(57)【要約】シリコンコンデンサーマイクロホンパッケージが開示される。シリコンコンデンサーマイクロホンパッケージは、トランスデューサユニット、基板およびカバーを備える。基板は、内部に凹部が形成された上側表面を備える。トランスデューサユニットは、基板の上側表面に取り付けられ、そして、凹部の少なくとも一部分と重なっている。この凹部内で、トランスデューサユニットのバックボリュームが、トランスデューサユニットと基板との間に形成される。カバーは、トランスデューサユニットの上に置かれ、そして、開口部を備える。
2008510427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホンであって、以下：
内部チャンバを規定する多層壁ハウジングであって、該多層壁ハウジングの第１の層は、非導電性であり、該多層壁ハウジングの第２の層は、導電層である、多層壁ハウジング；
該多層壁ハウジング内に形成される、音響ポート；および
該音響ポートと連絡する、該チャンバ内に配置されるトランスデューサ
を備える、マイクロホン。
【請求項２】
前記音響ポートを覆う、前記ハウジングに固定された周囲障壁をさらに備える、請求項２に記載のマイクロホン。
【請求項３】
前記周囲障壁が、前記多層壁ハウジングの層の間に配置される、請求項３に記載のマイクロホン。
【請求項４】
前記周囲障壁が、音響特性を有する、請求項２に記載のマイクロホン。
【請求項５】
前記周囲障壁が、粒子の遮蔽または湿気の遮蔽を提供する、請求項２に記載のマイクロホン。
【請求項６】
前記周囲障壁が、光の遮蔽を提供する、請求項２に記載のマイクロホン。
【請求項７】
前記周囲障壁が、前記多層壁ハウジング内にコンデンサーを形成するために、該多層壁ハウジングの第１の導電層と第２の導電層との間に配置される、請求項２に記載のマイクロホン。
【請求項８】
前記周囲障壁が、ポリマー材料および焼結金属材料のうちの１つを含む、請求項７に記載のマイクロホン。
【請求項９】
前記ハウジングが、第２の音響ポートを備え、該第２の音響ポートが、前記トランスデューサに直接、音響的に連結されている、請求項１に記載のマイクロホン。
【請求項１０】
前記第２の音響ポートを覆う、前記ハウジングに固定された第２の周囲障壁を備える、請求項９に記載のマイクロホン。
【請求項１１】
前記多層壁ハウジングが、一緒に固定された底部層、側壁層および頂部層を備える、請求項１に記載のマイクロホン。
【請求項１２】
前記底部層、側壁層および頂部層が、接着剤により一緒に固定されている、請求項１１に記載のマイクロホン。
【請求項１３】
前記接着剤が、導電性接着剤を含む、請求項１２に記載のマイクロホン。
【請求項１４】
前記接着剤が、凹凸のある固形の接着剤層を含む、請求項１２に記載のマイクロホン。
【請求項１５】
前記接着剤が、非導電性の凹凸のある固形の接着剤および導電性接着剤の層を含む、請求項１２に記載のマイクロホン。
【請求項１６】
前記底部層、側壁層および頂部層の各々が、導電層を備え、該導電層の各々は、電気的に連結されている、請求項１１に記載のマイクロホン。
【請求項１７】
前記底部層、側壁層および頂部層のうちの少なくとも１つが、サーキットリー、接地面、はんだパッド、接地パッド、電源面、コンデンサーおよびスルーホールパッドからなる要素の群より選択される要素を備えるように形成されている、請求項１１に記載のマイクロホン。
【請求項１８】
前記要素が、前記多層壁ハウジングの１つの壁内に形成される、請求項１７に記載のマイクロホン。
【請求項１９】
バックボリュームを生じる前記トランスデューサに近接している、前記多層壁ハウジング内に形成された凹部を備える、請求項１に記載のマイクロホン。
【請求項２０】
前記凹部が、前記多層壁ハウジングの層の間に形成される、請求項１９に記載のマイクロホン。
【請求項２１】
前記チャンバが、バックボリュームを形成し、なおかつ前記トランスデューサの第１の側部に連結されており、そして、前記音響ポートが、該トランスデューサの第２の側部に連結されている、請求項１に記載のマイクロホン。
【請求項２２】
前記マイクロホンが、つながれた一対のマイクロホンを備える、請求項１に記載のマイクロホン。
【請求項２３】
マイクロホンの製造方法であって、以下：
対応する複数のマイクロホンのための複数の底部層部分を備える第１のパネルを提供する工程；
該複数の底部層部分の各々に、トランスデューサを配置する工程；
該第１のパネルに、該複数のマイクロホンのための複数の頂部層部分を備える第２のパネルを固定する工程であって、該頂部層部分は、該頂部層部分および該底部層部分によって規定されるチャンバ内にトランスデューサを封入している、工程；ならびに
該複数のマイクロホンを分離する工程
を包含する、方法。
【請求項２４】
前記第１のパネルと前記第２のパネルとの間に、前記複数のマイクロホンのための複数の側壁部分を備える第３のパネルを提供する工程を包含する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記底部層部分の各々、および前記頂部層部分の各々が、導電層を備える、請求項２３に記載の方法であって、該方法は、該導電層の各々を電気的に連結する工程を包含する、方法。
