(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロフォンで録音品質を達成するために信号対ノイズ比を改善し、製造方法を提供する。【解決手段】マイクロフォン（１）は、１つの基板（７）と、１つのフロントキャビティ（５）を画定する１つのトランスデューサ素子（２）と、トランスデューサ素子（２）が基板（７）との間に配設されるように配設された蓋（１０）と、を備える。蓋（１０）は、トランスデューサ素子（２）のフロントキャビティ（５）に重ならないように配設されている１つの開口部（１２）を備える。マイクロフォン（１）はさらに、蓋（１０）とトランスデューサ素子（２）との間に配設された１つのインサート部（１３）を備える。インサート部（１３）は、トランスデューサ素子（２）のフロントキャビティ（５）を蓋（１０）の開口部（１２）に接続する１つの経路（１４）を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロフォン（１）であって、
１つの基板（７）と、
１つのフロントキャビティ（５）を画定する１つのトランスデューサ素子（２）と、
１つの蓋（１０）であって、前記トランスデューサ素子（２）が前記基板（７）と前記蓋（１０）との間に配設されるように配設された蓋と、
を備え、
前記蓋（１０）は、前記トランスデューサ素子（２）の前記フロントキャビティ（５）に重ならないように配設されている１つの開口部（１２）を備え、
前記マイクロフォン（１）はさらに、前記蓋（１０）と前記トランスデューサ素子（２）との間に配設された１つのインサート部（１３）を備え、
前記インサート部（１３）は、前記トランスデューサ素子（２）のフロントキャビティ（５）を前記蓋（１０）の前記開口部（１２）に接続する１つの経路（１４）を備え、
前記インサート部（１３）は、プレキャストされているか、または射出成形されていることを特徴とするマイクロフォン。
【請求項２】
前記インサート部（１３）は、前記蓋（１０）よりも小さな弾性率を有することを特徴とする、請求項１に記載のマイクロフォン。
【請求項３】
前記インサート部（１３）は、シリコーンゴムまたはポリマーを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のマイクロフォン。
【請求項４】
前記トランスデューサ素子（２）のバックキャビティ（６）は、前記トランスデューサ素子（２），前記蓋（１０），前記インサート部（１３），および前記基板（７）によって包囲されてい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。
【請求項５】
前記インサート部（１３）は、前記蓋（１０）に固定されてい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。
【請求項６】
前記経路（１４）は、前記トランスデューサ素子（２）の前記フロントキャビティ（５）と重なる第１の端部（１５）と，前記蓋（１０）の前記開口部（１２）と重なる第２の端部（１６）と，前記経路（１４）の前記第１の端部（１５）と前記第２の端部（１６）とが互いに距離を隔てて配設されるように前記第１の端部（１５）と前記第２の端部（１６）とを接続する中間部と、を有することを特徴とする、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。
【請求項７】
前記蓋（１０）の前記開口部（１２）は、前記トランスデューサ素子（２）に重ならないように配設されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
【請求項８】
マイクロフォン（１）であって、
１つの基板（7）と、
１つのフロントキャビティ（５）を画定する１つのトランスデューサ素子（２）と、
１つの蓋（１０）であって、前記トランスデューサ素子（２）が前記基板（７）と前記蓋（１０）との間に配設されるように配設された蓋と、
を備え、
前記蓋（１０）は、前記トランスデューサ素子（２）の前記フロントキャビティ（５）に重ならないように配設されている１つの開口部（１２）を備え、
前記マイクロフォン（１）はさらに、前記蓋（１０）と前記トランスデューサ素子（２）との間に配設された１つのインサート部（１３）を備え、
前記インサート部（１３）は、前記トランスデューサ素子（２）のフロントキャビティ（５）を前記蓋（１０）の前記開口部（１２）に接続する１つの経路（１４）を備え、
前記インサート部（１３）は、シリコーンゴムまたはポリマーを含むことを特徴とするマイクロフォン。
【請求項９】
