特許 7604751 音響パッケージ構造及びカバー構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】音響パッケージ構造及びカバー構造

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/24 20060101AFI20241217BHJP

【ＦＩ】

H04R1/24 A

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2023111048

(22)【出願日】2023-07-05

(65)【公開番号】P2024114576

(43)【公開日】2024-08-23

【審査請求日】2023-07-05

(31)【優先権主張番号】63/444,577

(32)【優先日】2023-02-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18/335,159

(32)【優先日】2023-06-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】521287935

【氏名又は名称】エクスメムス ラブズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】陳 昭瑜

(72)【発明者】

【氏名】陳 文健

(72)【発明者】

【氏名】羅 烱成

(72)【発明者】

【氏名】▲温▼ 海宏

【審査官】▲徳▼田 賢二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１８７１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２４３４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音響パッケージ構造であって、
基板と、
前記基板上に配置されるカバー構造であって、該カバー構造は複数の第１の開口を有する、カバー構造と、
前記基板と前記カバー構造との間に配置される音響チップで、該音響チップは膜を含む、音響チップと、
を含み、
前記音響パッケージ構造に配置される前の前記音響チップの膜の第１の周波数応答において、第１の周波数は前記膜の最小共振周波数であり、
前記音響パッケージ構造に配置された後の前記音響チップの膜の第２の周波数応答において、第２の周波数は前記膜の最小共振周波数であり、
前記音響パッケージ構造に配置する前の前記音響チップの膜の第１の周波数応答において、第１のピーク値は前記膜の最小共振ピークのピーク値であり、
前記音響パッケージ構造に配置した後の前記音響チップの膜の第２の周波数応答において、第２のピーク値は前記膜の最小共振ピークのピーク値であり、
前記第１の周波数は前記第２の周波数よりも大きく、前記第１のピーク値は前記第２のピーク値よりも大きく、
前記膜の最小共振周波数及び最小共振ピークのピーク値は、前記第１の開口の総面積が小さくなるについて小さくなる、
音響パッケージ構造。

