(57)【要約】【課題】ダイアフラムに通孔をあけることにより耐環境性を向上させた音響トランスデューサの特性をさらに向上させる。【解決手段】シリコン基板は、上下に貫通したチャンバを有する。シリコン基板の上面には、チャンバの上面を覆うようにしてダイアフラム２３が形成されている。また、シリコン基板の上方には、ダイアフラム２３を覆うようにしてバックプレート２８が設けられ、バックプレート２８の下面にはダイアフラム２３と対向させて固定電極板２９が設けられている。バックプレート２８及び固定電極板２９には、音響振動を通過させるための、上下に貫通した複数個のアコースティックホール３１が開口されている。ダイアフラム２３の変位の大きな領域には、アコースティックホール３１よりも開口面積が小さな複数個の通孔２７が形成されている。【選択図】図４
2014175962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上面で開口した空洞を有する基板と、
前記空洞の上面を覆うようにして前記基板の上方に形成された振動電極板と、
前記振動電極板を覆うようにして前記基板の上方に形成されたバックプレートと、
前記バックプレートに設けた固定電極板とを備え、
前記バックプレート及び前記固定電極板が、上下に貫通した複数の音響孔を有する音響トランスデューサにおいて、
前記振動電極板の変位の大きな領域に、前記音響孔よりも開口面積の小さな複数個の通孔が形成されていることを特徴とする音響トランスデューサ。
【請求項２】
複数個の前記通孔は、前記振動電極板の中央部に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項３】
前記振動電極板は、前記基板の上面に垂直な方向から見て、前記音響孔と重なり合わない位置に前記通孔を設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項４】
前記通孔は、前記基板の上面に垂直な方向から見て、隣合った２個の前記音響孔に挟まれた領域、あるいは３個以上の前記音響孔に囲まれた領域に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項５】
前記通孔は、規則的に配列されていることを特徴とする、請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項６】
前記通孔のピッチが、前記音響孔のピッチの整数倍であることを特徴とする、請求項５に記載の音響トランスデューサ。
【請求項７】
請求項１に記載の音響トランスデューサをパッケージの内部に実装したマイクロフォンであって、
前記基板は、上面から下面に貫通した前記空洞を有し、
前記パッケージは、音響振動をパッケージ内に導入するための音導入孔を開口され、
前記音導入孔と前記空洞の下面とが連結されていることを特徴とするマイクロフォン。
【請求項８】
請求項１に記載の音響トランスデューサと、前記音響トランスデューサからの信号を増幅して外部に出力する回路部とを、パッケージに実装したことを特徴とするマイクロフォン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音響トランスデューサに関する。具体的には、検知した音響振動を電気信号に変換するための音響トランスデューサに関する。
【背景技術】
【０００２】
音響センサにおいては、ロールオフ周波数を大きくするためにダイアフラムに通孔をあけることがある。図１Ａ及び図１Ｂに示す音響センサ１１では、基板１２に上下に貫通したチャンバ１３を開口してあり、チャンバ１３の上面を覆うようにして基板１２の上方にダイアフラム１４を設けている。基板１２の上面には、ダイアフラム１４を覆うようにしてバックプレート１５が設けられており、バックプレート１５の下面にはダイアフラム１４に対向する固定電極板１６が設けられている。バックプレート１５及び固定電極板１６には、固定電極板１６とダイアフラム１４の間のエアギャップ内に音響振動を導くための複数個のアコースティックホール１７が開口している。また、ダイアフラム１４の変位の大きな領域、すなわちダイアフラム１４のうちチャンバ１３の上面開口と対向する領域には、アコースティックホール１７よりも開口面積の大きな通孔１８が開口されている。このような音響センサとしては、たとえば特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
