(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺部および中央部を含む天面と底面とを有する硬質印刷回路基板から構成された平面基板と、
周辺部および中央部を含む非平面カバーと、
前記カバーの前記周辺部の下部を前記平面基板の前記天面の前記周辺部に機械的に取り付けることにより形成されたパッケージハウジングと、
前記平面基板の前記天面の前記中央部に機械的に取り付けられ、かつ前記パッケージハウジングにより物理的に保護されたシリコンコンデンサマイクロフォンダイと、
前記平面基板の前記底面上にあり、かつはんだリフロー工程を用いて前記パッケージを外部の印刷回路基板の表面に機械的に取り付けかつ電気的に接続するよう構成された複数のはんだパッドと、
前記平面基板の前記天面上にあり、かつ少なくとも１つが前記シリコンコンデンサマイクロフォンダイに電気的に接続された複数のボンドパッドと、
前記平面基板内にあり、かつ前記平面基板の前記天面上にある前記ボンドパッドの１つと、前記平面基板の前記底面上にある前記はんだパッドの１つとの間にある少なくとも１つの電気経路を含む複数の電気経路と、
前記パッケージハウジング内にあり、かつ前記パッケージハウジングの外部から前記パッケージハウジングの内部へ音波を通過させるよう構成された音響ポートと、を備える、表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項２】
前記音響ポートは、前記平面基板内にあり、かつ前記シリコンコンデンサマイクロフォンダイの真下に配された、請求項１記載の表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項３】
前記音響ポートは、前記平面基板内にあり、かつ前記シリコンコンデンサマイクロフォンダイの真下を除く近傍に配された、請求項１記載の表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項４】
前記音響ポートは、前記カバー内にある、請求項１記載の表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項５】
前記硬質印刷回路基板はＦＲ−４材から構成された、請求項１記載の表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項６】
周辺部および中央部を含む天面と底面とを有する硬質印刷回路基板から構成された平面基板と、
周辺にある側壁と内側にある窓とを有する硬質印刷回路基板から構成された平面側部と、
天面と周辺部および中央部を含む底面とを有する硬質印刷回路基板から構成された平面カバーと、
前記カバーの前記底面の前記周辺部を前記平面側部の前記側壁の上部へ機械的に取り付けることにより、かつ前記平面側部の前記側壁の下部を前記平面基板の前記天面の前記周辺部へ機械的に取り付けることにより形成されたパッケージハウジングと、
前記平面基板の前記天面の前記中央部へ機械的に取り付けられ、かつ前記パッケージハウジングにより物理的に保護されたシリコンコンデンサマイクロフォンダイと、
前記平面基板の前記底面上にあり、かつはんだリフロー工程を用いて前記パッケージを外部の印刷回路基板の表面へ機械的に取り付けかつ電気的に接続するよう構成された複数のはんだパッドと、
前記平面基板の前記天面上にあり、かつ少なくとも１つが前記シリコンコンデンサマイクロフォンダイに前記的に接続された複数のボンドパッドと、
前記平面基板内にあり、かつ前記平面基板の前記天面上にある前記ボンドパッドの１つと、前記平面基板の前記底面上にある前記はんだパッドの１つとの間にある少なくとも１つの電気経路を含む複数の電気経路と、
前記パッケージハウジング内にあり、かつ前記パッケージハウジングの外部から前記パッケージハウジングの内部へ音波を通過させるよう構成された音響ポートと、を備える、表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項７】
前記音響ポートは、前記平面基板内にあり、かつ前記シリコンコンデンサマイクロフォンダイの真下に配された、請求項６記載の表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項８】
前記音響ポートは、前記平面基板内にあり、かつ前記シリコンコンデンサマイクロフォンダイの真下を除く近傍に配された、請求項６記載の表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項９】