【請求項2】

前記第１の周波数と前記第２の周波数との差は１０００Ｈｚ以上である、請求項１に記載の音響パッケージ構造。

【請求項3】

前記複数の第１の開口のうちの１つは上から見た場合に前記カバー構造の中心に位置する、請求項１に記載の音響パッケージ構造。

【請求項4】

前記複数の第１の開口のうちの１つは、前記基板の法線方向における前記膜の中心に対応する、請求項１に記載の音響パッケージ構造。

【請求項5】

前記複数の第１の開口のうちの１つの上から見た場合のパターンは六角形又は円である、請求項１に記載の音響パッケージ構造。

【請求項6】

前記カバー構造は上部と、該上部に接続される少なくとも１つの側壁部とを含み、該上部は前記複数の第１の開口を有する、請求項１に記載の音響パッケージ構造。

【請求項7】

前記音響チップの膜に関連する音響波は、前記カバー構造の複数の第１の開口を通過する、請求項１に記載の音響パッケージ構造。

【請求項8】

前記膜は音響変換を行うように構成されている、請求項１に記載の音響パッケージ構造。

【請求項9】

前記膜は音響波を生成する、請求項８に記載の音響パッケージ構造。

【請求項10】

前記音響チップはＭＥＭＳチップである、請求項１に記載の音響パッケージ構造。

【請求項11】

音響パッケージ構造の基板上に配置されるカバー構造であって、当該カバー構造は、
当該カバー構造に形成される複数の第１の開口を含み、
前記音響パッケージ構造は、前記基板上に配置される音響チップを含み、該音響チップは膜を含み、
前記音響パッケージ構造に配置される前の前記音響チップの膜の第１の周波数応答において、第１の周波数は前記膜の最小共振周波数であり、
前記音響パッケージ構造に配置された後の前記音響チップの膜の第２の周波数応答において、第２の周波数は前記膜の最小共振周波数であり、
前記音響パッケージ構造に配置する前の前記音響チップの膜の第１の周波数応答において、第１のピーク値は前記膜の最小共振ピークのピーク値であり、
前記音響パッケージ構造に配置した後の前記音響チップの膜の第２の周波数応答において、第２のピーク値は前記膜の最小共振ピークのピーク値であり、
前記第１の周波数は前記第２の周波数よりも大きく、前記第１のピーク値は前記第２のピーク値よりも大きく、
前記膜の最小共振周波数及び最小共振ピークのピーク値は、前記第１の開口の総面積が小さくなるについて小さくなる、カバー構造。

【請求項12】

前記音響チップはＭＥＭＳチップである、請求項１１に記載のカバー構造。

【請求項13】

前記複数の第１の開口のうちの１つは、前記基板の法線方向における前記膜の中心に対応する、請求項１１に記載のカバー構造。

【請求項14】

前記複数の第１の開口のうちの１つは上から見た場合に前記カバー構造の中心に位置する、請求項１１に記載のカバー構造。

【請求項15】

前記複数の第１の開口のうちの１つの上から見たパターンは六角形又は円である、請求項１１に記載のカバー構造。

【請求項16】

前記カバー構造は、上部と、該上部に接続される少なくとも１つの側壁部とを含み、該上部は前記複数の第１の開口を有する、請求項１１に記載のカバー構造。

【請求項17】

音響チップの膜に関連する音響波は、前記カバー構造の複数の第１の開口を通過する、請求項１１に記載のカバー構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、音響パッケージ構造及びカバー構造に関し、より具体的には保護効果が高く、音響抵抗が低い音響パッケージ構造及び被覆構造に関する。

【背景技術】

【0002】

音響ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）構造等の音響部品は、それらの小型であることから様々な電子機器に幅広く利用できるため、近年急速に発展している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１０００３３号明細書

【文献】米国特許第１１３５０２１７号明細書

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００１８２１８号明細書

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１２１４４９号明細書

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１２１４５０号明細書

【0004】

しかしながら、音響部品はそれらが小型であり、構造が脆弱なため保護する必要である。したがって、音響部品を保護するためのパッケージ構造を提供する必要がある。

【発明の概要】

【0005】

したがって、本発明の主たる目的は、複数の第１の開口を有するカバー構造を含む音響パッケージ構造を提供し、音響チップに対する保護効果を高め、カバー構造の音響抵抗を低減することである。本発明は関連するカバー構造も提供する。

【0006】

本発明の一実施形態は、基板、カバー構造及び音響チップを含む音響パッケージ構造を提供する。カバー構造は基板上に配置され、複数の第１の開口を有する。音響チップは基板とカバー構造との間に配置され、音響チップは膜を含む。

【0007】

本発明の別の実施形態は、音響パッケージ構造の基板上に配置されるか又は配置されるべきカバー構造を提供する。カバー構造は、カバー構造に形成された複数の第１の開口を含む。

【0008】

本発明のこれらの及び他の目的は、様々な図及び図面に示される好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後に、当業者にとって間違いなく明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る音響パッケージ構造を示す概略図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係る音響パッケージ構造を示す断面図の概略図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係る、音響パッケージ構造における音響チップの膜の２つの周波数応答を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

当業者に本発明をよりよく理解できるように、好ましい実施形態及び主要な構成要素の典型的な材料又は範囲パラメータを以下で詳細に説明する。本発明のこれらの好ましい実施形態は、実現すべき内容及び効果を詳しく説明するために、番号付きの要素を用いて添付の図面に図示されている。なお、図面は、簡略化された概略図であり、主要な構成要素の材料及びパラメータ範囲は、現在の技術に基づいて例示されているため、本発明に関連する構成要素及び組み合わせのみを示し、本発明の基本構造、実施又は動作方法についてのより明確な説明を提供する。構成要素は実際にはより複雑であることがあり、用いられるパラメータの範囲又は材料は、将来の技術の進歩に応じて進化し得る。加えて、説明を容易にするために、図面に示す構成要素は、実際の数、形状及び寸法を表していない場合があり、詳細は設計要件にしたがって調整され得る。