前記インサート部（１３）は、前記蓋（１０）よりも小さな弾性率を有することを特徴とする、請求項８に記載のマイクロフォン。
【請求項１０】
前記インサート部（１３）は、プレキャストされているか、または射出成形されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のマイクロフォン。
【請求項１１】
前記トランスデューサ素子（２）のバックキャビティ（６）は、前記トランスデューサ素子（２），前記蓋（１０），前記インサート部（１３），および前記基板（７）によって包囲されていることを特徴とする、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
【請求項１２】
前記インサート部（１３）は、前記蓋（１０）に固定されていることを特徴とする、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
【請求項１３】
前記経路（１４）は、前記トランスデューサ素子（２）の前記フロントキャビティ（５）と重なる第１の端部（１５）と，前記蓋（１０）の前記開口部（１２）と重なる第２の端部（１６）と，前記経路（１４）の前記第１の端部（１５）と前記第２の端部（１６）とが互いに距離を隔てて配設されるように前記第１の端部（１５）と前記第２の端部（１６）とを接続する中間部と、を有することを特徴とする、請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
【請求項１４】
前記蓋（１０）の前記開口部（１２）は、前記トランスデューサ素子（２）に重ならないように配設されていることを特徴とする、請求項８乃至１３のいずれか１項に記載のマイクロフォン。
【請求項１５】
マイクロフォン（１）を製造する方法であって、
前記方法は、以下のステップ、
１つの基板（７）上に１つのトランスデューサ素子（２）を配設するステップであって、当該トランスデューサ素子（２）が１つのフロントキャビティ（５）を画定するステップと、
１つのインサート部（１３）を１つの蓋（１０）に固定するステップであって、当該蓋（１０）が１つの開口部（１２）を備え、当該インサート部（１３）が、１つの経路（１４）を備え、そして当該経路（１４）が当該開口部（１２）に接続されるように当該インサート部（１３）が当該蓋（１０）に固定されるステップと、
前記トランスデューサ素子（２）が前記蓋（１０）と前記基板（７）との間に配設されるように、そして前記経路（１４）が前記トランスデューサ素子（２）の前記フロントキャビティ（５）を前記開口部（１２）に接続するように、前記蓋（１０）を、当該蓋に固定された前記インサート部（１３）と共に、前記基板（７）に固定するステップと、
を備え、
前記インサート部（１３）は、プレキャストされているか、または射出成形されている方法。
【請求項１６】
前記蓋（１０）は、当該蓋に固定された前記インサート部（１３）と共に、前記蓋（１０）の前記開口部（１２）が前記トランスデューサ素子（２）の前記フロントキャビティ（５）に重ならないように、前記基板（７）に固定されていることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記インサート部（１３）は、接着によって前記蓋（１０）に固定されていることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
マイクロフォン（１）を製造する方法であって、
前記方法は、以下のステップ、
１つの基板（７）上に１つのトランスデューサ素子（２）を配設するステップであって、当該トランスデューサ素子（２）が１つのフロントキャビティ（５）を画定するステップと、
１つのインサート部（１３）を１つの蓋（１０）に固定するステップであって、当該蓋（１０）が１つの開口部（１２）を備え、当該インサート部（１３）が、１つの経路（１４）を備え、そして当該経路（１４）が当該開口部（１２）に接続されるように当該インサート部（１３）が当該蓋（１０）に固定されるステップと、
前記トランスデューサ素子（２）が前記蓋（１０）と前記基板（７）との間に配設されるように、そして前記経路（１４）が前記トランスデューサ素子（２）の前記フロントキャビティ（５）を前記開口部（１２）に接続するように、前記蓋（１０）を、当該蓋に固定された前記インサート部（１３）と共に、前記基板（７）に固定するステップと、
を備え、
前記インサート部（１３）は、シリコーンゴムまたはポリマーを含む方法。
【請求項１９】