このような音響センサ１１では、アコースティックホール１７から固定電極板１６とダイアフラム１４の間のエアギャップに入った音響振動は、ダイアフラム１４の外周部下面と基板１２の上面との間の隙間（ベントホール）を通ってチャンバ１３へ逃げる。また、ダイアフラム１４に通孔１８を開口していると、アコースティックホール１７から前記エアギャップに入った音響振動は、ダイアフラム１４の通孔１８を通ってもチャンバ１３へ逃げる。そのためダイアフラム１４に通孔１８を開口していると、音響振動に対する抵抗（音響抵抗）が小さくなり、音響センサ１１のロールオフ周波数が大きくなる。
【０００４】
図２は音響センサの感度比を示す図であって、横軸は音響振動の周波数（振動数）を示し、縦軸は感度比を表わす。図２において破線で示す曲線は、ダイアフラム１４に通孔１８が開口していないときの感度比−周波数特性（以下、周波数特性という。）である。これに対し、ダイアフラム１４に通孔１８を開口した場合には、図２に実線で示す周波数特性のように音響センサの感度比が低音域（低周波数音域）で低下する。このように低音域での感度比を低下させることを、ロールオフ（効果）という。
【０００５】
図１のようにダイアフラム１４の変位の大きな領域に通孔１８をあけてロールオフさせた音響センサ１１では、風雑音耐性、圧縮空気耐性、気圧変動耐性などの耐環境性を向上させることができる。すなわち、アコースティックホール１７やチャンバ１３から入った風によってダイアフラム１４が揺らぎにくくなるため、風を音として検知しにくくなる（風雑音耐性）。また、たとえば音響センサ１１を落下させた場合にはチャンバ１３に風圧が加わることがあり（特に、ボトムポート型のマイクロフォンの場合）、風圧によってチャンバ１３内の空気が圧縮されて空気圧が高くなる。その場合にも、ダイアフラム１４に通孔１８があいていると、圧縮空気がダイアフラム１４に加わりにくくなり、圧縮空気によってダイアフラム１４が破壊されにくくなる（圧縮空気耐性）。また、チャンバ１３の下面などが塞がれている場合、エアギャップ側の気圧（大気圧）が一時的に変動しても、通孔１８を通って圧力が逃げるので圧力変動を音として検知しにくくなる（気圧変動耐性）。
【０００６】
しかし、従来の音響センサ１１では、図３に示すように、ダイアフラム１４に開口した通孔１８の直径Ｄは、アコースティックホール１７の直径ｄと等しいかそれ以上となっている。特に、ボトムポート型のマイクロフォンに用いるものでは、ダイアフラム１４の通孔１８がより大きくなっている。このような音響センサ１１では、ダイアフラム１４に大きな通孔１８を設けているので、ダイアフラム１４と固定電極板１６の間の犠牲層が成膜時に通孔１８に落ち込み、図３に示すように、通孔１８の縁に対応する箇所でバックプレート１５や固定電極板１６に段差δが発生する。その結果、バックプレート１５の強度が弱くなったり、固定電極板１６に一部導通の不完全な箇所が生じたりするおそれがある。
【０００７】
なお、特許文献２にもダイアフラムに通孔をあけた音響センサが開示されている。しかし、このセンサでは、通孔はダイアフラムの変位の大きな領域ではなく、ダイアフラムの外周部の、基板上面と対向する領域（ベントホール部分）に設けられている。このような通孔では、音響振動が通り抜ける際の抵抗が高いので、圧縮空気耐性や風雑音耐性などの耐環境性はほとんど改善されない。また、ロールオフの効果を高めるためには通孔をかなり数多く設けねばならないが、面積の限られたベントホール部分に多数の通孔を設けると、電極面積が減って感度が落ちたり機械強度が落ちてしまうなどの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／００３３８３１号明細書（US2012/0033831 A1）、段落［００４３］
