JP2008271426A - Acoustic sensor - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an acoustic sensor capable of acquiring stabilized acoustic characteristic, at a low cost. <P>SOLUTION: The acoustic sensor comprises an electrostatic capacity type acoustic sensor chip 10; a mounting board 31, where sound holes 33 for sound wave introduction are arranged in the thickness direction and the acoustic sensor chip 10, is mounted on one surface side of the mounting board 31 to cover the sound holes 33; and a cover 32 sealed with a cavity 34 formed on one surface side of the mounting board 31 for containing the acoustic sensor chip 10 and an IC chip 20 in a space with the mounting board 31. The acoustic sensor chip 10 is mounted on the mounting board 31, by using a porous sheet 40 blocking the sound holes 33 on one surface side of the mounting board 31 as die bonding material. The porous sheet 40 comprises a porous layer 41 having water-proofness, dust-proofness, and permeability and adhesive layers 42 and 43 prepared at each of both sides of thickness direction of the porous layer 41 and comprising opened regions corresponding to the sound holes 33. The porous sheet 40 is pasted and fixed to the mounting board 31 and the acoustic sensor chip 10 by the adhesive layers 42 and 43. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

Translated fromJapanese

本発明は、音響センサに関するものである。  The present invention relates to an acoustic sensor.

従来から、エレクトレットコンデンサマイクロホンに比べて耐環境性に優れた音響センサチップを備えた音響センサとして、図６や図７に示すように、シリコン基板を用いて形成された静電容量型の音響センサチップ１０’と、音響センサチップ１０’と協働するＩＣチップ２０’と、音響センサチップ１０’とＩＣチップ２０’とを収納するパッケージ３０’とを備えた音響センサが提案されている（例えば、特許文献１）。  Conventionally, as an acoustic sensor provided with an acoustic sensor chip having superior environmental resistance compared to an electret condenser microphone, a capacitive acoustic sensor formed using a silicon substrate as shown in FIGS. An acoustic sensor including achip 10 ′, anIC chip 20 ′ that cooperates with theacoustic sensor chip 10 ′, and apackage 30 ′ that houses theacoustic sensor chip 10 ′ and theIC chip 20 ′ has been proposed (for example, Patent Document 1).

上述の音響センサは、音響センサチップ１０’とＩＣチップ２０’とが一表面側に実装されたプリント配線板からなる実装基板３１’と、実装基板３１’の上記一表面側に実装基板３１’との間に音響センサチップ１０’およびＩＣチップ２０’を収納する形で封着されたカバー３２’とでパッケージ３０’が構成されており、カバー３２’において音響センサチップ１０’に対向する部位に、音響センサチップ１０’への音波導入用の音孔３３’が貫設され、当該音孔３３’が多孔質シート５０’により閉塞されている。なお、多孔質シート５０’は、多孔質層５１’と当該多孔質層５１’の厚み方向の一面側に設けられた接着層５２’とで構成されており、接着層５２’によりカバー３２’に固着されている。  The above-described acoustic sensor includes amounting substrate 31 ′ made of a printed wiring board in which anacoustic sensor chip 10 ′ and anIC chip 20 ′ are mounted on one surface side, and amounting substrate 31 ′ on the one surface side of themounting substrate 31 ′. Apackage 30 ′ is formed by acover 32 ′ sealed in such a manner as to accommodate theacoustic sensor chip 10 ′ and theIC chip 20 ′ therebetween, and a portion of thecover 32 ′ facing theacoustic sensor chip 10 ′. Further, asound hole 33 ′ for introducing a sound wave into theacoustic sensor chip 10 ′ is penetrated, and thesound hole 33 ′ is closed by theporous sheet 50 ′. Theporous sheet 50 ′ is composed of aporous layer 51 ′ and anadhesive layer 52 ′ provided on one surface side in the thickness direction of theporous layer 51 ′, and thecover 32 ′ is covered by theadhesive layer 52 ′. It is fixed to.