前記蓋（１０）は、当該蓋に固定された前記インサート部（１３）と共に、前記蓋（１０）の前記開口部（１２）が前記トランスデューサ素子（２）の前記フロントキャビティ（５）に重ならないように、前記基板（７）に固定されていることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記インサート部（１３）は、接着によって前記蓋（１０）に固定されていることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロフォンおよびマイクロフォンを製造する方法に関する。具体的にはこのマイクロフォンはコンデンサマイクロフォンであってよい。具体的にはこのマイクロフォンはＭＥＭＳ（micro-electromechanical system）マイクロフォンであってよい。
【背景技術】
【０００２】
このようなマイクロフォンはハウジング内に配設されたトランスデューサ素子を備える。このようなマイクロフォンで充分な録音品質を達成するために、大きなバックキャビティが重要であるが、これは大きなバックキャビティこのトランスデューサ素子の感度を増大するからである。大きなバックキャビティは、さらに信号対ノイズ比を改善する。
【０００３】
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つの音響封止部によってカプセル封止された１つのマイクロフォンを開示している。しかしながらこのマイクロフォンにおいては、この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不可避であり、この機械的カップリングはこのマイクロフォンチップの機能に影響を与え、そしてこのマイクロフォンの温度依存の特性をもたらす。
【０００４】
これと異なる１つの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。しかしながらこのカプセル封止は、このマイクロフォンが小さなバックキャビティしか備えず、これは信号対ノイズ比の劣化をもたらしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許第１０２００４０１１１４８Ｂ３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０２７４２９９Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記の欠点の少なくとも１つを克服する、改善されたマイクロフォンを提供することである。さらに本発明の目的は、このようなマイクロフォンを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は請求項１に記載のマイクロフォンにより解決さる。上記のさらなる目的は、さらなる独立請求項に記載の方法により解決される。
【０００８】
１つのマイクロフォンが提供され、このマイクロフォンは、１つの基板，１つのフロントキャビティを画定する１つのトランスデューサ素子，１つの蓋であって当該トランスデューサ素子が当該基板と当該蓋との間に配設されるように配設された蓋と、を備え、ここでこの蓋は、当該トランスデューサ素子のフロントキャビティに重ならないように配設されている１つの開口部を備え、そしてこのマイクロフォンはさらに当該蓋と当該トランスデューサ素子との間に配設された１つのインサート部を備え、ここでこのインサート部は、当該トランスデューサ素子のフロントキャビティを当該蓋の開口部に接続する１つの経
路を備えている。
【０００９】
上記の蓋の開口部が、上記のトランスデューサ素子のフロントキャビティに重ならないように配設されているということは、上記の基板に垂直な方向からみて、この蓋の開口部がとこのトランスデューサ素子のフロントキャビティとが重なっていないことを意味する。以上により、上記の蓋の開口部および上記のトランスデューサ素子のフロントキャビティを上記の基板に投影した場合、これらは重なっていない。
【００１０】
換言すれば、上記のトランスデューサ素子のフロントキャビティと上記の蓋の開口部とは、互いの横方向での距離が０より大きく配設されている。この開口部は、上記のトランスデューサ素子のフロントキャビティに隣接して配設されている。この開口部およびフロントキャビティは、それぞれに関し互いに重なっていない。
【００１１】
いくつかの実施形態においては、上記の開口部は、上記のトランスデューサ素子の、上記のフロントキャビティの無い部分（複数）と重なることができる。他の実施形態においては、上記の開口部は、上記のトランスデューサ素子と全く重なってはならない。これは上記の基板に対して垂直な方向から見た場合のものであってよい。
【００１２】