前記音響ポートは、前記カバー内にある、請求項６記載の表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項１０】
前記平面基板、前記平面側部および前記カバーの前記硬質印刷回路基板はＦＲ−４材から構成された、請求項６記載の表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ。
【請求項１１】
周辺部および中央部を含む天面と底面とを有する硬質印刷回路基板から構成された平面基板と、
周辺部および中央部を含む非平面カバーと、
前記カバーの前記周辺部の下部を前記平面基板の前記天面の前記周辺部へ機械的に取り付けることにより形成されたパッケージハウジングと、
前記平面基板の前記天面の前記中央部へ機械的に取り付けられ、かつ前記パッケージのハウジングにより物理的に保護されたＭＥＭＳマイクロフォンダイと、
前記平面基板の前記底面上にあり、かつはんだリフロー工程を用いて前記パッケージを外部の印刷回路基板の表面へ機械的に取り付けかつ電気的に接続するよう構成された複数のはんだパッドと、
前記平面基板内にあり、前記ＭＥＭＳマイクロフォンダイの真下に配され、かつ前記パッケージハウジングの外部から前記パッケージハウジングの内部へ音波を通過させるよう構成された音響ポートと、を備える、表面搭載ＭＥＭＳマイクロフォンパッケージ。
【請求項１２】
前記平面基板は硬質印刷回路基板である、請求項１１記載の表面搭載ＭＥＭＳマイクロフォンパッケージ。
【請求項１３】
前記ＭＥＭＳマイクロフォンダイはシリコンコンデンサマイクロフォンダイである、請求項１１記載の表面搭載ＭＥＭＳマイクロフォンパッケージ。
【請求項１４】
周辺部および中央部を含む天面と底面とを有する硬質印刷回路基板から構成された平面基板と、
天面と周辺部および中央部を含む底面とを有する硬質印刷回路基板から構成された平面カバーと、
周辺にある側壁と内側にある窓とを有する硬質印刷回路基板から構成された平面側部と、
前記カバーの前記底面の前記周辺部を前記平面側部の前記側壁の上部へ機械的に取り付けることにより、かつ前記平面側部の前記側壁の下部を前記平面基板の前記天面の前記周辺部へ機械的に取り付けることにより形成されたハウジングと、
前記平面基板の前記天面の前記中央部へ機械的に取り付けられ、かつ前記ハウジングにより物理的に保護されたＭＥＭＳマイクロフォンダイと、
前記平面基板の前記底面上にあり、かつはんだリフロー工程を用いて前記パッケージを外部の印刷回路基板の表面へ機械的に取り付けかつ電気的に接続するよう構成された複数のはんだパッドと、
前記平面基板内にあり、ＭＥＭＳマイクロフォンダイの真下に配され、かつ前記パッケージハウジングの外部から前記パッケージハウジングの内部へ音波を通過させるよう構成された音響ポートと、を備える、表面搭載ＭＥＭＳマイクロフォンパッケージ。
【請求項１５】
前記平面基板は硬質印刷回路基板である、請求項１４記載の表面搭載ＭＥＭＳマイクロフォンパッケージ。
【請求項１６】
前記ＭＥＭＳマイクロフォンダイはシリコンコンデンサマイクロフォンダイである、請求項１４記載の表面搭載ＭＥＭＳマイクロフォンパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、トランスデューサのハウジングに関する。より詳しくは、本発明は、シリコンダイ（ｄｉｅ）の表面上に形成されたトランスデューサを遮蔽するためのハウジングを備えた小型シリコンコンデンサマイクロフォンに関する。シリコンダイは、このようなタイプの高度なマイクロフォンを製造するためにパッケージされていなければならない。
【０００２】
本出願は、２０００年１１月２８日に出願された米国仮特許出願（第６０／２５３，５４３号）の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
シリコンダイ上のマイクロフォン素子形成に関する多くの技術が開示されている。これら開示の内、あるものは、補聴器のサイズを小さくするのを目的とした補聴器分野に関するものである。これらの開示は、補聴器のサイズを小さくするが、外部の妨害からトランスデューサを保護する方法は開示していない。例えば、このタイプのトランスデューサは壊れ易く、物理的損傷を受け易い。また、トランデューサを光および電磁妨害から保護しなければならない。さらに、適切に機能させるためには、音圧リファレンスが必要である。このような理由のため、シリコンダイを遮蔽しなければならない。
【０００４】
