(57)【要約】【課題】  ＭＥＭＳ素子を音圧検出部に使用した小型の計測用マイクロホンモジュールを得る。【解決手段】  この計測用マイクロホンモジュールは、略円柱形状の収容部材１と、収容部材１に収容される静電容量式ＭＥＭＳ素子４１と、収容部材１に固定される略円柱形状の収容部材２と、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１に電気的に接続され、収容部材２に設置される外部端子３とを備える。そして、収容部材１は、収容部材１の一方の端部における集音口１１と、収容部材１の他方の端部における矩形形状の矩形凹部１２とを備える。その矩形凹部１２は、集音口１１に繋がっており、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１は、矩形凹部内１２に収容される。また、収容部材２は、収容部材２の２つの端部のうちの収容部材１側の端部に後室部３１を備える。【選択図】  図１
2017220874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱形状の第１収容部材と、
前記第１収容部材に収容される静電容量式ＭＥＭＳ素子と、
前記第１収容部材に固定される略円柱形状の第２収容部材と、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子に電気的に接続され、前記第２収容部材に設置される外部端子とを備え、
前記第１収容部材は、前記第１収容部材の一方の端部における集音口と、前記第１収容部材の他方の端部における矩形形状の矩形凹部とを備え、
前記矩形凹部は、前記集音口に繋がっており、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子は、前記矩形凹部内に収容され、
前記第２収容部材は、前記第２収容部材の２つの端部のうちの前記第１収容部材側の端部に後室部を備えること、
を特徴とする計測用マイクロホンモジュール。
【請求項２】
前記第１収容部材は、前記第１収容部材の端面上にランド部をさらに備え、
前記ランド部は、前記静電容量式ＭＥＭＳ素子にワイヤボンディングされており、
前記第２収容部材は、前記ランド部に対応する位置における切欠部をさらに備えること、
を特徴とする請求項１記載の計測用マイクロホンモジュール。
【請求項３】
前記第１収容部材は、前記第１収容部材の端面に第１接続部をさらに備え、
前記第１接続部は、前記ランド部に配線パターンで電気的に接続されており、
前記第２収容部材は、前記第２収容部材の端面に第２接続部をさらに備え、
前記第２接続部は、前記第１収容部材に前記第２収容部材を固定する際に前記第１接続部に対向する位置に設けられており、
前記第２接続部は、前記外部端子に電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項２記載の計測用マイクロホンモジュール。
【請求項４】
前記第２収容部材は、前記第２収容部材の２つの端面の一方から他方まで延びる導電性貫通部材をさらに備え、
前記外部端子は、前記第２収容部材の２つの端部のうちの、前記第１収容部材側の端部とは反対側の端部に配置されており、
前記第２接続部は、前記導電性貫通部材を介して前記外部端子に電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項３記載の計測用マイクロホンモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測用マイクロホンモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
静電容量式のマイクロホンが、計測用を含め、広く使用されている。ある静電容量式マイクロホンでは、背面電極板が振動膜に対向して配置され、その背面電極板と回路基板との間に、弾性を有する導電部材が配置され、導電部材によって、背面電極板と回路基板とが電気的に接続されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
別の平板形状のマイクロホンでは、静電容量式のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子が基板上に配置されている（例えば特許文献２参照）。一般的に、半導体ウェハにおいて多数のＭＥＭＳ素子の構造が形成され、その後、その半導体ウェハがダイシングされ、多数のＭＥＭＳ素子が作成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１５００８号公報