【請求項２６】
前記第２のパネルを固定する工程が、前記第１のパネルと該第２のパネルとの間に固形接着剤層を提供する工程、および、該固形接着剤層を活性化して、該第１のパネルを該第２のパネルに固定する工程を包含する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記底部層の各々が音響ポートを包含し、そして、前記トランスデューサを配置する工程が、該トランスデューサを音響ポートに近接して配置する工程を包含する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記底部層の各々、または、前記頂部層の各々が、音響ポートを備える、請求項２３に記載の方法であって、該方法は、該音響ポートを覆う周囲障壁を提供する工程を包含する、方法。
【請求項２９】
前記複数のマイクロホンを分離する工程が、該複数のマイクロホンをマイクロホン対へと分離する工程を包含する、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２００１年６月２１日に出願された、共有にかかる、同時係属中の米国特許出願第０９／８８６，８５４号のＣＩＰであり、この米国特許出願第０９／８８６，８５４号は、２０００年１１月２８日に出願された、仮特許出願第６０／２５３，５４３号の利益を主張するものである。これらの出願は、その全体が、あらゆる目的のために、本明細書において参考として本明細書により援用される。
【０００２】
（技術分野）
この特許は、一般に、トランスデューサのためのハウジングに関する。より具体的には、この特許は、トランスデューサを遮蔽するためのハウジングを備える、シリコンコンデンサーマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
シリコンダイの表面上にマイクロホンの要素を構築することに関連して、多数の開示が存在する。これらの開示の一部は、補聴器ユニットの大きさを減らす目的のために、補聴器の分野に関連している。これらの開示は、補聴器の大きさを減らす一方で、外側の干渉からトランスデューサを保護する方法を開示していない。例えば、この型のトランスデューサは、壊れやすく、物理的な損傷に対して感受性である。さらに、これらは、光および電磁気の干渉から保護されなければならない。さらに、これらは、適切に機能するために、音の定格圧力（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を必要とする。これらの理由から、シリコンダイは、遮蔽されなければならない。
【０００４】
いくつかの遮蔽粒子が、これらのデバイスを収容するために使用されている。例えば、絶縁の金属缶またはディスクが提供されてきた。さらに、ＤＩＰおよび小型の輪郭の集積回路（ＳＯＩＣ）パッケージが利用されてきた。しかし、これらのハウジングの製造に伴う欠点（例えば、準備時間、費用およびツーリング）が、これらの選択肢を所望でなくしている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
本発明は、音響エネルギーをハウジング内に配置されるトランスデューサに接触させる、シリコンコンデンサーマイクロホンパッケージに関する。このハウジングは、必要な定格圧力を提供すると同時に、トランスデューサを、光、電磁気の干渉および物理的な損傷から保護する。本発明の一実施形態によれば、シリコンコンデンサーマイクロホンは、トランスデューサと、ハウジングを形成する基板およびカバーとを備える。この基板は、内部に凹部が形成された上側表面を有し得、この凹部は、トランスデューサが、上側表面に設置され、そして、凹部の少なくとも一部分と重なり、従って、バックボリューム（ｂａｃｋ  ｖｏｌｕｍｅ）を形成することを可能にする。カバーは、トランスデューサを覆って置かれ、そして、音波がトランスデューサに到達することを可能にするために適合された開口部を備える。
【０００６】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面と共に考慮すると、以下の明細書から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（詳細な説明）
本発明は、多くの異なる形状での実施形態が可能であるが、本発明のいくつかの可能な実施形態が、図面に示され、そして、本明細書において詳細に記載されており、この開示は、本発明の原理を例示するものとしてみなされ、本発明の広い局面が、例示される実施形態に限定されることは意図されていないことが理解される。
【０００８】