これら素子を収容するためにいくつかの遮蔽方法が用いられている。例えば、絶縁金属容器またはディスクを設けたものがある。さらに、ＤＩＰや小型アウトライン集積回路（ＳＯＩＣ）パッケージが使用されている。しかし、例えば、準備期間、コスト、工作機械設備等の、これらハウジングの製造に関する欠点が、このような選択を望ましくないものにしている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある形態に係る、表面搭載シリコンコンデンサマイクロフォンパッケージは、周辺部および中央部を含む天面と底面とを有する硬質印刷回路基板から構成された平面基板と、周辺部および中央部を含む非平面カバーと、前記カバーの前記周辺部の下部を前記平面基板の前記天面の前記周辺部に機械的に取り付けることにより形成されたパッケージハウジングと、前記平面基板の前記天面の前記中央部に機械的に取り付けられ、かつ前記パッケージハウジングにより物理的に保護されたシリコンコンデンサマイクロフォンダイと、前記平面基板の前記底面上にあり、かつはんだリフロー工程を用いて前記パッケージを外部の印刷回路基板の表面に機械的に取り付けかつ電気的に接続するよう構成された複数のはんだパッドと、前記平面基板の前記天面上にあり、かつ少なくとも１つが前記シリコンコンデンサマイクロフォンダイに電気的に接続された複数のボンドパッドと、前記平面基板内にあり、かつ前記平面基板の前記天面上にある前記ボンドパッドの１つと、前記平面基板の前記底面上にある前記はんだパッドの１つとの間にある少なくとも１つの電気経路を含む複数の電気経路と、前記パッケージハウジング内にあり、かつ前記パッケージハウジングの外部から前記パッケージハウジングの内部へ音波を通過させるよう構成された音響ポートと、を備える。
【０００６】
本発明の他の特徴および利点は、以下の図面と関連する以下の明細書から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のシリコンコンデンサマイクロフォンの第一実施例の断面図である。
【図２】本発明のシリコンコンデンサマイクロフォンの第二実施例の断面図である。
【図３】本発明のシリコンコンデンサマイクロフォンの第三実施例の断面図である。
【図４】エンドユーザ回路基板に貼着された本発明の第三実施例の断面図である。
【図５】他の方法で、エンドユーザ回路基板に貼着された本発明の第三実施例の断面図である。
【図６】シリコンコンデンサマイクロフォンが固定されている基板の平面図である。
【図７】本発明のマイクロフォンパッケージの縦断面図である。
【図８】本発明のマイクロフォンパッケージの横断面図である。
【図９】本発明のマイクロフォンパッケージの縦断面図である。
【図１０】本発明のマイクロフォンパッケージの横断面図である。
【図１１】本発明のマイクロフォンパッケージのための頂部の断面図である。
【図１２】本発明のマイクロフォンパッケージのための頂部の断面図である。
【図１３】本発明のマイクロフォンパッケージのための頂部の断面図である。
【図１４】図１４ａは、本発明のマイクロフォンパッケージのためのハウジングの積層底部の断面図である。図１４ｂは、図１４ａの積層底部の一つの層の平面図である。図１４ｃは、図１４ａの積層底部の一つの層の平面図である。図１４ｄは、図１４ａの積層底部の一つの層の平面図である。
【図１５】本発明のマイクロフォンパッケージのための底部の断面図である。
【図１６】本発明のマイクロフォンパッケージのための底部の断面図である。
【図１７】本発明のマイクロフォンパッケージのための底部の断面図である。
【図１８】本発明のマイクロフォンパッケージのための底部の断面図である。
【図１９】本発明のマイクロフォンパッケージのための側部の平面図である。
【図２０】本発明のマイクロフォンパッケージのための側部の横断面図である。
【図２１】本発明のマイクロフォンパッケージのための側部の横断面図である。
【図２２】本発明のマイクロフォンパッケージのための側部の断面図である。
【図２３】本発明のマイクロフォンパッケージの断面図である。
【図２４】本発明のマイクロフォンパッケージの断面図である。
【図２５】本発明のマイクロフォンパッケージの断面図である。
【図２６】本発明のマイクロフォンパッケージの断面図である。
【図２７】保持リングを有する本発明のマイクロフォンパッケージの断面図である。
【図２８】保持リングを有する本発明のマイクロフォンパッケージの断面図である。