上記の蓋におけるこのような開口部の位置は、多くの利点を提供する。音響入口が上記のトランスデューサ素子の直上に配設されていないので、このトランスデューサ素子は、たとえば埃または他の汚染物がこの開口部を通過することによって、動作中に損傷を受けることが起こりにくい。具体的には、この開口部を通ってこのマイクロフォンの中に進入する埃がメンブレンに堆積することが起こりにくい。このようなメンブレンへの埃の体積は、このマイクロフォンの感度を劣化し得る。
【００１３】
さらに上記の構造は、上記の開口部の配置に関してより大きな柔軟性を提供する。たとえば、異なる用途に対して、上記の蓋の開口部、すなわちこのマイクロフォンの音響ポートが異なる位置に配設されているようなマイクロフォンを構築することが必要と成り得る。この場合、上記のトランスデューサ素子および上記の基板は変更される必要はない。マイクロフォンを構築するために、上記のインサート部、および上記の蓋における上記の開口部の配置のみが調整されなければならないだけであり、ここでこの開口部は、異なる位置に配置される。こうして開口部の異なる配置を有する構造を最小の努力で実現することができる。具体的には、本発明での構造は、上記のトランスデューサ素子を上記の基板上で常に同じ位置に配置することを可能とし、そして異なる用途に対して上記のインサート部および上記の蓋を変更するだけでよい。
【００１４】
上記の蓋は、１つの導電性材料を備えるか、あるいはこれから成っていてよい。具体的には、この蓋は金属を含むか、あるいはこれから成っていてよい。代替として、この蓋は導電性プラスチック、たとえば導電性ポリマーを含むか、あるいはこれから成っていてよ
い。これによりこの蓋は、電磁妨害（ＥＭＩ）に対して上記のトランスデューサ素子を保護する。
【００１５】
上記の経路は、上記のフロントキャビティと上記の蓋の開口部とを音響的に接続することができる。これにより、上記のトランスデューサ素子のフロントキャビティを、上記の経路および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音響的に連通するように構成することができる。
【００１６】
この経路の断面積は、この経路が大きな音響抵抗を形成しないように十分に大きく設定することができる。さもなければこの音響抵抗はこのマイクロフォンの共鳴周波数に影響しかねない。以上により、上記の経路は、この経路がこのマイクロフォンの信号対ノイズ比を低下させることもなく、またこのマイクロフォンの周波数応答を劣化させることもないように設計することができる。
【００１７】
上記のトランスデューサ素子は、１つの可動なメンブレンおよび１つの固定されたバックプレートを備えてよく、これらは電圧がこのメンブレンとこのバックプレートとの間に印加さえた場合に１つのキャパシタを形成するように構成されている。さらに、このトランスデューサ素子は、音を測定するように構成されていてよい。この音は、上記のメンブレンに印加され、そして上記のメンブレンと上記のバックプレートとの間に形成されたキャパシタのキャパシタンスを変化させる。
【００１８】
上記のフロントキャビティは、上記のトランスデューサ素子によって囲まれた１つのキャビティであってよく、ここでこのフロントキャビティは、このマイクロフォンの外部環境と音響的に接続されている。このフロントキャビティは、上記トランスデューサ素子の内壁（複数），上記のメンブレン，および上記の経路の第１の端部が境界となっているキャビティとして画定されてよい。
【００１９】
具体的にはこのマイクロフォンは１つのトップポートマイクロフォンであってよい。これに応じて、上記の蓋における開口部は、上記の基板に向いていないマイクロフォンの面に配設されていてよい。このマイクロフォンはＭＥＭＳマイクロフォンであってよい。このマイクロフォンはキャパシタマイクロフォンであってよい。
【００２０】
上記のインサート部は、横方向の寸法が上記のトランスデューサ素子の横方向の寸法より大きくてよい。この横方向の寸法は、上記の基板に対して平行な面における寸法である。以上により、基板に対して垂直な方向から見た場合、このインサート部は、このトランスデューサ素子を完全に覆っていてよい。このインサート部の大きな横方向の寸法は、このインサート部が、上記の蓋に印加される力を吸収するのに特に有利である。
【００２１】
上記のインサート部は、上記のトランスデューサ素子と上記の蓋との間の間隙を密封してよい。この結果、このインサート部は、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音響的デカップリングをもたらす。
【００２２】
上記の基板は、１つの担体チップであってよい。この基板は、セラミック材料を含んでよい。