また、上述の音響センサは、実装基板３１’の上記一表面に、音響センサチップ１０’の背面側にキャビティ３４’を形成するための凹部３１ａ’が形成されている。
特表２００４−５３７１８２号公報Further, in the above-described acoustic sensor, arecess 31a ′ for forming acavity 34 ′ is formed on the one surface of themounting substrate 31 ′ on the back side of theacoustic sensor chip 10 ′.
JP-T-2004-537182

しかしながら、図６や図７に示した構成の音響センサでは、耐環境性を高めて安定した音響特性が得られるように、製造時に、カバー３２’の音孔３３’を閉塞する多孔質シート５０’をカバー３２’に貼着する工程が必要となり、コストが高くなってしまう。また、上記特許文献１には、シールドケースとして機能させるカバーに多孔質シートをインサート成形したものも記載されているが、この場合には、音孔の位置や形状などの設計変更がある度に多孔質シートをインサート成形したカバーを製造する必要があり、コストアップの原因となってしまう。また、上述の音響センサでは、キャビティ３４’の容積が大きいほど音響特性が向上するが、音響センサチップ１０’のチップサイズおよび実装基板３１’の厚みによりキャビティ３４’の容積が制限されてしまう。  However, in the acoustic sensor having the configuration shown in FIGS. 6 and 7, theporous sheet 50 that closes thesound hole 33 ′ of thecover 32 ′ is manufactured at the time of manufacture so as to obtain a stable acoustic characteristic by improving the environmental resistance. A process of sticking “to thecover 32” is required, which increases costs. Moreover, although the said patent document 1 describes what carried out insert molding of the porous sheet to the cover made to function as a shield case, in this case, whenever there is a design change, such as a position and a shape of a sound hole, It is necessary to manufacture a cover in which a porous sheet is insert-molded, which causes an increase in cost. In the acoustic sensor described above, the acoustic characteristics improve as the volume of thecavity 34 ′ increases. However, the volume of thecavity 34 ′ is limited by the chip size of theacoustic sensor chip 10 ′ and the thickness of themounting substrate 31 ′.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、低コストで安定した音響特性を得ることが可能な音響センサを提供することにある。  The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide an acoustic sensor capable of obtaining stable acoustic characteristics at low cost.

請求項１の発明は、静電容量型の音響センサチップと、音波導入用の音孔が厚み方向に貫設され音孔を覆うように音響センサチップが一表面側に実装された実装基板と、実装基板の前記一表面側に実装基板との間に音響センサチップを収納するキャビティが形成される形で封着されたカバーとを備え、音響センサチップは、実装基板の前記一表面側において音孔を閉塞する多孔質シートをダイボンド材として実装基板に実装されてなることを特徴とする。  The invention according to claim 1 is a capacitive acoustic sensor chip, and a mounting substrate on which the acoustic sensor chip is mounted on one surface side so that the sound holes for introducing sound waves penetrate in the thickness direction and cover the sound holes. And a cover sealed in a form in which a cavity for housing the acoustic sensor chip is formed between the mounting substrate and the one surface side of the mounting substrate, and the acoustic sensor chip is disposed on the one surface side of the mounting substrate. A porous sheet that closes the sound holes is mounted on a mounting substrate as a die bond material.

この発明によれば、音波導入用の音孔が実装基板の厚み方向に貫設され、音響センサチップが、実装基板の一表面側において音孔を閉塞する多孔質シートをダイボンド材として実装基板に実装されているので、製造時に音響センサチップのダイボンディング工程において多孔質シートをダイボンド材として使用でき、しかも、当該多孔質シートにより耐環境性を高めることができるので、別途に多孔質シートをカバーに貼着する工程が不要となり、低コストで安定した音響特性を得ることが可能となる。また、音波導入用の音孔が実装基板の厚み方向に貫設され、カバーが実装基板との間に音響センサチップを収納するキャビティが形成される形で封着されていることにより、キャビティの容積が音響センサチップのチップサイズに制限されることがないから、実装基板とカバーとで構成されるパッケージの小型化を図りながらもキャビティの容積を大きくすることができ、音響特性の向上を図れるという利点もある。  According to this invention, sound holes for introducing sound waves are provided in the thickness direction of the mounting substrate, and the acoustic sensor chip is formed on the mounting substrate using the porous sheet that closes the sound holes on one surface side of the mounting substrate as a die bond material. Since it is mounted, the porous sheet can be used as a die-bonding material in the die bonding process of the acoustic sensor chip at the time of manufacturing, and the environment resistance can be enhanced by the porous sheet, so the porous sheet is separately covered. The process of sticking to is unnecessary, and stable acoustic characteristics can be obtained at low cost. In addition, sound holes for introducing sound waves are provided in the thickness direction of the mounting substrate, and the cover is sealed so as to form a cavity for housing the acoustic sensor chip between the mounting substrate and the cavity. Since the volume is not limited by the chip size of the acoustic sensor chip, the volume of the cavity can be increased while reducing the size of the package composed of the mounting substrate and the cover, and the acoustic characteristics can be improved. There is also an advantage.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記多孔質シートは、多孔質層と、当該多孔質層の厚み方向の両面それぞれに設けられ前記音孔に対応する領域が開口された接着層とを有し、一面側の接着層により前記実装基板と固着され、他面側の接着層により前記音響センサチップと固着されてなることを特徴とする。  According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the porous sheet is provided on each of both surfaces of the porous layer and in the thickness direction of the porous layer, and the region corresponding to the sound hole is opened. And is fixed to the mounting substrate by an adhesive layer on one side, and is fixed to the acoustic sensor chip by an adhesive layer on the other side.

