JP3338376B2 - 音響センサ及びこの製造方法並びに前記音響センサを用いた半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホン - Google Patents
音響センサ及びこの製造方法並びに前記音響センサを用いた半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホンInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音響センサと、こ
の音響センサの製造方法と、前記音響センサを用いた半
導体エレクトレットコンデンサーマイクロホンとに関す
る。
の音響センサの製造方法と、前記音響センサを用いた半
導体エレクトレットコンデンサーマイクロホンとに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のエレクトレットコンデンサーマイ
クロホンとしては、図8に示すようなものがある。この
エレクトレットコンデンサーマイクロホンは、ケース1
と、このケース1の内部に設けられた振動膜7と、この
振動膜7と対向して設けられたエレクトレット材5(ケ
ース1の内面に形成されている。)と、前記振動膜7と
エレクトレット材5とで構成されたコンデンサーの静電
容量の変化に起因する電圧の変化を増幅する増幅素子9
とを有している。そして、前記増幅素子9はケース1に
内蔵されるようになっている。
クロホンとしては、図8に示すようなものがある。この
エレクトレットコンデンサーマイクロホンは、ケース1
と、このケース1の内部に設けられた振動膜7と、この
振動膜7と対向して設けられたエレクトレット材5(ケ
ース1の内面に形成されている。)と、前記振動膜7と
エレクトレット材5とで構成されたコンデンサーの静電
容量の変化に起因する電圧の変化を増幅する増幅素子9
とを有している。そして、前記増幅素子9はケース1に
内蔵されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のエレクトレットコンデンサーマイクロホンは、
増幅素子とコンデンサーを構成する部分とはまったくの
別体であり、小型化には一定の限度があった。
た従来のエレクトレットコンデンサーマイクロホンは、
増幅素子とコンデンサーを構成する部分とはまったくの
別体であり、小型化には一定の限度があった。
【0004】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホンを
大幅に小型化することが可能な音響センサと、この音響
センサの製造方法と、この前記音響センサを用いた半導
体エレクトレットコンデンサーマイクロホンとを提供す
ることを目的としている。
で、半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホンを
大幅に小型化することが可能な音響センサと、この音響
センサの製造方法と、この前記音響センサを用いた半導
体エレクトレットコンデンサーマイクロホンとを提供す
ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る音響センサ
は、必要な電子回路が形成されるとともに、前記電子回
路を避けて貫通孔が開口された半導体チップと、この半
導体チップの表面に前記貫通孔を避けて形成された電極
層と、この電極層の一部と前記貫通孔とを避けて積層さ
れたエレクトレット材と、このエレクトレット材との間
に所定の間隔を有して設けられた振動膜とを有してい
る。
は、必要な電子回路が形成されるとともに、前記電子回
路を避けて貫通孔が開口された半導体チップと、この半
導体チップの表面に前記貫通孔を避けて形成された電極
層と、この電極層の一部と前記貫通孔とを避けて積層さ
れたエレクトレット材と、このエレクトレット材との間
に所定の間隔を有して設けられた振動膜とを有してい
る。
【0006】また、本発明に係る音響センサの製造方法
は、ウエハに必要な電子回路を形成するとともに、前記
電子回路を避けた貫通孔を開設する工程と、ウエハの表
面に電極層を形成する工程と、前記電極層の一部と貫通
孔とを避けてエレクトレット材を積層する工程と、前記
エレクトレット材の上にスペーサを積層する工程と、前
記スペーサの上に前記エレクトレット材との間に所定の
間隔を有して振動膜を取り付ける工程と、個々の音響セ
ンサとして分割する工程とを有している。
は、ウエハに必要な電子回路を形成するとともに、前記
電子回路を避けた貫通孔を開設する工程と、ウエハの表
面に電極層を形成する工程と、前記電極層の一部と貫通
孔とを避けてエレクトレット材を積層する工程と、前記
エレクトレット材の上にスペーサを積層する工程と、前
記スペーサの上に前記エレクトレット材との間に所定の
間隔を有して振動膜を取り付ける工程と、個々の音響セ