本発明は、マイクロホンパッケージに関する。プラスチック製の本体／リードフレームを利用するマイクロホンパッケージを上回る本明細書中に開示されるマイクロホンパッケージの利点としては、パッケージをパネル形状で加工することによって、１回の操作あたりに、そして、かなり低い費用で形成されるユニットの数が多くすることができる能力が挙げられる。同様に機能するパッケージについての代表的なリードフレームは、４０〜１００の互いに接続されたデバイスを含む。本開示は、約１４，０００の（１つのパネルとして）互いに接続されたデバイスを有する。また、本明細書中に開示される実施形態は、最低限の「硬い金型（ｈａｒｄ−ｔｏｏｌｉｎｇ）」を必要とする。このことにより、鋳型、リードフレームおよびトリム／成形工具のデザインを改める必要なしに、上記加工をカスタムレイアウトの要件に適合させることが可能となる。
【０００９】
さらに、記載される実施形態の多くが、代表的には、ＦＲ−４から作製されたエンドユーザのＰＣＢとの、熱膨張係数のより良い適合を有する。なぜならば、マイクロホンパッケージもまた、主にＦＲ−４から作製されているからである。本発明のこれらの実施形態はまた、プラスチック製の本体／リードフレームパッケージにおいて必要とされるワイヤボンディングに対する必要性を排除し得る。フットプリントは、代表的には、プラスチック製の本体／リードフレームデザインに必要とされるものよりも小さい。なぜならば、リードは、回路基板内にスルーホール（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｈｏｌｅ）を配置することによって形成され、はんだパッドに経路を形成し得るからである。代表的なプラスチック製の本体／リードフレームのデザインにおいては、リードがフットプリント全体を広くする、ガルウィング（ｇｕｌｌ−ｗｉｎｇ）構成が使用される。
【００１０】
ここで、図１〜３を参照すると、本発明のシリコンコンデンサーマイクロホンパッケージ１０の３つの実施形態が例示される。このシリコンマイクロホンパッケージ１０内には、トランスデューサ１２（例えば、米国特許第５，８７０，４８２号（本明細書において参考として援用される）に開示されるシリコンコンデンサーマイクロホン）と、増幅器１６とが備えられる。パッケージ自体は、基板１４と、トランスデューサ１２に定格圧力を提供するバックボリュームまたは空隙１８と、カバー２０とを備える。基板１４は、ＦＲ−４材料から形成され得、回路基板パネルの形状で加工され、従って、製造時にスケールメリットを利用することを可能にする。図６は、複数の末端パッドを取り囲むバックボリューム１８を示す、基板１４の平面図である。
【００１１】
バックボリューム１８は、多数の方法によって形成され得、この方法としては、基板１４の上側表面１９を制御した深さまで切削して、凹部（この凹部の上に、トランスデューサ１２が設置される）を形成すること（図１）；ＦＲ−４のいくつかの個々のシートを切削およびルート指定（ｒｏｕｔｅ）し、そして、この個々のシートを積層して、バックボリューム１８（内部支持ポストを有していても有していなくてもよい）を形成すること（図２）；または、基板１４を貫通させて切削し、そして、デバイスの底部にシーリングリング２２（このシーリングリング２２は、ユーザの「基板」２８に表面を設置する間に、バックボリューム１８をシールする）を提供すること（図３〜５）が挙げられる。この例において、基板とユーザの基板２８との組み合わせが、バックボリューム１８を生成する。バックボリューム１８は、トランスデューサ１２（例えば、ＭＥＭＳデバイス）によって覆われ、このトランスデューサ１２は、「バンプボンド（ｂｕｍｐｂｏｎｄ）」され、そして、面を下に向けて設置され得る。境界は、バックボリューム１８が作動可能に「気密」であるようにシールされる。
【００１２】
カバー２０は、保護および加工を可能にするために取り付けられている。カバー２０は、焼結金属挿入物２６を含み得る開口部２４を含み、水、粒子および／または光が、パッケージ内に入り、内側にある内部構成要素（すなわち、半導体チップ）を損傷することを防止する。開口部２４は、音波がトランスデューサ１２に到達することを可能にするように適合される。焼結金属挿入物２６はまた、特定の音響特性（例えば、音響ダンピングまたは音響抵抗性）を有する。焼結金属挿入物２６は、それゆえ、その音響特性が、トランスデューサ１２の機能的能力、および／または、シリコンマイクロホン１０の性能全体を向上するように選択され得る。
【００１３】
図４および図５を参照すると、製品の最終形状は、ソルダリフローイングプロセス（ｓｏｌｄｅｒ  ｒｅｆｌｏｗ  ｐｒｏｃｅｓｓ）によって、エンドユーザのＰＣＢ２８へと取り付けられる可能性が高い、シリコンコンデンサーマイクロホンパッケージ１０である。図５は、エンドユーザの回路基板１８内にチャンバ３２を備えることによって、バックボリューム１８を拡大する方法を例示する。
【００１４】
