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JP2010166307A - Microphone package and mounting structure of the same - Google Patents

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JP2010166307A
JP2010166307A JP2009006647A JP2009006647A JP2010166307A JP 2010166307 A JP2010166307 A JP 2010166307A JP 2009006647 A JP2009006647 A JP 2009006647A JP 2009006647 A JP2009006647 A JP 2009006647A JP 2010166307 A JP2010166307 A JP 2010166307A
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JP
Japan
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mounting
hole
microphone
acoustic hole
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009006647A
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Japanese (ja)
Inventor
Akiyoshi Sato
明善 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce acoustic resistance against a pressure variation propagating toward a microphone chip while reducing an influence of an electromagnetic wave on the microphone chip. <P>SOLUTION: This microphone package 1 includes a housing 3 having a hollow cavity S1 and the microphone chip 5 including a diaphragm 33B for detecting a pressure variation and mounted to the upper surface 9a in the cavity S1 within a board 9 constituting the housing 3. On the board 9, an acoustic hole 21 penetrating its thickness direction is formed. The microphone chip 5 is mounted to the upper surface 9a of the board 9 to close an opening on the cavity S1 side of the acoustic hole 21 by making a diaphragm 33B face the acoustic hole 21. On the lower surface 9b of the board 9, a recess 23 recessed in the thickness direction from the lower surface 9b and continuously extending from an edge of the acoustic hole 21 in the surface direction of the board 9, and an annular conductive pad 25 surrounding circumferences of the acoustic hole 21 and the recess 23 are formed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、マイクロフォンパッケージ及びその実装構造に関する。   The present invention relates to a microphone package and a mounting structure thereof.

従来のマイクロフォンパッケージには、例えば特許文献1のように、ダイヤフラムを有するマイクロフォンチップと、マイクロフォンチップを搭載する回路基板と、回路基板と共にマイクロフォンチップを含む中空の空洞部を形成する蓋体とを備えたものがある。また、この種のマイクロフォンパッケージには、回路基板にその厚さ方向に貫通する貫通孔(音響孔)を形成し、ダイヤフラムが貫通孔に対向するようにマイクロフォンチップを回路基板の上面に搭載して、貫通孔の空洞部側の開口を塞いだものがある。
このマイクロフォンパッケージにおいては、外方から貫通孔を介してマイクロフォンチップに伝播した音響等の圧力変動をダイヤフラムの振動によって検出する。なお、回路基板及び蓋体によって画成される空洞部は、外部に対して密閉されており、ダイヤフラムを振動させるための背部空気室として機能する。
A conventional microphone package includes, for example, a microphone chip having a diaphragm, a circuit board on which the microphone chip is mounted, and a lid that forms a hollow cavity including the microphone chip together with the circuit board as disclosed in Patent Document 1. There is something. In this type of microphone package, a through hole (acoustic hole) is formed in the circuit board in the thickness direction, and a microphone chip is mounted on the upper surface of the circuit board so that the diaphragm faces the through hole. There is one in which the opening on the cavity side of the through hole is blocked.
In this microphone package, pressure fluctuations such as sound propagated from the outside to the microphone chip through the through hole are detected by vibration of the diaphragm. Note that the cavity defined by the circuit board and the lid is sealed from the outside and functions as a back air chamber for vibrating the diaphragm.

そして、このマイクロフォンパッケージは、例えば、貫通孔が開口する回路基板の下面を実装基板の実装面に対向させると共に、回路基板の下面に形成された接続端子と実装基板の実装面に形成されたランドとを半田によって接合することで、実装基板に実装される。この場合、実装基板には、貫通孔を外方に連通させるための連通孔が実装基板の厚さ方向に貫通して形成されている。したがって、マイクロフォンパッケージが実装基板に実装された状態では、実装基板の連通孔及び回路基板の貫通孔を順番に伝播することでマイクロフォンチップのダイヤフラムに到達する。   The microphone package has, for example, a circuit board in which a through hole is opened and a lower surface of the circuit board facing the mounting surface of the mounting board, and a connection terminal formed on the lower surface of the circuit board and a land formed on the mounting surface of the mounting board. Are mounted on a mounting board by joining them together with solder. In this case, the mounting substrate is formed with a communication hole for allowing the through hole to communicate outwardly in the thickness direction of the mounting substrate. Therefore, in a state where the microphone package is mounted on the mounting board, the microphone package reaches the diaphragm of the microphone chip by sequentially propagating through the communication hole of the mounting board and the through hole of the circuit board.