【特許文献２】特開２０１０−３４６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的とするところは、振動電極板に通孔をあけることにより耐環境性を向上させた音響トランスデューサにおいて、振動電極板の通孔を音響孔（アコースティックホール）よりも小さくすることにより、音響トランスデューサのさらなる特性向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る音響トランスデューサは、少なくとも上面で開口した空洞を有する基板と、前記空洞の上面を覆うようにして前記基板の上方に形成された振動電極板と、前記振動電極板を覆うようにして前記基板の上方に形成されたバックプレートと、前記バックプレートに設けた固定電極板とを備え、前記バックプレート及び前記固定電極が、上下に貫通した複数の音響孔を有する音響トランスデューサにおいて、前記振動電極板の変位の大きな領域に、前記音響孔よりも開口面積の小さな複数個の通孔が形成されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の音響トランスデューサにあっては、振動電極板の変位の大きな領域に、音響孔よりも開口面積の小さな複数個の通孔を形成しているので、低音域での感度をロールオフさせることができ、風雑音耐性、圧縮空気耐性、気圧変動耐性などの耐環境性を向上させることができる。また、通孔の開口面積が小さいので、ボトムポート型のマイクロフォンなどに用いたときでも、空洞側から振動電極板と固定電極板の間のエアギャップ内に異物が侵入しにくくなる。なお、ここでいう振動電極板の変位の大きな領域とは、振動電極板の最大変位位置及びその周辺を含む領域である。
【００１２】
通孔の開口面積が小さくなっているので、音響トランスデューサの製造工程において、振動電極板と固定電極板の間にエアギャップを形成するための犠牲層で通孔が埋まり、バックプレートや固定電極板に段差が生じにくくなる。その結果、段差のためにバックプレートや固定電極板の強度が低下しにくく、また固定電極板に導通不良が発生しにくくなる。特に、通孔の幅がエアギャップの２倍よりも小さいと、エアギャップ形成のために成膜される犠牲層で通孔が埋まり、バックプレートや固定電極板に段差が生じにくい。
【００１３】
また、通孔の開口面積が小さいため、必要なロールオフ効果を得るためには通孔の個数を増加させなければならないが、通孔は振動電極板の変位の大きな領域に分散して設けられる。その結果、振動電極板と固定電極板に挟まれたエアギャップ内における熱雑音を効率よく軽減することができ、音響トランスデューサのＳ／Ｎ比を向上させることができる。振動電極板の変位が大きい領域は、熱雑音が発生した際に大きく振動電極板が変位してしまう領域であるため、音響トランスデューサのノイズが大きくなってしまう。よって、振動電極板の変位が大きな領域が熱雑音を最も軽減させたい領域であり、この領域に通孔があることで音響トランスデューサのＳ／Ｎ比を大きく向上させることができる。
【００１４】
複数個の前記通孔を形成する領域としては、特に前記振動電極板の中央部が好ましい。音響トランスデューサにおいて、チャンバを覆うようにして振動電極板を配置すると、振動電極板の固定部は周辺部（基板など）となることが多い。周辺部でダイアフラムを固定すると、振動電極板の変位が中央部で特に大きくなるため、振動電極板の中央部の熱雑音を軽減させるために通孔を設けると、音響トランスデューサのＳ／Ｎ比の向上効果が大きい。特に、振動電極板の中心から縁までの半分以下の領域が振動電極板の変位が大きく、この領域に通孔を設けることが望ましい。
【００１５】
本発明に係る音響トランスデューサのある実施態様における前記振動電極板は、前記基板の上面に垂直な方向から見て、前記音響孔と重なり合わない位置に前記通孔を設けられていることを特徴としている。通孔と音響孔が重なり合うように設けられていると音響抵抗が小さくなり、ロールオフ効果が効きすぎるため、通孔の数が制限される。これに対し、音響孔と重なり合わないように通孔を配置すれば、適度のロールオフ効果を持たせようとする場合でも、通孔の数を増やすことができ、効率よく熱雑音を軽減できる。