ンサとして分割する工程とを有している。
【0007】なお、前記貫通孔を開設する工程は、エレ
クトレット材の上にスペーサを積層する工程の後に行っ
てもよい。
クトレット材の上にスペーサを積層する工程の後に行っ
てもよい。
【0008】さらに、本発明に係る半導体エレクトレッ
トコンデンサーマイクロホンは、前記音響センサと、こ
の音響センサを収納するケースとを備えており、前記エ
レクトレット材から露出された電極層は、ケースを介し
て前記電子回路の電極に接続されている。
トコンデンサーマイクロホンは、前記音響センサと、こ
の音響センサを収納するケースとを備えており、前記エ
レクトレット材から露出された電極層は、ケースを介し
て前記電子回路の電極に接続されている。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態に係る
音響センサの概略的断面図、図2は本発明の実施の形態
に係る音響センサの製造方法の各工程を示す概略的断面
図、図3は本発明の実施の形態に係る音響センサの製造
途中の図面であって、同図(A)は概略的平面図、同図
(B)は概略的底面図、図4は本発明の他の実施の形態
に係る音響センサの製造方法の各工程を示す概略的断面
図、図5は本発明の実施の形態に係る音響センサのその
他の製造方法を示す概略的説明図、図6は本発明の実施
の形態に係る半導体エレクトレットコンデンサーマイク
ロホンの概略的断面図、図7は本発明の実施の形態に係
る半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホンに用
いられるケースのケース本体の図面であって、同図
(A)は正面側からの概略的斜視図、同図(B)は底面
側からの概略的斜視図である。
音響センサの概略的断面図、図2は本発明の実施の形態
に係る音響センサの製造方法の各工程を示す概略的断面
図、図3は本発明の実施の形態に係る音響センサの製造
途中の図面であって、同図(A)は概略的平面図、同図
(B)は概略的底面図、図4は本発明の他の実施の形態
に係る音響センサの製造方法の各工程を示す概略的断面
図、図5は本発明の実施の形態に係る音響センサのその
他の製造方法を示す概略的説明図、図6は本発明の実施
の形態に係る半導体エレクトレットコンデンサーマイク
ロホンの概略的断面図、図7は本発明の実施の形態に係
る半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホンに用
いられるケースのケース本体の図面であって、同図
(A)は正面側からの概略的斜視図、同図(B)は底面
側からの概略的斜視図である。
【0010】本発明の実施の形態に係る音響センサ10
0は、必要な電子回路としてのFET回路111A、応
答ゲインコントロール回路111B、増幅回路111C
等が形成されるとともに、前記FET回路111A等を
避けて貫通孔112が開口された半導体チップ110
と、この半導体チップ110に形成されたFET回路1
11Aのゲート電極111aと前記貫通孔112とを避
けて積層されたエレクトレット材130と、このエレク
トレット材130との間に所定の間隔を有して設けられ
た振動膜140とを有している。
0は、必要な電子回路としてのFET回路111A、応
答ゲインコントロール回路111B、増幅回路111C
等が形成されるとともに、前記FET回路111A等を
避けて貫通孔112が開口された半導体チップ110
と、この半導体チップ110に形成されたFET回路1
11Aのゲート電極111aと前記貫通孔112とを避
けて積層されたエレクトレット材130と、このエレク
トレット材130との間に所定の間隔を有して設けられ
た振動膜140とを有している。
【0011】かかる音響センサ100の構成をその製造
方法に沿って説明する。この音響センサ100は、1枚
のウエハ500に同時に多数個形成されるものである。
ウエハ500に、複数個の貫通孔112を開設する(図
2(A)参照)。この貫通孔112は、1つの音響セン
サ100の中央となる部分に超音波加工やレーザ加工で
開設される。なお、この貫通孔112は、望ましくは
0.5mm以下の径とする。また、個々の音響センサ1
00は、図5(G)に示すように、幅寸法2mm、奥行
き寸法2mm、厚さ寸法0.3mm程度の大きさに設定
されている。
方法に沿って説明する。この音響センサ100は、1枚
のウエハ500に同時に多数個形成されるものである。
ウエハ500に、複数個の貫通孔112を開設する(図
2(A)参照)。この貫通孔112は、1つの音響セン
サ100の中央となる部分に超音波加工やレーザ加工で
開設される。なお、この貫通孔112は、望ましくは
0.5mm以下の径とする。また、個々の音響センサ1
00は、図5(G)に示すように、幅寸法2mm、奥行
き寸法2mm、厚さ寸法0.3mm程度の大きさに設定
