傳聲器單元的製作方法

2023-07-12 12:52:36

專利名稱：傳聲器單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有將輸入聲音變換成電信號而進行輸出的功能的傳聲器單元。
背景技術：
以往，傳聲器單元應用在語音輸入裝置中，所述語音輸入裝置包括例如行動電話 及步話機等語音通信設備、語音認證系統等利用了對輸入的語音進行分析的技術的信息處 理系統或者錄音設備(例如，參照專利文獻1)。在將傳聲器單元應用到語音輸入裝置中時， 有時在語音輸入裝置具有的安裝基板的上表面一側裝載傳聲器單元，有時在下表面一側裝 載傳聲器單元(例如，參照專利文獻2)。圖11是表示傳聲器單元裝載在安裝基板的上表面一側時的以往的結構例的剖面 圖。在圖11所示的結構中，傳聲器單元100被配置為夾在語音輸入裝置200的外殼上部 201及安裝基板301之間。在傳聲器單元100的框體101上表面一側設置有聲孔102，該聲 孔102與在語音輸入裝置200的外殼上部201形成的導入孔202相對。另外，在傳聲器單 元100的框體101下表面一側形成外部連接用電極103，該外部連接用電極103與在安裝 基板301的上表面形成的連接接片302電連接。另外，附圖標記104是電聲變換部，該電聲 變換部具有根據聲壓而進行位移的振動板10 ,並將聲信號變換為電信號(在後述的圖12 中也相同)。圖12是表示傳聲器單元裝載在安裝基板的下表面一側時的以往的結構例的剖面 圖。在圖12所示的結構中，安裝基板301被配置為夾在語音輸入裝置200的外殼上部201 及傳聲器單元100之間。在安裝基板301上設置貫通孔303，該貫通孔303與在語音輸入裝 置200的外殼上部201形成的導入孔202相對。並且，在傳聲器單元100的框體101的上 表面一側，以與該貫通孔303相對的方式形成聲孔102，並且形成有外部連接用電極103，該 外部連接用電極103與在安裝基板301的下表面形成的連接接片302電連接。另外，在安 裝基板301與傳聲器單元100之間配置防止漏音用的墊圈401。專利文獻1 日本特開2009-135777號公報；專利文獻2 日本特開2008-67173號公報。但是，如目前這樣，對於傳聲器單元而言，如果將裝載在安裝基板的上表面一側的 結構的傳聲器單元和裝載在安裝基板的下表面一側的結構的傳聲器單元當作不同的產品 來進行製作，則在作業方面及產品管理方面等上負擔將會變大。其結果，存在傳聲器單元的 製造成本變高的問題。

發明內容
鑑於以上的問題點，本發明的目的在於提供通用性好且製造成本低的傳聲器單元。為了達成上述目的，本發明的傳聲器單元具有電聲變換部，其具有根據聲壓而進 行位移的振動板，並且所述電聲變換部將聲信號變換為電信號；框體，其形成有容納所述電聲變換部的容納空間以及將外部的聲音從聲孔導入到所述振動板的聲道；其特徵在於，在 所述框體的形成所述聲孔的第一外面以及所述框體的位於所述第一外面的相反一側的第 二外面上，形成具有相同功能的外部連接用電極。另外，優選外部連接用電極用於與安裝有 傳聲器單元的安裝基板的連接端子相連接。根據本結構，在傳聲器單元具有的框體的具有表裡關係的某兩個外面上，形成具 有相同功能的外部連接用電極。因此，本結構的傳聲器單元既能夠裝載在安裝基板的上表 面一側，也能夠裝載在安裝基板的下表面一側。即，生產一種傳聲器單元就是生產與兩種傳 聲器單元相當的傳聲器單元，因此能夠降低傳聲器單元的製造成本。在上述結構的傳聲器單元中，優選所述框體具有基板，其裝載所述電聲變換部； 蓋體，其具有所述聲孔並且所述蓋體被所述基板覆蓋從而形成所述容納空間；所述第一外 面是所述蓋體的與所述基板相對的面的背；所述第二外面是所述基板的覆蓋所述蓋體的面 的背面。根據本結構，在構成框體的各個構件(蓋體和基板)上形成具有相同功能的外部 連接用電極。此時，例如在裝載在安裝基板的上表面一側時和在裝載在下表面一側時中的 只需要在一側變更電極配置的情況下，並不變更框體整體的結構，僅對蓋體或者基板其中 一個的結構的設計進行變更即可，因此方便。在上述結構的傳聲器單元中，優選所述聲孔具有第一聲孔和第二聲孔這兩個聲 孔；所述框體具有基板，其裝載所述電聲變換部；蓋體，其具有與所述第一聲孔連通的第 一空間以及與所述第二聲孔連通的第二空間，並且所述蓋體被所述基板覆蓋，從而所述第 一空間形成所述容納空間；槽形成構件，其配置在所述基板的配置有所述蓋體的一側的相 反側並且形成有槽；在所述基板上形成有第一貫通孔，其設置為與所述振動板相對；第二 貫通孔，其與所述第一貫通孔分開設置；所述聲道具有第一聲道，其從所述第一聲孔經由 所述容納空間到達所述振動板的一側的面；第二聲道，其從所述第二聲孔依次經由所述第 二空間、所述第二貫通孔、所述槽及所述第一貫通孔到達所述振動板的另一側的面；所述第 一外面是所述蓋體的與所述基板相對的面的背面，所述第二外面是所述槽形成構件的與所 述基板相對的面的背面。根據本結構，對於根據施加在振動板的兩面的聲壓的差來將聲信號變換為電信號 的差動傳聲器，能夠獲得生產一種傳聲器單元就是生產與兩種傳聲器單元相當的傳聲器單 元的效果。另外，本結構的差動傳聲器能夠除去在傳聲器單元的遠方具有音源的背景雜音， 能夠選擇性地取得傳聲器單元附近產生的聲音。即，根據本結構，可獲得能夠以低成本生產 高性能的傳聲器單元的優點。在上述結構的傳聲器單元中，優選所述蓋體和所述基板用同一材料形成。根據本 結構，在通過回流法將傳聲器單元安裝在語音輸入裝置的安裝基板上時，能夠避免由於蓋 體與基板之間的膨脹係數的差而對電聲變換部施加不必要的應力的情況。另外，通過以例 如FR-4那樣的與基板相同的材料形成蓋體，而易於形成蓋體上的外部連接用電極。在上述結構的傳聲器單元中，優選在所述第一外面上以圍繞所述聲孔的方式形成 能夠焊接的接合部。根據本結構，在將傳聲器單元配置在安裝基板的下表面一側時，即使在安裝基板 與傳聲器單元之間未配置墊圈也能夠防止漏音，並且易於製造。另外，當然也可以不設置所述接合部而設置墊圈。在上述結構的傳聲器單元中，優選設置切斷部，該切斷部用於切斷未使用一側的 所述外部連接用電極的電連接。根據本結構，例如在將傳聲器單元安裝到行動電話等的語音輸入裝置上時，能夠 避免未使用一側的外部連接用電極與語音輸入裝置內的其他的元件接觸而引起短路的情 況。另外，根據本結構，能夠避免例如靜電進入未使用一側的外部連接用電極從而傳聲器單 元的內部電路破損的情況。根據本發明，能夠提供通用性好且製造成本降低的傳聲器單元。


圖IA是表示本實施方式的傳聲器單元的外觀結構的概略立體圖，是從斜上方觀 察的圖。圖IB是表示本實施方式的傳聲器單元的外觀結構的概略立體圖，是從斜下方觀 察的圖。圖2是圖IA的A-A位置的概略剖面圖。圖3是表示本實施方式的傳聲器單元的結構的分解立體圖。圖4是表示本實施方式的傳聲器單元具有的MEMS (Micro Electro Mechanical System:微機電系統)晶片的結構的概略俯視圖。圖5是從上方觀察本實施方式的傳聲器單元所具有的傳聲器基板的概略俯視圖。圖6是從上方觀察本實施方式的傳聲器單元所具有的槽形成構件的概略俯視圖。圖7是從下方觀察本實施方式的傳聲器單元所具有的蓋體的概略俯視圖。圖8A是表示本實施方式的傳聲器單元裝載在語音輸入裝置的安裝基板上時的結 構例的概略剖面圖，是傳聲器單元裝載在安裝基板的上表面一側時的圖。圖8B是表示本實施方式的傳聲器單元裝載在語音輸入裝置的安裝基板上時的結 構例的概略剖面圖，是傳聲器單元裝載在安裝基板的下表面一側時的圖。圖9是表示本發明適用的傳聲器單元的其他的實施方式的概略剖面圖。圖IOA是表示本實施方式的傳聲器單元的變形例的圖，是從上表面一側觀察形成 有切斷部的傳聲器單元的概略俯視圖。圖IOB是表示本實施方式的傳聲器單元的變形例的圖，是從下表面一側觀察形成 有切斷部的傳聲器單元的概略俯視圖。圖11是表示傳聲器單元裝載在安裝基板的上表面一側時的以往的結構例的剖面 圖。圖12是表示傳聲器單元裝載在安裝基板的下表面一側時的以往的結構例的剖面 圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明適用的傳聲器單元的實施方式進行詳細地說明。首先，參照圖1A、圖1B、圖2、圖3及圖4說明本實施方式的傳聲器單元的概略結 構。圖IA及圖IB是表示本實施方式的傳聲器單元的外觀結構的概略立體圖，圖IA是從斜上方觀察的圖，圖IB是從斜下方觀察的圖。圖2是圖IA的A-A位置的概略剖面圖。圖3 是表示本實施方式的傳聲器單元的結構的分解立體圖。圖4是表示本實施方式的傳聲器單 元所具有的MEMS (Micro Electro Mechanical System 微機電系統)晶片的結構的概略俯 視圖。如圖1所示，本實施方式的傳聲器單元1主要具有傳聲器基板10 ；蓋體20，其被 傳聲器基板10的上表面一側覆蓋；槽形成構件30，其形成有圖1中未圖示的槽，並且配置 在傳聲器基板10的下部側。如圖2及圖3所示，在形成為俯視呈大致矩形狀的傳聲器基板10上形成有第一 貫通孔10a，其形成為俯視呈大致正方形狀；第二貫通孔10b，其形成為俯視呈大致長方形 狀。構成傳聲器基板10的材料並未特別限定，但最好使用公知的材料作為基板材料，使用 例如FR-4等。在傳聲器基板10的上表面上，以覆蓋第一貫通孔IOa的方式裝載有MEMS晶片11。 另外，MEMS晶片11具有如圖2所示那樣的根據聲壓而進行位移的振動板112，該MEMS晶片 11是本發明的將聲信號變換為電信號的電聲變換部的實施方式。如圖4所示，由矽晶片構成的MEMS晶片11具有絕緣性的基底基板111、振動板 112、絕緣層113和固定電極114，從而構成電容式的傳聲器。在基底基板111上形成有俯視 呈大致圓形狀的開口 111a。設置於基底基板111的上方的振動板112是承受聲壓而振動 (在上下方向上振動)的薄膜，該振動板112具有導電性並形成電極的一端。固定電極114 配置為隔著絕緣層113與振動板112相對。由此，在振動板112與固定電極114之間形成 電容。另外，在固定電極114上形成有多個聲孔11 以便聲波能夠通過，從而來自振動板 112的上部一側的聲波得以到達振動板112的上表面11加。如上所述，MEMS晶片11構成為從振動板112的上表面11 及下表面112b施加 聲壓。因此，振動板112根據從上表面11 施加的聲壓pf與從下表面112b施加的聲壓pb 之間的差而振動。如果振動板112振動，則振動板112與固定電極114之間的間隔Gp發生 變化，振動板112與固定電極114之間的靜電電容發生變化。其結果，將入射至MEMS晶片 11的聲波(聲信號)轉變為電信號。另外，作為電聲變換部的MEMS晶片的結構並不限定於本實施方式的結構。例如， 在本實施方式中，振動板112位於固定電極114的下方，但也可以構成與之相反的關係(振 動板在上而固定電極在下的關係)。如圖2及圖3所示，在傳聲器基板10的上表面上，在MEMS晶片11旁邊裝載有 ASIC (Application Specific Integrated Circuit 專用集成電路)12。ASIC12 是集成電 路，其對基於MEMS晶片11的靜電電容的變化而形成的電信號進行放大處理。作為這樣的 信號處理部而發揮功能的ASIC12也可以是包括電荷泵電路(charge pump circuit)和運 算放大器的結構，以便能夠精密地取得MEMS晶片11的靜電電容的變化。經ASIC12放大處 理後，電信號通過後述的布線結構向傳聲器單元1的外部輸出。另外，在本實施方式的傳聲器單元1中，MEMS晶片11及ASIC12通過倒裝法(flip chip)安裝在傳聲器基板10上。但是，並不限定於該結構，當然也可以是利用弓丨線接合技術 將MEMS晶片11及ASIC12安裝在傳聲器基板10上的結構等。如圖1至圖3所示，蓋體20的外形設置成大致長方體形狀，在上表面20a上具有兩個開口 21、22，在下面20b上具有兩個開口 23、24。並且，在蓋體20上形成有第一空間 25，其連接上表面20a的第一開口 21和下表面20b的第三開口 23 ；第二空間26，其連接上 表面20a的第二開口 22和下表面20b的第四開口對。通過使該蓋體20覆蓋傳聲器基板 10，從而形成通過第一空間25容納MEMS晶片11及ASIC12的容納空間。另外，蓋體20配 置為第二空間沈與傳聲器基板10的第二貫通孔IOb連通。另外，蓋體20的上表面20a的開口 21、22是用於將外部的聲音導入至MEMS晶片 11的振動板112的聲孔，以下，有時將第一開口 21表示為第一聲孔21，將第二開口 22表示 為第二聲孔22。在該蓋體20的上表面20a (蓋體20的與傳聲器基板10相對的面的背面)上設置 有四個外部連接用電極27a、27b、27c、27d。該四個外部連接用電極27a 27d是用於與安 裝傳聲器單元1的安裝基板的連接端子相連接的電極。詳細地說，外部連接用電極27a是 用於向ASIC12供電的電極。另外，外部連接用電極27b是用於輸出來自ASIC12的電信號 的電極。並且，外部連接用電極27c、27d是地線(GND)連接用的電極。四個外部連接用電 極27a 27d分別與形成在傳聲器基板10上的布線連接，該布線結構在後面詳細描述。另外，在蓋體20的上表面20a上以圍繞第一聲孔21及第二聲孔22的周圍的方式 形成有能夠焊接的焊接部觀。該焊接部觀可以以與外部連接用電極27a 27d相同的材 料形成，也可以以其他的材料形成。若選擇同一材料，則在傳聲器單元的裝配作業上方便。 設置該焊接部觀是為了如後所述那樣地防止漏音。構成蓋體20的材料能夠選擇例如LCP (Liquid Crystal Polymer 液晶聚合物)或 PPS(polyphenylene sulfide 聚苯硫醚)等樹脂，也能夠選擇例如FR-4等的與傳聲器基板 10相同的基板材料。在本實施方式的傳聲器單元1中，為了在蓋體20上形成電極及布線， 優選使用與傳聲器基板10相同的基板材料(例如FR-4等)。另外，在由LCP等樹脂形成蓋 體20時，也能夠通過嵌件成型來構成電極及布線。另外，由於能夠得到如下的效果，所以優選以與傳聲器基板10相同的材料來形成 蓋體20。即，如果以同一材料形成傳聲器基板10和蓋體20，則在通過回流法(reflow)將 傳聲器單元1安裝在安裝基板上時，能夠避免因兩者之間的膨脹係數差異而對裝載在傳聲 器基板10上的MEMS晶片11施加不必要的應力的情況。如圖1至圖3所示，槽形成構件30是俯視呈大致矩形狀的板狀構件，在槽形成構 件30的上表面30a上形成有俯視呈大致矩形狀的槽31。槽形成構件30配置為槽31與設 置在傳聲器基板10上的第一貫通孔IOa及第二貫通孔IOb連通。該槽形成構件30的下表面30b (槽形成構件30的與傳聲器基板相對的面的背面) 上，設置有四個外部連接用電極32a、32b、32c、32d。該四個外部連接用電極3 32d是用 於與安裝傳聲器單元1的安裝基板的連接端子相連接的電極，並且是與形成在蓋體20的上 表面20a上的外部連接用電極27a 27d的功能相同的電極。即，外部連接用電極3 是 用於對ASIC12供電的電極，外部連接用電極32b是用於輸出來自ASIC12的電信號的電極， 外部連接用電極32c、32d成為地線(GND)連接用的電極。四個外部連接用電極3 32d 分別與形成在傳聲器基板10上的布線連接，該布線結構在後面詳細描述。構成槽形成構件30的材料能夠選擇例如LCP或PPS等樹脂，也能夠選擇例如FR-4 等的與傳聲器基板10相同的基板材料。在本實施方式的傳聲器單元1中，以與傳聲器基板10相同的材料形成槽形成構件30。因此，在本實施方式的傳聲器單元1中，能夠將傳聲器 基板10和槽形成構件30看作一個傳聲器基板(在這種情況下，也可以說外部連接用電極 32a 32b形成在傳聲器基板10的覆蓋蓋體20的面的背面上)。並且，如本實施方式，通 過以同一材料形成傳聲器基板10和槽形成構件30，能夠得到與使上述的蓋體20和傳聲器 基板10相同時同樣的效果。另外，在本實施方式中，槽形成構件30為平板，但並不限定於該結構。即也可以是 具有容納例如傳聲器基板10及蓋體20的容納凹部的盒狀等。通過如此構成的結構，易於 使得傳聲器基板10及蓋體20定位，並且易於組裝傳聲器單元1。另外，槽形成構件30例如 可以是加工一個構件而形成的，也可以是將多個構件粘在一起而形成的。通過利用例如粘接劑等將以上的傳聲器基板10、蓋體20和槽形成構件30粘在一 起，從而如圖2所示那樣，得到容納MEMS晶片11及ASIC12的容納空間，和形成有從聲孔 21,22向振動板112導入外部的聲音的聲道41、42的框體。另外，第一聲道41是從第一聲孔21經由容納MEMS晶片11及ASIC12的第一空間 (容納空間)25到達振動板112的上表面11 的聲道。另外，第二聲道42是從第二聲孔 22依次經由第二空間沈、第二貫通孔10b、槽31及第一貫通孔IOa到達振動板112的下表 面112b的聲道。裝載在傳聲器基板10上的MEMS晶片11的基底基板111 (參照圖4)的整 個下表面與傳聲器基板10緊貼，從而不從容納空間25向振動板112的下表面112b漏音。另外，蓋體20的上表面20a相當於本發明的第一外面的實施方式。並且，槽形成 構件30的下表面30b相當於本發明的第二外面的實施方式。接著，參照圖5至圖7對形成在傳聲器單元1上的布線結構進行說明。圖5是從 上方觀察本實施方式的傳聲器單元具有的傳聲器基板的概略俯視圖。圖6是從上方觀察本 實施方式的傳聲器單元具有的槽形成構件的概略俯視圖。圖7是從下方觀察本實施方式的 傳聲器單元具有的蓋體的概略俯視圖。另外，在圖5至圖7中，為了易於理解與MEMS晶片 11之間的位置關係而以虛線表示MEMS晶片11。如圖5所示，在傳聲器基板10的上表面上形成有輸出用接片13a，其用於取出 MEMS晶片11產生的電信號；邊框狀的GND連接用接片13b，其用於使MEMS晶片11與傳聲 器基板10相接合併且進行GND連接。另外，在傳聲器基板10的上表面上形成有電源電力 輸入用接片14a，其用於向ASIC12輸入電源電力；輸出用接片14b，其用於輸出ASIC12處理 過的信號；兩個GND連接用接片14c，其用於使ASIC12進行GND連接；輸入用接片14d，其向 ASIC12輸入來自MEMS晶片11的信號。另外，在傳聲器基板10的上表面上形成有電源用中繼接片15a，其與用於向 ASIC12輸入電源電力的電源電力輸入用接片1 電連接；信號輸出用中繼接片15b，其與用 於輸出ASIC12處理過的信號的輸出用接片14b電連接；GND用中繼接片15c、15d，其與MEMS 晶片11及ASIC12的GND連接用接片13b、14c電連接。另外，形成在傳聲器基板10的上表面的輸出用接片13a和輸入用接片14d通過形 成在傳聲器基板10的內部的未圖示的內部布線電連接。另外，在傳聲器基板10的下表面 形成有中繼接片，該中繼接片通過貫通布線與形成在傳聲器基板10的上表面的各中繼接 片15a 15d電連接。參照圖6，在槽形成構件30的上表面30a上形成有電源用中繼接片33a，該電源用中繼接片33a在傳聲器基板10與槽形成構件30相接合的狀態下，與形成在傳聲器基板10 上的電源用中繼接片15a電連接。同樣地，在槽形成構件30的上表面30a上形成有信號 輸出用中繼接片33b，其與形成在傳聲器基板10上的信號輸出用中繼接片15b電連接；GND 用中繼接片33c、33d，其與形成在傳聲器基板10上的GND用中繼接片15c、15d電連接。形成在槽形成構件30的上表面30a的各中繼接片33a 33d經由形成在槽形成構 件30上的貫通布線，分別與形成在槽形成構件30的下表面30b上的外部連接用電極3 32d電連接。詳細地說，電源用中繼接片33a與外部連接用電極3 連接，信號輸出用中繼 接片3 與外部連接用電極32b連接，GND用中繼接片33c與外部連接用電極32c連接，GND 用中繼接片33d與外部連接用電極32d連接。參照圖7，在蓋體20的下表面20b上形成有電源用中繼接片，該電源用中繼接 片29a在蓋體20被傳聲器基板10覆蓋的狀態(接合的狀態)下，與形成在傳聲器基板10 上的電源用中繼接片15a電連接。同樣地，在蓋體20的下表面20b上形成有信號輸出用 中繼接片四13，其與形成在傳聲器基板10上的信號輸出用中繼接片15b電連接；GND用中繼 接片^c J9d，其與形成在傳聲器基板10上的GND用中繼接片15c，15d電連接。形成在蓋體20的下表面20b上的各中繼接片29a 29d經由形成在蓋體20上的 貫通布線，分別與形成在蓋體20的上表面20a上的外部連接用電極27a 27d電連接。詳 細地說，電源用中繼接片29a與外部連接用電極27a連接，信號輸出用中繼接片29b與外部 連接用電極27b連接，GND用中繼接片29c與外部連接用電極27c連接，GND用中繼接片^d 與外部連接用電極27d連接。如上所述，在傳聲器單元1中，在蓋體20的上表面20a (框體的第一外面)和槽形 成構件30的下表面30b (框體的第二外面)上形成具有相同功能的外部連接用電極。因此， 傳聲器單元1能夠裝載在語音輸入裝置的安裝基板的上表面一側，也能夠裝載在安裝基板 的下表面一側。即，生產本實施方式的傳聲器單元1就是生產與兩種傳聲器單元相當的傳 聲器單元，因此能夠降低傳聲器單元的製造成本。這裡，參照圖8A及圖8B說明本實施方式的傳聲器單元1安裝在語音輸入裝置的 安裝基板的上表面一側及下表面一側時的結構例。圖8A及圖8B是表示本實施方式的傳聲 器單元裝載在語音輸入裝置的安裝基板上時的結構例的概略剖面圖，圖8A是傳聲器單元 裝載在安裝基板的上表面一側時的圖，圖8B是傳聲器單元裝載在安裝基板的下表面一側 時的圖。在傳聲器單元1裝載在語音輸入裝置的安裝基板51的上表面51a —側時(圖8A 的情況)，利用焊錫等使設置在傳聲器單元1的槽形成構件30的下表面30b上的外部連接 用電極32a 32d與設置在安裝基板51的上表面51a上的連接端子52電連接。在該結構中，傳聲器單元1的兩個聲孔21、22被配置為與語音輸入裝置的外殼上 部50的導入孔50a連通。另外，在語音輸入裝置的外殼上部50與傳聲器單元1之間配置 具有兩個貫通孔53a的彈性體53，以防止漏音或使語音輸入裝置的外殼的振動難以傳遞至 傳聲器單元1等。另外，在該結構中，成為不使用設置在傳聲器單元1的蓋體20的上表面 20a上的外部連接用電極27a 27d及焊接部28而僅與絕緣性的彈性體53接觸的狀態。另一方面，在傳聲器單元1裝載在語音輸入裝置的安裝基板51的下表面51b —側 時(圖8B的情況)，利用焊錫等使設置在傳聲器單元1的蓋體20的上表面20a上的外部連接用電極27a 27d與設置在安裝基板51的下表面51a上的連接端子52電連接。另外， 利用焊錫等使設置在傳聲器單元1的蓋體20的上表面20a上的焊接部觀與設置在安裝基 板51的下表面51a上的連接接片M電連接。該焊接部觀與連接接片M之間的焊錫連接 用於防止由於在安裝基板51與傳聲器單元1之間形成的間隙而發生漏音。另外，在圖8B的結構中，傳聲器單元1的兩個聲孔21、22分別與設置在安裝基板 51上的貫通孔51c連通。並且，該貫通孔51c與設置在安裝基板51的上側的彈性體53的 貫通孔53a連通，並且，彈性體53的貫通孔53a與語音輸入裝置的外殼上部50的導入孔 50a連通。由此，傳聲器單元1的兩個聲孔21、22分別與外部連通。另外，因為與圖8A的情況同樣的理由配置有彈性體53。另外，在該結構中，不使用 設置在傳聲器單元1的槽形成構件30的下表面30b上的外部連接用電極3 32d。以上所示的傳聲器單元1表示本發明的實施方式的一例，本發明的適用範圍並不 限定於以上所示的實施方式。即，在不脫離本發明的目的的範圍內，可以對以上所示的實施 方式進行各種變更。例如，以上所示的傳聲器單元1中的外部連接用電極27a 27d、32a 32d的數 目是一個例子，外部連接用電極的數目可以根據其需要而增減。另外，對於外部連接用電極 的位置而言，在本實施方式的傳聲器單元1中，無論在框體的上表面還是框體的下表面外 部連接用電極都配置在長度方向的中央部附近，但也可以配置在端部附近。另外，對於外 部連接用電極的位置而言，也可以使在框體上表面及下表面設置的位置為不同的位置(例 如，使上表面為中央附近，使下表面為端部附近等)。另外，在以上所示的實施方式中，傳聲器單元是基於施加到振動板的兩面的聲壓 的差來將聲信號變換為電信號的差動傳聲器。但是，本發明不限於差動傳聲器，也能夠適用 如圖9所示的結構的傳聲器單元。在圖9所示的傳聲器單元60中，在傳聲器基板61的上表面裝載有MEMS晶片 11 (電聲變換部)及ASIC12。並且，該傳聲器基板61的上表面覆蓋具有一個聲孔63的蓋 體62，從而形成容納MEMS晶片11及ASIC12的容納空間。MEMS晶片11的振動板112僅通 過從聲孔63經由容納空間到達振動板112的上表面11 的聲道的聲波而振動，聲波不從 振動板112的下表面11 入射。在傳聲器單元60中，在蓋體62的上表面62a (蓋體62的與傳聲器基板61相對的 面的背面)及傳聲器基板61的下表面61a (傳聲器基板61的覆蓋蓋體62的面的背面)上 形成具有相同功能的外部連接用電極64。另外，在蓋體62的上表面6 上以圍繞聲孔63 的方式形成有能夠焊錫連接的焊接部觀。由此，與以上說明的傳聲器單元1同樣地，成為能 夠裝載在語音輸入裝置的安裝基板的上表面一側的結構，並且成為也能夠裝載在安裝基板 的下表面一側的結構。即，生產傳聲器單元60就是生產與兩種傳聲器單元相當的傳聲器單 元，因此能夠降低傳聲器單元的製造成本。另外，在以上所示的實施方式的情況下，在將傳聲器單元1安裝在例如行動電話 等的語音輸入裝置中時，存在未使用一側的外部連接用電極與語音輸入裝置內的其他的元 件接觸而發生短路從而元件發生破損或進行錯誤動作的可能性。另外，存在靜電進入到未 使用一側的外部連接用電極而使ASIC12等的內部電路破損或引起錯誤動作的可能性。為 了防止此種情況，也可以採用如下結構。
即，例如，在決定將傳聲器單元1裝載在安裝基板的上表面一側還是下表面一側 的階段，可以以非導電性的絕緣材料覆蓋未使用一側的外部連接用電極。在絕緣材料中可 以使用例如抗蝕膜或絕緣帶(環氧樹脂或聚醯亞胺樹脂制等)等。另外，優選在傳聲器單元 1的上表面一側的外部連接用電極27為未使用一側的電極時，也用絕緣材覆蓋焊接部觀。另外，作為防止上述情況的其他的結構，例如，可以如圖IOA及圖IOB所示，在使 外部連接用電極27、32和ASIC12電連接的布線的至少一部分上設置切斷部70。如果這樣 構成傳聲器單元1，則在決定傳聲器單元1裝載在安裝基板的上表面一側還是下表面一側 的階段，能夠簡單地切斷未使用一側的外部連接用電極(在圖IOA中也包含焊接部觀)與 ASIC12之間的電連接。作為利用切斷部70的切斷方法可列舉出例如雷射切割(laser cut) 或刳刨(router)加工等。另外，圖IOA是從上表面一側觀察形成切斷部70的傳聲器單元1的概略俯視圖， 圖IOB是從下表面一側觀察形成切斷部70的傳聲器單元1的概略俯視圖。在圖IOA中，為 了容易理解，在下部示出了通過切斷部70進行了切斷的狀態。另外，在以上所示的實施方式中，MEMS晶片11和ASIC12使用不同的晶片構成，但 裝載在ASIC12上的集成電路也可以整體形成在用於形成MEMS晶片11的矽基板上。另外，在以上所示的實施方式中，將聲壓變換為電信號的電聲變換部是利用半導 體製造技術形成的MEMS晶片11，但並不限定於此。例如，可以是電聲變換部使用駐極體膜 的電容傳聲器等。另外，在以上的實施方式中，作為傳聲器單元具有的電聲變換部(與本實施方式 的MEMS晶片11相當)的結構，採用了所謂的電容式傳聲器。但是，本發明也能夠適用於採 用了電容式傳聲器以外的結構的傳聲器單元中。在採用了例如電動式(dynamic)、電磁式 (magnetic)或壓電式等的傳聲器等的傳聲器單元中也能夠適用本發明。另外，傳聲器單元的形狀並不限定於本實施方式的形狀，當然能夠變更為各種形 狀。本發明的傳聲器單元，適合於例如行動電話、步話機等語音通信設備，或採用了對 所輸入的語音進行分析的技術的語音處理系統(語音認證系統、語音識別系統、指令生成 系統、電子辭典、翻譯機及語音輸入方式的遠程控制器等)、或者錄音設備及放大系統(擴 音器)、傳聲器系統等。
權利要求
1.一種傳聲器單元，具有電聲變換部，其具有根據聲壓而進行位移的振動板，並且所述電聲變換部將聲信號變 換為電信號；框體，其形成有容納所述電聲變換部的容納空間以及將外部的聲音從聲孔導入到所述 振動板的聲道；其特徵在於，在所述框體的形成有所述聲孔的第一外面以及所述框體的位於與所述第一外面相反 一側的第二外面上，形成具有相同功能的外部連接用電極。
2.根據權利要求1所述的傳聲器單元，其特徵在於，所述框體具有基板，其裝載所述電聲變換部；蓋體，其具有所述聲孔並且所述蓋體被 所述基板覆蓋從而形成所述容納空間；所述第一外面是所述蓋體的與所述基板相對的面的背面； 所述第二外面是所述基板的覆蓋所述蓋體的面的背面。
3.根據權利要求1所述的傳聲器單元，其特徵在於， 所述聲孔具有第一聲孔和第二聲孔這兩個聲孔；所述框體具有基板，其裝載所述電聲變換部；蓋體，其具有與所述第一聲孔連通的第 一空間以及與所述第二聲孔連通的第二空間，並且所述蓋體被所述基板覆蓋，從而所述第 一空間形成所述容納空間；槽形成構件，其配置在所述基板的配置有所述蓋體的一側的相 反側並且形成有槽；在所述基板上形成有第一貫通孔，其設置為與所述振動板相對；第二貫通孔，其與所 述第一貫通孔分開設置；所述聲道具有第一聲道，其從所述第一聲孔經由所述容納空間到達所述振動板的一 側的面；第二聲道，其從所述第二聲孔依次經由所述第二空間、所述第二貫通孔、所述槽及 所述第一貫通孔到達所述振動板的另一側的面；所述第一外面是所述蓋體的與所述基板相對的面的背面； 所述第二外面是所述槽形成構件的與所述基板相對的面的背面。
4.根據權利要求2或3所述的傳聲器單元，其特徵在於， 所述蓋體和所述基板由同一材料形成。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的傳聲器單元，其特徵在於，在所述第一外面上以圍繞所述聲孔的方式形成能夠進行焊接的接合部。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的傳聲器單元，其特徵在於，設置有切斷部，該切 斷部用於切斷未使用一側的所述外部連接用電極的電連接。
全文摘要
本發明的傳聲器單元具有電聲變換部，其具有根據聲壓而進行位移的振動板，並且所述電聲變換部將聲信號變換為電信號；框體，其形成有容納所述電聲變換部的容納空間以及將外部的聲音從聲孔導入到振動板的聲道。在所述框體的形成有聲孔的第一外面以及所述框體的位於第一外面的相反一側的第二外面上，形成具有相同功能的外部連接用電極。
文檔編號H04R1/06GK102088647SQ201010563339
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月25日 優先權日2009年11月26日
發明者堀邊隆介, 梅田修志, 豬田嶽司, 田中史記 申請人:船井電機株式會社