本発明のシリコンコンデンサーマイクロホンパッケージ４０の別の実施形態が、図７〜１０に例示される。この実施形態において、ハウジング４２は、回路基板を提供する際に使用されるもののような材料の層から形成される。従って、ハウジング４２は、一般に、導電性材料４４と非導電性材料４６との交互の層を備える。非導電層４６は、代表的に、ＦＲ−４基板である。導電層４４は、代表的に、銅である。この多層ハウジングの構造は、有利なことに、ハウジング自体の構造内に、サーキットリー、電源および接地面、はんだパッド、接地パッド、キャパシタンス層、および、メッキされたスルーホールパッドを備えることを可能にする。伝導層は、ＥＭＩ遮蔽を提供し、そしてまた、コンデンサーおよび／またはインダクターとしての構成が、入出力信号および／または入力電源をフィルタにかけることを可能にする。
【００１５】
例示される実施形態において、ハウジング４２は、側部部分５２によって間隔を空けられた、頂部部分４８と底部部分５０とを備える。ハウジング４２はさらに、音響信号を受信するための開口部または音響ポート５４と、トランスデューサユニット５８（代表的には、シリコンダイマイクロホンまたはボールグリッドアレイパッケージ（ＢＧＡ））を収容するために適合された内部チャンバ５６とを備える。頂部部分４８、底部部分５０および側部分５２は、例えば、伝導性接着剤６０によって、電気的に接続されている。伝導性接着剤は、頂部部分４８と底部部分５０と側部部分５２との間に配置された、固形接着剤（ｄｒｙ  ａｄｈｅｓｉｖｅ）の適切に構成されたシートの形状で簡便に提供され得る。固形接着剤のシートは、これらの部分が、組立ての間に合わされた後に、圧力、熱または他の適切な手段によって活性化され得る。各部分は、交互の導電性層４４および非導電性層４６を備え得る。
【００１６】
チャンバ５６は、内側ライニング６１を備え得る。この内側ライニング６１は、主に導電性材料により形成される。内側ライニングは、非導電性材料の部分を備え得ることが理解されるべきである。なぜならば、導電性材料は、非導電性材料を完全には覆わない可能性があるからである。内側ライニング６１は、ファラデーケージとかなり類似して、電磁気の干渉などに対して、トランスデューサ５８を保護する。内側ライニング６１はまた、ハウジングの頂部部分４８、底部部分５０および側部部分５２の内部に種々の導電層を一緒に適切に電気的に連結することによって提供され得る。
【００１７】
図７〜１０および２３〜２６に例示される種々の実施形態において、開口部または音響ポート５４を備えるハウジング４２の部分は、さらに、開口部５４の上に、または、開口部５４内に周囲障壁６２を形成する、一層の材料層を備える。この周囲障壁６２は、代表的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または焼結金属のようなフィルムに形成されたポリマー材料である。周囲障壁６２は、ハウジング４２のチャンバ５６、そして、従って、ハウジング４２内のトランスデューサユニット５８を、日光、湿気、油、土および／または塵のような環境要素から保護するために供給される。周囲障壁６２はまた、固有の音響特性（例えば、音響ダンピング／抵抗性）を有する。従って、周囲障壁６２は、その音響特性が、トランスデューサユニット５８と協働して、マイクロホンの性能を高めるように選択される。これは、特に、指向性のマイクロホンとして作動するように構成され得る図２４および図２５に例示される実施形態に当てはまる。
【００１８】
周囲障壁層６２は、一般に、頂部部分４８または底部部分５０の層の間でシールされ、この層の間に、音響ポート５２が形成される。例えば、周囲障壁は、導電性材料４４の層の間に固定され得、それによって、導電性材料４４の層が、（金属により規定される電極を有する）コンデンサーとして機能することを可能にする。このコンデンサーは、入出力信号または入力電源にフィルタをかけるために使用され得る。周囲障壁層６２は、さらに、導電層がまた、レジスタおよびコンデンサーのような薄膜受動装置も含む場合に、導電層４４と接触したときに、誘電性の保護層として機能し得る。
【００１９】
環境要素からチャンバ５６を保護することに加えて、障壁層６２は、その後の、湿式加工、ハウジング４２の外側部分の基板洗浄（ｂｏａｒｄ  ｗａｓｈｉｎｇ）、および、スルーホールメッキによる壁から接地までの電気的接続を可能にする。周囲障壁層６２はまた、プリント回路基板ベースのパッケージの製造における、製造工程の順序を改変することを可能にする。この利点は、異なる終了様式に適合させるために使用され得る。例えば、一対の開口部５４（図２５を参照のこと）を有し、この一対の開口部５４の両方が、周囲障壁層６２を備える両側性パッケージが、製造され得る。このパッケージは、面を上に向けて接地されていようと、面を下に向けて設置されていようと、同じような外観で、同じように機能するか、または、このパッケージは、指向性のマイクロホン特徴を提供するように設置され得る。さらに、周囲障壁層６２はまた、その音響特性が、マイクロホンの指向性の特徴を高めるように選択され得る。
【００２０】