されている。
【0012】次に、複数個の貫通孔112が開設された
ウエハ500に裏面側から周知のフォトリソグラフィ手
法でもって必要な電子回路としてのFET回路111
A、応答ゲインコントロール回路111B、増幅回路1
11C等を形成する(図2(A)参照)。この各回路1
11A〜111Cや、各回路111A〜111C間を接
続する配線 (図示省略) は、前記貫通孔112を避ける
ようにして形成されることは勿論である。
ウエハ500に裏面側から周知のフォトリソグラフィ手
法でもって必要な電子回路としてのFET回路111
A、応答ゲインコントロール回路111B、増幅回路1
11C等を形成する(図2(A)参照)。この各回路1
11A〜111Cや、各回路111A〜111C間を接
続する配線 (図示省略) は、前記貫通孔112を避ける
ようにして形成されることは勿論である。
【0013】また、図3(B)に示すように、各回路1
11A〜111Cの電極である電源電極Vcc、出力電
極OUT、アース電極GND及びゲート電極111a
は、1つの音響センサ100の裏面側の4隅に1つずつ
形成するのが望ましい。
11A〜111Cの電極である電源電極Vcc、出力電
極OUT、アース電極GND及びゲート電極111a
は、1つの音響センサ100の裏面側の4隅に1つずつ
形成するのが望ましい。
【0014】次に、ウエハ500の表面に、前記貫通孔
112を避けてアルミニウムによる電極層120を形成
する(図2(B)参照)。この電極層120は、後述す
る半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホン60
0におけるケース200を介して前記ゲート電極111
aと接続される部分である。また、この電極層120
は、前記貫通孔112を塞がないように、貫通孔112
を避けて形成される。
112を避けてアルミニウムによる電極層120を形成
する(図2(B)参照)。この電極層120は、後述す
る半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホン60
0におけるケース200を介して前記ゲート電極111
aと接続される部分である。また、この電極層120
は、前記貫通孔112を塞がないように、貫通孔112
を避けて形成される。
【0015】前記電極層120の上にエレクトレット材
130を積層する(図2(C)参照)。従って、このエ
レクトレット材130は、電極層120と電気的に接続
されていることになる。このエレクトレット材130
は、厚さ2〜3μmのSiO2をプラズマCVDや高周
波マグネトロンスパッタ等で形成したものや、FEP溶
剤をスピンオンコート法で塗布して得た厚さが10μm
以下の薄膜等が用いられる。
130を積層する(図2(C)参照)。従って、このエ
レクトレット材130は、電極層120と電気的に接続
されていることになる。このエレクトレット材130
は、厚さ2〜3μmのSiO2をプラズマCVDや高周
波マグネトロンスパッタ等で形成したものや、FEP溶
剤をスピンオンコート法で塗布して得た厚さが10μm
以下の薄膜等が用いられる。
【0016】また、このエレクトレット材130は、貫
通孔112を塞がないように、貫通孔112を避けて形
成される。さらに、このエレクトレット材130は、裏
面に形成された前記ゲート電極111aの真上に相当す
る隅部とを避けて形成される。従って、電極層120
は、ゲート電極111aの真上の隅部では、エレクトレ
ット材130から露出していることになる。
通孔112を塞がないように、貫通孔112を避けて形
成される。さらに、このエレクトレット材130は、裏
面に形成された前記ゲート電極111aの真上に相当す
る隅部とを避けて形成される。従って、電極層120
は、ゲート電極111aの真上の隅部では、エレクトレ
ット材130から露出していることになる。
【0017】前記エレクトレット材130の上に、スペ
ーサ150を形成する。このスペーサ150は、エレク
トレット材130と後述する振動膜140との間に所定
の間隔160を形成するものであって、ホトレジストに
よって形成される。かかるスペーサ150は、図3
(A)に示すように、貫通孔112を中心とした径1.
5mmの円の内側と、裏面に形成された前記ゲート電極
111aの真上に相当する隅部とを避けて形成される。
従って、電極層120は、図3(A)に示すように、ゲ
ート電極111aの真上の隅部では、エレクトレット材
130のみならず、スペーサ150からも露出している
ことになる。
ーサ150を形成する。このスペーサ150は、エレク
トレット材130と後述する振動膜140との間に所定
の間隔160を形成するものであって、ホトレジストに
よって形成される。かかるスペーサ150は、図3
(A)に示すように、貫通孔112を中心とした径1.