この発明によれば、前記実装基板へ前記音響センサチップを容易に実装することができる。  According to this invention, the acoustic sensor chip can be easily mounted on the mounting substrate.

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記多孔質層は、ポリテトラフルオロエチレンの多孔質体からなることを特徴とする。  According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the porous layer is made of a polytetrafluoroethylene porous body.

この発明によれば、耐環境性を高めることができる。  According to this invention, environmental resistance can be improved.

請求項４の発明は、請求項２または請求項３の発明において、前記接着層は、エポキシ系樹脂により形成されてなることを特徴とする。  According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the adhesive layer is formed of an epoxy resin.

この発明によれば、耐環境性を高めることができる。  According to this invention, environmental resistance can be improved.

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記実装基板は、厚み方向に貫通するベント孔が前記音孔から離れて設けられ、前記多孔質シートは、前記音孔とベント孔との両方を閉塞する大きさに形成されてなることを特徴とする。  According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the invention, the mounting board is provided with a vent hole penetrating in the thickness direction away from the sound hole, and the porous sheet includes the sound hole and It is formed in the size which obstruct | occludes both a vent hole.

この発明によれば、前記実装基板にベント孔が設けられていることにより、音響特性を安定させることができ、ベント孔を通して前記キャビティへ異物や水分などが侵入するのを防止でき、しかも、ベント孔を前記音孔とは別の多孔質シートにより閉塞する場合に比べて製造が容易になり、低コスト化を図れる。  According to the present invention, the mounting substrate is provided with a vent hole, so that the acoustic characteristics can be stabilized, and foreign matter and moisture can be prevented from entering the cavity through the vent hole. Compared with the case where the hole is closed with a porous sheet different from the sound hole, the manufacturing becomes easier and the cost can be reduced.

請求項１の発明では、低コストで安定した音響特性を得ることが可能になるという効果がある。  In the invention of claim 1, there is an effect that it is possible to obtain a stable acoustic characteristic at a low cost.

（実施形態１）
以下、本実施形態の音響センサについて図１〜図３を参照しながら説明する。(Embodiment 1)
Hereinafter, the acoustic sensor of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施形態の音響センサは、バルクマイクロマシニング技術などを利用して形成された静電容量型の音響センサチップ（マイクロホンチップ）１０と、音響センサチップ１０と協働するＩＣチップ２０と、音響センサチップ１０とＩＣチップ２０とを収納するパッケージ３０とを備えている。なお、ＩＣチップ２０には、音響センサチップ１０の出力信号からノイズを除去するノイズ除去回路や音響センサチップ１０の出力信号を増幅する増幅回路などが集積化されている。  The acoustic sensor according to the present embodiment includes a capacitive acoustic sensor chip (microphone chip) 10 formed using a bulk micromachining technique, anIC chip 20 that cooperates with theacoustic sensor chip 10, and an acoustic sensor. Apackage 30 that houses thechip 10 and theIC chip 20 is provided. TheIC chip 20 is integrated with a noise removal circuit that removes noise from the output signal of theacoustic sensor chip 10, an amplification circuit that amplifies the output signal of theacoustic sensor chip 10, and the like.