図１、図８および図１１〜１３を参照すると、トランスデューサユニット５８は、一般に、ハウジングの頂部部分４８には設置されない。この定義は、エンドユーザの回路基板への最終的な設置方向とは無関係である。頂部部分４８は、トランスデューサ５８の方向、ならびに、底部部分５０についての選択に依存して、面を下に向けて設置されることが可能である。頂部部分４８の導電層４４は、サーキットリー、接地面、はんだパッド、接地パッド、コンデンサー、およびメッキされたスルーホールパッドを形成するように、パターン付けされてもよい。図１１〜１３を参照すると、パッケージの要件に応じて、さらなる交互の導電層４４、非導電層４６、および環境からの保護膜６２が存在し得る。あるいは、いくつかの層がまた、故意に除かれていてもよい。第１の非導電層４６は、第１の導電層４４の上にある特定の特徴に対して選択的に露出するようにパターン付けされ得る。
【００２１】
図１１は、マイクロホンパッケージのための代替的な頂部部分４８を例示する。この実施形態において、層間の接続は、接地までのコンジットを提供するように形成され得る。図１１の頂部部分は、接地面および／またはパターンサーキットリー６４、ならびに周囲障壁６２を備える。接地面および／またはパターンサーキットリー６４は、ピン６５によって接続されている。
【００２２】
図１２は、頂部部分４８の別の実施形態を例示する。層、接地面／パターンサーキットリー６４、および周囲障壁６２の間の接続に加え、この実施形態は、トランスデューサ５８への二次的な電気的接触を可能にするように、底部側面にパターン付けされた、導電性バンプ６６（例えば、Ｐｂ／ＳｎまたはＮｉ／Ａｕ）を備える。ここでは、導電性のサーキットリーは、バンプ６６とメッキされたスルーホール集結部との間の電気的な接続が作製されるようにパターン付けされる。
【００２３】
図１３は、頂部部分４８のなお別の実施形態を例示する。この実施形態において、頂部部分４８は、開口部または音響ポート５４を備えない。
【００２４】
図７、図８、および図１４〜１８を参照すると、底部部分５０は、パッケージの部品であり、この底部部分５０に、トランスデューサ５８が主として設置される。この定義は、エンドユーザの回路基板の最終的な設置方向とは無関係である。底部部分５０は、トランスデューサ５８の設置方向、ならびに、頂部部分４８の構造についての選択に依存して、面を下に向けて設置されることが可能である。頂部部分４８と同様に、底部部分５０の導電層４４は、サーキットリー、接地面、はんだパッド、設置パッド、コンデンサー、およびメッキされたスルーホールパッドを形成するようにパターン付けされ得る。図１４〜１８に示されるように、パッケージの要件に応じて、追加の、交互の導電層４４、非導電層４６、および環境からの保護膜６２が存在し得る。あるいは、いくつかの層がまた、故意に除かれていてもよい。第１の非導電層４６は、第１の導電層４４の上にある特定の特徴に対して選択的に露出するようにパターン付けされ得る。
【００２５】
図１４ａ〜１４ｄを参照すると、底部部分５０は、非導電性材料４６の上に堆積された導電性材料の層４４を備える、積層された多層基板を備える。図１４ｂを参照すると、導電性材料の第１の層は、ワイヤボンドまたはフリップチップボンドを取り付けるために使用される。この層は、リーフパッド、ボンドパッドおよび接地パッドを規定するようにエッチングされた部分を備える。このパッドは、メッキされたスルーホールの形成を可能にするように、これらのパッドを貫通するように切削された穴を有する。
【００２６】
図１４ｃに示されるように、非導電性材料の固形膜６８は、導電性材料を覆う。この例示は、露出されたボンドパッドと露出された接地パッドとを示す。この露出された接地パッドは、導電性のエポキシと電気的に接触し、そして、側部部分５２および底部部分５０の接地への接続を形成する。
【００２７】
図１４ｄを参照すると、接地層は、底部部分５０内に埋め込まれ得る。斜線の領域は、代表的な接地面６４を表す。接地面は、電源または出力パッドとは重なっていないが、トランスデューサ５８と重なっている。
【００２８】
図１５を参照すると、底部部分５０の一実施形態が例示される。この実施形態の底部部分５０は、ソルダマスク層６８、および導電性材料４６と非導電性材料４６との交互の層を備える。この底部部分は、さらに、エンドユーザの基板に電気的に接続するために、はんだパッド７０を備える。
【００２９】
図１６および図１７は、バックボリューム１８が拡大された、底部部分５０の実施形態を例示する。これらの実施形態は、導電性／非導電性の布設（ｌａｙｉｎｇ）を用いたバックボリューム１８の形成を例示する。
【００３０】
図１８は、底部部分５０のなお別の実施形態を示す。この実施形態において、底部部分５０は、音響ポートと周囲障壁６２とを備える。
【００３１】
図７〜１０および図１９〜２２を参照すると、側部部分５２は、底部部分５０と、頂部部分４８とをつなぐパッケージの部品である。側部部分５２は、２つの導電性材料層４４の間に挟まれた非伝導性材料の単一の層４６を備え得る。側部部分５２は、トランスデューサ５８を収容するチャンバ５６の内部高さを形成する。側部部分５２は、一般に、各々がルーテドウィンドウ（ｒｏｕｔｅｄ  ｗｉｎｄｏｗ）７２を有する回路基板材料の１以上の層により形成される（図１９を参照のこと）。
【００３２】