5mmの円の内側と、裏面に形成された前記ゲート電極
111aの真上に相当する隅部とを避けて形成される。
従って、電極層120は、図3(A)に示すように、ゲ
ート電極111aの真上の隅部では、エレクトレット材
130のみならず、スペーサ150からも露出している
ことになる。
【0018】このようにして形成されたスペーサ150
の上には、振動膜140が設けられる。この振動膜14
0は、一面側にNi蒸着による電極141が形成された
PPSフィルムである。そして、かかる振動膜140
は、電極141が表面になるようにスペーサ150に取
り付けられる。従って、振動膜140とエレクトレット
材130との間には、スペーサ150の厚さ寸法に相当
する間隔160が形成されることになる。
の上には、振動膜140が設けられる。この振動膜14
0は、一面側にNi蒸着による電極141が形成された
PPSフィルムである。そして、かかる振動膜140
は、電極141が表面になるようにスペーサ150に取
り付けられる。従って、振動膜140とエレクトレット
材130との間には、スペーサ150の厚さ寸法に相当
する間隔160が形成されることになる。
【0019】さらに、ウエハ500がダイシングされて
個々の音響センサ100となる。
個々の音響センサ100となる。
【0020】ところで、上述した実施の形態に係る製造
方法では、各回路111A〜111Cを形成するのと同
時期に貫通孔112を開設しているが、貫通孔112を
開設する工程は、エレクトレット材130の上にスペー
サ150を積層する工程の次であってもよい。このよう
にした製造方法を図4を参照しつつ次に説明する。
方法では、各回路111A〜111Cを形成するのと同
時期に貫通孔112を開設しているが、貫通孔112を
開設する工程は、エレクトレット材130の上にスペー
サ150を積層する工程の次であってもよい。このよう
にした製造方法を図4を参照しつつ次に説明する。
【0021】すなわち、まず、ウエハ500の裏面側か
ら各回路111A〜111Cを形成する(図4(A)参
照)。
ら各回路111A〜111Cを形成する(図4(A)参
照)。
【0022】次に、ウエハ500の表面の全面に、アル
ミニウムによる電極層120を形成する(図4(B)参
照)。この電極層120の上にエレクトレット材130
を積層する(図4(C)参照)。
ミニウムによる電極層120を形成する(図4(B)参
照)。この電極層120の上にエレクトレット材130
を積層する(図4(C)参照)。
【0023】前記エレクトレット材130の上に、スペ
ーサ150を形成する。かかるスペーサ150は、この
後の工程において開設する貫通孔112を中心とした径
1.5mmの円の内側と、裏面に形成された前記ゲート
電極111aの真上に相当する隅部とを避けて形成され
る。
ーサ150を形成する。かかるスペーサ150は、この
後の工程において開設する貫通孔112を中心とした径
1.5mmの円の内側と、裏面に形成された前記ゲート
電極111aの真上に相当する隅部とを避けて形成され
る。
【0024】スペーサ150を形成した後に、1つの音
響センサ100の中央となる部分に超音波加工やレーザ
加工で貫通孔112が開設される。
響センサ100の中央となる部分に超音波加工やレーザ
加工で貫通孔112が開設される。
【0025】この後の工程、すなわちスペーサ150の
上への振動膜140の取り付けや、ウエハ500がダイ
シング等は上述した製造方法と同様である。
上への振動膜140の取り付けや、ウエハ500がダイ
シング等は上述した製造方法と同様である。
【0026】なお、上述した2種類の実施の形態では、
振動膜140は、一面側にNi蒸着による電極141が
形成されたPPSフィルムをウエハ500に張り付ける
とした説明を行った。しかしながら、図5に示すように
して振動膜140を形成することも可能である。
振動膜140は、一面側にNi蒸着による電極141が
形成されたPPSフィルムをウエハ500に張り付ける
とした説明を行った。しかしながら、図5に示すように
して振動膜140を形成することも可能である。
【0027】この方法では、振動膜140を張り付ける
前に、個々の半導体チップ190に分割する点が上述し
たものと相違する。まず、この方法では、振動膜140
を張り付ける前、すなわちスペーサ150を形成した時
点で、ダイシングを行って個々の半導体チップ190に
分割する(図5(C)参照)。そして、ダイシングによ
って発生した微細なダイシング屑等を洗浄工程にて洗い
落とす。
前に、個々の半導体チップ190に分割する点が上述し
たものと相違する。まず、この方法では、振動膜140
を張り付ける前、すなわちスペーサ150を形成した時
点で、ダイシングを行って個々の半導体チップ190に
分割する(図5(C)参照)。そして、ダイシングによ
って発生した微細なダイシング屑等を洗浄工程にて洗い
落とす。
【0028】次に、個々の半導体チップ190をスペー
サ150を上向きにして粘着フィルム300に張り付
け、マスク310を介して接着剤をスキージ320でス
ペーサ150に塗布する(図5(D)参照)。さらに、
リング状の治具330に取り付けられた膜、すなわち表
面にNi蒸着による電極が形成されたPPSフィルム3
40を個々の半導体チップ190に張り付ける(図5
(E)参照)。その後、カッター350によって前記P
PSフィルム340をカットして(図5(F)参照)、
個々の半導体チップ190に張り付けられた振動膜14
0とする(図5(G)参照)。
サ150を上向きにして粘着フィルム300に張り付
け、マスク310を介して接着剤をスキージ320でス
ペーサ150に塗布する(図5(D)参照)。さらに、