音響センサチップ１０は、図２に示すように、枠状（本実施形態では、矩形枠状）の支持部１１の内側に連続一体に形成されたダイヤフラム状の振動板部（可動板部）１２の背面側（図２（ｂ）における上面側）に絶縁層（例えば、シリコン酸化膜）からなる複数のスペーサ部１３を介して背板部（固定板部）１４が設けられ、振動板部１２と背板部１４との間に空間１６が形成されている。また、背板部１４には複数の排気孔（アコースティックホール）１５が厚み方向に貫設されており、振動板部１２の振動時に排気孔１５を空気が通過するようにしてある。したがって、振動板部１２が音波の圧力を受けて振動する際に振動板部１２と背板部１４との間の空間１６の媒質である空気により過度に制動を受けないようにすることができ、広い周波数帯域にわたる平坦な周波数特性と広いダイナミックレンジとを得ることが可能となる。なお、本実施形態における音響センサチップ１０は、厚み方向の中間部に埋込酸化膜（シリコン酸化膜）からなる絶縁膜を有するＳＯＩウェハとシリコンウェハとを互いの対向面の少なくとも一方に形成したシリコン酸化膜が介在する形で貼り合わせた後でシリコンウェハを所定厚さ（ここでは、背板部１４の設計厚さ）まで研磨した多層構造ウェハを用いて形成されており、ＳＯＩウェハの主表面側のシリコン層の一部により形成される振動板部１２に予め不純物をドーピングすることで振動板部１２に導電性を付与してあって、振動板部１２が可動電極を構成し、また、シリコンウェハの一部により形成される背板部１４に予め不純物をドーピングすることで背板部１４に導電性を付与してあって、背板部１４が固定電極を構成している。また、支持部１１および振動板部１２は、ＳＯＩウェハの他表面に、例えば誘導結合プラズマ型のエッチング装置を用いたドライエッチングにより凹所１７を設けることにより形成さている。なお、音響センサチップ１０の構造は特に限定するものではなく、例えば、振動板部１２に導電性を付与せずに導電性材料（例えば、アルミニウムなど）からなる可動電極を積層するとともに、背板部１４に導電性を付与せずに導電性材料（例えば、アルミニウムなど）からなる固定電極を積層するようにしてもよい。  As shown in FIG. 2, theacoustic sensor chip 10 includes a diaphragm-like diaphragm portion (movable plate portion) 12 formed continuously and integrally inside a frame-like (rectangular frame shape in this embodiment)support portion 11. A back plate portion (fixed plate portion) 14 is provided on the back surface side (the upper surface side in FIG. 2B) via a plurality ofspacer portions 13 made of an insulating layer (for example, a silicon oxide film). Aspace 16 is formed between theback plate portion 14 and theback plate portion 14. A plurality of exhaust holes (acoustic holes) 15 are provided in theback plate portion 14 in the thickness direction so that air passes through theexhaust holes 15 when thevibration plate portion 12 vibrates. Therefore, when thediaphragm 12 is vibrated by the pressure of the sound wave, it can be prevented from being excessively braked by the air that is the medium of thespace 16 between thediaphragm 12 and theback plate 14. It is possible to obtain a flat frequency characteristic and a wide dynamic range over a wide frequency band. In theacoustic sensor chip 10 according to the present embodiment, an SOI wafer and a silicon wafer having an insulating film made of a buried oxide film (silicon oxide film) in the middle in the thickness direction are formed on at least one of the opposing surfaces. It is formed by using a multilayer structure wafer in which a silicon wafer is polished to a predetermined thickness (here, the design thickness of the back plate portion 14) after being bonded together with a silicon oxide film interposed therebetween. Conductivity is imparted to thediaphragm 12 by doping impurities in thediaphragm 12 formed by a part of the silicon layer on the surface side, and thediaphragm 12 constitutes a movable electrode. Theback plate portion 14 formed of a part of the silicon wafer is previously doped with impurities to impart conductivity to theback plate portion 14, and theback plate portion 14 constitutes a fixed electrode.Further, thesupport portion 11 and thediaphragm portion 12 are formed by providing arecess 17 on the other surface of the SOI wafer, for example, by dry etching using an inductively coupled plasma type etching apparatus. Note that the structure of theacoustic sensor chip 10 is not particularly limited. For example, a movable electrode made of a conductive material (for example, aluminum) is laminated without imparting conductivity to thediaphragm portion 12, and the back plate A fixed electrode made of a conductive material (for example, aluminum) may be laminated without imparting conductivity to theportion 14.