【特許文献２】特開２０１２−０３９４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のマイクロホンの構造をＭＥＭＳ素子に適用した場合、電気的導通を目的とした導電部材による接触力がＭＥＭＳ素子の背極に加わるため、接触力の変化によりＭＥＭＳ素子が変形し、その静電容量が変化するおそれがある。ＭＥＭＳ素子において、静電容量が変化しないように接触力を一定にすることは困難である。また、一般的に、小型の計測用マイクロホンモジュールは、その内部に音圧を検出する機構を有し、その形状やサイズは、ＩＥＣ規格などで規定されている。そのような計測用マイクロホンモジュールの音圧検出部にＭＥＭＳ素子を採用しようとした場合、上述のＭＥＭＳ素子は回路基板に配置することを前提としているため、小型の計測用マイクロホンモジュール内部にそのような回路基板を配置して音圧検出部として使用することは困難である。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ＭＥＭＳ素子を音圧検出部に使用した小型の計測用マイクロホンモジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る計測用マイクロホンモジュールは、略円柱形状の第１収容部材と、第１収容部材に収容される静電容量式ＭＥＭＳ素子と、第１収容部材に固定される略円柱形状の第２収容部材と、静電容量式ＭＥＭＳ素子に電気的に接続され、第２収容部材に設置される外部端子とを備える。そして、第１収容部材は、第１収容部材の一方の端部における集音口と、第１収容部材の他方の端部における矩形形状の矩形凹部とを備える。その矩形凹部は、集音口に繋がっており、静電容量式ＭＥＭＳ素子は、第２収容部材に対し隙間を有して、矩形凹部内に収容される。また、第２収容部材は、第２収容部材の２つの端部のうちの第１収容部材側の端部に後室部を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＭＥＭＳ素子を音圧検出部に使用した小型の計測用マイクロホンモジュールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る計測用マイクロホンモジュールを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１における収容部材１を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１における収容部材２を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１における収容部材２を示す断面図である。
【図５】図５は、図１に示す計測用マイクロホンモジュールに使用される静電容量式ＭＥＭＳ素子の一例を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５に示す静電容量式ＭＥＭＳ素子４１における振動膜部材と背面電極部材とを示す斜視図である。
【図７】図７は、図５に示す静電容量式ＭＥＭＳ素子４１を配置した状態の、図２に示す収容部材１を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る計測用マイクロホンモジュールを示す斜視図である。
【００１２】
図１に示す計測用マイクロホンモジュールは、略円柱形状の収容部材１、略円柱形状の収容部材２、外部端子３、および静電容量式ＭＥＭＳ素子４１を備える。
【００１３】
収容部材１，２は、例えばセラミックといった絶縁性部材で形成される。なお、寸法精度を満たすことが可能であれば、絶縁性の樹脂で収容部材１，２を形成してもよい。収容部材２は、収容部材１に固定される。収容部材１，２は、略同一の外径を有し、同一の軸方向に沿って配列され、接着剤などで互いに固定される。
【００１４】
後述するように、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１は、収容部材１に収容されている。
【００１５】
また、外部端子３は、収容部材２に設置されており、ワイヤボンディング、配線パターンなどを介して、収容部材１に収容されている静電容量式ＭＥＭＳ素子４１に電気的に接続されている。
【００１６】
図２は、図１における収容部材１を示す斜視図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、収容部材１は、収容部材１の一方の端部における集音口１１と、収容部材１の他方の端部における矩形形状の矩形凹部１２とを備える。
【００１８】
矩形凹部１２は、集音口１１に繋がっており、集音口１１および矩形凹部１２によって、収容部材１は、筒状になっている。この実施の形態では、集音口１１は円形に形成されているが、他の形状（四角形など）でもよい。
【００１９】