リング状の治具330に取り付けられた膜、すなわち表
面にNi蒸着による電極が形成されたPPSフィルム3
40を個々の半導体チップ190に張り付ける(図5
(E)参照)。その後、カッター350によって前記P
PSフィルム340をカットして(図5(F)参照)、
個々の半導体チップ190に張り付けられた振動膜14
0とする(図5(G)参照)。
【0029】また、このように振動膜140を張り付け
る前に、個々の半導体チップ190に分割する製造方法
であっても、スペーサ150を形成した後に貫通孔11
2を超音波加工やレーザ加工で開設することも可能であ
る。
る前に、個々の半導体チップ190に分割する製造方法
であっても、スペーサ150を形成した後に貫通孔11
2を超音波加工やレーザ加工で開設することも可能であ
る。
【0030】次に、このように構成された音響センサ1
00を用いた半導体エレクトレットコンデンサーマイク
ロホン600について説明する。この半導体エレクトレ
ットコンデンサーマイクロホン600は、前記音響セン
サ100と、この音響センサ100を収納するケース2
00とを備えており、前記エレクトレット材130から
露出された電極層120は、ケース200を介して前記
FET回路111Aのゲート電極111aに接続されて
おり、前記貫通孔112は、ケース200に形成された
背室230に連通している。
00を用いた半導体エレクトレットコンデンサーマイク
ロホン600について説明する。この半導体エレクトレ
ットコンデンサーマイクロホン600は、前記音響セン
サ100と、この音響センサ100を収納するケース2
00とを備えており、前記エレクトレット材130から
露出された電極層120は、ケース200を介して前記
FET回路111Aのゲート電極111aに接続されて
おり、前記貫通孔112は、ケース200に形成された
背室230に連通している。
【0031】前記ケース200は、ケース本体210
と、このケース本体210に取り付けられる蓋体220
とを有している。
と、このケース本体210に取り付けられる蓋体220
とを有している。
【0032】前記ケース本体210は、平面視四角形の
薄皿状のアルミナパッケージであって、内側の4隅には
突出したアース端子211、出力端子212、電源端子
213及びゲート端子214が形成されている。アース
端子211は音響センサ100のアース電極GNDに、
出力端子212は音響センサ100の出力電極OUT
に、電源端子213は音響センサ100の電源電極Vc
cに、ゲート端子214は音響センサ100のゲート電
極111aにそれぞれ接続される部分である。
薄皿状のアルミナパッケージであって、内側の4隅には
突出したアース端子211、出力端子212、電源端子
213及びゲート端子214が形成されている。アース
端子211は音響センサ100のアース電極GNDに、
出力端子212は音響センサ100の出力電極OUT
に、電源端子213は音響センサ100の電源電極Vc
cに、ゲート端子214は音響センサ100のゲート電
極111aにそれぞれ接続される部分である。
【0033】そして、このケース本体210に音響セン
サ100を収納すると、音響センサ100は上述したよ
うに各電極111a、Vcc、OUT、GNDを各端子
211、212、213、214の上に載せた状態にな
る。従って、音響センサ100の底面とケース本体21
0の底面との間には、背室230となる空間が形成され
る。
サ100を収納すると、音響センサ100は上述したよ
うに各電極111a、Vcc、OUT、GNDを各端子
211、212、213、214の上に載せた状態にな
る。従って、音響センサ100の底面とケース本体21
0の底面との間には、背室230となる空間が形成され
る。
【0034】さらに、このケース本体210の内側に
は、導電層215が形成されている。この導電層215
は、音響センサ100の電極層120と前記ゲート電極
111aとを接続する部分であり、ゲート端子214に
接続されている。そして、前記導電層215は、ボンデ
ィングワイヤ216によって電極層120と接続され
る。
は、導電層215が形成されている。この導電層215
は、音響センサ100の電極層120と前記ゲート電極
111aとを接続する部分であり、ゲート端子214に
接続されている。そして、前記導電層215は、ボンデ
ィングワイヤ216によって電極層120と接続され
る。
【0035】一方、蓋体220の裏面側には、音響セン
サ100の振動膜140の縁部に接触する突脈221が
形成されている。従って、音響センサ100が収納され
たケース本体210にこの蓋体220を取り付けると、
振動膜140と蓋体220との間に空間できる。また、
この蓋体220の中央には、音孔222が開設されてい
る。音波は、この音孔222を介して振動膜140に伝
わるのである。
サ100の振動膜140の縁部に接触する突脈221が
形成されている。従って、音響センサ100が収納され
たケース本体210にこの蓋体220を取り付けると、
振動膜140と蓋体220との間に空間できる。また、
この蓋体220の中央には、音孔222が開設されてい
る。音波は、この音孔222を介して振動膜140に伝
わるのである。
【0036】振動膜140の振動によって、エレクトレ
ット材130と振動膜140との間の間隔160の容積
が変化する。この容積の変化は、エレクトレット材13
0と振動膜140の電極141とで構成されたコンデン
サーの静電容量の変化となり、結果として電圧の変化で
出力される。
ット材130と振動膜140との間の間隔160の容積
が変化する。この容積の変化は、エレクトレット材13