上述の音響センサチップ１０では、ダイヤフラム状の振動板部１２に背板部１４が対向配置され振動板部１２に設けられた可動電極と背板部１４に設けられた固定電極とでコンデンサが形成されるから、振動板部１２が音波の圧力を受けることにより振動板部１２と背板部１４との間の距離が変化し、コンデンサの静電容量が変化する。したがって、振動板部１２および背板部１４に設けた図示しないパッド（以下、第１のパッドと称す）間に直流バイアス電圧を印加しておけば、第１のパッドの間には音波の圧力に応じて微小な電圧変化が生じるから、音波を電気信号に変換することができる。  In theacoustic sensor chip 10 described above, a capacitor is formed by a movable electrode provided on thediaphragm plate 12 and a fixed electrode provided on theback plate portion 14 with aback plate portion 14 opposed to the diaphragm-like diaphragm portion 12. Therefore, when thediaphragm 12 receives the pressure of sound waves, the distance between thediaphragm 12 and theback plate 14 changes, and the capacitance of the capacitor changes. Therefore, if a DC bias voltage is applied between pads (not shown) (hereinafter referred to as first pads) provided on thediaphragm 12 and theback plate 14, the pressure of the sound wave is generated between the first pads. Since a minute voltage change occurs in response to this, sound waves can be converted into electrical signals.

また、上述のパッケージ３０は、音響センサチップ１０の受波面１２ａへの音波導入用の音孔３３が厚み方向に貫設され音響センサチップ１０およびＩＣチップ２０が一表面側に実装されたプリント配線板からなる実装基板３１と、実装基板３１の上記一表面側に実装基板３１との間に音響センサチップ１０およびＩＣチップ２０を収納するキャビティ３４が形成される形で封着されたカバー３２とで構成されている。なお、ＩＣチップ２０は、必ずしもパッケージ３０内に収納しなくてもよく、ＩＣチップ２０の代わりに、音響センサチップ１０と協働する電子回路の電子部品をパッケージ３０に収納するようにしてもよい。また、音孔３３の開口形状は円形状であるが、円形状に限らず、例えば矩形状でもよい。  Thepackage 30 has a printed wiring in which asound hole 33 for introducing a sound wave into thewave receiving surface 12a of theacoustic sensor chip 10 is provided in the thickness direction, and theacoustic sensor chip 10 and theIC chip 20 are mounted on one surface side. Amounting substrate 31 made of a plate, and acover 32 sealed in such a manner that acavity 34 for housing theacoustic sensor chip 10 and theIC chip 20 is formed between themounting substrate 31 and themounting substrate 31 on the one surface side. It consists of TheIC chip 20 does not necessarily have to be stored in thepackage 30. Instead of theIC chip 20, an electronic component of an electronic circuit that cooperates with theacoustic sensor chip 10 may be stored in thepackage 30. . Moreover, although the opening shape of thesound hole 33 is circular, it is not limited to a circular shape, and may be a rectangular shape, for example.

実装基板３１の外周形状は矩形状であり、カバー３２は、金属製であって、一面開口した矩形箱状の形状に形成されており、実装基板３１の上記一表面側に、封止樹脂（例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂など）、導電性接着剤、半田などからなる封止部３６により封着されている。なお、本実施形態では、パッケージ３０が上述の実装基板３１とカバー３２とで構成され、金属製のカバー３２がシールドケースを兼ねているので、耐ノイズ性を高めることができる。  The outer peripheral shape of themounting substrate 31 is rectangular, and thecover 32 is made of metal and is formed in a rectangular box shape that is open on one surface. For example, an epoxy resin, a silicone resin, or the like), a conductive adhesive, solder, or the like is used for sealing. In the present embodiment, thepackage 30 includes the mountingsubstrate 31 and thecover 32 described above, and themetal cover 32 also serves as a shield case. Therefore, noise resistance can be improved.

また、音響センサチップ１０は、振動板部１２の受波面１２ａが実装基板３１の音孔３３に臨む形で音孔３３を覆うように実装基板３１の上記一表面側に実装され、ＩＣチップ２０は、音響センサチップ１０の側方において実装基板３１の上記一表面側に実装されている。ここにおいて、音響センサチップ１０は、振動板部１２および背板部１４に設けた第１のパッドが実装基板３１の上記一表面側に形成されている第１の導体パターン（図示せず）と第１のボンディングワイヤ１９を介して電気的に接続されている。一方、ＩＣチップ２０は、第２のパッドは実装基板の上記一表面側に形成されている第２の導体パターン（図示せず）と第２のボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。なお、実装基板３１は、上述の導体パターンと電気的に接続される貫通孔配線（図示せず）が適宜位置に設けられている。また、ＩＣチップ２０は、導電性接着剤やダイボンド材を用いて実装基板３１の上記一表面側に接着すればよいが、実装基板３１の上記一表面側にフリップチップ実装してもよい。  Theacoustic sensor chip 10 is mounted on the one surface side of the mountingsubstrate 31 so that thewave receiving surface 12a of thediaphragm 12 faces thesound hole 33 of the mountingsubstrate 31 so as to cover thesound hole 33, and theIC chip 20 Is mounted on the one surface side of the mountingsubstrate 31 on the side of theacoustic sensor chip 10. Here, theacoustic sensor chip 10 includes a first conductor pattern (not shown) in which a first pad provided on thevibration plate portion 12 and theback plate portion 14 is formed on the one surface side of the mountingsubstrate 31. They are electrically connected via thefirst bonding wire 19. On the other hand, in theIC chip 20, the second pad is electrically connected to the second conductor pattern (not shown) formed on the one surface side of the mounting substrate through the second bonding wire. . The mountingsubstrate 31 is provided with through-hole wirings (not shown) that are electrically connected to the above-described conductor patterns at appropriate positions. TheIC chip 20 may be bonded to the one surface side of the mountingsubstrate 31 using a conductive adhesive or a die bond material, but may be flip-chip mounted on the one surface side of the mountingsubstrate 31.

ところで、上述の音響センサチップ１０は、実装基板３１の上記一表面側において音孔３３を閉塞する多孔質シート４０をダイボンド材として実装基板３１に実装されている。ここにおいて、多孔質シート４０は、防水性、防塵性および通気性を有する多孔質層４１と、当該多孔質層４１の厚み方向の両面それぞれに設けられ音孔３３に対応する領域が開口された接着層４２，４３とを有し、一面側の接着層４２により実装基板３１と固着され、他面側の接着層４３により音響センサチップ１０と固着されている。ここにおいて、多孔質シート４０の多孔質層４１は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の多孔質体からなり、接着層４２，４３は、エポキシ系樹脂により形成されている。なお、各接着層４２，４３は、上述のように音孔３３に対応する領域が開口されているが、音孔３３よりも開口面積を広く設定してある。  By the way, the above-mentionedacoustic sensor chip 10 is mounted on the mountingsubstrate 31 by using theporous sheet 40 that closes thesound hole 33 on the one surface side of the mountingsubstrate 31 as a die bonding material. Here, theporous sheet 40 is provided with a waterproof layer, a dustproof property, and a breathableporous layer 41 and an area corresponding to thesound hole 33 provided on both surfaces of theporous layer 41 in the thickness direction. It hasadhesive layers 42 and 43, and is fixed to the mountingsubstrate 31 by theadhesive layer 42 on one side, and is fixed to theacoustic sensor chip 10 by theadhesive layer 43 on the other side. Here, theporous layer 41 of theporous sheet 40 is made of a porous material of polytetrafluoroethylene (PTFE), and theadhesive layers 42 and 43 are formed of an epoxy resin. The adhesive layers 42 and 43 have openings corresponding to the sound holes 33 as described above, but have a larger opening area than the sound holes 33.

本実施形態の音響センサの製造にあたっては、実装基板３１の上記一表面側に音響センサチップ１０およびＩＣチップ２０を実装し、その後、カバー３２を実装基板３１に封着することで音響センサが完成する。  In manufacturing the acoustic sensor of the present embodiment, theacoustic sensor chip 10 and theIC chip 20 are mounted on the one surface side of the mountingsubstrate 31, and then thecover 32 is sealed to the mountingsubstrate 31 to complete the acoustic sensor. To do.