【図２９】保持リングを有する本発明のマイクロフォンパッケージの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明では、多くの異なった形態の実施例が可能であるが、本発明の好ましい実施例を図面に示し、ここで詳細に説明する。また、本開示は本発明の原理を例示するものであって、本発明の広範な特徴は記載された実施例に限定するものでない。
【０００９】
本発明は、マイクロフォンパッケージに関連する。プラスチック本体／リードフレームを用いたマイクロフォンパッケージより優れた、ここで開示されているマイクロフォンパッケージの利点として、より低コストで、一操作毎により多くのユニットが製造可能な、パネル状パッケージの加工能力が挙げられる。パッケージを同じように機能させるための典型的なリードフレームは、共に接続された４０個から１００個の素子を含む。本開示では、約１４０００個の素子が（一枚のパネルとして）共に接続されている。また、ここで開示されている実施例では、最小の“ハード工作機械設備”が必要である。これによって、ダイ、リードフレーム、リード加工機を再度設計し直すことなく、工程を客のレイアウト条件に適応させることができる。
【００１０】
さらに、これらの実施例では、本部品が通常、エンドユーザが使用しているのと同じ材料であるＦＲ−４に取り付けられているため、熱膨張率をエンドユーザのＰＣＢにより適合されることができる。また、本設計では、プラスチック本体／リードフレームを用いたパッケージに必要なワイヤ接着を必要としない。その半分が最終的にはんだパッドへの経路を形成する回路板内に設けられた貫通孔にメッキ処理を施すことによってリードが形成されるため、フットプリントは、プラスチック本体／リードフレーム設計が必要とするものより小さいのが普通である。典型的なプラスチック本体／リードフレーム設計では、リードがフットプリント全体を拡張しているガルウィング形状が使用されている。
【００１１】
図１乃至図３を参照すると、本発明のシリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ１０の三つの実施例が例示されている。本発明のシリコンマイクロフォンパッケージ１０は、通常、トランスデューサ１２（例：ここで引例している米国特許第５，８７０，４８２号に開示されたシリコンコンデンサマイクロフォン）と、基板１４と、増幅器１６と、トランスデューサ１２に圧力リファレンスを提供する後部ボリュームまたはエアキャビティ１８と、カバー２０を有している。基盤１４は、通常、回路基板パネル状に加工できるＦＲ−４材によって形成されることにより、製造上のスケールメリットという利点を有する。図６は、複数の端子パッドに囲まれた後部ボリューム１８を示す基板１４の平面図である。
【００１２】
後部ボリューム１８は、多くの方法によって形成することができる。例えば、シリコンコンデンサマイクロフォンが上部に取り付けられた凹部を形成するために、深さを制御しながら基板１４の上面１９に穴をあける（図１）；ＦＲ−４材の数枚の個々のシートに穴をあけ、ルートを形成し、個々のシートを積層して、内側支柱がなくてもあってもよい後部ボリューム１８を形成する（図２）；基板１４に貫通孔をあけ、ユーザの“基板”２８の表面に取り付ける際に後部ボリューム１８を封止するシーリングリング２２を素子の底部に設ける（図３乃至図５）。この例では、基板とユーザの基板２８を組み合わせることにより、後部ボリューム１８が形成される。後部ボリューム１８は、バンプ接着され、表を下にして取り付けられたトランスデューサ１２（ＭＥＭＳ素子）によって被覆されている。
【００１３】
カバー２０は保護と加工性のために取り付けられている。また、カバー２０は、水、微粒子およびまたは光がパッケージに侵入して内側の内部構成部材（例えば、半導体チップ）に損傷を与えるのを防止するために焼結金属インサート２６を含む開口部２４を有する。開口部２４は、正常波をトランスデューサ１２に到達させるために設けられている。
【００１４】
図４および図５を参照すると、（カバー２０を除いて図示する）製品の最終形状は、はんだリフロー工程を介してエンドユーザのＰＣＢ２８に尤も取り付け易いシリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ１０である。図５は、エンドユーザの回路基板２８内にチャンバ３２を含むことにより後部ボリューム１８を拡張する方法を図示している。
【００１５】