0と振動膜140の電極141とで構成されたコンデン
サーの静電容量の変化となり、結果として電圧の変化で
出力される。
【0037】出力された電圧はボンディングワイヤ21
6、導電層215及びゲート端子2214を介して音響
センサ100のゲート電極111aに入力され、前記F
ET回路111A等を経て出力電極OUTから出力され
る。
6、導電層215及びゲート端子2214を介して音響
センサ100のゲート電極111aに入力され、前記F
ET回路111A等を経て出力電極OUTから出力され
る。
【0038】なお、上述した音響センサ100は、半導
体エレクトレットコンデンサーマイクロホン600に使
用するものとして説明したが、圧力センサや加速度セン
サとしても応用することができるのは勿論である。
体エレクトレットコンデンサーマイクロホン600に使
用するものとして説明したが、圧力センサや加速度セン
サとしても応用することができるのは勿論である。
【0039】
【発明の効果】本発明に係る音響センサは、必要な電子
回路が形成された半導体チップと、この半導体チップの
表面に形成された電極層と、この電極層の一部を避けて
積層されたエレクトレット材と、このエレクトレット材
との間に所定の間隔を有して設けられた振動膜とを有し
ている。
回路が形成された半導体チップと、この半導体チップの
表面に形成された電極層と、この電極層の一部を避けて
積層されたエレクトレット材と、このエレクトレット材
との間に所定の間隔を有して設けられた振動膜とを有し
ている。
【0040】かかる音響センサは、増幅等に必要な電子
回路がエレクトレット材等と一体に形成されたものであ
るので、これを利用すると従来より小型かつ多機能化さ
れた半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホンを
得ることができる。
回路がエレクトレット材等と一体に形成されたものであ
るので、これを利用すると従来より小型かつ多機能化さ
れた半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホンを
得ることができる。
【0041】また、本発明に係る音響センサの製造方法
は、ウエハに必要な電子回路を形成する工程と、ウエハ
の表面に電極層を形成する工程と、前記電極層の一部を
避けてエレクトレット材を積層する工程と、前記エレク
トレット材の上にスペーサを積層する工程と、前記スペ
ーサの上に前記エレクトレット材との間に所定の間隔を
有して振動膜を取り付ける工程と、個々の音響センサと
して分割する工程とを有している。
は、ウエハに必要な電子回路を形成する工程と、ウエハ
の表面に電極層を形成する工程と、前記電極層の一部を
避けてエレクトレット材を積層する工程と、前記エレク
トレット材の上にスペーサを積層する工程と、前記スペ
ーサの上に前記エレクトレット材との間に所定の間隔を
有して振動膜を取り付ける工程と、個々の音響センサと
して分割する工程とを有している。
【0042】この製造方法によると、上述したような音
響センサを得ることができる。
響センサを得ることができる。
【0043】また、本発明に係る他の音響センサの製造
方法は、ウエハに必要な電子回路を形成する工程と、ウ
エハの表面に電極層を形成する工程と、前記電極層の一
部を避けてエレクトレット材を積層する工程と、前記エ
レクトレット材の上にスペーサを積層する工程と、ウエ
ハをダイシングして個々の半導体チップとする工程と、
個々の半導体チップを洗浄する工程と、洗浄した個々の
半導体チップをスペーサを上側にして配列する工程と、
配列された個々の半導体チップのスペーサに接着剤を塗
布する工程と、前記接着剤を用いて振動膜となる1枚の
膜を個々の半導体チップのスペーサに張り付ける工程
と、前記膜をカットして振動膜とする工程とを有してい
る。
方法は、ウエハに必要な電子回路を形成する工程と、ウ
エハの表面に電極層を形成する工程と、前記電極層の一
部を避けてエレクトレット材を積層する工程と、前記エ
レクトレット材の上にスペーサを積層する工程と、ウエ
ハをダイシングして個々の半導体チップとする工程と、
個々の半導体チップを洗浄する工程と、洗浄した個々の
半導体チップをスペーサを上側にして配列する工程と、
配列された個々の半導体チップのスペーサに接着剤を塗
布する工程と、前記接着剤を用いて振動膜となる1枚の
膜を個々の半導体チップのスペーサに張り付ける工程
と、前記膜をカットして振動膜とする工程とを有してい
る。
【0044】この製造方法による場合には、ダイシング
後の純水による洗浄に起因する振動膜の破損やエレクト
レット材の減衰等が生じることがなく、より良好な音響
センサを製造することが可能となる。
後の純水による洗浄に起因する振動膜の破損やエレクト
レット材の減衰等が生じることがなく、より良好な音響
センサを製造することが可能となる。
【0045】また、スペーサを形成した後に貫通孔を開
設する製造方法では、電極層、エレクトレット材を形成
する際に貫通孔を避ける必要がなく、全面に形成するこ
とができるので、より製造工程的には簡素化されるとい
う効果がある。
設する製造方法では、電極層、エレクトレット材を形成
する際に貫通孔を避ける必要がなく、全面に形成するこ
とができるので、より製造工程的には簡素化されるとい
う効果がある。
【0046】さらに、本発明に係る半導体エレクトレッ
トコンデンサーマイクロホンは、前記音響センサと、こ
の音響センサを収納するケースとを備えており、前記エ
レクトレット材から露出された電極層は、ケースを介し
て前記電子回路の電極に接続されている。
トコンデンサーマイクロホンは、前記音響センサと、こ