米国特許出願公開第2005/0018864号明細書US Patent Application Publication No. 2005/0018864

しかしながら、上記従来のマイクロフォンパッケージにおいて、連通孔及び貫通孔が回路基板及び実装基板の厚さ方向に重なっていると、太陽光等の電磁波がマイクロフォンチップのダイヤフラムに到達しやすく、その結果、マイクロフォンチップの特性に悪影響を与える問題がある。
従来では、このような太陽光等の侵入を防止するために、不織布等の環境フィルタ(環境バリア)を貫通孔に設けることも考えられているが、環境フィルタの設置はマイクロフォンパッケージの製造工程を複雑化させるため面倒である。
However, in the conventional microphone package, when the communication hole and the through hole overlap in the thickness direction of the circuit board and the mounting board, electromagnetic waves such as sunlight easily reach the diaphragm of the microphone chip. As a result, the microphone chip There is a problem that adversely affects the characteristics of
Conventionally, in order to prevent such invasion of sunlight and the like, it has been considered to provide an environmental filter (environmental barrier) such as a nonwoven fabric in the through hole. It is troublesome to make it complicated.

また、回路基板の下面と実装基板の実装面との間には、接続端子とランドとを接合する半田によって間隙が生じるため、連通孔及び貫通孔を回路基板や実装基板の面方向に互いにずらして太陽光等の侵入を防止することも考えられる。しかしながら、この構成では半田による間隙が小さいために、音響等の圧力変動に対する音響抵抗が高くなる、すなわち、音響等の圧力変動がダイヤフラムに到達するまでの間に大きく減衰してしまう、という問題がある。   In addition, since a gap is generated between the lower surface of the circuit board and the mounting surface of the mounting board by the solder that joins the connection terminals and the lands, the communication hole and the through hole are shifted from each other in the surface direction of the circuit board or the mounting board. It is also possible to prevent the invasion of sunlight and the like. However, in this configuration, since the gap due to the solder is small, the acoustic resistance against the pressure fluctuation such as sound becomes high, that is, the pressure fluctuation such as the sound is greatly attenuated before reaching the diaphragm. is there.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、別途部材を設けることなく、マイクロフォンチップに対する電磁波の影響を低減しながら、音響抵抗も低減できるマイクロフォンパッケージ及びその実装構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a microphone package and a mounting structure thereof capable of reducing acoustic resistance while reducing the influence of electromagnetic waves on a microphone chip without providing a separate member. With the goal.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のマイクロフォンパッケージは、中空の空洞部を有するハウジングと、圧力変動を検出するダイヤフラムを有すると共に前記ハウジングを構成する基板のうち前記空洞部内の上面に搭載されたマイクロフォンチップとを備え、前記基板には、その厚さ方向に貫通する音響孔が形成され、前記マイクロフォンチップは、前記ダイヤフラムを前記音響孔に対向させて前記音響孔の前記空洞部側の開口を塞ぐように前記基板の上面に搭載され、前記基板の下面には、当該下面から前記厚さ方向に窪むと共に前記音響孔の周縁から前記基板の面方向に連ねて延びる窪み部、及び、前記音響孔及び前記窪み部の周囲を囲む環状の導電性パッドが形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
A microphone package of the present invention includes a housing having a hollow cavity portion, and a microphone chip having a diaphragm for detecting pressure fluctuation and mounted on an upper surface of the cavity portion among substrates constituting the housing, Is formed with an acoustic hole penetrating in the thickness direction, and the microphone chip is formed on the upper surface of the substrate so that the diaphragm faces the acoustic hole and closes the opening on the cavity portion side of the acoustic hole. Mounted on the lower surface of the substrate, is recessed in the thickness direction from the lower surface and extends from the periphery of the acoustic hole in the surface direction of the substrate, and the periphery of the acoustic hole and the recessed portion An annular conductive pad is formed to surround the substrate.

そして、本発明のマイクロフォンパッケージの実装構造は,前記マイクロフォンパッケージと、これを実装する実装面を有する実装基板とを備え、当該実装基板には、その厚さ方向に貫通して音響孔を外方に連通させるための連通孔、及び、前記実装面に配されて前記導電性パッドの形状に対応する環状の接合ランドが形成され、前記基板の下面が前記実装面に対向すると共に前記導電性パッドと前記接合ランドとが半田によって接合された状態で、前記連通孔の前記実装面側の開口が、前記窪み部の形成領域に対向していることを特徴とする。   The microphone package mounting structure of the present invention includes the microphone package and a mounting substrate having a mounting surface for mounting the microphone package, and the mounting substrate penetrates in the thickness direction and has an acoustic hole outward. A communication hole for communicating with the mounting surface, and an annular bonding land arranged on the mounting surface and corresponding to the shape of the conductive pad, and the lower surface of the substrate faces the mounting surface and the conductive pad In the state where the bonding lands are bonded to each other by solder, the opening on the mounting surface side of the communication hole faces the formation region of the recess.