【００１６】
また、上記実施態様においては、前記通孔を、前記基板の上面に垂直な方向から見て、隣合った２個の前記音響孔に挟まれた領域、あるいは３個以上の前記音響孔に囲まれた領域に配置することが好ましい。通孔をこのように配置すれば、音響孔から遠い箇所に通孔を設けることができるので、音響センサのロールオフ効果を高めることができ、また熱雑音を低減する効果も高くなる。
【００１７】
本発明に係る音響トランスデューサのさらに別な実施態様における前記通孔は、規則的に配列されていることを特徴としている。音響孔が規則的に配列されている場合には、通孔も規則的に配列させることで、通孔と音響孔が重ならないように配置することが容易になる。また、通孔が規則的に配列されていると、配列された領域で効率的に熱雑音を軽減させることができ、音響トランスデューサのＳ／Ｎ比をより向上させることができる。特に、前記通孔のピッチは、前記音響孔のピッチの整数倍であることが望ましい。前記通孔のピッチが、前記音響孔のピッチの整数倍であることにより、前記通孔と前記音響孔をともに規則的に配列して配置させることができる。
【００１８】
本発明に係る第１のマイクロフォンは、本発明に係る音響トランスデューサをパッケージの内部に実装したマイクロフォンであって、前記基板は、上面から下面に貫通した前記空洞を有し、前記パッケージは、音響振動をパッケージ内に導入するための音導入孔を開口され、前記音導入孔と前記空洞の下面とが連結されていることを特徴としている。かかるマイクロフォンによれば、風雑音耐性、圧縮空気耐性、気圧変動耐性などの耐環境性を向上させることができるとともに、音響トランスデューサの強度を向上させることができる。
【００１９】
本発明に係る第２のマイクロフォンは、本発明に係る音響トランスデューサと、前記音響トランスデューサからの信号を増幅して外部に出力する回路部とを、パッケージに実装したことを特徴としている。かかるマイクロフォンによれば、風雑音耐性、圧縮空気耐性、気圧変動耐性などの耐環境性を向上させることができるとともに、音響トランスデューサの強度を向上させることができる。
【００２０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１Ａは、従来の音響センサを示す平面図である。図１Ｂは、従来の音響センサの断面図である。
【図２】図２は、音響センサのロールオフ効果を説明するための図である。
【図３】図３は、従来の音響センサの解決課題を説明するための概略断面図である。
【図４】図４Ａは、本発明の実施形態１に係る音響センサを示す平面図である。図４Ｂは、実施形態１の音響センサにおけるアコースティックホールと、ダイアフラムの通孔と、ストッパの位置関係を示す図である。
【図５】図５は、実施形態１の音響センサの断面図である。
【図６】図６は、実施形態１の音響センサに用いられているダイアフラムの平面図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、実施形態１の音響センサの作用効果を説明するための図である。
【図８】図８Ａは、従来の音響センサにおいてバックプレートに段差が生じる様子を示す概略図である。図８Ｂは、実施形態１の音響センサにおいてバックプレートに段差が生じない理由を説明する概略図である。
【図９】図９は、本発明に係る音響センサを内蔵したマイクロフォンの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（実施形態１）
以下、図４−６を参照して本発明の実施形態１による音響トランスデューサ、すなわち音響センサ２１の構造を説明する。図４Ａは、本発明の実施形態１による音響センサ２１の平面図である。図４Ｂは、音響センサ２１の一部を拡大して示す平面図であって、アコースティックホール３１と、ダイアフラム２３の通孔２７と、ストッパ３２の位置関係を示す。図５は、音響センサ２１の断面図である。図６は、ダイアフラム２３の平面図である。