図１９〜２２を参照すると、側部部分５２は、内部側壁７４を備える。内部側壁７４は、図２０および図２１に示されるように、導電性材料（代表的には銅）でメッキされている。側壁７４は、ルーテドウィンドウ７２の外周によって形成され、導電性材料によってコーティング／金属化されている。
【００３３】
あるいは、側壁７４は、各々がルーテドウィンドウ７２を有する、非導電性材料４６と導電性材料４４との多くの交互の層によって形成され得る（図１９を参照のこと）。この場合、ウィンドウ７２の外周は、導電性材料で覆われている必要はない。なぜならば、導電性材料層４４は、有効な遮蔽を提供するからである。
【００３４】
図２３〜２６は、マイクロホンパッケージ４０の種々の実施形態を例示する。これらの実施形態は、上記の頂部部分４８、底部部分５０および側部部分５２を利用する。上記の頂部部分４８、底部部分５０および側部部分５２の各々の実施形態は、本明細書中に開示され、そして記載される本発明から逸脱することなく、あらゆる組み合わせで利用され得ることが企図される。
【００３５】
図２３において、エンドユーザの基板への接続は、底部部分５０を介してなされる。パッケージの設置方向は、底部部分５０が下に向いている。トランスデューサ５８から、メッキされたスルーホールへの接続は、ワイヤボンディングによってなされる。トランスデューサのバックボリューム１８は、シリコンマイクロホン（下向きに設置されている）の裏穴（ｂａｃｋ  ｈｏｌｅ）のみによって形成される。ボンドパッド、ワイヤボンディングおよび末端までのトレース（ｔｒａｃｅ）は図示されていない。ＰＣＢ設計の分野の当業者は、トレースが第１の導電性材料層４４の上にあることを理解する。トランスデューサ５８からのワイヤボンディングは、露出されたパッドへと接続される。これらのパッドは、メッキされたスルーホールと、表面上のトレースとを介してはんだパッドへと接続される。
【００３６】
図２４において、エンドユーザの基板への接続はまた、底部部分５０を通してなされる。ここでも、パッケージの設置方向は、底部部分５０が下向きである。トランスデューサ５８からメッキされたスルーホールへの接続は、ワイヤボンディングによりなされる。バックボリューム１８は、トランスデューサ５８（下向きに設置されている）の裏穴および底部部分５０の組み合わせによって形成される。
【００３７】
図２５において、エンドユーザの基板への接続もまた、底部部分５０を介してなされる。ここでも、パッケージの設置方向は、底部部分５０が下向きである。トランスデューサ５８からメッキされたスルーホールへの接続は、ワイヤボンディングによりなされる。音響ポート５４が、パッケージの両側にあるので、バックボリュームは存在しない。この方法は、指向性のマイクロホンに適している。
【００３８】
図２６において、エンドユーザの基板への接続は、頂部部分４８または底部部分５０を介してなされる。パッケージの設置方向は、頂部部分４８が下向きであるか、または、底部部分５０が下向きであるかのいずれかである。トランスデューサ５８からメッキされたスルーホールへの接続は、フリップチッピングまたはワイヤボンディング、およびトレースルーティングによってなされる。バックボリューム１８は、底部部分５０と頂部部分４８とを一緒に積層することによって生じる空隙を用いることによって形成される。パッケージの製造のいくつかの部分は、トランスデューサ５８が取り付けられた後に行われる。特に、スルーホールの形成、メッキおよびはんだパッドの定義付けは、トランスデューサ５８が取り付けられた後になされる。保護膜６２は、疎水性であり、そして、腐食性のメッキ化学物質がチャンバ５６内に入ることを防止する。
【００３９】
図２７〜２９を参照して、トランスデューサユニット５８が設置された部分は、止め輪８４を備え得る。止め輪８４は、エポキシ８６が、トランスデューサ５８内に逃げて、音響ポートまたは開口部５４内へと流れることを防止する。従って、止め輪８４の形状は、代表的には、トランスデューサ５８のフットプリントの形状と適合する。止め輪８４は非導電層材料上に描かれた導電性材料（例えば、３ミル厚の銅）を含む。
【００４０】
図２７を参照すると、止め輪８４は、非導電層上に描かれる。エポキシは、止め輪８４の周囲の外側に塗布され、そして、トランスデューサ５８は、エポキシ８６および止め輪８４に重なるように加えられる。このことにより、（シリコンダイマイクロホンの場合）トランスデューサ５８がエッチングされたポートの側部を上向きに逃げるエポキシ８６が少なくなる。
【００４１】
あるいは、図２８を参照すると、止め輪８４は、トランスデューサ５８が止め輪８４と接触」しないように配置され得る。この実施形態において、止め輪８４は、トランスデューサ５８のフットプリントよりもわずかに小さく、その結果、エポキシ８６は、制限された通路を有し、従って、逃げにくい。図２９において、止め輪８４は、トランスデューサ５８のエッチングされたポートを含むように製造される。以下の表は、この実施形態のハウジングを製造するための、代表的な回路基板加工技術の例示的な例を提供する。
【００４２】
【表１】
2008510427.tif 000003
【００４３】
【表２】