以上説明した本実施形態の音響センサでは、音波導入用の音孔３３が実装基板３１の厚み方向に貫設され、音響センサチップ１０が、実装基板３１の上記一表面側において音孔３３を閉塞する上述の多孔質シート４０をダイボンド材として実装基板３１に実装されているので、製造時に音響センサチップ１０のダイボンディング工程において多孔質シート４０をダイボンド材として使用でき、しかも、当該多孔質シート４０により耐環境性を高めることができるので、図６や図７に示した従来例のように別途に多孔質シート５０’をカバー３２’に貼着する工程が不要となり、低コストで安定した音響特性を得ることが可能となる。また、本実施形態の音響センサでは、上述のように、多孔質シート４０が、多孔質層４１と、当該多孔質層４１の厚み方向の両面それぞれに設けられ音孔３３に対応する領域が開口された接着層４２，４３とを有し、一面側の接着層４２により実装基板３１と固着され、他面側の接着層４３により音響センサチップ１０と固着されているので、実装基板３１へ音響センサチップ１０を容易に実装することができる。また、多孔質層４１がポリテトラフルオロエチレンの多孔質体からなり、接着層４２，４３がエポキシ系樹脂により形成されているので、耐環境性を高めることができる。  In the acoustic sensor of the present embodiment described above, thesound hole 33 for introducing a sound wave is penetrated in the thickness direction of the mountingsubstrate 31, and theacoustic sensor chip 10 closes thesound hole 33 on the one surface side of the mountingsubstrate 31. Since theporous sheet 40 is mounted on the mountingsubstrate 31 as a die bond material, theporous sheet 40 can be used as a die bond material in the die bonding step of theacoustic sensor chip 10 at the time of manufacture. The environment resistance can be improved by the above, so that a separate step of attaching theporous sheet 50 ′ to thecover 32 ′ as in the conventional examples shown in FIGS. It becomes possible to obtain characteristics. In the acoustic sensor of the present embodiment, as described above, theporous sheet 40 is provided on each of theporous layer 41 and both surfaces of theporous layer 41 in the thickness direction, and regions corresponding to the sound holes 33 are opened. Adhesive layers 42 and 43, which are fixed to the mountingsubstrate 31 by theadhesive layer 42 on the one surface side, and fixed to theacoustic sensor chip 10 by theadhesive layer 43 on the other surface side. Thesensor chip 10 can be easily mounted. In addition, since theporous layer 41 is made of a polytetrafluoroethylene porous body and theadhesive layers 42 and 43 are formed of an epoxy resin, the environmental resistance can be improved.

（実施形態２）
本実施形態の音響センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図４および図５に示すように、実装基板３１に、当該実装基板３１の厚み方向に貫通するベント孔（通気孔）３５が音孔３３から離れて設けられ、多孔質シート４０が、音孔３３とベント孔３５との両方を閉塞する大きさに形成されている点が相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。(Embodiment 2)
The basic configuration of the acoustic sensor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. As shown in FIGS. 4 and 5, a vent hole (vent hole) that penetrates the mountingsubstrate 31 in the thickness direction of the mounting substrate 31. ) 35 is provided apart from thesound hole 33, and theporous sheet 40 is different in that it is sized to block both thesound hole 33 and thevent hole 35. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted.

本実施形態における多孔質シート４０は、多孔質層４１の厚み方向の両面それぞれに設けられた接着層４２，４３において、音孔３３に対応する領域およびベント孔３５に対応する領域それぞれが各別に開口されている。なお、ベント孔３５は円形状に開口されており、接着層４２，４３においてベント孔３５に対応する領域はベント孔３５よりも開口面積を広く設定してある。また、ベント孔３５の開口面積は、音孔３３の開口面積よりも小さく設定してある。  In theporous sheet 40 according to the present embodiment, in theadhesive layers 42 and 43 provided on both surfaces in the thickness direction of theporous layer 41, the region corresponding to thesound hole 33 and the region corresponding to thevent hole 35 are respectively different. It is open. Thevent hole 35 is opened in a circular shape, and the area corresponding to thevent hole 35 in theadhesive layers 42 and 43 is set wider than thevent hole 35. The opening area of thevent hole 35 is set smaller than the opening area of thesound hole 33.

しかして、本実施形態の音響センサでは、実装基板３１にベント孔３５が設けられていることにより、音響特性を安定させることができ、ベント孔３５を通してパッケージ３０の内部空間であるキャビティ３４へ異物や水分などが侵入するのを防止でき、しかも、ベント孔３５を音孔３３を閉塞する多孔質シート４０とは別の多孔質シートにより閉塞する場合に比べて製造が容易になり、低コスト化を図れる。  Therefore, in the acoustic sensor of this embodiment, the mountingsubstrate 31 is provided with thevent hole 35, so that the acoustic characteristics can be stabilized, and the foreign matter can be passed through thevent hole 35 to thecavity 34 that is the internal space of thepackage 30. In addition, it is possible to prevent the intrusion of water and moisture, and the manufacturing becomes easier and the cost is reduced as compared with the case where thevent hole 35 is closed by a porous sheet different from theporous sheet 40 closing thesound hole 33. Can be planned.