矩形凹部１２内には、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１が収容される。したがって、矩形凹部１２の深さ（軸に平行な方向の寸法）は、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の高さを上回るように設定され、矩形凹部１２の縦および横の寸法（軸に垂直な方向の寸法）は、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１が矩形凹部１２に隙間を有して収容可能なように、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の縦および横の寸法と略同一に設定される。また、集音口１１の内径は、矩形凹部１２の平面方向の幅より小さく設定されている。
【００２０】
さらに、例えば図２に示すように、収容部材１の一方の端面上には、導電性のランド部２１，２２および導電性の接続部２３，２４が形成されており、導電性のランド部２１と導電性の接続部２３とは、配線パターンで電気的に接続されており、導電性のランド部２２と導電性の接続部２４とは、配線パターンで電気的に接続されている。なお、導電性のランド部２１および導電性の接続部２３と、導電性のランド部２２および導電性の接続部２４とは、電気的に絶縁されている。
【００２１】
例えば、収容部材１がセラミックで形成される場合、焼結前に、ランド部２１，２２、接続部２３，２４および上述の配線パターンが銀ペーストなどで形成され、セラミック部材としての収容部材１とともに焼結される。
【００２２】
ランド部２１，２２は、矩形凹部１２に収容された静電容量式ＭＥＭＳ素子４１にワイヤボンディングされる。
【００２３】
図３は、図１における収容部材２を示す斜視図である。図４は、図１における収容部材２を示す断面図である。
【００２４】
収容部材２は、収容部材１側の端部のみが開口した形状を有し、これにより、収容部材１側の端部に後室部３１を備える。
【００２５】
さらに、収容部材２は、ランド部２１，２２に対応する位置における切欠部３２をさらに備える。切欠部３２は、ランド部２１，２２と静電容量式ＭＥＭＳ素子４１とのワイヤボンディングにおけるワイヤやボールなどが収容部材２に干渉しないようにする形状およびサイズで形成されている。
【００２６】
また、この実施の形態では、収容部材２は、スルーホール３３，３４をさらに備える。
【００２７】
図４に示すように、スルーホール３３，３４は、それぞれ、収容部材２の２つの端面の一方から他方まで延びており、また、外部端子３は、収容部材２の２つの端部のうちの、収容部材１側の端部とは反対側の端部に配置されており、スルーホール３３，３４は、配線パターン３５，３６で外部端子３のピン３ａ，３ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
【００２８】
この実施の形態では、スルーホール３３，３４は、接続部２３，２４に対応する位置にそれぞれ形成されており、スルーホール３３，３４の端部は、収容部材１，２を互いに固定する際に接続部２３，２４にそれぞれ対向し電気的に接続される接続部として機能する。例えば、スルーホール３３，３４の端部は、導電性接着剤などで接続部２３，２４にそれぞれ電気的に接続され固定される。
【００２９】
なお、スルーホール３３，３４を別の位置に設け、収容部材２の端面上において、接続部２３，２４に対応する位置に、接続部２３，２４と同様の接続部を形成し、その接続部とスルーホール３３，３４とを配線パターンなどで電気的に接続するようにしてもよい。
【００３０】
例えば、収容部材２がセラミックで形成される場合、焼結前に、スルーホール３３，３４が収容部材２内に予め配置され、外部端子３が収容部材２に固定され、さらに、配線パターン３５，３６が銀ペーストなどで形成され、収容部材２とともに焼結される。
【００３１】
図５は、図１に示す計測用マイクロホンモジュールに使用される静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の一例を示す斜視図である。図６は、図５に示す静電容量式ＭＥＭＳ素子４１における振動膜部材４２と背面電極部材４３とを示す斜視図である。
【００３２】
図５および図６に示すように、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１は、矩形形状の振動膜部材４２と、背面電極部材４３と、絶縁層部材４４とを備える。図５に示すように、振動膜部材４２および絶縁層部材４４、並びに絶縁層部材４４および背面電極部材４３は、例えば接着剤で互いに固定されている。なお、絶縁層部材４４は十分な絶縁性を有していれば接着性を有する樹脂であってもよい。
【００３３】
絶縁層部材４４は、振動膜部材４２と背面電極部材４３とを所定の間隙を持って絶縁状態で互いに固定する。
【００３４】
振動膜部材４２は、矩形（ここでは略正方形）の平板形状を有する半導体部材であって、枠部４２ａと、枠部４２ａより薄い振動膜部４２ｂとを備える。振動膜部４２ｂは、矩形（ここでは略正方形）の形状を有し、枠部４２ａの内側に位置しており、枠部４２ａと振動膜部４２ｂとの間に傾斜面部が設けられている。
【００３５】