2008510427.tif 000004
【００４４】
【表３】
2008510427.tif 000005
【００４５】
【表４】
2008510427.tif 000006
表５は、側部部分５２の形成を記載する。このプロセスは、ＦＲ−４基板の開口のマトリクスにルート指定する工程を包含する。しかし、穿孔が、費用効果の高い製造方法であると考えられる。穿孔は、コア全体を貫通して穿孔するか、あるいは、フローなしのプレプレグと薄いコアｃ−ステージのいくつかの層を穿孔し、次いで、これらを積層して適切な厚みの壁を形成することによってなされ得る。
【００４６】
マトリクスにルート指定した後、基板は、無電解質であるか、ＤＭメッキされる必要がある。最終的に、基板は、底部部分に適合するようにルート指定される必要がある。この工程は、最初に行われても最後に行われてもよい。最初の工程として最終的なルート指定を行うことは、このピースを実行可能とし得る。
【００４７】
【表５】
2008510427.tif 000007
表６は、頂部部分の加工を記載する。頂部部分４８の形成は、底部部分（すなわち、内部層を形成する導電層）上に固形膜カバーレイまたは液体ソルダマスクを描くことを包含する。頂部部分４８の露出された層は、銅コーティングを有さない。エッチングによってこの方法で加工しても、片面の積層板（ｏｎｅ  ｓｉｄｅｄ  ｌａｍｉｎａｔｅ）としてこの方法を購入してもよい。
【００４８】
穴のマトリクスは、リッド基板（ｌｉｄ  ｂｏａｒｄ）へと切削される。切削は、描く工程の後に行われ得る。その場合、次いで、切削プロセスに耐え得る適切なソルダマスクが選択されなければならない。
【００４９】
【表６】
2008510427.tif 000008
【００５０】
【表７】
2008510427.tif 000009
【００５１】
【表８】
2008510427.tif 000010
【００５２】
【表９】
2008510427.tif 000011
【００５３】
【表１０】
2008510427.tif 000012
【００５４】
【表１１】
2008510427.tif 000013
図３０は、複数のマイクロホンパッケージ９２を形成するためのパネル９０を例示する平面図である。マイクロホンパッケージ９２は、１４×２４のアレイ、すなわち、合計３３６のマイクロホンパッケージで、パネル９０上に分配される。より少ないかまたはより多いマイクロホンパッケージが、パネル９０上に、または、より小さいかまたはより大きなパネルの上に分配されてもよい。本発明の種々の実施形態と組み合わせて本明細書中に記載されるように、マイクロホンパッケージは、多数の層（例えば、ハウジングの頂部部分、底部部分および側部部分、周囲障壁、これらの部分をつなぐための接着剤層など）を備える。これらが一緒に合わされたときに、これらの部分の整列を確実なものにするために、各部分は、複数の整列開口部９４を備えるように形成され得る。数百または数千のマイクロホンを同時に製造するために、本明細書中に記載されるような底部層が提供される。トランスデューサ、増幅器および部品は、製造されるマイクロホンの各々に対応する底部層上の適切な位置に固定される。接着層（例えば、固形接着剤のシート）が、底部層の上に位置決めされ、そして、側壁部分層が、この接着剤層の上に位置決めされる。さらなる固形接着剤層が位置決めされた後に、周囲障壁層、別の固形接着剤層および頂部層が位置決めされる。固形接着剤層は、例えば、熱および／または圧力を加えることによって活性化される。次いで、パネルは、公知のパネル切断技術およびパネル分離技術を用いて、個々のマイクロホンアセンブリへと分離される。
【００５５】
本明細書中に記載されるマイクロホン、マイクロホンパッケージおよび組み立て方法は、さらに、最も単純な形のマイクロホン対のような、複数のマイクロホンアセンブリの製造を可能にし、分離の間、２つのマイクロホンは、一緒につながれたままであり得る（例えば、図３１に示されるマイクロホン対９６）。マイクロホン対９６のマイクロホン９８および１００の各々は、従って、共通の側壁１０２を共有する単一のパッケージ内にある、別個の、個々に作動可能なマイクロホンである。あるいは、本明細書中に記載されるように、導電性トレースは、頂部部分または底部部分のいずれかの種々の層内に形成され、従って、複数のマイクロホンが電気的に連結されることを可能にし得る。
【００５６】
特定の実施形態が例示および記載されてきたが、本発明の精神から有意に逸脱することなく多数の改変に想到され、そして、保護範囲は、添付の特許請求の範囲の範囲によって制限されるのみである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明のシリコンコンデンサーマイクロホンの第１の実施形態の断面図である。
【図２】図２は、本発明のシリコンコンデンサーマイクロホンの第２の実施形態の断面図である。
【図３】図３は、本発明のシリコンコンデンサーマイクロホンの第３の実施形態の断面図である。
【図４】図４は、エンドユーザ回路基板に固定された本発明の第３の実施形態の断面図である。