このようにマイクロフォンパッケージを実装基板に実装した状態においては、音響孔の下面側の開口と連通孔の実装面側の開口とが、互いに基板や実装基板の面方向にずらして配され、基板や実装基板の厚さ方向には重ならない。その結果、音響孔の下面側の開口が実装基板によって覆われることになり、太陽光等のように直進性の高い電磁波がダイヤフラムに到達することを防止できる。
また、この実装状態においては、導電性パッドと接合ランドとを接合する半田によって、基板の下面と実装基板の実装面との間に間隙が生じる。したがって、音響等の圧力変動は、外方から連通孔及び回路基板と実装基板との間隙を介して音響孔内に伝播することで、マイクロフォンチップに到達する。
In this state where the microphone package is mounted on the mounting substrate, the opening on the lower surface side of the acoustic hole and the opening on the mounting surface side of the communication hole are arranged so as to be shifted from each other in the surface direction of the substrate or the mounting substrate. Does not overlap in the thickness direction of the mounting board. As a result, the opening on the lower surface side of the acoustic hole is covered with the mounting substrate, and it is possible to prevent electromagnetic waves having high straightness such as sunlight from reaching the diaphragm.
In this mounted state, a gap is generated between the lower surface of the substrate and the mounting surface of the mounting substrate by the solder that joins the conductive pad and the bonding land. Therefore, pressure fluctuations such as sound reach the microphone chip by propagating from the outside into the acoustic hole through the communication hole and the gap between the circuit board and the mounting board.

ここで、回路基板と実装基板との間隙のうち音響孔及び連通孔が開口する領域(一の間隙領域)は、環状の導電性パッドと接合ランドとを接合する半田によっての他の間隙領域と区画されているため、外方からの圧力変動が他の間隙領域に漏れ出すことを防止できる。
そして、この一の間隙領域は窪み部によって広げられているため、音響孔から連通孔に向けて一の間隙領域を伝播する圧力変動に対する一の間隙領域の音響抵抗を低減して、この圧力変動がダイヤフラムに到達するまでの間に減衰することを抑制できる。
Here, in the gap between the circuit board and the mounting board, the area where the acoustic hole and the communication hole are opened (one gap area) is different from the other gap area by the solder that joins the annular conductive pad and the bonding land. Since it is divided, it can prevent that the pressure fluctuation from the outside leaks out to another gap area.
Since the one gap region is widened by the recess, the acoustic resistance of the one gap region is reduced with respect to the pressure fluctuation propagating through the one gap region from the acoustic hole to the communication hole, and the pressure fluctuation is reduced. Can be prevented from being attenuated before reaching the diaphragm.

なお、前記マイクロフォンパッケージにおいては、前記窪み部が、互いに平行して前記基板の下面に沿う一方向に延びる複数のスリット状凹部によって構成されていてもよい。
この場合には、圧力変動が伝播する一の間隙領域が、主に複数のスリット状凹部によって分割して形成されることになるため、外方から連通孔に入り込んだ塵埃が間隙を介して音響孔に到達することを防止できる。すなわち、ダイヤフラムを塵埃から保護することができる。
In the microphone package, the recess may be constituted by a plurality of slit-shaped recesses extending in one direction along the lower surface of the substrate in parallel with each other.
In this case, since one gap region in which pressure fluctuations propagate is divided and formed mainly by a plurality of slit-shaped recesses, dust entering the communication hole from the outside is acoustically transmitted through the gap. Reaching the hole can be prevented. That is, the diaphragm can be protected from dust.

本発明によれば、ハウジングに形成された音響孔にダイヤフラムを対向させるようにマイクロフォンチップを設けても、マイクロフォンチップに対する電磁波の影響を低減しながら、外方からダイヤフラムに向かう圧力変動に対する音響抵抗も低減することができる。   According to the present invention, even if the microphone chip is provided so that the diaphragm faces the acoustic hole formed in the housing, the acoustic resistance against the pressure fluctuation from the outside toward the diaphragm is reduced while reducing the influence of the electromagnetic wave on the microphone chip. Can be reduced.

この発明の一実施形態に係るマイクロフォンパッケージを示す側断面図である。It is side sectional drawing which shows the microphone package which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のマイクロフォンパッケージを構成する回路基板をその下面側から見た状態を示す平面図である。It is the top view which shows the state which looked at the circuit board which comprises the microphone package of FIG. 1 from the lower surface side. 図1のマイクロフォンパッケージを実装基板に実装した状態を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the state which mounted the microphone package of FIG. 1 on the mounting board | substrate. この発明の他の実施形態に係るマイクロフォンパッケージを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the microphone package which concerns on other embodiment of this invention. 図4のマイクロフォンパッケージを構成する回路基板をその下面側から見た状態を示す平面図である。It is the top view which shows the state which looked at the circuit board which comprises the microphone package of FIG. 4 from the lower surface side.

以下、図1〜3を参照して本発明の一実施形態に係るマイクロフォンパッケージについて説明する。図1,2に示すように、この実施形態に係るマイクロフォンパッケージ1は、中空の空洞部S1を有するハウジング3と、空洞部S1内に配されたマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7とを備えている。
ハウジング3は、略板状に形成されて上面9aにマイクロフォンチップ5及びLSIチップ7を搭載する回路基板(基板)9と、回路基板9の上面9aの周縁に立設された略環状の側壁部材11と、側壁部材11の環状の先端面に固定された板状の天板部材13とから構成されている。なお、天板部材13は、回路基板9及び側壁部材11によって画成される凹部の開口を閉塞しており、これによって空洞部S1が形成されている。
Hereinafter, a microphone package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, a microphone package 1 according to this embodiment includes a housing 3 having a hollow cavity S1, and a microphone chip 5 and an LSI chip 7 disposed in the cavity S1. .
The housing 3 is formed in a substantially plate shape, and a circuit board (substrate) 9 on which the microphone chip 5 and the LSI chip 7 are mounted on the upper surface 9a, and a substantially annular side wall member standing on the periphery of the upper surface 9a of the circuit board 9 11 and a plate-like top plate member 13 fixed to the annular front end surface of the side wall member 11. The top plate member 13 closes the opening of the recess defined by the circuit board 9 and the side wall member 11, thereby forming a cavity S <b> 1.

回路基板9は、その内部に電気的な配線部(不図示)を設けた所謂多層配線基板によって構成されており、上面9aに露出する上記配線部が直接あるいはワイヤー(不図示)等を介してLSIチップ7と電気接続されるようになっている。この回路基板9には、その厚さ方向に貫通する音響孔21が形成されており、回路基板9の上面9a及び下面9bに開口している。
また、回路基板9には、その下面9bから厚さ方向に窪むと共に下面9bに開口する音響孔21の周縁から回路基板9の面方向に連ねて延びる窪み部23が形成されている。なお、本実施形態において、窪み部23は、互いに平行して回路基板9の下面9bに沿う一方向に延びる複数のスリット状凹部24によって構成されている。
さらに、回路基板9の下面9bには、マイクロフォンチップ5を外部に電気接続するための複数の外部接続パッド25〜28が露出して形成されている。これら外部接続パッド25〜28の1つは、接地用のグランド接続パッド(導電性パッド)25をなしており、音響孔21及び窪み部23を一括して囲む平面視矩形の環状に形成されている。
The circuit board 9 is constituted by a so-called multilayer wiring board in which an electrical wiring part (not shown) is provided, and the wiring part exposed on the upper surface 9a is directly or via a wire (not shown). The LSI chip 7 is electrically connected. The circuit board 9 has an acoustic hole 21 penetrating in the thickness direction, and is open to the upper surface 9 a and the lower surface 9 b of the circuit board 9.
Further, the circuit board 9 is formed with a recess 23 that extends in the thickness direction from the lower surface 9b and extends from the peripheral edge of the acoustic hole 21 that opens to the lower surface 9b to the surface direction of the circuit board 9. In the present embodiment, the recess 23 is constituted by a plurality of slit-shaped recesses 24 extending in one direction along the lower surface 9b of the circuit board 9 in parallel with each other.
Further, a plurality of external connection pads 25 to 28 for electrically connecting the microphone chip 5 to the outside are formed on the lower surface 9 b of the circuit board 9. One of these external connection pads 25 to 28 constitutes a ground connection pad (conductive pad) 25 for grounding, and is formed in an annular shape having a rectangular shape in plan view surrounding the acoustic hole 21 and the recess 23 collectively. Yes.

マイクロフォンチップ5は、厚さ方向に貫通する内孔31aを形成してなる環状の支持部31と、支持部31の内孔31aを覆うように設けられて音響等の圧力変動を振動により検出する音響検出部33とを備えている。音響検出部33は、支持部31の内孔31aを覆うように設けられた略板状の固定電極33Aと、固定電極33Aと支持部31の厚さ方向に所定の間隔をもって対向配置されて圧力変動に応じて振動するダイヤフラム33Bとを備えている。すなわち、マイクロフォンチップ5は、ダイヤフラム33Bの振動を電気信号に変換する所謂音圧センサチップを構成している。
そして、マイクロフォンチップ5は、ダイヤフラム33Bが内孔31aを介して音響孔21に対向するように、また、音響孔21の上面9a側の開口を塞ぐように、不図示のダイボンド材によって回路基板9の上面9aに固定されている。この固定状態においては、ハウジング3の空洞部S1が外部に対して密閉され、ダイヤフラム33Bを振動させるための背部空気室として機能する。
The microphone chip 5 is provided so as to cover the annular support portion 31 formed with an inner hole 31a penetrating in the thickness direction and the inner hole 31a of the support portion 31, and detects pressure fluctuations such as sound by vibration. And a sound detection unit 33. The acoustic detection unit 33 is a substantially plate-shaped fixed electrode 33A provided so as to cover the inner hole 31a of the support unit 31, and is disposed opposite to the fixed electrode 33A and the support unit 31 in the thickness direction with a predetermined interval. And a diaphragm 33B that vibrates in accordance with fluctuations. That is, the microphone chip 5 constitutes a so-called sound pressure sensor chip that converts the vibration of the diaphragm 33B into an electric signal.
The microphone chip 5 is formed of a circuit board 9 with a die bond material (not shown) so that the diaphragm 33B faces the acoustic hole 21 through the inner hole 31a and closes the opening on the upper surface 9a side of the acoustic hole 21. Is fixed to the upper surface 9a. In this fixed state, the cavity S1 of the housing 3 is sealed from the outside and functions as a back air chamber for vibrating the diaphragm 33B.

LSIチップ7は、例えばマイクロフォンチップ5からの電気信号を増幅するための増幅回路や、前記電気信号をデジタル信号として処理するためのA/D変換器、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)等を含んで構成されている。
このLSIチップ7は、マイクロフォンチップ5と同様に、不図示のダイボンド材によって回路基板9の上面9aに固定されている。また、LSIチップ7は、ワイヤー(不図示)や回路基板9の内部に設けられた配線部(不図示)によってマイクロフォンチップ5と電気接続されている。したがって、マイクロフォンチップ5は、LSIチップ7を介して回路基板9に電気接続されることになる。
The LSI chip 7 includes, for example, an amplifier circuit for amplifying an electric signal from the microphone chip 5, an A / D converter for processing the electric signal as a digital signal, a DSP (digital signal processor), and the like. Has been.
Similar to the microphone chip 5, the LSI chip 7 is fixed to the upper surface 9 a of the circuit board 9 by a die bond material (not shown). Further, the LSI chip 7 is electrically connected to the microphone chip 5 by a wire (not shown) or a wiring part (not shown) provided inside the circuit board 9. Therefore, the microphone chip 5 is electrically connected to the circuit board 9 via the LSI chip 7.

次に、上記構成のマイクロフォンパッケージ1の実装構造について説明する。
図3に示すように、マイクロフォンパッケージ1を実装する実装基板41には、その厚さ方向に貫通して音響孔21を外方に連通させるための連通孔43が形成されている。また、実装基板41の実装面41aには、マイクロフォンパッケージ1の複数の外部接続パッド25〜28を半田51によって個別に接合する複数の接合ランド45〜48が形成されている。
これら複数の接合ランド45〜48の平面視形状及び相対的な配置は、図2に示す複数の外部接続パッド25〜28の各平面視形状及び配置に対応している。例えば、グランド接続パッド25を接合するグランド接合ランド45は、グランド接続パッド25と同様に、平面視矩形の環状に形成されている。また、グランド接合ランド45は連通孔43の周囲を囲むように形成されている。
Next, a mounting structure of the microphone package 1 having the above configuration will be described.
As shown in FIG. 3, the mounting substrate 41 on which the microphone package 1 is mounted is formed with a communication hole 43 that penetrates in the thickness direction and communicates the acoustic hole 21 outward. In addition, a plurality of bonding lands 45 to 48 that individually bond the plurality of external connection pads 25 to 28 of the microphone package 1 with the solder 51 are formed on the mounting surface 41 a of the mounting substrate 41.
The planar view shape and relative arrangement of the plurality of bonding lands 45 to 48 correspond to the planar view shape and arrangement of the plurality of external connection pads 25 to 28 shown in FIG. For example, similarly to the ground connection pad 25, the ground connection land 45 that joins the ground connection pad 25 is formed in an annular shape having a rectangular shape in plan view. The ground junction land 45 is formed so as to surround the communication hole 43.

そして、マイクロフォンパッケージ1は、回路基板9の下面9bを実装基板41の実装面41aに対向させた状態で、半田51により複数の外部接続パッド25〜28を複数の接合ランド45〜48に個別に接合することで、実装基板41に実装される。
この状態においては、連通孔43の実装面41a側の開口全体が回路基板9の下面9bのうち窪み部23の形成領域に対向している(図2参照)。すなわち、音響孔21の下面9b側の開口と連通孔43の実装面41a側の開口とが、互いに回路基板9や実装基板41の面方向にずらして配され、回路基板9や実装基板41の厚さ方向には重ならない。その結果、音響孔21の下面9b側の開口が実装基板41によって覆われることになり、太陽光等のように直進性の高い電磁波がダイヤフラム33Bに到達することを防止できる。
In the microphone package 1, the plurality of external connection pads 25 to 28 are individually attached to the plurality of bonding lands 45 to 48 by the solder 51 with the lower surface 9 b of the circuit board 9 facing the mounting surface 41 a of the mounting substrate 41. It is mounted on the mounting substrate 41 by bonding.
In this state, the entire opening on the mounting surface 41a side of the communication hole 43 faces the formation region of the recessed portion 23 in the lower surface 9b of the circuit board 9 (see FIG. 2). That is, the opening on the lower surface 9 b side of the acoustic hole 21 and the opening on the mounting surface 41 a side of the communication hole 43 are arranged so as to be shifted from each other in the surface direction of the circuit board 9 or the mounting substrate 41. Does not overlap in the thickness direction. As a result, the opening on the lower surface 9b side of the acoustic hole 21 is covered with the mounting substrate 41, and electromagnetic waves having high straightness such as sunlight can be prevented from reaching the diaphragm 33B.

また、この状態においては、グランド接続パッド25とグランド接合ランド45とを接合する半田51によって、回路基板9の下面9bと実装基板41の実装面41aとの間に間隙が生じる。したがって、音響等の圧力変動は、外方から連通孔43及び回路基板9と実装基板41との間隙を介して音響孔21に伝播することで、マイクロフォンチップ5のダイヤフラム33Bに到達する。
ここで、回路基板9と実装基板41との間隙のうち音響孔21及び連通孔43が開口する領域G1(以下、一の間隙領域G1と呼ぶ。)は、グランド接続パッド25とグランド接合ランド45とを接合する半田51によって他の間隙領域と区画されているため、外方からの圧力変動が他の間隙領域に漏れ出すことを防止できる。
そして、一の間隙領域G1は窪み部23によって広げられているため、音響孔21から連通孔43に向けて一の間隙領域G1を伝播する圧力変動に対する一の間隙領域G1の音響抵抗を低減することができ、この圧力変動がダイヤフラム33Bに到達するまでの間に減衰することを抑制できる。
Further, in this state, a gap is generated between the lower surface 9 b of the circuit board 9 and the mounting surface 41 a of the mounting board 41 by the solder 51 that joins the ground connection pad 25 and the ground bonding land 45. Therefore, pressure fluctuations such as sound propagate from the outside to the acoustic hole 21 through the communication hole 43 and the gap between the circuit board 9 and the mounting board 41, thereby reaching the diaphragm 33 </ b> B of the microphone chip 5.
Here, a region G1 in which the acoustic hole 21 and the communication hole 43 are opened in the gap between the circuit board 9 and the mounting substrate 41 (hereinafter referred to as one gap region G1) is the ground connection pad 25 and the ground junction land 45. Is separated from the other gap region by the solder 51 that joins to each other, it is possible to prevent the pressure fluctuation from the outside from leaking into the other gap region.
Since one gap region G1 is widened by the recess 23, the acoustic resistance of the one gap region G1 with respect to pressure fluctuations propagating through the one gap region G1 from the acoustic hole 21 toward the communication hole 43 is reduced. The pressure fluctuation can be suppressed from being attenuated before reaching the diaphragm 33B.

以上説明したように、上記マイクロフォンパッケージ1やその実装構造によれば、ハウジング3に形成された音響孔21にダイヤフラム33Bを対向させるようにマイクロフォンチップ5を設けても、マイクロフォンチップ5に対する電磁波の影響を低減しつつ、外方からダイヤフラム33Bに向かう圧力変動に対する音響抵抗も低減することができる。
また、窪み部23が複数のスリット状凹部24によって構成されることで、圧力変動が伝播する一の間隙領域G1が、主に複数のスリット状凹部24によって複数に分割して形成されることになる。このため、外方から連通孔43に入り込んだ塵埃が、一の間隙領域G1を通過し難くなり、一の間隙領域G1を介して音響孔21に到達することを防止できる。すなわち、ダイヤフラム33Bを塵埃から保護することができる。
As described above, according to the microphone package 1 and its mounting structure, even if the microphone chip 5 is provided so that the diaphragm 33 </ b> B faces the acoustic hole 21 formed in the housing 3, the influence of electromagnetic waves on the microphone chip 5. The acoustic resistance against pressure fluctuations from the outside toward the diaphragm 33B can also be reduced.
In addition, since the recess 23 is constituted by the plurality of slit-shaped recesses 24, the one gap region G1 through which the pressure fluctuation propagates is mainly divided and formed by the plurality of slit-shaped recesses 24. Become. For this reason, it is difficult for dust that has entered the communication hole 43 from the outside to pass through the one gap region G1 and reach the acoustic hole 21 via the one gap region G1. That is, the diaphragm 33B can be protected from dust.

なお、上記実施形態において、窪み部23は、複数のスリット状凹部24によって構成されるとしたが、少なくとも回路基板9の下面9bから窪むと共に音響孔21の周縁から回路基板9の面方向に連ねて延びていればよい。したがって、窪み部23は、例えばスリット状凹部24よりも幅広に形成された1つの凹部のみによって構成されてもよい。
また、窪み部23は、音響孔21の周縁から下面9bに沿って一方向に延びることに限らず、例えば図4,5に示すように、音響孔21の周縁からその径方向外側に連ねて延びるように形成されていてもよい。この図示例においては、グランド接続パッド25が窪み部23の外縁形状に倣って平面視円環状に形成されている。
In addition, in the said embodiment, although the hollow part 23 was comprised by the some slit-shaped recessed part 24, it is depressed from the lower surface 9b of the circuit board 9 at least and the surface direction of the circuit board 9 from the periphery of the acoustic hole 21 What is necessary is just to extend in a row. Therefore, the hollow part 23 may be comprised only by the one recessed part formed wider than the slit-shaped recessed part 24, for example.
The recess 23 is not limited to extending in one direction from the periphery of the acoustic hole 21 along the lower surface 9b. For example, as shown in FIGS. It may be formed to extend. In the illustrated example, the ground connection pad 25 is formed in an annular shape in plan view following the outer edge shape of the recess 23.

なお、図4,5に示す構成では、例えば、天板部材13にその厚さ方向に貫通して音響孔として機能する貫通孔を形成してもよい。この場合には、空洞部S1が天板部材13の貫通孔を介して外方に連通するため、音響等の圧力変動は、天板部材13の貫通孔を介して空洞部S1に伝播する圧力変動がダイヤフラム33Bに到達することで検出される。
そして、この構成のマイクロフォンパッケージは、連通孔43が形成されていない実装基板41に上記実施形態と同様に実装すればよい。この実装状態においては、マイクロフォンチップ5の内孔31a、回路基板9の音響孔21及び窪み部23、実装基板41の実装面41a、並びに、回路基板9のグランド接続パッド25を実装基板41に接合させる半田51によって画成される空間部が外部に対して密閉され、ダイヤフラム33Bを振動させるための背部空気室として機能する。この構成では、窪み部23が形成されることで、空間部の容積拡大を図ることができる。これにより、音響等の圧力変動に基づくダイヤフラム33Bの振動が、空間部内の圧力上昇によって阻害されることを防止できる。すなわち、音響等の圧力変動を検出するマイクロフォンチップ5のS/N比が小さくなることを防止できる。
In the configuration shown in FIGS. 4 and 5, for example, a through hole that penetrates the top plate member 13 in the thickness direction and functions as an acoustic hole may be formed. In this case, since the cavity S1 communicates outward through the through hole of the top plate member 13, pressure fluctuations such as sound are transmitted to the cavity S1 through the through hole of the top plate member 13. The fluctuation is detected by reaching the diaphragm 33B.
The microphone package having this configuration may be mounted on the mounting substrate 41 in which the communication hole 43 is not formed in the same manner as in the above embodiment. In this mounted state, the inner hole 31a of the microphone chip 5, the acoustic hole 21 and the recess 23 of the circuit board 9, the mounting surface 41a of the mounting board 41, and the ground connection pad 25 of the circuit board 9 are bonded to the mounting board 41. The space defined by the solder 51 to be sealed is sealed to the outside and functions as a back air chamber for vibrating the diaphragm 33B. In this configuration, the volume of the space can be increased by forming the recess 23. Thereby, it can prevent that the vibration of the diaphragm 33B based on pressure fluctuations, such as sound, is inhibited by the pressure rise in a space part. That is, it is possible to prevent the S / N ratio of the microphone chip 5 that detects pressure fluctuations such as sound from becoming small.

また、マイクロフォンチップ5は、ダイヤフラム33Bが支持部31の内孔31aを介して音響孔21に対向するように回路基板9に搭載されるとしたが、少なくともダイヤフラム33Bが音響孔21に対向すると共に音響孔21の上面9a側の開口を塞ぐように配されていればよい。したがって、マイクロフォンチップ5は、これを図示例の状態から上下逆にして上面9aに搭載されてもよい、すなわち、支持部31の内孔31aが空洞部S1に開口するように搭載されてもよい。   The microphone chip 5 is mounted on the circuit board 9 such that the diaphragm 33B faces the acoustic hole 21 via the inner hole 31a of the support portion 31. At least the diaphragm 33B faces the acoustic hole 21. What is necessary is just to distribute | arrange so that the opening by the side of the upper surface 9a of the acoustic hole 21 may be plugged up. Therefore, the microphone chip 5 may be mounted on the upper surface 9a upside down from the state of the illustrated example, that is, mounted so that the inner hole 31a of the support portion 31 opens into the cavity S1. .

さらに、回路基板9の下面9bに形成されて音響孔21及び窪み部23の周囲を囲む環状の導電性パッド25は、マイクロフォンチップ5やLSIチップ7を接地させるための接地用のグランド接続パッド25として形成されているが、少なくとも半田51を介して実装基板41に形成された環状の接合ランド45に接合できればよく、特にマイクロフォンチップ5やLSIチップ7に電気接続されなくてもよい。   Further, an annular conductive pad 25 formed on the lower surface 9 b of the circuit board 9 and surrounding the acoustic hole 21 and the recess 23 is a ground connection pad 25 for grounding the microphone chip 5 and the LSI chip 7. However, as long as it can be bonded to the annular bonding land 45 formed on the mounting substrate 41 via the solder 51, it is not particularly necessary to be electrically connected to the microphone chip 5 or the LSI chip 7.

また、ハウジング3は、回路基板9、天板部材13及び側壁部材11の3つにより構成されるとしたが、これに限ることはない。例えば、上記実施形態の側壁部材11は、回路基板9と共に多層配線基板をなすように上記実施形態の回路基板9と一体に形成されるとしてもよいし、天板部材13と共に回路基板9の上面9aを覆う蓋体部材をなすように、天板部材13と一体に形成されるとしても構わない。
さらに、上記実施形態においては、LSIチップ7を搭載したマイクロフォンパッケージ1について述べたが、これに限ることはなく、少なくともマイクロフォンチップ5を搭載したマイクロフォンパッケージに適用することができる。
Moreover, although the housing 3 was comprised by three, the circuit board 9, the top-plate member 13, and the side wall member 11, it does not restrict to this. For example, the side wall member 11 of the above embodiment may be formed integrally with the circuit board 9 of the above embodiment so as to form a multilayer wiring board together with the circuit board 9, or the upper surface of the circuit board 9 together with the top plate member 13. It may be formed integrally with the top plate member 13 so as to form a lid member covering 9a.
Furthermore, in the above-described embodiment, the microphone package 1 on which the LSI chip 7 is mounted has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to at least a microphone package on which the microphone chip 5 is mounted.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.

1…マイクロフォンパッケージ、3…ハウジング、5…マイクロフォンチップ、9…回路基板(基板)、9a…上面、9b…下面、21…音響孔、23…窪み部、24…スリット状凹部、25…グランド接続パッド(導電性パッド)、33B…ダイヤフラム、41…実装基板、41a…実装面、43…連通孔、45…接合ランド、51…半田、S1…空洞部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microphone package, 3 ... Housing, 5 ... Microphone chip, 9 ... Circuit board (board | substrate), 9a ... Upper surface, 9b ... Lower surface, 21 ... Acoustic hole, 23 ... Recessed part, 24 ... Slit-shaped recessed part, 25 ... Ground connection Pad (conductive pad), 33B ... Diaphragm, 41 ... Mounting substrate, 41a ... Mounting surface, 43 ... Communication hole, 45 ... Junction land, 51 ... Solder, S1 ... Cavity

Claims (3)

中空の空洞部を有するハウジングと、圧力変動を検出するダイヤフラムを有すると共に前記ハウジングを構成する基板のうち前記空洞部内の上面に搭載されたマイクロフォンチップとを備え、
前記基板には、その厚さ方向に貫通する音響孔が形成され、
前記マイクロフォンチップは、前記ダイヤフラムを前記音響孔に対向させて前記音響孔の前記空洞部側の開口を塞ぐように前記基板の上面に搭載され、
前記基板の下面には、当該下面から前記厚さ方向に窪むと共に前記音響孔の周縁から前記基板の面方向に連ねて延びる窪み部、及び、前記音響孔及び前記窪み部の周囲を囲む環状の導電性パッドが形成されていることを特徴とするマイクロフォンパッケージ。
A housing having a hollow cavity, and a microphone chip having a diaphragm for detecting pressure fluctuation and mounted on an upper surface of the cavity among the substrates constituting the housing;
In the substrate, an acoustic hole penetrating in the thickness direction is formed,
The microphone chip is mounted on the upper surface of the substrate so that the diaphragm faces the acoustic hole and closes the opening on the cavity side of the acoustic hole,
The lower surface of the substrate is recessed in the thickness direction from the lower surface and extends from the peripheral edge of the acoustic hole in the surface direction of the substrate, and an annular shape surrounding the acoustic hole and the recessed portion A microphone package in which a conductive pad is formed.
前記窪み部が、互いに平行して前記基板の下面に沿う一方向に延びる複数のスリット状凹部によって構成されていることを特徴とする請求項1に記載のマイクロフォンパッケージ。   2. The microphone package according to claim 1, wherein the recess is configured by a plurality of slit-like recesses extending in one direction along the lower surface of the substrate in parallel with each other. 請求項1又は請求項2に記載のマイクロフォンパッケージと、これを実装する実装面を有する実装基板とを備え、
当該実装基板には、その厚さ方向に貫通して音響孔を外方に連通させるための連通孔、及び、前記実装面に配されて前記導電性パッドの形状に対応する環状の接合ランドが形成され、
前記基板の下面が前記実装面に対向すると共に前記導電性パッドと前記接合ランドとが半田によって接合された状態で、前記連通孔の前記実装面側の開口が、前記窪み部の形成領域に対向していることを特徴とするマイクロフォンパッケージの実装構造。
A microphone package according to claim 1 or 2, and a mounting substrate having a mounting surface for mounting the microphone package,
The mounting board includes a communication hole that penetrates in the thickness direction to communicate the acoustic hole outward, and an annular bonding land that is disposed on the mounting surface and corresponds to the shape of the conductive pad. Formed,
In the state where the lower surface of the substrate is opposed to the mounting surface and the conductive pad and the bonding land are bonded by solder, the opening on the mounting surface side of the communication hole is opposed to the formation region of the recess. A mounting structure of a microphone package, which is characterized by
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