の音響センサを収納するケースとを備えており、前記エ
レクトレット材から露出された電極層は、ケースを介し
て前記電子回路の電極に接続されている。
【0047】従って、この半導体エレクトレットコンデ
ンサーマイクロホンは、前記音響センサを使用すること
により、従来より小型かつ多機能化することができる。
ンサーマイクロホンは、前記音響センサを使用すること
により、従来より小型かつ多機能化することができる。
【図1】本発明の実施の形態に係る音響センサの概略的
断面図である。
断面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る音響センサの製造方
法の各工程を示す概略的断面図である。
法の各工程を示す概略的断面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る音響センサの製造途
中の図面であって、同図(A)は概略的平面図、同図
(B)は概略的底面図である。
中の図面であって、同図(A)は概略的平面図、同図
(B)は概略的底面図である。
【図4】本発明の他の実施の形態に係る音響センサの製
造方法の各工程を示す概略的断面図である。
造方法の各工程を示す概略的断面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る音響センサのその他
の製造方法を示す概略的説明図である。
の製造方法を示す概略的説明図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る半導体エレクトレッ
トコンデンサーマイクロホンの概略的断面図である。
トコンデンサーマイクロホンの概略的断面図である。
【図7】本発明の実施の形態に係る半導体エレクトレッ
トコンデンサーマイクロホンに用いられるケースのケー
ス本体の図面であって、同図(A)は正面側からの概略
的斜視図、同図(B)は底面側からの概略的斜視図であ
る。である。
トコンデンサーマイクロホンに用いられるケースのケー
ス本体の図面であって、同図(A)は正面側からの概略
的斜視図、同図(B)は底面側からの概略的斜視図であ
る。である。
【図8】従来のエレクトレットコンデンサーマイクロホ
ンの概略的断面図である。
ンの概略的断面図である。
100 音響センサ 110 半導体チップ 112 貫通孔 120 電極層 130 エレクトレット材 140 振動膜 160 間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−217397(JP,A) 特開 昭54−127316(JP,A) 特開 昭57−133491(JP,A) 特開 昭59−38621(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 19/01 G01H 1/00
Claims (6)
- 【請求項1】 必要な電子回路が形成されるとともに、
前記電子回路を避けて貫通孔が開設された半導体チップ
と、この半導体チップの表面に前記貫通孔を避けて形成
された電極層と、この電極層の一部と前記貫通孔とを避
けて積層されたエレクトレット材と、このエレクトレッ
ト材との間に所定の間隔を有して設けられた振動膜とを
具備したことを特徴とする音響センサ。 - 【請求項2】 ウエハに必要な電子回路を形成するとと
もに、前記電子回路を避けた貫通孔を開設する工程と、
ウエハの表面に前記貫通孔を避けて電極層を形成する工
程と、前記電極層の一部と前記貫通孔とを避けてエレク
トレット材を積層する工程と、前記エレクトレット材の
上にスペーサを積層する工程と、前記スペーサの上に前
記エレクトレット材との間に所定の間隔を有して振動膜
を取り付ける工程と、個々の音響センサとして分割する
工程とを具備したことを特徴とする音響センサの製造方
法。 - 【請求項3】 ウエハに必要な電子回路を形成する工程
と、ウエハの表面に電極層を形成する工程と、前記電極
層の一部を避けてエレクトレット材を積層する工程と、
前記エレクトレット材の上にスペーサを積層する工程
と、前記電子回路を避けてウエハ、電極層及びエレクト
レット材を貫通する貫通孔を開設する工程と、前記スペ
ーサの上に前記エレクトレット材との間に所定の間隔を
有して振動膜を取り付ける工程と、個々の音響センサと
して分割する工程とを具備したことを特徴とする音響セ
ンサの製造方法。 - 【請求項4】 ウエハに必要な電子回路を形成するとと
もに、前記電子回路を避けた貫通孔を開設する工程と、
ウエハの表面に前記貫通孔を避けて電極層を形成する工
程と、前記電極層の一部と前記貫通孔とを避けてエレク
トレット材を積層する工程と、前記エレクトレット材の
上にスペーサを積層する工程と、ウエハをダイシングし
て個々の半導体チップとする工程と、個々の半導体チッ
プを洗浄する工程と、洗浄した個々の半導体チップをス
ペーサを上側にして配列する工程と、配列された個々の
半導体チップのスペーサに接着剤を塗布する工程と、前
記接着剤を用いて振動膜となる1枚の膜を個々の半導体
チップのスペーサに張り付ける工程と、前記膜をカット
して振動膜とする工程とを具備したことを特徴とする音
響センサの製造方法。 - 【請求項5】 ウエハに必要な電子回路を形成する工程
と、ウエハの表面に電極層を形成する工程と、前記電極
層の一部を避けてエレクトレット材を積層する工程と、
前記エレクトレット材の上にスペーサを積層する工程
と、前記電子回路を避けてウエハ、電極層及びエレクト
レット材を貫通する貫通孔を開設する工程と、ウエハを
ダイシングして個々の半導体チップとする工程と、個々
の半導体チップを洗浄する工程と、洗浄した個々の半導
体チップをスペーサを上側にして配列する工程と、配列
