8ppm/℃，而金之線膨脹係數係為14.3ppm/℃，雖係存在有若干的差異，但是相較於矽，係為較大之值。作為層積金屬全體之線膨脹係數，係可作為乘上了各別之厚度比例後的平均值而作概算。

又，在以上所示之實施型態中，係設為將MEMS晶片12或ASIC13作了覆晶安裝之構成。但是，本發明之適用範圍，係並不被限定於此。例如，在與圖17中所示之先前技術的構成相同之使用晶粒接合以及導電接合技術來將MEMS晶片或ASIC作安裝的麥克風單元中，係亦可適用本發明。

另外，當使用有上述之晶粒接合以及導電接合技術的情況時，係可將MEMS晶片12等經由接著劑而在低溫下來固定在薄膜基板11處。因此，由於被設置有導電層15、16之薄膜基板11與MEMS晶片12間的線膨脹係數之差所導致的在MEMS晶片12處所被施加之殘留應力，係被抑制。針對此點而言，可以說，係可將本發明相較於將MEMS晶片12在薄膜基板11上作覆晶安裝的構成之麥克風單元而更合適地作適用。

又，在以上所示之實施型態中，雖係將MEMS晶片12與ASIC13藉由個別之晶片而構成，但是，被搭載於ASIC13處之積體電路，係亦可為在形成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為電性訊號的音響電性變換部設為利用半導體技術所形成的MEMS晶片12之構成，但是，係並不被限定於此構成。例如，電性音響變換部，係亦可為使用有電性膜之電容器型的麥克風等。

又，在以上之實施型態中，作為麥克風單元1所具備之電性音響變換部(該當於本實施型態之MEMS晶片12)的構成，係採用了所謂的電容型麥克風。但是，本發明，係亦可適用在採用了電容型麥克風以外之構成的麥克風單元中。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。

除此之外，麥克風單元之形狀，係並不被限定為本實施型態之形狀，不用說，亦可變更為各種之形狀。

[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，係為合適。

1、51．．．麥克風單元

11．．．薄膜基板

12．．．MEMS晶片(電性音響變換部)