【００２３】
上記のインサート部は、上記の蓋よりも小さな弾性率を有してよい。以上により、上記のインサート部は、上記のトランスデューサ素子と上記の蓋との機械的デカップリングをもたらすことができる。具体的には、上記の蓋に印加された機械的応力は、このインサート部によって減衰することができ、この応力が上記のトランスデューサ素子に印加されないように、または少なくともこの応力の全部がこのトランスデューサ素子に印加されないようにする。さらに具体的には、上記のインサート部は、上記の基板に向かって上記の蓋に印加される押力を減衰するように構成されている。たとえば、このマイクロフォンが１つの機器、たとえばモバイル通信機器のハウジングに組込まれた場合、この蓋は、圧力がこの蓋に印加されるように、このハウジングに押圧され得る。上記のインサート部は、この圧力を吸収して、より少ない機械的応力が上記のトランスデューサ素子に印加されるように、構成されている。これにより、上記のトランスデューサ素子の機械的特性は、上記の蓋に印加された機械的応力によって妨害を受けることが少なくなる。
【００２４】
さらに、温度変化は上記の蓋の変形ももたらす。この変形も上記のインサート部によって吸収することができる。この結果、この蓋の変形は、上記のトランスデューサ素子に直接影響を与えない。以上により、このマイクロフォンの温度依存性が改善される。この蓋の変形が上記のトランスデューサ素子に直接印加されないので、このマイクロフォン全体が、温度変化に対し敏感でなく、そしてこれにより広い温度範囲で使用することができる。
【００２５】
上記のインサート部は、プレキャストされているか、または射出成形されているインサート部であってよい。プレキャストされるかまたは射出成型されているインサート部は、容易に製造され、そして高い精度で製造することができ、こうしてこのインサート部が正確に形成されることが保証される。
【００２６】
上記のインサート部は、シリコーンゴムまたはポリマーを含んでよい。具体的にはこのインサート部は、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ（登録商標）のＳＩＬＯＰＲＥＮ  ＬＳＲ２３４５／０３のような導電性シリコーンゴム、あるいは他の標準的な射出成型用の非導電性シリコーン類またはシリコーンゴムを含んでよい。これらの材料は、小さな弾性率を提供する。こうしてこのインサート部は、力が上記の蓋に印加された場合、および／または上記の蓋が温度変化によって変形した場合に、上記のトランスデューサ素子を良好に保護することを可能とする。
【００２７】
上記のトランスデューサ素子のバックキャビティは、上記のトランスデューサ素子，上記の蓋，上記のインサート部，および上記の基板によって包囲されていてよい。以上により、本マイクロフォンは、良好な信号対ノイズ比のために必要不可欠な、大きなバックキャビティを備える。具体的には、上記の蓋および上記の基板によって包囲される全体の容積から、上記のトランスデューサ素子の容積を差し引いたもの、そしていくつかの実施形態においては、上記の蓋の内側に配設されたさらなる部品の容積を差し引いたものが、このトランスデューサ素子のバックキャビティとして使用することができる。
【００２８】
こ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り得る。このバックキャビティは、音がこのマイクロフォンに印加された場合に、このバックキャビティにおける圧力が変化しないように設計された容積であることを特徴とする。
【００２９】
上記のインサート部は、上記の蓋に固定されていてよい。具体的には、上記のインサート部は上記の蓋に接着されていてよい。以上により、上記のインサート部および上記の蓋は、開口部が異なる位置に配置されたマイクロフォンを構築するための、異なるインサート部および異なる蓋からなる異なるアセンブリと容易に交換することのできる、１つのアセンブリを形成することができる。これはいくつかの用途に対しては必要となるものである。以上により、上記の蓋に固定される上記のインサート部は、大きな設計自由度を提供する。
【００３０】
上記の経路は、上記のトランスデューサ素子のフロントキャビティと重なる第１の端部と，上記の蓋の開口部と重なる第２の端部と，当該経路の当該第１の端部と当該第２の端部とが互いに距離を隔てて配設されるように当該第１の端部と当該第２の端部とを接続する中間部と、を有してよい。上記の距離は、横方向の距離であってよい。換言すれば、上記の第１の開口部と上記の第２の開口部とは、上記の基板に対して平行な１つの平面上で互いに離間していてよい。以上により、上記の基板に対して垂直な方向から見た場合、上記の開口部と上記のフロントキャビティとは互いに離間している。さらに上記の経路は、このマイクロフォンの周波数応答に影響しかねない側部の容積が生じないような構造とすることができる。