【００２４】
この音響センサ２１は、ＭＥＭＳ技術を利用して作製された静電容量型素子である。図５に示すように、この音響センサ２１は、シリコン基板２２（基板）の上面にアンカー２６を介してダイアフラム２３を設け、ダイアフラム２３の上方に微小なエアギャップ３０（空隙）を介して天蓋部２４を配し、シリコン基板２２の上面に固定したものである。
【００２５】
シリコン基板２２には、表面から裏面に貫通したチャンバ２５（空洞）が開口されている。ダイアフラム２３は、チャンバ２５の上面開口を覆うようにしてシリコン基板２２の上面に配置されている。ダイアフラム２３は、導電性を有するポリシリコン薄膜によって略円板状に形成されていてダイアフラム２３自体が振動電極板となっている。チャンバ２５の周囲において、シリコン基板２２の上面には複数個のアンカー２６が間隔をあけて配置されている。ダイアフラム２３は、シリコン基板２２の上面で、外周部下面をアンカー２６によって支持されており、チャンバ２５の上面開口及びシリコン基板２２の上面から浮いている。図６に示すように、ダイアフラム２３の変位の大きな領域、すなわちシリコン基板２２の上面開口と対向する領域（好ましくは、ダイアフラム２３の中央部）には、上下に貫通した複数個の通孔２７が一定のピッチで規則的に配列している。また、ダイアフラム２３からは引出配線３３が引き出されている。
【００２６】
図５に示すように、天蓋部２４は、ＳｉＮからなるバックプレート２８の下面にポリシリコンからなる固定電極板２９を設けたものである。天蓋部２４は、ドーム状に形成されていてその下に空洞部分を有しており、その空洞部分でダイアフラム２３を覆っている。天蓋部２４の下面（すなわち、固定電極板２９の下面）とダイアフラム２３の上面との間には微小なエアギャップ３０（空隙）が形成されている。図４Ａに示すように、固定電極板２９からは引出配線３４が引き出されている。
【００２７】
天蓋部２４（すなわち、バックプレート２８と固定電極板２９）には、上面から下面に貫通するようにして、音響振動を通過させるためのアコースティックホール３１（音響孔）が多数穿孔されている。図４Ａに示すように、アコースティックホール３１は、規則的に配列されている。図示例では、アコースティックホール３１は、互いに１２０°の角度を成す３方向に沿って三角形状に配列されているが、矩形状や同心円状などに配置されていてもよい。また、バックプレート２８の下面には、適宜間隔でストッパ３２が突出している。ストッパ３２は固定電極板２９を貫通して固定電極板２９よりも下方まで突出しており、ダイアフラム２３が固定電極板２９にスティック（固着）するのを防止している。
【００２８】
また、バックプレート２８の上面には、電極パッド３５、３６が設けられている。ダイアフラム２３の引出配線３３は電極パッド３５に接続されており、固定電極板２９の引出配線３４は電極パッド３６に接続されている。
【００２９】
この音響センサ２１にあっては、固定電極板２９とダイアフラム２３が、エアギャップ３０を挟んでコンデンサ構造を構成している。そして、音響振動に感応してダイアフラム２３が振動すると、固定電極板２９とダイアフラム２３の間の静電容量が変化し、音響振動が静電容量の変化を通して電気信号に変換される。
【００３０】
ここで、通孔２７の開口面積（あるいは、通孔２７が円形の場合には直径）は、アコースティックホール３１の開口面積（あるいは、直径）よりも小さくなっている。通孔２７は、シリコン基板２２の上面に垂直な方向から見て、アコースティックホール３１と重なり合わないようにアコースティックホール３１と位置をずらせて配置されている。たとえば、隣合った２個のアコースティックホール３１間の中央、あるいは３個以上のアコースティックホール３１に囲まれた領域の中心に通孔２７が配置されている。図４Ｂでは、ダイアフラム２３の各通孔２７は、３個のアコースティックホール３１に囲まれた領域の中心に位置しており、通孔２７の配列ピッチはアコースティックホール３１の配列ピッチと等しくなっている。
【００３１】