された個々の半導体チップのスペーサに接着剤を塗布す
る工程と、前記接着剤を用いて振動膜となる1枚の膜を
個々の半導体チップのスペーサに張り付ける工程と、前
記膜をカットして振動膜とする工程とを具備したことを
特徴とする音響センサの製造方法。 - 【請求項6】 請求項1記載の音響センサと、この音響
センサを収納するケースとを具備しており、前記エレク
トレット材から露出された電極層は、ケースを介して前
記電子回路の電極に接続されていることを特徴とする半
導体エレクトレットコンデンサーマイクロホン。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19499498A JP3338376B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 音響センサ及びこの製造方法並びに前記音響センサを用いた半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホン |
TW087114007A TW387198B (en) | 1997-09-03 | 1998-08-25 | Audio sensor and its manufacturing method, and semiconductor electret capacitance microphone using the same |
DE19839978A DE19839978A1 (de) | 1997-09-03 | 1998-09-02 | Tonmeßgeber und dessen Herstellverfahren sowie Halbleiter-Elektret-Kondensatorenmikrophon mit dem drin eingebauten Tonmeßgeber |
KR10-1998-0035963A KR100458111B1 (ko) | 1997-09-03 | 1998-09-02 | 음향센서 및 이 제조방법 및 상기 음향센서를 사용한 반도체일렉트릿콘덴서마이크로폰 |
US10/274,198 US7080442B2 (en) | 1997-09-03 | 2002-10-21 | Manufacturing method of acoustic sensor |
US11/185,775 US7204009B2 (en) | 1997-09-03 | 2005-07-21 | Manufacturing method of acoustic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19499498A JP3338376B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 音響センサ及びこの製造方法並びに前記音響センサを用いた半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000013894A JP2000013894A (ja) | 2000-01-14 |
JP3338376B2 true JP3338376B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=16333777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19499498A Expired - Fee Related JP3338376B2 (ja) | 1997-09-03 | 1998-06-24 | 音響センサ及びこの製造方法並びに前記音響センサを用いた半導体エレクトレットコンデンサーマイクロホン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3338376B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3835739B2 (ja) * | 2001-10-09 | 2006-10-18 | シチズン電子株式会社 | エレクトレットコンデンサマイクロフォン |
JP3940679B2 (ja) * | 2003-01-16 | 2007-07-04 | シチズン電子株式会社 | エレクトレットコンデンサマイクロホン |
KR100758510B1 (ko) | 2005-07-07 | 2007-09-13 | 주식회사 비에스이 | 반도체 베이스, 반도체 베이스를 포함하는콘덴서마이크로폰, 및 콘덴서마이크로폰의 조립방법 |
US20100189289A1 (en) * | 2006-06-29 | 2010-07-29 | Yusuke Takeuchi | Capacitor microphone chip, capacitor microphone, and manufacturing method thereof |
JP5305304B2 (ja) | 2008-04-07 | 2013-10-02 | 国立大学法人埼玉大学 | 機械電気変換素子、機械電気変換装置及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-06-24 JP JP19499498A patent/JP3338376B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JP2000013894A (ja) | 2000-01-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |