【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンは、入力された音響を電気信号として出力するマイクロホン部と、このマイクロホン部を収納するケース部とから構成される。そして、前記マイクロホン部は、インピーダンス変換回路、増幅回路、ノイズキャンセル回路、ＡＧＣ回路等の必要な電子回路が形成されたＩＣチップと、このＩＣチップに形成された固定電極に対向する振動膜を有するリング部材とを有している。なお、リング部材のＩＣチップへの固定は、接着剤で行われる。また、前記ケース部は、前記マイクロホン部が収納される本体部と、この本体部に被せられるキャップ部とを有している。
【０００３】
このように構成された半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンは、ＩＣチップ、リング部材、振動膜、ケース部の本体部及びキャップ部等の多くの部品から構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように部品点数が多い半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンには、製造工程の自動化の点で多く問題がある。実際に、製造工程の自動化は困難な状態にある。例えば、ケース部を構成する本体部とキャップ部とは接着剤で固定されるため、自動化の阻害要因の１つになっている。また、半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンの現状以上の薄型化、小型化の要請にも応じられないようになっている。さらに、マイクロホンとしての性能の向上、多機能化の点も限界に近づいている。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、製造工程の自動化を図ることができるとともに、より薄型より小型であり、かつ性能の向上及び多機能化ももたらすことができる半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンは、入力された音響を電気信号として出力するマイクロホン部と、このマイクロホン部を収納するケース部とを備えており、前記マイクロホン部は、必要な電子回路が形成されたＩＣチップと、このＩＣチップに形成された固定電極に一定の間隔を有して対向する振動膜を有するリング部材と、このリング部材をＩＣチップに対して固定する固定部材とを有しており、前記ケース部は、前記マイクロホン部が収納される本体部と、この本体部に被せられるキャップ部とを有しており、前記キャップ部は本体部に対してかしめによって固定されるようになっている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１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マイクロホンの概略的断面図、図２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マイクロホンの図面であって、同図（Ａ）が概略的平面図、同図（Ｂ）は概略的正面図、同図（Ｃ）は概略的側面図、同図（Ｄ）は概略的底面図、図３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マイクロホンからケース部を構成するキャップ部を取り除いた状態の概略的平面図、図４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マイクロホンに用いられる固定部材の概略的展開平面図、図５は本発明の他の実施の形態に係る半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンの図面であって、同図（Ａ）が概略的正面図、同図（Ｂ）は概略的底面図である。
【０００８】
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マイクロホンは、入力された音響を電気信号として出力するマイクロホン部１００と、このマイクロホン部１００を収納するケース部２００とを具備しており、前記マイクロホン部１００は、必要な電子回路が形成されたＩＣチップ１１０と、このＩＣチップ１１０に形成された固定電極（図示省略）に一定の間隔を有して対向する振動膜１２０を有するリング部材１３０と、このリング部材１３０をＩＣチップ１１０に対して固定する固定部材１４０とを有しており、前記ケース部２００は、前記マイクロホン部１００が収納される本体部２１０と、この本体部２１０に被せられるキャップ部２２０とを有しており、前記キャップ部２２０は本体部２１０に対してかしめによって固定されるようになっている。
【０００９】
前記ケース部２００は、半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンの外殻をなすものである。このケース部２００を構成する本体部２１０は、セラミックスシートからなる３つの枠体２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃを積層して焼成したものである。
【００１０】
下層の枠体２１０Ａは、略正方形状の平板であって、図２（Ｄ）に示すように底面には４つの独立した導電性膜２１３Ａ１ 、２１３Ａ２ 、２１３Ａ３ 、２１３Ａ４ が形成されている。導電性膜２１３Ａ１ は電源端子であり、導電性膜２１３Ａ２ は出力端子であり、残りの２つの導電性膜２１３Ａ３ 、２１３Ａ４ はアース端子である。これらの導電性膜２１３Ａ１ 、２１３Ａ２ 、２１３Ａ３ 、２１３Ａ４ は、対向する２側面に形成された側面の導電性膜２１４Ａ１ 、２１４Ａ２ 、２１４Ａ３ 、２１４Ａ４ と導通されている。なお、前記導電性膜２１４Ａ１ 、２１４Ａ２ は、図２には示されていない。また、この下層の枠体２１０Ａの側面の導電性膜２１４Ａ１ 、２１４Ａ２ 、２１４Ａ３ 、２１４Ａ４ が形成されていない２側面には、底面にかけた凹部２１２Ａが形成されている。この凹部２１２Ａは、後述するキャップ部２２０のかしめの際に用いられる部分である。なお、前記導電性膜２１３Ａ１ 等は、金属メッキによって形成されている。
【００１１】
また、前記下層の枠体２１０Ｃの上に積層される中層の枠体２１０Ｂは、略額縁状に形成されている。そして、この中層の枠体２１０Ｂの内側は、後述するマイクロホン部１００が嵌まり込むことができる大きさに設定されている。また、この中層の枠体２１０Ｂの対向する２側面には、導電性膜２１４Ｂ１ 、２１４Ｂ２ 、２１４Ｂ３ 、２１４Ｂ４ が形成されている。この導電性膜２１４Ｂ１ 、２１４Ｂ２ 、２１４Ｂ３ 、２１４Ｂ４ は、下層の枠体２１０Ａの前記導電性膜２１４Ａ１ 、２１４Ａ２ 、２１４Ａ３ 、２１４Ａ４ と電気的に接続されることになる。なお、この中層の枠体２１０Ｂは、前記凹部２１２Ａの部分を除いて外形は下層の枠体２１０Ａと同じに設定されている。なお、前記導電性膜２１４Ｂ１ 等は、金属メッキによって形成されている。また、前記導電性膜２１４Ｂ１ 、２１４Ｂ２ は、図２には示されていない。
【００１２】
さらに、前記中層の枠体２１０Ｂの上に積層される上層の枠体２１０Ｃは、略額縁状に形成されている。そして、この上層の枠体２１０Ｃの内側は、後述するマイクロホン部１００が嵌まり込むことができる大きさに設定されている。上層の枠体２１０Ｃの内側は、具体的には図１に示すように、前記中層の枠体２１０Ｂより大きく設定されている。
【００１３】
これらの３つの枠体２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃを積層して焼成することでケース部２００の本体部２１０が形作られているのである。
【００１４】
一方、上述した本体部２１０とでケース部２００を構成するキャップ部２２０は、金属板をプレス成形することで構成されている。このキャップ部２２０は、下面側は本体部２１０が入り込む部分として開放されている。また、このキャップ部２２０の上面の中央部は、盛上部２２２として略矩形状に盛り上げられている。
【００１５】
また、このキャップ部２２０の対向する２側面には、前記凹部２１２Ａに対応するかしめ部２２１が形成されている。このかしめ部２２１は、平行な２本のスリットを設けることで構成されている。すなわち、外側から力が加えられたかしめ部２２１が内側に向かって突出するように変形することで、前記凹部２１２Ａにかしめられて、キャップ部２２０が本体部２１０に固定される。また、このキャップ部２２０の盛上部２２２の中央には、音響を振動膜１２０にまで導く音孔２２３が開設されている。
【００１６】
一方、入力された音響を電気信号として出力するマイクロホン部１００は、必要な電子回路が形成されたＩＣチップ１１０と、このＩＣチップ１１０に形成された固定電極に一定の間隔を有して対向する振動膜１２０を有するリング部材１３０と、このリング部材１３０をＩＣチップ１１０に対して固定する固定部材１４０とを有している。
【００１７】
前記ＩＣチップ１１０は、インピーダンス変換回路、増幅回路、ノイズキャンセル回路、ＡＧＣ回路等の必要な電子回路が形成されている。そして、ＩＣチップ１１０の表面には、背極としての固定電極が形成されている。なお、この固定電極は、ＩＣチップ１１０に比較するときわめて薄いものであるため、図示は省略している。さらに、この固定電極の上には、後述する振動膜１２０との間に一定の間隔を確保するためのスペーサ（図示省略）が形成されている。なお、このスペーサも高さ寸法は約１５μｍというきわめて薄いものであるので、図示は省略している。
【００１８】
前記リング部材１３０は、真鍮やステンレススチール或いは４２アロイ等からなる金属リングである。このリング部材１３０に貼り付けられる振動膜１２０は、片面にアルミニウムやニッケル等の薄膜が蒸着されたＦＥＰ等の高分子フィルムであって、エレクトレット化されている。この振動膜１２０は、テンションを加えた状態でリング部材１３０に貼り付けられる。振動膜１２０のリング部材１３０への貼り付けは、導電性を有する熱硬化性エポキシ系接着剤で行う。また、振動膜１２０はリング部材１３０への貼り付け後、外周をカットする。また、振動膜１２０は、この外周のカットの後に前記高分子フィルムの蒸着面をアースに接地し、高分子フィルム面がコロナ分極によって分極・帯電されてエレクトレット化される。なお、前記高分子フィルムは約５〜１２．５μｍの膜厚で、前記薄膜は約５００Åの膜厚にそれぞれ設定されている。
【００１９】
また、マイクロホン部１００を構成する固定部材１４０は、金属板材からなり、図５に示すように、略正方形状の上面部１４１と、この上面部１４１の縁部から外側に向かって突出した舌辺部１４２とが一体に形成されたものである。前記上面部１４１には、中央に開口部１４３が開設されるとともに、この開口部１４３を中心とした同心円状に複数段にわたる変形部１４５が設けられている。この変形部１４５は、本体部２１０に取り付けられたキャップ部２２０に押圧されることで奥側に向かって変形する部分である。また、前記舌辺部１４２は、図５に示す破線Ｌから略直角に折曲される。
【００２０】
このようにして形成された固定部材１４０は、リング部材１３０が載置されたＩＣチップ１１０に取り付けられると、リング部材１３０のＩＣチップ１１０に対する位置決めを行う。すなわち、固定部材１４０の舌辺部１４２の間からは、下面側にリング部材１３０を介在させた場合、リング部材１３０の縁部がのぞいたようになり、固定部材１４０とリング部材１３０との相対的位置関係が決定される。また、固定部材１４０の舌辺部１４２は、ＩＣチップ１１０に対して恰も蓋のように嵌まり込むものであるから、ＩＣチップ１１０と固定部材１４０との相対的位置関係が決定される。これによって、ＩＣチップ１１０とリング部材１３０との相対的位置関係が決定する。従って、固定部材１３０の舌辺部１４２は、リング部材１３０の固定部材１４０に対する位置関係を規制する規制手段になる。従って、リング部材１３０に取り付けられた振動膜１２０は、ＩＣチップ１１０に形成された固定電極から横方向にずれることなく位置決めが行われる。
【００２１】
次に、上述したような部品から構成される半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンの製造工程について説明する。
まず、必要な電子回路が形成されたＩＣチップ１１０に固定電極及びスペーサが形成されたものをケース部２００の本体部２１０の収納部２１１にダイボンディングする。なお、このダイボンディングには導電性熱硬化エポキシ接着剤２５０を使用する。そして、ＩＣチップ１１０に形成されている図示しない電極と前記中層の枠体２１０Ｂに形成されたボンディング部とをボンディングワイヤ２６０Ａ、２６０Ｂ、２６０Ｃで電気的に接続する。なお、前記ボンディングワイヤ２６０Ａはアース用、ボンディングワイヤ２６０Ｂは出力用、ボンディングワイヤ２６０Ｃは電源用である。なお、前記ボンディング部は、底面部の前記導電性膜２１３Ａ１ 、２１３Ａ２ 、２１３Ａ３ 、２１３Ａ４ と電気的に接続されている。
【００２２】
エレクトレット化された振動膜１２０が張りつけられたリング部材１３０を前記スペーサの上に載置する。この状態で、固定部材１４０をリング部材１３０及びＩＣチップ１１０の上に被せる。すると、上述したように、固定部材１４０の舌辺部１４２によって、リング部材１３０はＩＣチップ１１０に対して正しい位置に固定される。これによって、マイクロホン部１００がケース部２００の本体部２１０の収納部２１１に納められたことになる。
【００２３】
これで、図示しない固定電極と振動膜１２０との間には、図示しないスペーサの厚さ寸法だけの空間があるコンデンサーが構成されたことになる。
【００２４】
ところで、ケース部２００の本体部２１０は上述したように、セラミックスシートからなる３つの枠体２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃを積層して焼成したものであるので、ある程度の寸法誤差は避けることができない。ここで、本体部２１０の収納部２１１の深さ寸法が不足していた場合には、本体部２１０にキャップ部２２０が取り付けられないという問題も発生する可能性がある。しかし、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マイクロホンであると、固定部材１２０には、同心円状に複数段にわたる変形部１４５が設けられているので、この変形部１４５がキャップ部２２０に押圧されて、厚さ方向に収縮することで前記誤差を吸収することが可能である。
【００２５】
本体部２１０に被せられたキャップ部２２０の側面に形成されたかしめ部２２１をかしめて凹部２１２Ａに入り込ませることで、本体部２１０にキャップ部２２０を固定する。これによって、半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンが完成する。
【００２６】
次に、本発明の他の実施の形態に係る半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンについて図５を参照しつつ説明する。
この半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンが上述したものと相違する点は、キャップ部２２０の本体部２１０への固定の方法である。この半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンでは、本体部２１０の底面側四隅に凹部２１２Ｂが設けられ、キャップ部２２０のかしめ部２２１Ｂは前記凹部２１２Ｂに対応するようにキャップ部２２０の四隅に設けられているのである。
なお、この他の点は上述した半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンと同様であるので詳細な説明は省略する。
【００２７】
なお、上述した２つの半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンでは、振動膜１２０をエレクトレット化したが、固定電極をエレクトレット化することも可能である。この場合は、固定電極の表面にＦＥＰ等の高分子フィルムを張りつけてこれをエレクトレット化する。また、同時に、振動膜１２０をエレクトレット化できない素材、例えば、ＰＰＳ樹脂やＰＥＴ樹脂等からなるフィルム（厚さ寸法１．５〜４μｍ）で構成してもよい。
【００２８】
また、エレクトレット化する素材としては、ＦＥＰ等の高分子フィルムの他にＰＥＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）やＳｉＯ２ 等の使用することができる。
【００２９】
また、振動膜１２０を有するリング部材１３０を固定する固定部材は、弾力性を有する導電部材、例えば、導電性ゴム等を使用してもよい。すなわち、この固定部材はキャップ部２２０とリング部材１３０との間に介在され、両部材間の導通を確保するという役目と、ケース部２００の本体部２１０の寸法誤差、特に収納部２１１の深さ寸法の誤差を吸収するという役目とを併有しているものであるため、弾力性を有する導電部材であればよいのである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンは、入力された音響を電気信号として出力するマイクロホン部と、このマイクロホン部を収納するケース部とを備えており、前記マイクロホン部は、必要な電子回路が形成されたＩＣチップと、このＩＣチップに形成された固定電極に一定の間隔を有して対向する振動膜を有するリング部材と、このリング部材をＩＣチップに対して固定する固定部材とを有しており、前記ケース部は、前記マイクロホン部が収納される本体部と、この本体部に被せられるキャップ部とを有しており、前記キャップ部は本体部に対してかしめによって固定されるようになっている。
【００３１】
従って、この半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンは、キャップ部がかしめによって本体部に固定されることになるので、従来のように両者の接着工程がない。このため、量産化が容易になるとともにコストダウンも可能である。さらに、リサイクルが可能になる。
【００３２】
また、前記固定部材は、厚さ方向に収縮可能に構成されているので、ケース部、特に本体部の寸法誤差を吸収することができる。
【００３３】
なお、前記固定部材が、厚さ方向に収縮可能な同心円状の変形部が設けられているものであると、単に金属板をプレス成形することで構成することができるので、コストダウンに大いに寄与することができる。
【００３４】
さらに、前記固定部材は、ＩＣチップに被せられることでリング部材をＩＣチップに固定するものであって、リング部材の固定部材に対する位置関係を規制する規制手段を有している。このため、リング部材をＩＣチップに対して正確な位置に固定することができるので、マイクロホンとしての性能の向上に資するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】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マイクロホンの概略的断面図である。
【図２】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マイクロホンの図面であって、同図（Ａ）が概略的平面図、同図（Ｂ）は概略的正面図、同図（Ｃ）は概略的側面図、同図（Ｄ）は概略的底面図である。
【図３】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マイクロホンからケース部を構成するキャップ部を取り除いた状態の概略的平面図である。
【図４】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マイクロホンに用いられる固定部材の概略的展開平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンの図面であって、同図（Ａ）が概略的正面図、同図（Ｂ）は概略的底面図である。
【符号の説明】
１００ マイクロホン部
１１０ ＩＣチップ
１２０ 振動膜
１３０ リング部材
１４０ 固定部材
２００ ケース部
２１０ 本体部
２２０ キャップ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor electret condenser microphone.
[0002]
[Prior art]
A conventional semiconductor electret condenser microphone of this type includes a microphone section that outputs input sound as an electric signal, and a case section that houses the microphone section. The microphone unit has an IC chip on which necessary electronic circuits such as an impedance conversion circuit, an amplifier circuit, a noise canceling circuit, and an AGC circuit are formed, and a vibrating membrane opposed to a fixed electrode formed on the IC chip. And a ring member. The ring member is fixed to the IC chip with an adhesive. The case section has a main body section in which the microphone section is housed, and a cap section put on the main body section.
[0003]
The semiconductor electret condenser microphone configured as described above includes many components such as an IC chip, a ring member, a vibration film, a main body of a case, and a cap.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Such a semiconductor electret condenser microphone having a large number of components has many problems in terms of automation of a manufacturing process. In fact, automation of the manufacturing process is difficult. For example, the main body and the cap constituting the case are fixed with an adhesive, which is one of the obstacles to automation. Further, the demand for thinner and smaller semiconductor electret condenser microphones than the current state cannot be met. In addition, the performance and multifunctionality of the microphone are approaching their limits.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a semiconductor electret condenser microphone that can automate a manufacturing process, is thinner and smaller, and can also provide improved performance and multi-functionality. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A semiconductor electret condenser microphone according to the present invention includes a microphone unit that outputs input sound as an electric signal, and a case unit that houses the microphone unit, and the microphone unit includes a necessary electronic circuit. An IC chip, a ring member having a vibrating membrane opposed to a fixed electrode formed on the IC chip at a fixed interval, and a fixing member for fixing the ring member to the IC chip. The case section has a main body section in which the microphone section is stored, and a cap section put on the main body section, and the cap section is fixed to the main body section by caulking. ing.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic sectional view of a semiconductor electret condenser microphone according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a drawing of a semiconductor electret condenser microphone according to an embodiment of the present invention. FIG. 3B is a schematic front view, FIG. 3C is a schematic side view, FIG. 3D is a schematic bottom view, and FIG. 3 is a semiconductor electret capacitor according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic plan view showing a state in which a cap constituting a case is removed from the microphone. FIG. 4 is a schematic developed plan view of a fixing member used in the semiconductor electret condenser microphone according to the embodiment of the present invention. 7A and 7B are drawings of a semiconductor electret condenser microphone according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 7A is a schematic front view, and FIG. It is a diagram.
[0008]
A semiconductor electret condenser microphone according to an embodiment of the present invention includes a microphone unit 100 that outputs input sound as an electric signal, and a case unit 200 that accommodates the microphone unit 100. A ring member 130 having an IC chip 110 on which a necessary electronic circuit is formed, a vibrating membrane 120 opposed to a fixed electrode (not shown) formed on the IC chip 110 at a predetermined interval, and A fixing member 140 for fixing the ring member 130 to the IC chip 110; the case section 200 includes a main body section 210 in which the microphone section 100 is housed, and a cap section covered by the main body section 210; 220, and the cap portion 220 is caulked to the main body portion 210 by caulking. It is adapted to be constant.
[0009]
The case section 200 forms an outer shell of the semiconductor electret condenser microphone. The main body 210 constituting the case 200 is formed by stacking and firing three frames 210A, 210B, 210C made of ceramic sheets.
[0010]
The lower frame 210A is a substantially square flat plate, and has four independent conductive films 213A 1 , 213A 2 , 213A 3 , and 213A 4 formed on the bottom surface as shown in FIG. I have. Conductive films 213A 1 is a power supply terminal, a conductive film 213A 2 is an output terminal, the remaining two conductive films 213A 3, 213A 4 is ground. These conductive films 213A 1 , 213A 2 , 213A 3 and 213A 4 are electrically connected to the conductive films 214A 1 , 214A 2 , 214A 3 and 214A 4 on the side surfaces formed on the two opposite side surfaces. Note that the conductive films 214A 1 and 214A 2 are not shown in FIG. In addition, on two side surfaces of the lower side frame 210A where the conductive films 214A 1 , 214A 2 , 214A 3 , 214A 4 are not formed, a concave portion 212A formed on the bottom surface is formed. The concave portion 212A is a portion used for caulking the cap portion 220 described later. Note that the conductive films 213A 1 and the like is formed by metal plating.
[0011]
The middle frame 210B laminated on the lower frame 210C is formed in a substantially frame shape. The inside of the middle frame 210B is set to a size that allows the microphone unit 100 to be described later to fit therein. Further, conductive films 214B 1 , 214B 2 , 214B 3 , 214B 4 are formed on two opposing side surfaces of the middle frame 210B. The conductive film 214B 1, 214B 2, 214B 3 , 214B 4 , the conductive film of the lower layer of the frame 210A 214A 1, 214A 2, 214A 3, will 214A 4 and electrically connected to it. The outer shape of the middle frame 210B is set to be the same as that of the lower frame 210A except for the concave portion 212A. Note that the conductive films 214B 1 and the like is formed by metal plating. The conductive films 214B 1 and 214B 2 are not shown in FIG.
[0012]
Further, the upper frame 210C laminated on the middle frame 210B is formed in a substantially frame shape. The inside of the upper frame 210C is set to have a size that allows a microphone unit 100 to be described later to fit therein. Specifically, the inside of the upper frame 210C is set to be larger than the middle frame 210B, as shown in FIG.
[0013]
The main body 210 of the case 200 is formed by stacking and firing these three frames 210A, 210B, 210C.
[0014]
On the other hand, the cap section 220 that forms the case section 200 with the above-described main body section 210 is formed by press-forming a metal plate. The lower surface of the cap 220 is open as a portion into which the main body 210 enters. A central portion of the upper surface of the cap portion 220 is raised in a substantially rectangular shape as a raised portion 222.
[0015]
In addition, caulking portions 221 corresponding to the recesses 212A are formed on two opposing side surfaces of the cap portion 220. The caulking part 221 is configured by providing two parallel slits. That is, the caulking portion 221 to which a force is applied from the outside is deformed so as to protrude inward, so that the cap portion 220 is fixed to the main body portion 210 by being caulked by the concave portion 212A. In addition, a sound hole 223 that guides sound to the diaphragm 120 is formed in the center of the raised portion 222 of the cap portion 220.
[0016]
On the other hand, the microphone unit 100 that outputs the input sound as an electric signal faces the IC chip 110 on which necessary electronic circuits are formed, and the fixed electrode formed on the IC chip 110 with a certain interval. A ring member 130 having the vibrating membrane 120 and a fixing member 140 for fixing the ring member 130 to the IC chip 110 are provided.
[0017]
The IC chip 110 includes necessary electronic circuits such as an impedance conversion circuit, an amplification circuit, a noise cancellation circuit, and an AGC circuit. A fixed electrode as a back electrode is formed on the surface of the IC chip 110. Since the fixed electrode is extremely thin compared to the IC chip 110, it is not shown. Further, a spacer (not shown) is formed on the fixed electrode to secure a constant interval between the fixed electrode and a vibration film 120 described later. In addition, since this spacer has a very small height of about 15 μm, it is not shown.
[0018]
The ring member 130 is a metal ring made of brass, stainless steel, 42 alloy, or the like. The vibrating film 120 attached to the ring member 130 is a polymer film such as FEP in which a thin film of aluminum, nickel, or the like is vapor-deposited on one side, and is electret. The vibration film 120 is attached to the ring member 130 in a state where tension is applied. The vibration film 120 is attached to the ring member 130 with a thermosetting epoxy adhesive having conductivity. Further, after the vibration film 120 is attached to the ring member 130, the outer periphery is cut. After the outer periphery of the vibrating film 120 is cut, the deposition surface of the polymer film is grounded to ground, and the polymer film surface is polarized and charged by corona polarization to form an electret. The polymer film has a thickness of about 5 to 12.5 μm, and the thin film has a thickness of about 500 °.
[0019]
Further, the fixing member 140 constituting the microphone unit 100 is made of a metal plate material, and as shown in FIG. 5, a substantially square upper surface portion 141 and a tongue edge projecting outward from an edge of the upper surface portion 141. The part 142 is integrally formed. The upper surface 141 has an opening 143 at the center thereof, and a plurality of deformed portions 145 concentrically centered on the opening 143. The deforming portion 145 is a portion deformed toward the back side by being pressed by the cap portion 220 attached to the main body portion 210. Further, the tongue side portion 142 is bent substantially at a right angle from a broken line L shown in FIG.
[0020]
When the fixing member 140 thus formed is attached to the IC chip 110 on which the ring member 130 is mounted, the fixing member 140 positions the ring member 130 with respect to the IC chip 110. That is, when the ring member 130 is interposed between the tongue side portions 142 of the fixing member 140 and the lower surface side, the edge of the ring member 130 looks as if the ring member 130 is interposed therebetween. The positional relationship is determined. Further, since the tongue side portion 142 of the fixing member 140 fits into the IC chip 110 like a lid, the relative positional relationship between the IC chip 110 and the fixing member 140 is determined. Thereby, the relative positional relationship between the IC chip 110 and the ring member 130 is determined. Therefore, the tongue side 142 of the fixing member 130 serves as a restricting means for restricting the positional relationship of the ring member 130 with respect to the fixing member 140. Therefore, the vibration film 120 attached to the ring member 130 is positioned without being shifted laterally from the fixed electrode formed on the IC chip 110.
[0021]
Next, a description will be given of a process of manufacturing a semiconductor electret condenser microphone composed of the components described above.
First, an IC chip 110 on which a necessary electronic circuit is formed, on which a fixed electrode and a spacer are formed, is die-bonded to a housing section 211 of a main body section 210 of a case section 200. Note that a conductive thermosetting epoxy adhesive 250 is used for this die bonding. Then, electrodes (not shown) formed on the IC chip 110 and bonding portions formed on the middle frame 210B are electrically connected by bonding wires 260A, 260B and 260C. The bonding wire 260A is for ground, the bonding wire 260B is for output, and the bonding wire 260C is for power. Incidentally, the bonding portion, the conductive film of the bottom portion 213A 1, 213A 2, 213A 3 , 213A 4 are electrically connected and.
[0022]
The ring member 130 to which the electretized vibration film 120 is attached is placed on the spacer. In this state, the fixing member 140 is put on the ring member 130 and the IC chip 110. Then, as described above, the ring member 130 is fixed at the correct position with respect to the IC chip 110 by the tongue side 142 of the fixing member 140. As a result, the microphone unit 100 is stored in the storage unit 211 of the main unit 210 of the case unit 200.
[0023]
Thus, a capacitor having a space corresponding to the thickness of the spacer (not shown) is formed between the fixed electrode (not shown) and the vibrating membrane 120.
[0024]
By the way, as described above, the main body portion 210 of the case portion 200 is formed by stacking and firing three frames 210A, 210B, and 210C made of ceramic sheets, so that a certain dimensional error cannot be avoided. Here, if the depth of the storage portion 211 of the main body 210 is insufficient, a problem that the cap 220 cannot be attached to the main body 210 may also occur. However, in the case of the semiconductor electret condenser microphone according to the embodiment of the present invention, since the fixing member 120 is provided with a plurality of concentrically deformed portions 145, the deformed portion 145 presses the cap portion 220. Then, it is possible to absorb the error by contracting in the thickness direction.
[0025]
The cap 220 is fixed to the main body 210 by caulking the caulking portion 221 formed on the side surface of the cap 220 over the main body 210 and entering the recess 212A. Thereby, the semiconductor electret condenser microphone is completed.
[0026]
Next, a semiconductor electret condenser microphone according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The difference between this semiconductor electret condenser microphone and that described above is the method of fixing the cap section 220 to the main body section 210. In this semiconductor electret condenser microphone, concave portions 212B are provided at four corners on the bottom side of main body 210, and caulking portions 221B of cap portion 220 are provided at four corners of cap portion 220 so as to correspond to concave portions 212B.
The other points are the same as those of the above-described semiconductor electret condenser microphone, and thus detailed description is omitted.
[0027]
In the two semiconductor electret condenser microphones described above, the diaphragm 120 is formed into an electret, but the fixed electrode may be formed into an electret. In this case, a polymer film such as FEP is stuck on the surface of the fixed electrode to form an electret. At the same time, the vibration film 120 may be made of a material (thickness: 1.5 to 4 μm) made of a material that cannot be electretized, for example, a PPS resin or a PET resin.
[0028]
In addition, as a material to be electretized, PEA (perfluoroalkoxy fluororesin), SiO 2, or the like can be used in addition to a polymer film such as FEP.
[0029]
Further, as a fixing member for fixing the ring member 130 having the vibration film 120, a conductive member having elasticity, for example, a conductive rubber or the like may be used. In other words, this fixing member is interposed between the cap portion 220 and the ring member 130 to ensure conduction between the two members, and to reduce the dimensional error of the main body portion 210 of the case portion 200, particularly the depth of the storage portion 211. Since it also has a function of absorbing dimensional errors, any conductive member having elasticity may be used.
[0030]
【The invention's effect】
A semiconductor electret condenser microphone according to the present invention includes a microphone unit that outputs input sound as an electric signal, and a case unit that stores the microphone unit, and the microphone unit includes a necessary electronic circuit. An IC chip, a ring member having a vibrating membrane opposed to a fixed electrode formed on the IC chip at a fixed interval, and a fixing member for fixing the ring member to the IC chip. The case section has a main body section in which the microphone section is housed, and a cap section put on the main body section, and the cap section is fixed to the main body section by caulking. ing.
[0031]
Therefore, in this semiconductor electret condenser microphone, since the cap portion is fixed to the main body portion by caulking, there is no step of bonding the two as in the related art. For this reason, mass production becomes easy and cost reduction is possible. Furthermore, recycling becomes possible.
[0032]
Further, since the fixing member is configured to be contractible in the thickness direction, it is possible to absorb a dimensional error of the case portion, particularly, the main body portion.
[0033]
In addition, if the fixing member is provided with a concentric deformable portion that can be contracted in the thickness direction, it can be configured by simply press-forming a metal plate, which greatly contributes to cost reduction. can do.
[0034]
Further, the fixing member fixes the ring member to the IC chip by being put on the IC chip, and has a restricting means for restricting a positional relationship of the ring member with respect to the fixing member. For this reason, the ring member can be fixed at an accurate position with respect to the IC chip, which contributes to improvement of the performance as a microphone.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a semiconductor electret condenser microphone according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are drawings of a semiconductor electret condenser microphone according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a schematic plan view, FIG. 2B is a schematic front view, and FIG. FIG. 3D is a schematic side view, and FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view of the semiconductor electret condenser microphone according to the embodiment of the present invention in a state in which a cap constituting a case is removed.
FIG. 4 is a schematic developed plan view of a fixing member used in the semiconductor electret condenser microphone according to the embodiment of the present invention.
5A and 5B are drawings of a semiconductor electret condenser microphone according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a schematic front view and FIG. 5B is a schematic bottom view.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 100 microphone part 110 IC chip 120 diaphragm 130 ring member 140 fixing member 200 case part 210 main body part 220 cap part