上記のような音響センサ２１では、ダイアフラム２３の変位の大きな領域に通孔２７を開口しているので、図７Ａに示すように音響振動ｓが通孔２７を通ってチャンバ２５側からエアギャップ３０へ通過し、あるいはエアギャップ３０側からチャンバ２５へ通過できる。そのため、音響センサ２１によれば、従来例と同じように低音域での感度をロールオフさせることができ、風雑音耐性、圧縮空気耐性、気圧変動耐性などの耐環境性を向上させることができる。また、本実施形態の音響センサ２１では、通孔２７の開口面積がアコースティックホール３１よりも小さいので、通孔２７が１個あたりでのロールオフ効果は小さいが、通孔２７をアコースティックホール３１の開口面積よりも小さくしたままで、通孔２７の個数を増加させれば従来例と同等又はそれ以上の耐環境性を得ることができる。
【００３２】
また、音響センサ２１では、通孔２７の開口面積が小さいので、ボトムポート型のマイクロフォンなどに用いたとき、チャンバ２５側からエアギャップ３０内に塵やほこりなどの異物が侵入しにくくなる。
【００３３】
さらに、本実施形態の音響センサ２１では、アコースティックホール３１よりも開口面積の小さな複数個の通孔２７をダイアフラム２３の変位の大きい領域内に分散して設けることができるので、エアギャップ３０における熱雑音を軽減させて音響センサ２１のＳ／Ｎ比を向上させることができる。エアギャップ３０における熱雑音は、図７Ｂに示すように、ダイアフラム２３と固定電極板２９に挟まれたエアギャップ３０内の空気層において、その空気分子ａがブラウン運動してダイアフラム２３に衝突することで生じる電気的ノイズである。ここで、ダイアフラム２３に小さな通孔２７を数多く設けておけば、エアギャップ３０内の空気分子ａが通孔２７を通って逃げることができるようになり、それだけ単位時間あたりにダイアフラム２３に衝突する空気分子ａの数が減り、熱雑音が軽減される。しかも、ダイアフラム２３の変位の大きい領域は、ダイアフラム２３の感度が高い領域であるから、この部分に通孔２７を設けて熱雑音を軽減させれば、音響センサ２１のＳ／Ｎ比を向上させる効果が高くなる。
【００３４】
また、通孔２７とアコースティックホール３１が重なり合うように設けられていると、音響センサの音響抵抗が小さくなり、ロールオフ効果が効きすぎるため、通孔２７の数が制限される。音響センサのＳ／Ｎ比を向上させるために、アコースティックホール３１の比率を高めることでアコースティックホール３１によるエアギャップ３０の熱雑音をより軽減させる手法が多く取られる。特にこのような場合に、通孔２７とアコースティックホール３１とが重なりやすくなる。これに対し、本実施形態の音響センサ２１では、アコースティックホール３１と重なり合わないように通孔２７を配置しているので、適度のロールオフ効果を持たせようとする場合でも、通孔２７の数を増やすことができる。よって、実質的に、熱雑音を軽減して音響センサ２１のＳ／Ｎ比を向上させることが可能になる。
【００３５】
通孔２７の開口面積が大きい場合には、図８Ａに示す従来例のように、通孔１８の縁にあたる箇所でバックプレート１５や固定電極板１６に段差が発生し、バックプレート１５や固定電極板１６の強度が低下したり、固定電極板１６に導通不良が生じたりするおそれがある。これに対し、アコースティックホール３１と重なり合わないように通孔２７を設ける場合であっても、図８Ｂのように通孔２７の開口面積（直径Ｄ）がアコースティックホール３１の開口面積（直径ｄ）より小さいと、製造工程において、ダイアフラム２３と固定電極板２９の間にエアギャップ３０を形成するための犠牲層で通孔２７が埋まり、バックプレート２８の上面などに段差が生じにくくなる。よって、段差のためにバックプレート２８の強度が低下しにくく、また固定電極板２９に一部導通の不完全な箇所も生じにくくなる。
【００３６】
通孔２７がほぼ円形の場合でいえば、通孔２７の直径は１０μｍ以下であることが望ましい。より好ましくは、１μｍ以上５μｍ以下であればよい。通孔２７の直径が１０μｍ以下であれば、バックプレート２８などに段差が生じにくくなり、あるいは段差が小さくなるからである。
【００３７】