本発明のシリコンコンデンサマイクロフォンパッケージ４０の他の実施例が図７乃至図１０に図示されている。この実施例では、回路基板を設けるために使用されるような材料の層からハウジング４２が形成されている。このように、ハウジング４２は、通常、導電性材料４４と非導電性材料４６の交互の層から構成されている。非導電層４６の代表的なものとして、ＦＲ−４基板がある。導電層４４の代表的なものは、銅である。
【００１６】
記載された実施例では、ハウジング４２は、側部５２によって間隙があけられた頂部４８と底部５０とを含む。ハウジング４２は、さらに、音響信号を受け取る開口部または音響ポート５４と、トランスデューサ５８を収容するために設けられた内側チャンバ５６と、通常、シリコンダイマイクロフォンまたはボールグリッドアレイパッケージ（ＢＧＡ）を含む。頂部４８、底部５０、側部５２は、例えば導電性接着剤６０によって、電気的に接続されている。各部は、交互に配される導電層４４と非導電層４６とから構成されていてもよい。
【００１７】
チャンバ５６は、内側ライニング６１を含む。内側ライニング６１は、主に導電性材料から形成されている。尚、導電性材料が完全に非導電性材料を被覆していなくてもよいため、内側ライニングが非導電性材料部分を含んでいてもよい。内側ライニング６１は、ファラデー遮蔽に似た電磁妨害等からトランスデューサ５８を防御する。
【００１８】
図７乃至図１０および図２３乃至図２６に示された様々な実施例において、開口部または音響ポート５４を含むハウジング４２の部分は、さらに、開口部５４の上部または内部に環境バリア６２を形成する材料層を含んでいる。この環境バリア６２は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または焼結金属等のフィルムに形成された重合体材料が代表的である。環境バリア６２は、ハウジング４２のチャンバ５６を防御して、その結果、ハウジング４２内にあるトランスデューサ部５８を太陽光、湿気、油、泥および／または粉塵等の環境要素から防御するために設けられている。
【００１９】
環境バリア層６２は、通常、二つの導電性材料４４の層の間に封止されている。環境バリア層６２が二つの導電性材料４４の層の間に挟まれると、入力および出力信号または入力パワーをフィルタに通すために用いられる（金属によって境界が限定された電極）コンデンサとして作動することができる。さらに、環境バリア層６２は、導電層も抵抗器やコンデンサ等のフィルムパッシブ素子を含む場合に、導電層４４と接触した際に誘電体保護層として作用できる。
【００２０】
バリア層６２は、チャンバ５６を環境要素から保護することに加えて、連続湿式加工、ハウジング４２の外側部分の基板洗浄、貫通孔メッキ処理による壁部からの電気的接地を可能にする。また、環境バリア層６２は、修正される印刷回路基板ベースのパッケージを製造する場合に、製造工程の指令を可能にする。この利点は、異なった成端（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）様式を許容するために利用することができる。例えば、一対の開口部５４（図２５参照）を有し、環境バリア層６２をも含む両面パッケージを製造することができる。該パッケージは、表を上にして取り付けてもまたは下にして取り付けても、同じように見えて作動し、あるいは、パッケージを指向性マイクロフォン特性を提供するように取り付けることもできる。
【００２１】
図７および図８、図１１乃至図１３を参照すると、トランスデューサ部５８は、通常、ハウジングの頂部４８に取り付けられていない。このデフィニションは、エンドユーザの回路基板に取り付けられた時の最終的取り付け方向に依存していない。トランスデューサ５８の配置および底部５０に対する選択に応じて、頂部４８は、表を下にして取り付けることができる。頂部４８の導電層４４は、回路、接地面、はんだパッド、接地パッド、メッキ処理が施された貫通孔パッドを形成するためにパターン形成することができる。図１１乃至図１３を参照すると、パッケージが必要とする場合には、導電層４４と非導電層４６と環境保護膜６２とがさらに交互に配されていてもよい。あるいは、いくつかの層を意図的に除去してもよい。また、選択的に特定の性質を第一導電層４４上に露出させるように、第一非導電層４６をパターン形成することもできる。
【００２２】
図１１は、マイクロフォンパッケージのための他の頂部４８を図示している。この実施例では、管路を接地するために、層と層の間を接続することができる。図１１の頂部は、接地面および／またはパターン回路６４と、環境バリア６２とを含む。接地面とパターン回路６４はピン６５によって接続されている。
【００２３】
図１２は、頂部４８の他の実施例を図示している。層間の接続、接地面／パターン回路６４、環境バリア６２に加えて、本実施例は、底部側にパターン形成されている導電バンプ６６（例：Ｐｂ／ＳｎまたはＮｉ／Ａｕ）を含み、トランスデューサ５８に対する第二の電気的接触を可能にしている。ここで、導電回路は、バンプ６６とメッキ処理が施された貫通孔成端間に電気的接続が生じるようにパターン形成することもできる。
【００２４】
図１３は、頂部４８のさらに他の実施例を図示している。この実施例において、頂部４８は開口部または音響ポート５４を含んでいない。
【００２５】
図７および図８、および図１４乃至図１８を参照すると、底部５０は、トランスデューサ５８が主に取り付けられているパッケージの構成部材である。このデフィニションは、エンドユーザの回路基板に対する最終的取り付け方向に依存していない。トランスデューサ５８の取り付け方向および頂部４８構造に対する選択に応じて、表を上向きにして底部５０を取り付けることができる。頂部４８と同様に、底部５０の導電層４４は、回路、接地面、はんだパッド、接地パッド、メッキ処理が施された貫通孔パッドを形成するためにパターン形成することができる。図１４乃至図１８を参照すると、パッケージが必要とする場合には、導電層４４と、非導電層４６と、環境保護膜６２がさらに交互に配されていてもよい。あるいは、いくつかの層を意図的に除去してもよい。また、選択的に特定の性質を第一導電層４４上に露出するように、第一非導電層４６をパターン形成することもできる。
【００２６】
図１４ａ乃至図１４ｄを参照すると、底部５０は、非導電性材料４６の層の上に配置された導電性材料４４の層を含む積層多層基板から構成されている。図１４ｂを参照すると、導電性材料の第一層は、ワイヤボンドまたはフリップチップボンドを付着させるために用いられる。この層は、リードパッド、ボンドパッド、接地パッドを形成するためにエッチング処理が施された部分を含む。該パッドは、メッキ処理が施された貫通孔を形成するためにあけられた穴を有していてもよい。
【００２７】
図１４ｃに示されているように、非導電性材料のドライフィルム６８が導電性材料を被覆している。この図は、露出されたボンディングパッドと共に露出された接地パッドを示している。露出された接地パッドは、導電エポキシと電気的に接触して、側部５２とベース部５０を接地させる。
【００２８】
図１４ｄを参照すると、接地層をベース部５０の中に埋設することができる。斜線部分は典型的な接地面６４を示している。接地面はパワーパッドまたは出力パッドには重ならないが、トランスデューサ５８に重なるようになる。
【００２９】
図１５を参照すると、底部５０の実施例が図示されている。この実施例の底部５０は、はんだマスク層６８と、導電性材料４４と非導電性材料４６の交互の層を含んでいる。さらに、底部は、エンドユーザ基板に電気的に接触するためのはんだパッド７０を有する。
【００３０】
図１６および図１７は、拡大された後部ボリューム１８を備えた底部５０の実施例を図示している。これらの実施例は、導電および非導電層を用いた後部ボリューム１８の形成を説明している。
【００３１】
図１８は、底部５０のさらに他の実施例を示している。この実施例では、後部５０は、音響ポート５４と環境バリア６２を含む。
【００３２】
図７乃至図１０と図１９乃至図２２を参照すると、側部５２は、後部５０と頂部４８を接合するパッケージの構成部材である。側部５１は、導電性材料４４の二つの層の間に挟持される非導電性材料４６から成る単一層を含んでいてもよい。側部４８は、トランスデューサ５８を収容するチャンバ５６の内側高さを形成する。側部５２は、通常、一つ以上の回路基板材料の層から形成されており、各層は、ルートが形成された窓７２を有する（図１８参照）。
【００３３】
図１９乃至図２２を参照すると、側部５２は、内側側壁７４を含んでいる。内側側壁７４は、通常、代表的なものとして銅が挙げられる導電性材料で、図２０および図２１に示したように、メッキ処理されている。側壁７４は、ルート形成された窓７２の外周によって形成され、導電性材料により被覆され金属化されている。
【００３４】
あるいは、側壁７４は、それぞれがルート形成された窓７２を有する（図１９参照）非導電性材料４６と導電性材料４４が交互に配されてなる多数の層によって形成されていてもよい。この場合、導電性材料４４の層によって効率的に遮蔽が行われるため、窓７２の外周は導電性材料によって被覆されていなくてもよい。
【００３５】
図２３乃至図２６は、マイクロフォンパッケージ４０の様々な実施例を図示している。これらの実施例は、前述した頂部４８、底部５０、側部５２を用いている。前述した頂部４８、底部５０、側部５２の実施例はそれぞれ、ここで開示し説明している本発明から逸脱することなく、どのような組み合わせでも用いることができる。
【００３６】
図２３では、エンドユーザの基板への接続は、底部５０を介して行われている。パッケージの取り付け方向は、底部５０が下向きになる。ワイヤボンディングによって、トランスデューサ５８からのメッキ処理貫通孔への接続が行われる。トランスデューサ後部ボリューム１８は、シリコンマイクロフォンのみの（下にあけられた）後部穴によって形成されている。ボンドパッド、ワイヤボンド、端末へのトレースは図示していない。ＰＣＢ設計の技術分野における当業者には、第一コンダクタ層４４上にトレースが存在することは明白である。トランスデューサ５８からのワイヤボンドは、露出されたパッドに接続される。該パッドは、表面上のメッキ処理貫通孔およびトレースを介してはんだパッドに接続されている。
【００３７】
図２４において、エンドユーザの基板との接続もまた、底部５０を介して行われる。また、パッケージ取り付け方向は、底部５０が下向きとなる。ワイヤボンディングによって、トランスデューサ５８からメッキ処理貫通孔への接続が行われる。後部ボリューム１８は、トランスデューサ５８の（下に取り付けられた）後部穴と底部５０との組み合わせによって形成されている。
【００３８】
図２５において、エンドユーザの基板との接続もまた、底部５０を介して行われる。また、パッケージ取り付け方向は、底部５０が下向きとなる。ワイヤボンディングによって、トランスデューサ５８からメッキ処理貫通孔への接続が行われる。パッケージの両側部上の音響ポート５４を用いるため、後部ボリュームは設けない。この方法は、指向性マイクロフォンに適している。
【００３９】
図２６では、エンドユーザの基板との接続は、底部５０の頂部４８を介して行われる。パッケージ取り付け方向は、頂部４８が下向きであるか、底部５０が下向きである。フリップチッピングおよびトレースルーティングによって、トランスデューサ５８からメッキ処理貫通孔への接続が行われる。後部ボリューム１８は、底部５０と頂部４８を共に積層することにより形成されるエアキャビティを用いて形成される。パッケージ製造のいくつかの工程は、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、貫通孔形成、メッキ処理、はんだパッド形成は、トランスデューサ５８が取り付けられた後に行われてもよい。保護膜６２は疎水性で、腐食性メッキ剤がチャンバ５６に侵入するのを防止する。
【００４０】
図２７乃至図２９を参照すると、トランスデューサ部５８が取り付けられている部分が、保持リング８４を有している。保持リング８４は、トランスデューサ５８内へのエポキシのウィッキングを防止し、音響ポートまたは開口部５４に流入するのを防止する。このように、保持リング８４の形は、通常、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。保持リング８４は、非導電層材料上に像形成された導電性材料（例えば、３ミリ厚さの銅）を有する。
【００４１】
図２７を参照すると、保持リング８４が、非導電層上に像形成されている。エポキシが、保持リング８４の周囲の外側に塗布され、トランスデューサ５８がエポキシ８６と保持リング８４に重なるように付与される。これにより、（シリコンダイマイクロフォンの場合）トランスデューサ５８のエッチング処理が施されたポートの両側でウィッキングするエポキシ８６を減少させることができる。
【００４２】
あるいは、図２８を参照すると、トランスデューサ５８が保持リング８４に接触しないように保持リング８４を配置することができる。この実施例では、保持リング８４がトランスデューサ５８のフットプリントより若干小さいため、エポキシ８６は限定された経路を有し、従って、ウィッキングしにくい。図２９において、保持リング８４は、トランスデューサ５８のエッチング処理が施されポートに接触するように製造されている。
【００４３】
以下のテーブルは、本実施例のハウジングを製造するための代表的回路基板加工技術を説明的に例示している。
テーブル１：材料
【００４４】
【表１】
0005216717.tif 000002
【００４５】
テーブル２：材料の加工（ベース部材料１）
【００４６】
【表２】
0005216717.tif 000003
【００４７】
テーブル３：材料の加工（底部材料２）
【００４８】
【表３】
0005216717.tif 000004
【００４９】
テーブル４：材料１，２，３の加工（底部形成）
【００５０】
【表４】
0005216717.tif 000005
【００５１】
テーブル５は、側部５２の形成を説明している。この方法は、ＦＲ−４基板内の開口部のマトリクスのルート形成を含んでいる。しかし、パンチングが、製造上、コスト効率の良い方法であると考えられている。このパンチングは、コア全体を穿孔することによって行われるか、あるいは、ノーフロープリプレグ材と肉薄コアｃ−ステージの幾つかの層を穿孔し、その後積層して適切な厚さの壁を形成することによって行ってもよい。
【００５２】
マトリックスのルート形成の後、基板に無電解またはＤＭメッキ処理を施さなければならない。最後に、底部に適合させるために基板にルートを形成しなければならない。この工程は最初または最後に行うことができる。最終ルート形成を最初の工程として行うことにより、ピースをより加工しやすくできる。
【００５３】
テーブル５：材料４の加工（側部）
【００５４】
【表５】
0005216717.tif 000006
【００５５】
テーブル６は、頂部の加工を説明している。頂部４８の形成は、底部（即ち、内側層を形成する導電層）上にドライフィルムカバーレイまたは液体はんだマスクの像を形成することを含む。頂部４８の露出層には、銅コーティングを設けていない。銅コーティングはエッチングにより加工してもよいし、あるいは一つの面を有する積層体として購入することもできる。
【００５６】
蓋板を穿孔（ドリリング）して穴のマトリックスを形成する。穿孔は像形成工程の後に行ってもよい。その場合、穿孔工程を行うことのできる適切なはんだマスクを選択しなければならない。
【００５７】
テーブル６：頂部の加工
【００５８】
【表６】
0005216717.tif 000007
【００５９】
テーブル７：材料４を用いた積層された材料１、２の加工
【００６０】
【表７】
0005216717.tif 000008
【００６１】
テーブル８：材料５を用いた積層された材料１、２の加工
【００６２】
【表８】
0005216717.tif 000009
【００６３】
テーブル９：仕上げオプションＮＧ（ニッケル／金）
【００６４】
【表９】
0005216717.tif 000010
【００６５】
テーブル１０：仕上げオプションＮＧT（ニッケル／金／すず）
【００６６】
【表１０】
0005216717.tif 000011
【００６７】
テーブル１１：仕上げオプションＳＴ（銀／すず）
【００６８】
【表１１】
0005216717.tif 000012
【００６９】
特定の実施例を説明し記述してきたが、本発明の精神から甚だしく逸脱することなく多くの修正例が考えられ、保護範囲は、添付のクレームのみによって限定されるものである。
【図１】
0005216717.tif 000013
【図２】
0005216717.tif 000014
【図３】
0005216717.tif 000015
【図４】
0005216717.tif 000016
【図５】
0005216717.tif 000017
【図６】
0005216717.tif 000018
【図７】
0005216717.tif 000019
【図８】
0005216717.tif 000020
【図９】
0005216717.tif 000021
【図１０】
0005216717.tif 000022
【図１１】
0005216717.tif 000023
【図１２】
0005216717.tif 000024
【図１３】
0005216717.tif 000025
【図１４】
0005216717.tif 000026
【図１５】
0005216717.tif 000027
【図１６】
0005216717.tif 000028
【図１７】
0005216717.tif 000029
【図１８】
0005216717.tif 000030
【図１９】
0005216717.tif 000031
【図２０】
0005216717.tif 000032
【図２１】
0005216717.tif 000033
【図２２】
0005216717.tif 000034
【図２３】
0005216717.tif 000035
【図２４】
0005216717.tif 000036
【図２５】
0005216717.tif 000037
【図２６】
0005216717.tif 000038
【図２７】
0005216717.tif 000039
【図２８】
0005216717.tif 000040
【図２９】
0005216717.tif 000041