【００３１】
いくつかの実施形態においては、上記の蓋の開口部は、上記のトランスデューサ素子に重ならないように配設されている。以上により、この構造は、上記の開口部が上記のトランスデューサ素子から離れて配設されるように、このマイクロフォンを構築することを可能とする。これはこのトランスデューサ素子の汚染に対する保護をさらに改善する。さらに、上述したように、これは設計の自由度を増大する。
【００３２】
本発明の第２の態様によれば、マイクロフォンを製造する方法が提示される。この方法で製造されるマイクロフォンは、上述したマイクロフォンであってよい。この結果、本マイクロフォンに関して開示されたいかなる構造的および機能的特徴も、本方法に関して適用することができる。この逆に、本方法に関して開示されるいかなる構造的または機能的特徴も、本マイクロフォンに関して適用することができる。
【００３３】
本方法は以下のステップを備える。
-１つの基板上に１つのトランスデューサ素子を配設するステップであって、当該トランスデューサ素子が１つのフロントキャビティを画定するステップと、
-１つのインサート部を１つの蓋に固定するステップであって、当該蓋が１つの開口部を備え、当該インサート部が、１つの経路を備え、そして当該インサート部が当該蓋に固定されて当該経路が当該開口部に接続されるステップと、
-上記トランスデューサ素子が上記蓋と上記基板との間に配設されるように、そして上記経路が上記トランスデューサ素子のフロントキャビティを上記開口部に接続するように、上記蓋を、これに固定された上記インサート部と共に、上記基板に固定するステップと、を備える。
【００３４】
以上により、上記の蓋および上記のインサート部は、本製造プロセスにおいて、上記の基板および上記のトランスデューサ素子に組み込まれる１つのアセンブリを形成することができる。１つの第１の蓋の１つの第１のアセンブリおよび１つの第１のインサート部は、１つの第２の蓋の１つの第２のアセンブリおよび１つの第２のインサート部と、上記のトランスデューサ素子を変更する必要なく、容易に交換することができるので、これは大きな設計自由度を提供する。
【００３５】
さらに、上記基板への上記蓋および上記インサート部の配設により形成されるアセンブリの位置決めの精度の関する仕様は、穏やかである。したがって本方法は大きな許容誤差を提供するものである。この結果本マイクロフォンの製造の場合に高い収率を維持することができる。
【００３６】
具体的には、上記の蓋は、これに固定されたインサート部と共に、上記の蓋の開口部が上記のトランスデューサ素子のフロントキャビティに重ならないように、上記の基板に固定されていてよい。
【００３７】
１つの実施形態においては、上記のインサート部は、接着によって上記の蓋に固定されている。
【００３８】
以下では図を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】１つのマイクロフォンを示す。
【図２】１つの蓋および１つのインサート部の第１の断面図を示す。
【図３】１つの蓋および１つのインサート部の第２の断面図を示す。
【図４】１つのインサート部を示す。
【図５】製造プロセスの異なる段階のマイクロフォンを示す。
【図６】製造プロセスの異なる段階のマイクロフォンを示す。
【図７】製造プロセスの異なる段階のマイクロフォンを示す。
【００４０】
図１は、マイクロフォン１を示す。このマイクロフォン１は、１つのトランスデューサ素子２を備える。トランスデューサ素子２は、１つの可動なメンブレン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との間に電圧が印加されてよく、こうしてこのメンブレン３とこのバックプレート４との間に１つのキャパシタが形成される。このキャパシタのキャパシタンスは、このマイクロフォン１に印加される圧力における変化に依存して可変であり、すなわちこのマイクロフォン１に印加される音に応答して可変である。
【００４１】
トランスデューサ素子２は、１つのフロントキャビティ５を画定する。このフロントキャビティ５は、マイクロフォン１の周囲に音響的に接続されている。具体的には、このマイクロフォン１は、音がトランスデューサ素子２のフロントキャビティ５に伝わるように構成されている。さらに、このトランスデューサ素子２は、１つのバックキャビティ６を画定する。このトランスデューサ素子２のバックキャビティ６は、上記のフロントキャビティ５から音響的に分離されている１つの基準キャビティである。このトランスデューサ素子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における音圧の差を
測定するように構成されている。
【００４２】
さらに、このトランスデューサ素子２は、１つの基板７上に配設されている。具体的には、このトランスデューサ素子２は、はんだバンプ（複数）８を介して、この基板７に固定されている。
【００４３】
さらにマイクロフォン１は、１つのさらなる部品９を備える。このさらなる部品９は、トランスデューサ素子２によって測定された信号を処理するように構成されている部品である。具体的には、このさらなる部品９は、１つのＡＳＩＣ（application-specific electronic circuit）を有する１つのチップである。
【００４４】
さらにマイクロフォン１は、１つの蓋１０を備える。この蓋１０は、１つの導電性材料を含むか、またはこの蓋１０は、１つの導電性材料から成っている。この導電性材料は、たとえば１つの金属、または１つの導電性プラスチック、たとえば１つの導電性ポリマーであってよい。この蓋１０は、基板７に固定されている。この蓋１０は、導電性接着剤１０を介してこの基板７に固定されている。代替として、この蓋１０は、はんだ、たとえば鉛フリーはんだのような、他の接続用導電性材料を介してこの基板７に固定されていてよい。この蓋１０は、１つの開口部１２を備える。この蓋１０の開口部１２は、マイクロフォン１の音響ポートを形成する。
【００４５】
この蓋１０の開口部１２は、トランスデューサ素子２に重ならないように配設されている。具体的には、基板７に対して垂直な方向から見て、この蓋１０の開口部１２は、このトランスデューサ素子２と重なっていない。むしろこの蓋１０の開口部１２は、このトランスデューサ素子２からゼロより大きな距離で隔てられて配設されている。
【００４６】
図示されていない１つの代替の実施形態においては、蓋１０の開口部１２は、トランスデューサ素子２のフロントキャビティ５に重ならないように配設されていてよい。具体的には、基板７に対して垂直な方向から見て、この蓋１０の開口部１２は、このトランスデューサ素子２のフロントキャビティ５と重なっていなくともよい。しかしながらこの開口部１２は、この代替の実施形態においては、このフロントキャビティ５から離れたトランスデューサ素子２の部品（複数）と重なっていてよい。
【００４７】
さらにマイクロフォン１は、１つのインサート部１３を備える。このインサート部１３は、トランスデューサ素子２と蓋１０との間に配設されている。このインサート部１３は、１つの導電性シリコーンゴムから成っている。このインサート部１３は、１つの経路１４を備える。具体的には、トランスデューサ素子２のフロントキャビティ５は、このインサート部１３の経路１４を介して蓋１０の開口部１２に接続されている。この結果、音がこの蓋１０の開口部１２およびこの経路１４を通ってフロントキャビティ５に進入することができる。以上により、このトランスデューサ素子２のフロントキャビティ５は、この経路１４およびこの蓋１０の開口部１２を介して、マイクロフォン１の周囲と音響的にカップリングされている。
【００４８】
インサート部１３は、１２５μｍ〜２００μｍの範囲の厚さｔｈiを有する。しかしながら、代替の構造においては、このインサート部は、１２５μｍ〜５００μｍの範囲のより大きな厚さｔｈiを有してよい。このインサート部１３の厚さｔｈiは、基板７に対して垂直な方向で測ったものである。経路１４は、３０μｍ〜６０μｍの高さを有する。この経路１４の高さも、基板７に対して垂直な方向で測ったものである。以上により、この経路１４がこのインサート部１３に形成される領域において、このインサート部１３は、この経路１４の高さの分だけ低減された厚さｔｈiを有する。
【００４９】
さらに、トランスデューサ素子２のバックキャビティ６は、トランスデューサ素子２，基板７，蓋１０，およびインサート部１３によって包囲されている。この結果マイクロフォン１は、１つの大きなバックキャビティを備える。具体的には、概ね、蓋１０によって包囲される容積からトランスデューサ素子２の容積を引いたものをバックキャビティ６として使用することができる。マイクロフォン１のバックキャビティ６を大きくすることによって、このマイクロフォン１の信号対ノイズ比も改善される。
【００５０】