【0011】

以下の説明及び特許請求の範囲において、「含む」、「含まれる」及び「有する」という用語は、オープンエンドな意味で用いられているため、「限定されないが含む」を意味すると解釈すべきである。そのため、本発明の説明で「含む」、「含まれる」及び／又は「有する」という用語が用いられている場合、対応する特徴、領域、ステップ、動作及び/又は構成要素が存在することを示すが、対応する特徴、領域、ステップ、動作及び/又は構成要素が１つ又は複数存在することに限定されない。

【0012】

以下の説明及び特許請求の範囲において、構成要素又は層が別の構成要素又は層に「接続されている」と言及されている場合、この別の構成要素又は層に直接接続することができるか又は介在する構成要素又は層が存在してもよい。対照的に、構成要素が別の構成要素又は層に「直接接続されている」と言及されている場合、介在する構成要素又は層は存在しない。

【0013】

以下の説明及び特許請求の範囲において、「構成要素Ａ１がＢ１により/から形成される」場合、構成要素Ａ１の形成にＢ１が存在するか又は構成要素Ａ１の形成にＢ１が用いられ、構成要素Ａ１の形成には１つ又は複数の他の特徴、領域、ステップ、動作及び/又は構成要素の存在及び使用は除外されない。

【0014】

以下の説明及び特許請求の範囲において、「実質的に」という用語は概して小さな偏差が存在し得るか又は存在しないことを意味する。例えば、「実質的に平行」及び「実質的に沿って」という用語は、２つの構成要素の間の角度が特定の角度閾値以下であることを意味し、例えば、１０度、５度、３度又は１度である。例えば、「実質的に整列している」という用語は、２つの構成要素の間の偏差が特定の差異閾値以下であることを意味し、例えば、２μｍ又は１μｍである。例えば、「実質的に同じ」という用語は、偏差が所与の値又は範囲の例えば１０％以内であるか又は所与の値又は範囲の５％、３％、２％、１％又は０.５％以内であることを意味する。

【0015】

以下の説明及び特許請求の範囲において、「水平方向」という用語は水平面に平行な方向を概して意味し、「水平面」という用語は、図面において方向Ｘ及び方向Ｙ（すなわち、本発明の方向Ｘ及び方向Ｙを水平方向とみなしてもよい）に平行な面を意味し、「垂直方向」という用語は方向Ｚに平行で且つ図面における水平方向に垂直な方向を概して意味し、方向Ｘ、方向Ｙ及び方向Ｚは互いに垂直である。以下の説明及び請求請求の範囲において、「上面図」という用語は、１つの垂直方向に沿って見た視聴結果を概して意味し、「断面図」という用語は、水平方向に沿って垂直方向に切断された構造を見た視聴結果を概して意味する。

【0016】

第１、第２、第３等の用語は、多様な構成要素を説明するために用いられ得るが、そのような構成要素は用語によって限定されない。用語は、本明細書においてある構成要素を他の構成要素から区別するためにのみに用いられ、本明細書に記載がない場合、該用語は製造の順序には関係しない。特許請求の範囲では同じ用語を用いないかもしれないが、要素がクレームされている順序に関して、第１、第２、第３等の用語が用いられ得る。したがって、以下の説明では、第１の構成要素は特許請求の範囲における第２の構成要素であり得る。

【0017】

なお、以下で説明する異なる実施形態における技術的特徴は、本発明の精神を逸脱することなく、他の実施形態を構成するために互いに置換、再結合又は混合することができる。

【0018】

図１及び図２を参照して、図１は本発明の実施形態に係る音響パッケージ構造を示す概略図であり、図２は本発明の実施形態に係る音響パッケージ構造を示す断面図の概略図である。図１及び図２に示すように、音響パッケージ構造１００は音響チップ１２０を含む。音響チップ１２０は、音響波（例えば、音響チップ１２０は音響波を生成若しくは音響波を受信するか又は音響チップ１２０は音響波が通過する経路であり得る）に関連し得る及び/又は音響チップ１２０は、音響チップ１２０を含む音響デバイスを用いるユーザの体験を高め、音波は音波又は超音波であり得る。音響チップ１２０は信号によって制御され得るか又は音響波に従って信号を生成し、その信号は電気信号又は他の適切な種類の信号であり得る。

【0019】

一部の実施形態では、音響チップ１２０は音響変換を行うように構成された音響変換器を含んでもよく、その音響変換は、信号（例えば、電気信号）を音響波に変換し得るか又は音響波を他の適切な種類の信号（例えば電気信号）に変換し得る。例えば、音響変換器は、電気信号を音波に変換するために、限定されないが音を発生させる部品、スピーカ、マイクロスピーカ又は他の適切なデバイスであり得る。例えば、音響変換器は、音響波を電気信号に変換するために、限定されないが、音響測定装置、音圧感知装置、マイクロフォン又は他の適切なデバイスであり得る。

【0020】

一部の実施形態では、音響チップ１２０は電気信号によって制御され得る。例えば、音響チップ１２０はベント装置を含み、ベント装置のベント開口のサイズは電気信号によって制御され得る。例えば、ベント装置は、音響装置（例えば、インイヤーイヤホン、オンイヤーイヤホン又はオーバーイヤーホン等）の動作の間に閉塞効果を抑制するように構成され得る。閉塞効果は、外耳道の容積が密閉され、ユーザ（すなわち、リスナー）に大きな音圧を知覚させることによるものである。場合によっては、ユーザが骨伝導音を生じさせる特定の動作（例えば、徒歩、ジョギング、会話、食事、音響トランスデューサへの接触等）を行い、外耳道に充填された音響装置を用いる間に閉塞効果が起こり、閉塞効果によってユーザには閉塞ノイズが聞こえるため、ユーザの聴取品質が低下する。そのため、ベント装置の存在により、ベント装置のベント開口を開いている場合に外耳道の容積が密閉されないため、閉塞効果が抑制され、音響装置の性能及び音響装置のユーザの体験を高められる。

【0021】

一部の実施形態では、音響チップ１２０は、限定されないがＭＥＭＳ（微小電気機械システム）チップであり得る。すなわち、音響チップ１２０における上記の構成要素（例えば、音響トランスデューサ、ベント装置又は音響に関連する他の適切な構成部品）は、限定されないが、半導体プロセスによって形成されるＭＥＭＳ構造であり得る。

【0022】

以下では、例えば、音響チップ１２０は、限定されないが、電気信号を音響波に変換するように構成された音響トランスデューサを含み得る（すなわち、音響チップ１２０は音響波を生成させるために音響変換を行い得る）。

【0023】

図２に示すように、音響チップ１２０は、アンカー構造１２６と、アンカー構造１２６によって固定された膜１２２とを含む。膜１２２及びアンカー構造１２６は、任意の適切な材料で作られ得る。例えば、膜１２２及びアンカー構造１２６は、限定されないが、シリコン（例えば、単結晶シリコン又は多結晶シリコン）、シリコン化合物（例えば、炭化ケイ素、酸化ケイ素）、ゲルマニウム、ゲルマニウム化合物、ガリウム、ガリウム化合物（例えば、窒化ガリウム又はヒ化ガリウム）又はそれらの組み合わせを個別に含み得る。一部の実施形態では、膜１２２及びアンカー構造１２６は同じ材料を有し得る。