さらに、ダイアフラム２３の、隣合った２個のアコースティックホール３１間の中央、あるいは３個以上のアコースティックホール３１に囲まれた領域の中心に対向する箇所は、アコースティックホール３１から最も遠い箇所である。このため、隣合った２個のアコースティックホール３１間の中央、あるいは３個以上のアコースティックホール３１に囲まれた領域の中心に対向する位置に通孔２７を設ければ、音響センサ２１のロールオフ効果を高めることができ、また熱雑音を低減する効果も高くなる。
【００３８】
なお、アコースティックホール３１が一定ピッチで規則的に配列されている場合には、通孔２７も一定ピッチで規則的に配列させることが望ましい。通孔２７がアコースティックホール３１と重ならないように配置することが容易になるからである。特に、通孔２７のピッチがアコースティックホール３１と同じ間隔や、倍数の間隔であると配置しやすい。
【００３９】
（マイクロフォンへの応用）
図９は、実施形態１の音響センサ２１を内蔵したボトムポート型のマイクロフォン４１の概略断面図である。このマイクロフォン４１は、回路基板４２とカバー４３からなるパッケージ内に音響センサ２１と回路部である信号処理回路４４（ＡＳＩＣ）とを内蔵したものである。音響センサ２１と信号処理回路４４は、回路基板４２の上面に実装されている。回路基板４２には、音響センサ２１内に音響振動を導き入れるための音導入孔４５が開口されている。音響センサ２１は、チャンバ２５の下面開口を音導入孔４５に合わせ、音導入孔４５を覆うようにして回路基板４２の上面に実装されている。したがって、音響センサ２１のチャンバ２５がフロントチャンバとなっており、パッケージ内の空間がバックチャンバとなっている。
【００４０】
音響センサ２１の電極パッド３５、３６と信号処理回路４４は、ボンディングワイヤ４６によって接続されている。さらに、信号処理回路４４は、ボンディングワイヤ４７によって回路基板４２に接続されている。なお、信号処理回路４４は、音響センサ２１へ電源を供給する機能や、音響センサ２１の容量変化信号を外部へ出力する機能を有する。
【００４１】
回路基板４２の上面には、音響センサ２１及び信号処理回路４４を覆うようにしてカバー４３が取り付けられる。パッケージは電磁シールドの機能を有しており、外部からの電気的な外乱や機械的な衝撃から音響センサ２１や信号処理回路４４を保護している。
【００４２】
こうして、音導入孔４５からチャンバ２５内に入った音響振動は、音響センサ２１によって検出され、信号処理回路４４によって増幅及び信号処理された後に出力される。このマイクロフォン４１では、パッケージ内の空間をバックチャンバとしているので、バックチャンバの容積を大きくでき、マイクロフォン４１を高感度化することができる。
【００４３】
このようなボトムポート型のマイクロフォン４１に用いる場合には、耐環境性を高めるためにはダイアフラム２３の通孔２７の面積を大きくする必要がある。その場合には、通孔２７の個々の開口面積を大きくしないで、あるいはアコースティックホール３１の個々の開口面積よりも小さいという限度で大きくしたうえで、通孔２７の数を増加させることによって対応すればよい。
【００４４】
なお、このマイクロフォン４１においては、パッケージ内に音響振動を導き入れるための音導入孔４５をカバー４３の上面に開口していてもよい。この場合には、音響センサ２１のチャンバ２５がバックチャンバとなり、パッケージ内の空間がフロントチャンバとなる。
【符号の説明】
【００４５】
２１      音響センサ
２２      シリコン基板
２３      ダイアフラム（固定電極板）
２５      チャンバ（空洞）
２６      アンカー
２７      通孔
２８      バックプレート
２９      固定電極板
３１      アコースティックホール
４１      マイクロフォン
４４      信号処理回路（回路部）
４５      音導入孔
【図１】
2014175962.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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