実施形態１の音響センサを示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic sensor according to Embodiment 1. FIG.同上における音響センサチップを示し、（ａ）は一部破断した概略斜視図、（ｂ）は概略断面図である。The acoustic sensor chip | tip in the same as the above is shown, (a) is the schematic perspective view which fractured | ruptured partially, (b) is a schematic sectional drawing.（ａ）は同上に用いる多孔質シートの概略平面図、（ｂ）は同上に用いる多孔質シートの概略下面図、（ｃ）は同上の要部概略断面図である。(A) is a schematic plan view of the porous sheet used in the above, (b) is a schematic bottom view of the porous sheet used in the above, (c) is a schematic cross-sectional view of the main part of the same.実施形態２の音響センサを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the acoustic sensor of Embodiment 2.（ａ）は同上に用いる多孔質シートの概略平面図、（ｂ）は同上の要部概略断面図である。(A) is a schematic plan view of the porous sheet used for the above, (b) is a schematic cross-sectional view of the main part of the same.従来例を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は要部拡大図である。A prior art example is shown, (a) is a schematic sectional view, and (b) is an enlarged view of a main part.他の従来例を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は要部拡大図である。Another prior art example is shown, (a) is a schematic sectional view, and (b) is an enlarged view of a main part.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 音響センサチップ
２０ ＩＣチップ
３０ パッケージ
３１ 実装基板
３２ カバー
３３ 音孔
３４ キャビティ
３５ ベント孔
４０ 多孔質シート
４１ 多孔質層
４２ 接着層
４３ 接着層DESCRIPTION OFSYMBOLS 10Acoustic sensor chip 20IC chip 30Package 31 Mountingboard 32Cover 33Sound hole 34Cavity 35Vent hole 40Porous sheet 41Porous layer 42Adhesive layer 43 Adhesive layer

Claims (5)

Translated fromJapanese

静電容量型の音響センサチップと、音波導入用の音孔が厚み方向に貫設され音孔を覆うように音響センサチップが一表面側に実装された実装基板と、実装基板の前記一表面側に実装基板との間に音響センサチップを収納するキャビティが形成される形で封着されたカバーとを備え、音響センサチップは、実装基板の前記一表面側において音孔を閉塞する多孔質シートをダイボンド材として実装基板に実装されてなることを特徴とする音響センサ。  A capacitive acoustic sensor chip, a mounting board in which a sound hole for sound wave introduction penetrates in the thickness direction and covers the sound hole so that the acoustic sensor chip is mounted on one surface side, and the one surface of the mounting board And a cover sealed with a cavity for housing the acoustic sensor chip between the mounting substrate and the acoustic sensor chip, the acoustic sensor chip is a porous material that closes the sound holes on the one surface side of the mounting substrate. An acoustic sensor comprising a sheet mounted on a mounting substrate as a die bond material. 前記多孔質シートは、多孔質層と、当該多孔質層の厚み方向の両面それぞれに設けられ前記音孔に対応する領域が開口された接着層とを有し、一面側の接着層により前記実装基板と固着され、他面側の接着層により前記音響センサチップと固着されてなることを特徴とする請求項１記載の音響センサ。  The porous sheet has a porous layer and an adhesive layer provided on each of both surfaces in the thickness direction of the porous layer, and an area corresponding to the sound hole is opened. The acoustic sensor according to claim 1, wherein the acoustic sensor is fixed to a substrate and fixed to the acoustic sensor chip by an adhesive layer on the other side. 前記多孔質層は、ポリテトラフルオロエチレンの多孔質体からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の音響センサ。  The acoustic sensor according to claim 1, wherein the porous layer is made of a porous body of polytetrafluoroethylene. 前記接着層は、エポキシ系樹脂により形成されてなることを特徴とする請求項２または請求項３記載の音響センサ。  The acoustic sensor according to claim 2 or 3, wherein the adhesive layer is formed of an epoxy resin. 前記実装基板は、厚み方向に貫通するベント孔が前記音孔から離れて設けられ、前記多孔質シートは、前記音孔とベント孔との両方を閉塞する大きさに形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の音響センサ。  The mounting board is provided with a vent hole penetrating in a thickness direction away from the sound hole, and the porous sheet is formed to have a size that closes both the sound hole and the vent hole. The acoustic sensor according to any one of claims 1 to 4.

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