15、16．．．導電層

122．．．振動板

153、165．．．網格狀之導電圖案

[圖1]對於本實施型態之麥克風單元的構成作展示之概略立體圖。

[圖2]圖1之A-A位置處的概略剖面圖。

[圖3A]用以對於本實施形態之被形成在麥克風單元所具備的薄膜基板上之導電層的構成作說明之圖，且為從上俯視薄膜基板的情況時之平面圖。

[圖3B]用以對於本實施形態之被形成在麥克風單元所具備的薄膜基板上之導電層的構成作說明之圖，且為從下觀察薄膜基板的情況時之平面圖。

[圖4A]對於將MEMS晶片接合固定在薄膜基板上之接合部的構成之第1其他形態作展示之圖。

[圖4B]對於將MEMS晶片接合固定在薄膜基板上之接合部的構成之第2其他形態作展示之圖。

[圖5A]用以對於包含了導電層之薄膜基板的線膨脹係數作說明之剖面模式圖。

[圖5B]用以對於包含了導電層之薄膜基板的線膨脹係數作說明之上面模式圖。

[圖6]用以對於當在圖5A以及圖5B所展示之模式中而薄膜基板之線膨脹係數為較振動板之線膨脹係數更小的情況時，施加在MEMS晶片所具備之振動板上的應力作說明之圖。

[圖7]對於包含了導體圖案之薄膜基板的線膨脹係數特性作展示之圖表。

[圖8]對於包含了導體圖案之薄膜基板的線膨脹係數、與對於振動板之應力，其兩者間之關係作展示之圖表。

[圖9]對於包含了導體圖案之薄膜基板的線膨脹係數、與電性音響變換部之感度，其兩者間之關係作展示之圖表。

[圖10]用以對於當在圖5所展示之模式中而薄膜基板之線膨脹係數為較振動板之線膨脹係數更大的情況時，施加在MEMS晶片所具備之振動板上的應力作說明之圖。

[圖11]對於包含了導體圖案之薄膜基板的線膨脹係數特性作展示之圖表。

[圖12]對於本實施形態之被形成在麥克風單元所具備的薄膜基板上之網格狀的導電圖案作擴大展示之擴大圖。

[圖13]用以對於本實施形態之變形例作說明的圖。

[圖14]用以對於本實施形態之變形例作說明的圖。

[圖15]用以對於本實施形態之變形例作說明的圖。

[圖16A]對於被適用有本發明之麥克風單元的其他形態作展示之概略立體圖。

[圖16B]圖16A中之B-B位置處的概略剖面圖。

[圖17]對於先前技術之麥克風單元的構成作展示之概略立體圖。

[圖18]用以對於在薄膜基板之廣範圍處而將導電層作圖案化的情況時之先前技術中的問題點作說明之圖。

1．．．麥克風單元

11．．．薄膜基板

12．．．MEMS晶片(電性音響變換部)

13．．．ASIC

14．．．遮蔽蓋體

14a．．．貫通孔

121．．．基底基板

121a．．．開口部

122．．．振動板

123．．．絕緣層

124．．．固定電極

Claims (12)

1. 一種麥克風單元，係具備有：薄膜基板、和被形成於前述薄膜基板之兩基板面的至少其中一方處之導電層、和被安裝於前述薄膜基板，並包含有振動板，而將音壓變換為電性訊號之電性音響變換部，該麥克風單元，其特徵為：至少在前述電性音響變換部近旁之區域處，藉由下式所求出之包含有前述導電層之前述薄膜基板的線膨脹係數β，係成為在前述振動板之線膨脹係數的0.8倍以上2.5倍以下的範圍內，其中，β=(ax+bry)/(x+ry)，a為前述薄膜基板之線膨脹係數，b為前述導電層之線膨脹係數，x為前述薄膜基板之厚度，y為前述導電層之厚度，r為前述導電層之形成面積比例。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之麥克風單元，其中，前述薄膜基板之線膨脹係數a、和前述導電層之線膨脹係數b、和前述振動板之線膨脹係數c，係滿足a<c<b之關係，包含有前述導電層之前述薄膜基板的線膨脹係數，係以成為與前述振動板之線膨脹係數c略相等的方式而被形 成。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之麥克風單元，其中，前述薄膜基板之線膨脹係數a、和前述導電層之線膨脹係數b、和前述振動板之線膨脹係數c，係滿足c≦a<b之關係，包含有前述導電層之前述薄膜基板的線膨脹係數，係成為在較前述振動板之線膨脹係數c的1.0倍更大且2.5倍以下之範圍內。
4. 如申請專利範圍第1項乃至第3項中之任一項所記載之麥克風單元，其中，前述導電層，係涵蓋前述薄膜基板之基板面的廣範圍而被形成。
5. 如申請專利範圍第1項乃至第3項中之任一項所記載之麥克風單元，其中，前述電性音響變換部之前述振動板，係為藉由矽所形成。
6. 如申請專利範圍第1項乃至第3項中之任一項所記載之麥克風單元，其中，前述薄膜基板，係為藉由聚醯亞胺薄膜基材所形成。
7. 如申請專利範圍第1項乃至第3項中之任一項所記載之麥克風單元，其中，前述導電層，係至少在一部份之區域處而成為網格狀之導電圖案。
8. 如申請專利範圍第7項所記載之麥克風單元，其中，前述網格狀之導電圖案，係被形成於前述薄膜基板之兩基板面處。
9. 如申請專利範圍第8項所記載之麥克風單元，其中，被形成於其中一面處之前述網格狀的導電圖案、和被形成於另外一面處之前述網格狀的導電圖案，其位置關係係成為相互偏移了的關係。
10. 如申請專利範圍第7項所記載之麥克風單元，其中，前述網格狀之導電圖案，係為接地連接用之配線圖案。
11. 如申請專利範圍第1項乃至第3項中之任一項所記載之麥克風單元，其中，前述電性音響變換部，係在前述薄膜基板處而被作覆晶安裝。
12. 如申請專利範圍第1項乃至第3項中之任一項所記載之麥克風單元，其中，前述電性音響變換部與前述導電層，係在距離前述振動板之中心的距離為相等之複數的場所處而被作接合。