図２は、図１に示す線ＡＡ'に沿った、蓋１０およびインサート部１３を通る断面を示す。ここで、経路１４の第１の端部１５は、トランスデューサ素子２のフロントキャビティ５と重なっている。具体的には、この経路１４の第１の端部１５に１つの出口が形成され、これにより音がこの第１の端部でこの経路１４から出て、そしてフロントキャビティ５に進入する。この経路１４の第１の端部１５の出口の直径ｄoutletは、トランスデューサ素子２のフロントキャビティ５の直径と同じ程度の大きさとなっている。このフロントキャビティ５の直径は、基板７に対して平行な１つの平面における、このフロントキャビティ５の境界の最も離れた２つの点の距離として規定される。具体的には、上記の第１の端部の出口の直径ｄoutletは、フロントキャビティ５の直径の０．５倍から２倍までの範囲にある。
【００５１】
図３は、図１に示す線ＢＢ'に沿った、蓋１０およびインサート部１３の断面を示す。
ここでインサート部１３の経路１４の第２の端部１６は、蓋１０の開口部１２と重なっている。この第２の端部１６では、１つの入口が形成されており、これによって音がこの第２の端部１６で経路１４に進入することができる。
【００５２】
さらに図４は、図１に示す線ＣＣ'に沿った、インサート部１３を通る断面を示す。経路１４の第１の端部１５および第２の端部１６は、中間部１７によって接続されている。
このインサート部１３を通る経路１４の構造は、このマイクロフォン１の周波数応答に影響しかねない側部の容積が生じないことを保証する。
【００５３】
図５〜７は、マイクロフォン１の製造プロセスの異なる段階を示す。
【００５４】
図５は、１つの製造段階でのマイクロフォン１を示し、ここでは、トランスデューサ素子２およびさらなる部品９が基板７に取り付けられている。具体的には、トランスデューサ素子２およびさらなる部品９は、基板７にフリップチップボンディングされている。
【００５５】
このさらなる部品９は、１つの任意に追加される素子である。蓋１０の内側に配設されているこのさらなる部品９の代替として、このマイクロフォン１の外側に配設された素子（複数）によって信号処理が行われてよい。
【００５６】
図６は、さらなる製造ステップの途中のマイクロフォン１を示す。このさらなる製造ス
テップの前に、インサート部１３は蓋１０に固定されており、これによりこのインサート
１３の経路１４がこの蓋１０の開口部１２に接続されている。具体的には、接着剤がイン
サート部１３と蓋１０との間に塗布されて、このインサート１３はこの蓋１０に接着され
ている。以上により、図６に示すように、蓋１０およびインサート部１３は、このさらなる製造ステップにおいて、このマイクロフォンの残りの部分に固定される１つのアセンブリを形成する。
【００５７】
さらに接着剤１１が基板７に塗布される。具体的には、このさらなる製造ステップにおいて、この接着剤１１は、蓋１０が基板７に接続される位置で、この基板７に塗布される。さらに、基板７に向いていないトランスデューサ素子２の上面にもう１つの接着剤１８が塗布される。このさらなる製造ステップにおいて、この接着剤１８によって、インサート部１３はトランスデューサ素子２に機械的に接続される。
【００５８】
上記のさらなる製造ステップにおいて、蓋１０およびインサート部１３を備える上記のアセンブリが、基板７およびトランスデューサ素子に取り付けられる。
【００５９】
図７は、上記の製造ステップが完了した後のマイクロフォンを示す。具体的には、１つのパネル上に複数のマイクロフォン１を同時に製造することができる。この場合、この製造プロセスの最後のステップにおいて、マイクロフォン１が個々に、たとえば賽の目切りで分離される。
【符号の説明】
【００６０】
１  ：  マイクロフォン
２  ：  トランスデューサ素子
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  ：  基板
８  ：  はんだバンプ
９  ：  さらなる部品
１０  ：  蓋
１１  ：  接着剤
１２  ：  開口部
１３  ：  インサート部
１４  ：  経路
１５  ：  経路の第１の端部
１６  ：  経路の第２の端部
１７  ：  経路の中間部
１８  ：  接着剤
ｔｈi  ：  インサート部の厚さ
ｄoutlet  ：  経路の第１の端部の出口の直径
【図１】
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【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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【外国語明細書】
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