【図５】図５は、エンドユーザ回路基板に固定された本発明の第３の実施形態の断面図である。
【図６】図６は、シリコンコンデンサーマイクロホンが固定された基板の平面図である。
【図７】図７は、本発明のマイクロホンパッケージの長手軸方向の断面図である。
【図８】図８は、本発明のマイクロホンパッケージの横方向の断面図である。
【図９】図９は、本発明のマイクロホンパッケージの長手軸方向の断面図である。
【図１０】図１０は、本発明のマイクロホンパッケージの横方向の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明のマイクロホンパッケージの頂部部分の断面図である。
【図１２】図１２は、本発明のマイクロホンパッケージの頂部部分の断面図である。
【図１３】図１３は、本発明のマイクロホンパッケージの頂部部分の断面図である。
【図１４ａ】図１４ａは、本発明のマイクロホンパッケージのためのハウジングの積層された底部部分の断面図である。
【図１４ｂ】図１４ｂは、図１４ａの積層された底部部分の一層の平面図である。
【図１４ｃ】図１４ｃは、図１４ａの積層された底部部分の一層の平面図である。
【図１４ｄ】図１４ｄは、図１４ａの積層された底部部分の一層の平面図である。
【図１５】図１５は、本発明のマイクロホンパッケージの底部部分の断面図である。
【図１６】図１６は、本発明のマイクロホンパッケージの底部部分の断面図である。
【図１７】図１７は、本発明のマイクロホンパッケージの底部部分の断面図である。
【図１８】図１８は、本発明のマイクロホンパッケージの底部部分の断面図である。
【図１９】図１９は、本発明のマイクロホンパッケージの側部部分の平面図である。
【図２０】図２０は、本発明のマイクロホンパッケージの側部部分の断面図である。
【図２１】図２１は、本発明のマイクロホンパッケージの側部部分の断面図である。
【図２２】図２２は、本発明のマイクロホンパッケージの側部部分の断面図である。
【図２３】図２３は、本発明のマイクロホンパッケージの断面図である。
【図２４】図２４は、本発明のマイクロホンパッケージの断面図である。
【図２５】図２５は、本発明のマイクロホンパッケージの断面図である。
【図２６】図２６は、本発明のマイクロホンパッケージの断面図である。
【図２７】図２７は、止め輪を備える本発明のマイクロホンパッケージの断面図である。
【図２８】図２８は、止め輪を備える本発明のマイクロホンパッケージの断面図である。
【図２９】図２９は、止め輪を備える本発明のマイクロホンパッケージの断面図である。
【図３０】図３０は、複数のマイクロホンパッケージのパネルの平面図である。
【図３１】図３１は、一対のマイクロホン対の平面図である。
【図１】
2008510427.tif 000014
【図２】
2008510427.tif 000015
【図３】
2008510427.tif 000016
【図４】
2008510427.tif 000017
【図５】
2008510427.tif 000018
【図６】
2008510427.tif 000019
【図７】
2008510427.tif 000020
【図８】
2008510427.tif 000021
【図９】
2008510427.tif 000022
【図１０】
2008510427.tif 000023
【図１１】
2008510427.tif 000024
【図１２】
2008510427.tif 000025
【図１３】
2008510427.tif 000026
【図１４Ａ】
2008510427.tif 000027
【図１４ｂ】
2008510427.tif 000028
【図１４ｃ】
2008510427.tif 000029
【図１４ｄ】
2008510427.tif 000030
【図１５】
2008510427.tif 000031
【図１６】
2008510427.tif 000032
【図１７】
2008510427.tif 000033
【図１８】
2008510427.tif 000034
【図１９】
2008510427.tif 000035
【図２０】
2008510427.tif 000036
【図２１】
2008510427.tif 000037
【図２２】
2008510427.tif 000038
【図２３】
2008510427.tif 000039
【図２４】
2008510427.tif 000040
【図２５】
2008510427.tif 000041
【図２６】
2008510427.tif 000042
【図２７】
2008510427.tif 000043
【図２８】
2008510427.tif 000044
【図２９】
2008510427.tif 000045
【図３０】
2008510427.tif 000046
【図３１】
2008510427.tif 000047
【国際調査報告】
2008510427.tif 000048
2008510427.tif 000049
2008510427.tif 000050