例えば、振動膜部材４２は、シリコンウェハにおける所定厚さで所定サイズ矩形のシリコンチップの中央部分をエッチングなどで掘り下げ、そのシリコンウェハをダイシングして個々のチップに分離することで作成される。これにより、振動膜部材４２（つまり、枠部４２ａおよび振動膜部４２ｂ）が１部材として一体的に形成される。
【００３６】
背面電極部材４３は、半導体部材であって、支持部４３ａと、主電極部４３ｂとを備える。
【００３７】
４本の支持部４３ａは、振動膜部４２ｂと同平面サイズで矩形形状の主電極部４３ｂの４辺から垂直に延びている。支持部４３ａには、絶縁層部材４４が固定される。なお、主電極部４３ｂには、必要に応じて、振動膜部４２ｂの振動時に振動膜部４２ｂと主電極部４３ｂとの間の空気が自由に動けるようにするために図示せぬ孔が形成される。
【００３８】
例えば、背面電極部材４３は、シリコンウェハにおける所定厚さで所定サイズ矩形のシリコンチップにおいて、背面電極部材４３の形状以外の不要部分をエッチングなどで除去し、シリコンウェハをダイシングして個々のチップに分離することで作成される。これにより、背面電極部材４３（つまり、支持部４３ａおよび主電極部４３ｂ）が１部材として一体的に形成される。
【００３９】
図７は、図５に示す静電容量式ＭＥＭＳ素子４１を配置した状態の、図２に示す収容部材１を示す斜視図である。
【００４０】
図５に示す静電容量式ＭＥＭＳ素子４１は、図７に示すように、収容部材１の矩形凹部１２に収容され、接着剤（例えば硬化後に弾性のある接着剤）などで矩形凹部１２に固定される。
【００４１】
このように、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１が矩形凹部１２に固定された後、ランド部２１，２２の一方と振動膜部材４２とがワイヤボンディングされ、ランド部２１，２２の他方と背面電極部材４３とがワイヤボンディングされる。
【００４２】
なお、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１が収容部材１の矩形凹部１２に収容された状態では、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の背面（つまり、背面電極部材４３の背面）と収容部材１の端面とが略同一の高さとなっており、ワイヤボンディングが容易に行える。すなわち、ランド部２１，２２の一方と振動膜部材４２とのワイヤボンディングおよびランド部２１，２２の他方と背面電極部材４３とのワイヤボンディングの条件を等しくすることができるため、最終的な計測用マイクロホンモジュールのコストを抑えながら高い信頼性を得ることができる。
【００４３】
その後、収容部材１の接続部２３，２４と収容部材２のスルーホール３３，３４とをそれぞれ電気的に接続させつつ、収容部材１と収容部材２とが互いに固定される。なお、その際、接続部２３と接続部２４とは絶縁状態とされる（つまり、スルーホール３３とスルーホール３４とは絶縁状態とされる）。
【００４４】
例えば、収容部材１，２の互いに対向する端面において、収容部材１の接続部２３，２４と収容部材２のスルーホール３３，３４との間のみをそれぞれ導電性の接着剤で固定し、他の部分については、外側から充填剤（接着剤）を、収容部材１，２の間の隙間に充填するようにして、両者を互いに固定する。なお、その際、後室部３１と外気との気圧差が生じないようにするために、後室部３１に外気へと通じるように微小な貫通孔を設けるようにしてもよい。
【００４５】
このように収容部材１，２および静電容量式ＭＥＭＳ素子４１が配置されることで、音響的な同軸構造となるように、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１が配置される。
【００４６】
なお、収容部材１，２を互いに固定する際に、収容部材１の矩形凹部１２に収容された静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の背面が収容部材２の端面に当接しないように、収容部材１の矩形凹部１２の深さを静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の高さより大きくして、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の背面と収容部材２の端面の間に隙間を有してもよい。これにより、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の縦および横の寸法に拘わらず、収容部材２が静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の背面へ接触してその静電容量を変化させることを防ぐことができる。また、一般的に静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の感度は静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の可変静電容量、言い換えれば振動膜部４２ｂの面積に比例する。したがって、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の感度を高めるには面積の大きなＭＥＭＳ素子を使用する必要がある。上述のように収容部材１の矩形凹部１２の深さを静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の高さより大きくすることで、収容部材２に接触することなく、収容部材１の外径に対して成形可能な最大の矩形凹部１２に収容可能な最大の縦および横の寸法を有する静電容量式ＭＥＭＳ素子４１を使用することで計測用マイクロホンモジュールの感度を高くすることができる。
【００４７】
例えば、上述の収容部材１，２の外径は約６ｍｍ、収容部材１，２を互いに固定したときの高さは約３．５ｍｍとされ、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の縦および横の寸法はいずれも約３．８０ｍｍ（対角約５．３７ｍｍ）、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の高さは約０．６ｍｍとされる。その場合、例えば、振動膜部材４２（つまり、枠部４２ａ）の高さおよび背面電極部材４３の高さは互いに同一で約０．３ｍｍとされ、振動膜部材４２の振動膜部４２ｂの高さ（厚さ）は約２μｍとされる。このとき、収容部材１の矩形凹部１２の深さは約６．５０ｍｍ、矩形凹部１２の縦および横の寸法は約３．８５ｍｍ（対角約５．４４ｍｍ）とされる。
【００４８】
次に、上記計測用マイクロホンモジュールの動作について説明する。
【００４９】
この実施の形態に係る計測用マイクロホンモジュールでは、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の振動膜部４２ｂが、集音口１１から入ってくる音圧に応じて振動し、この振動によって、振動膜部４２ｂと背面電極部材４３との間の距離が変動し、これにより、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の静電容量（つまり、振動膜部材４２と背面電極部材４３との間の静電容量）が変化する。このとき、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の背面側に形成されている後室部３１の形状や容積を調整することで所望の周波数特性を得られるようにすることができる。
【００５０】
静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の振動膜部材４２は、ランド２１、接続部２３、スルーホール３３、配線パターン３５などを介して外部端子３のピン３ａに接続されており、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の背面電極部材４３は、ランド２２、接続部２４、スルーホール３４、配線パターン３６などを介して外部端子３のピン３ｂに接続されている。したがって、ピン３ａとピン３ｂとの間の静電容量が、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１で検出される音圧に応じて変化する。
【００５１】
以上のように、上記実施の形態に係る計測用マイクロホンモジュールは、略円柱形状の収容部材１と、収容部材１に収容される静電容量式ＭＥＭＳ素子４１と、収容部材１に固定される略円柱形状の収容部材２と、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１に電気的に接続され、収容部材２に設置される外部端子３とを備える。そして、収容部材１は、収容部材１の一方の端部における集音口１１と、収容部材１の他方の端部における矩形形状の矩形凹部１２とを備える。その矩形凹部１２は、集音口１１に繋がっており、静電容量式ＭＥＭＳ素子４１は、矩形凹部内１２に収容される。また、収容部材２は、収容部材２の２つの端部のうちの収容部材１側の端部に後室部３１を備える。
【００５２】
これにより、ＭＥＭＳ素子を音圧検出部に使用した小型の計測用マイクロホンモジュールが得られる。
【００５３】
また、矩形凹部１２に、略矩形形状の静電容量式ＭＥＭＳ素子４１が収容されるため、収容部材１に対する静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の位置決めおよび固定を容易に行うことができる。
【００５４】
矩形凹部１２は静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の位置決めおよび固定に供すれば良いので、矩形凹部１２の対角寸法と収容部材１の外径寸法を略同一にして静電容量式ＭＥＭＳ素子４１の振動膜部４２ｂをより大きくすることができる。これにより小型の計測用マイクロホンモジュールの感度（単位音圧あたりの電気出力）を高めることができる。
【００５５】
なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。
【００５６】
例えば、上記実施の形態では、スルーホール３３，３４は、収容部材２の側壁内に配置されているが、その代わりに、スルーホール３３，３４を、収容部材２の底板部（つまり、収容部材１側とは反対側の端部）に配置し、底板部の一方の端面と他方の端面との間を貫通するようにしてもよい。その場合、収容部材２の側壁の端面に上述の接続部（収容部材１の接続部２３，２４にそれぞれ電気的に接続される接続部）が設けられ、その接続部とスルーホール３３，３４とが配線パターンなどで電気的に接続される。
【００５７】
また、上記実施の形態において、スルーホール３３，３４の代わりに、外部端子３のピン３ａ，３ｂを収容部材２の底板部に貫通させるようにしてもよい。その場合、収容部材２の側壁の端面に上述の接続部（収容部材１の接続部２３，２４にそれぞれ電気的に接続される接続部）が設けられ、その接続部と外部端子３のピン３ａ，３ｂとが、収容部材１側の端面に沿って配線パターンなどで電気的に接続される。
【００５８】
また、上記実施の形態において、スルーホール３３，３４の代わりに、中実な棒状の導電性貫通部材（例えば金属の棒状部材）を使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、例えば騒音計などに使用する計測用マイクロホンモジュールに適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  収容部材（第１収容部材の一例）
２  収容部材（第２収容部材の一例）
３  外部端子
１１  集音口
１２  矩形凹部
２１，２２  ランド部
２３，２４  接続部（第１接続部の例）
３１  後室部
３２  切欠部
３３，３４  スルーホール（導電性貫通部材の例）
４１  静電容量式ＭＥＭＳ素子
４２  振動膜部材
４２ａ  枠部
４２ｂ  振動膜部
４３  背面電極部材
【図１】
2017220874.tif 000003
【図２】
2017220874.tif 000004
【図３】
2017220874.tif 000005
【図４】
2017220874.tif 000006
【図５】
2017220874.tif 000007
【図６】
2017220874.tif 000008
【図７】
2017220874.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月4日(2017.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱形状の第１収容部材と、
前記第１収容部材に収容される静電容量式ＭＥＭＳ素子と、
前記第１収容部材に固定される略円柱形状の第２収容部材と、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子に電気的に接続され、前記第２収容部材に設置される外部端子とを備え、
前記第１収容部材は、前記第１収容部材の一方の端部における集音口と、前記第１収容部材の他方の端部における矩形形状の矩形凹部とを備え、
前記矩形凹部は、前記集音口に繋がっており、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子は、縦および横の寸法が略同一な略正方形の形状を有し、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子は、前記矩形凹部内に収容され、
前記第２収容部材は、前記第２収容部材の２つの端部のうちの前記第１収容部材側の端部に後室部を備え、
前記第１収容部材は、前記第１収容部材の端面上にランド部をさらに備え、
前記ランド部は、前記静電容量式ＭＥＭＳ素子にワイヤボンディングされており、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子は、振動膜部材と、背面電極部材と、絶縁層部材とを備え、
前記絶縁層部材は、前記振動膜部材と前記背面電極部材とを所定の間隙を持って絶縁状態で互いに固定し、
前記矩形凹部の深さは前記静電容量式ＭＥＭＳ素子の高さを上回り、前記背面電極部材の背面と前記第１収容部材の端面とが、前記ランド部と前記背面電極部材とのワイヤボンディング条件が等しくなるように略同一の高さとなっており、
前記矩形凹部の縦および横の寸法は、前記静電容量式ＭＥＭＳ素子が矩形凹部に隙間を有して収容可能なように、前記静電容量式ＭＥＭＳ素子の縦および横の寸法と略同一とされ、
前記振動膜部材は、枠部と、前記枠部より薄い振動膜部とを備え、
前記振動膜部は、前記枠部の内側に位置しており、前記枠部と前記振動膜部との間に傾斜面部が設けられており、
前記背面電極部材は、４本の支持部と、主電極部とを備え、
前記主電極部は、前記振動膜部と同平面サイズを有し、
前記４本の支持部は、前記主電極部の４辺から垂直に延びており、
前記４本の支持部には、前記絶縁層部材が固定されていること、
を特徴とする計測用マイクロホンモジュール。
【請求項２】
前記第２収容部材は、前記ランド部に対応する位置における切欠部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の計測用マイクロホンモジュール。
【請求項３】
前記第１収容部材は、前記第１収容部材の端面に第１接続部をさらに備え、
前記第１接続部は、前記ランド部に配線パターンで電気的に接続されており、
前記第２収容部材は、前記第２収容部材の端面に第２接続部をさらに備え、
前記第２接続部は、前記第１収容部材に前記第２収容部材を固定する際に前記第１接続部に対向する位置に設けられており、
前記第２接続部は、前記外部端子に電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項２記載の計測用マイクロホンモジュール。
【請求項４】
前記第２収容部材は、前記第２収容部材の２つの端面の一方から他方まで延びる導電性貫通部材をさらに備え、
前記外部端子は、前記第２収容部材の２つの端部のうちの、前記第１収容部材側の端部とは反対側の端部に配置されており、
前記第２接続部は、前記導電性貫通部材を介して前記外部端子に電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項３記載の計測用マイクロホンモジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る計測用マイクロホンモジュールは、略円柱形状の第１収容部材と、第１収容部材に収容される静電容量式ＭＥＭＳ素子と、第１収容部材に固定される略円柱形状の第２収容部材と、静電容量式ＭＥＭＳ素子に電気的に接続され、第２収容部材に設置される外部端子とを備える。そして、第１収容部材は、第１収容部材の一方の端部における集音口と、第１収容部材の他方の端部における矩形形状の矩形凹部とを備える。その矩形凹部は、集音口に繋がっており、静電容量式ＭＥＭＳ素子は、第２収容部材に対し隙間を有して、矩形凹部内に収容される。また、第２収容部材は、第２収容部材の２つの端部のうちの第１収容部材側の端部に後室部を備える。そして、静電容量式ＭＥＭＳ素子は、縦および横の寸法が略同一な略正方形の形状を有する。第１収容部材は、第１収容部材の端面上にランド部をさらに備え、ランド部は、静電容量式ＭＥＭＳ素子にワイヤボンディングされている。静電容量式ＭＥＭＳ素子は、振動膜部材と、背面電極部材と、絶縁層部材とを備える。絶縁層部材は、振動膜部材と背面電極部材とを所定の間隙を持って絶縁状態で互いに固定する。そして、矩形凹部の深さは静電容量式ＭＥＭＳ素子の高さを上回り、背面電極部材の背面と第１収容部材の端面とが、ランド部と背面電極部材とのワイヤボンディング条件が等しくなるように略同一の高さとなっている。また、矩形凹部の縦および横の寸法は、静電容量式ＭＥＭＳ素子が矩形凹部に隙間を有して収容可能なように、静電容量式ＭＥＭＳ素子の縦および横の寸法と略同一とされる。さらに、振動膜部材は、枠部と、枠部より薄い振動膜部とを備え、振動膜部は、枠部の内側に位置しており、枠部と振動膜部との間に傾斜面部が設けられており、背面電極部材は、４本の支持部と、主電極部とを備え、主電極部は、振動膜部と同平面サイズを有し、４本の支持部は、主電極部の４辺から垂直に延びており、４本の支持部には、絶縁層部材が固定されている。
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月26日(2017.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱形状の第１収容部材と、
前記第１収容部材に収容される静電容量式ＭＥＭＳ素子と、
前記第１収容部材に固定される略円柱形状の第２収容部材と、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子に電気的に接続され、前記第２収容部材に設置される外部端子とを備え、
前記第１収容部材は、前記第１収容部材の一方の端部における集音口と、前記第１収容部材の他方の端部における矩形形状の矩形凹部とを備え、
前記矩形凹部は、前記集音口に繋がっており、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子は、縦および横の寸法が略同一な略正方形の形状を有し、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子は、前記矩形凹部内に収容され、
前記第２収容部材は、前記第２収容部材の２つの端部のうちの前記第１収容部材側の端部に後室部を備え、
前記第１収容部材は、前記第１収容部材の端面上にランド部をさらに備え、
前記ランド部は、前記静電容量式ＭＥＭＳ素子にワイヤボンディングされており、
前記静電容量式ＭＥＭＳ素子は、振動膜部材と、背面電極部材と、絶縁層部材とを備え、
前記絶縁層部材は、前記振動膜部材と前記背面電極部材とを所定の間隙を持って絶縁状態で互いに固定し、
前記矩形凹部の深さは前記静電容量式ＭＥＭＳ素子の高さを上回り、前記背面電極部材の背面と前記第１収容部材の端面とが、前記ランド部と前記背面電極部材とのワイヤボンディング条件が等しくなるように略同一の高さとなっており、
前記矩形凹部の縦および横の寸法は、前記静電容量式ＭＥＭＳ素子が矩形凹部に隙間を有して収容可能なように、前記静電容量式ＭＥＭＳ素子の縦および横の寸法と略同一とされ、
前記振動膜部材は、枠部と、前記枠部より薄い振動膜部とを備え、
前記振動膜部は、前記枠部の内側に位置しており、前記枠部と前記振動膜部との間に傾斜面部が設けられており、
前記背面電極部材は、４本の支持部と、主電極部とを備え、
前記主電極部は、前記振動膜部と同平面サイズを有し、
前記４本の支持部は、前記主電極部の４辺から垂直に延びており、
前記４本の支持部には、前記絶縁層部材が固定されており、
前記第２収容部材は、前記第１収容部材側の端部が開口した形状を有し、
前記後室部は、前記矩形凹部に繋がっており、所望の周波数特性を得られる容積を有する略円柱状の中空部であること、
を特徴とする計測用マイクロホンモジュール。
【請求項２】
前記第２収容部材は、前記ランド部に対応する位置における切欠部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の計測用マイクロホンモジュール。
【請求項３】
前記第１収容部材は、前記第１収容部材の端面に第１接続部をさらに備え、
前記第１接続部は、前記ランド部に配線パターンで電気的に接続されており、
前記第２収容部材は、前記第２収容部材の端面に第２接続部をさらに備え、
前記第２接続部は、前記第１収容部材に前記第２収容部材を固定する際に前記第１接続部に対向する位置に設けられており、
前記第２接続部は、前記外部端子に電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項２記載の計測用マイクロホンモジュール。
【請求項４】
前記第２収容部材は、前記第２収容部材の２つの端面の一方から他方まで延びる導電性貫通部材をさらに備え、
前記外部端子は、前記第２収容部材の２つの端部のうちの、前記第１収容部材側の端部とは反対側の端部に配置されており、
前記第２接続部は、前記導電性貫通部材を介して前記外部端子に電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項３記載の計測用マイクロホンモジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る計測用マイクロホンモジュールは、略円柱形状の第１収容部材と、第１収容部材に収容される静電容量式ＭＥＭＳ素子と、第１収容部材に固定される略円柱形状の第２収容部材と、静電容量式ＭＥＭＳ素子に電気的に接続され、第２収容部材に設置される外部端子とを備える。そして、第１収容部材は、第１収容部材の一方の端部における集音口と、第１収容部材の他方の端部における矩形形状の矩形凹部とを備える。その矩形凹部は、集音口に繋がっており、静電容量式ＭＥＭＳ素子は、第２収容部材に対し隙間を有して、矩形凹部内に収容される。また、第２収容部材は、第２収容部材の２つの端部のうちの第１収容部材側の端部に後室部を備える。そして、静電容量式ＭＥＭＳ素子は、縦および横の寸法が略同一な略正方形の形状を有する。第１収容部材は、第１収容部材の端面上にランド部をさらに備え、ランド部は、静電容量式ＭＥＭＳ素子にワイヤボンディングされている。静電容量式ＭＥＭＳ素子は、振動膜部材と、背面電極部材と、絶縁層部材とを備える。絶縁層部材は、振動膜部材と背面電極部材とを所定の間隙を持って絶縁状態で互いに固定する。そして、矩形凹部の深さは静電容量式ＭＥＭＳ素子の高さを上回り、背面電極部材の背面と第１収容部材の端面とが、ランド部と背面電極部材とのワイヤボンディング条件が等しくなるように略同一の高さとなっている。また、矩形凹部の縦および横の寸法は、静電容量式ＭＥＭＳ素子が矩形凹部に隙間を有して収容可能なように、静電容量式ＭＥＭＳ素子の縦および横の寸法と略同一とされる。さらに、振動膜部材は、枠部と、枠部より薄い振動膜部とを備え、振動膜部は、枠部の内側に位置しており、枠部と振動膜部との間に傾斜面部が設けられており、背面電極部材は、４本の支持部と、主電極部とを備え、主電極部は、振動膜部と同平面サイズを有し、４本の支持部は、主電極部の４辺から垂直に延びており、４本の支持部には、絶縁層部材が固定されている。また、第２収容部材は、第１収容部材側の端部が開口した形状を有し、後室部は、前記矩形凹部に繋がっており、所望の周波数特性を得られる容積を有する略円柱状の中空部である。