【0024】

音響チップ１２０は例えば音響変換器を含むため、膜１２２は音響変換器に属し、膜１２２が音響波を生成するよう音響変換を行うために作動され得る。

【0025】

音響チップ１２０の動作では、膜１２２は動くように作動され、アンカー構造１２６は固定され得る。すなわち、アンカー構造１２６は、音響チップ１２０の動作の間に膜１２２に対する固定端（又は固定縁）であり得る。一部の実施形態では、膜１２２は、限定されないが上下に動かされ得る。本発明において、「上に動く」及び「下に動く」という用語は、膜１２２が実質的に方向Ｚに沿って動くことを表す。

【0026】

膜１２２は要件に基づいて設計され得る。図２では、膜１２２は、少なくとも１つのスリットＳＬによって分割された複数のフラップ１２２ｆを有し、フラップ１２２ｆは方向Ｚに動くように作動され得る。例えば、図２に示す膜１２２では、限定されないが、２つのフラップ１２２ｆが１つのスリットＳＬによって分割され得る。

【0027】

各音響チップ１２０によって生成される音響波の周波数範囲は、要求に基づいて設計され得る。例えば、音響チップ１２０の一実施形態は、限定されないが、人間の可聴周波数範囲（例えば、２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ）をカバーする周波数範囲の音響波を生成し得る。例えば、音響チップ１２０の別の実施形態は、限定されないが、音響チップ１２０が高周波音響ユニット（ツイータ）であり得るように、特定の周波数よりも高い周波数の音響波を生成し得る。例えば、音響チップ１２０の別の実施形態は、限定されないが、音響チップ１２０が低周波音響ユニット（ウーファ）であり得るように、特定の周波数よりも低い周波数の音響波を生成し得る。なお、特定の周波数は、限定されないが、８００Ｈｚ～４ｋＨｚの範囲の値（例えば、１.４４ｋＨｚ）であり得る。高周波サウンドユニット及び低周波サウンドユニットの詳細については、ここでは簡潔性のために説明しないため、出願人によって出願された米国出願番号第１７／１５３８４９号を参照されたい。

【0028】

音響チップ１２０の数は要件に基づいて設計され得る。例えば、図２では、音響パッケージ構造１００は、限定されないが、２つの音響チップ１２０を有し、２つの音響チップ１２０によって生成される音響波の周波数範囲は同じであっても異なっていてもよい。

【0029】

音響チップ１２０は任意の適切な構成要素を含み得る。図２に示すように、音響チップ１２０は、膜１２２に音響波を生成させるために膜１２２を作動させるように構成されたアクチュエータ１２４を含み得る。例えば、アクチュエータ１２４は、限定されないが、膜１２２上に配置され得る。

【0030】

膜１２２は任意の適切な作動方法により作動され得る。本発明では、アクチュエータ１２４は、方向（例えば、方向Ｚ）に沿った膜１２２の動きに対して単調な電気機械変換機能を有する。一部の実施形態では、アクチュエータ１２４は、限定されないが、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、ナノスケール静電駆動（ＮＥＤ）アクチュエータ、電磁アクチュエータ又は他の適切なアクチュエータを含み得る。例えば、一実施形態では、アクチュエータ１２４は圧電アクチュエータを含んでもよく、圧電アクチュエータは、２つの電極と、電極間に配置された圧電材料層（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、ＰＺＴ）を含み、圧電材料層は、限定されないが、電極によって受信された駆動信号（例えば、２つの電極間の駆動電圧差及び／又は駆動電圧）に基づいて膜１２２を作動させ得る。例えば、別の実施形態では、アクチュエータ１２４は電磁アクチュエータ（平面コイル等）を含み、電磁アクチュエータは、限定されないが、受信した駆動信号（例えば、駆動電流）及び磁場に基づいて膜１２２を作動させ得る（すなわち、膜１２２は電磁力によって作動され得る）。例えば、さらに別の実施形態では、アクチュエータ１２４は、静電アクチュエータ（導電プレート等）又はＮＥＤアクチュエータを含み、静電アクチュエータ又はＮＥＤアクチュエータは、限定されないが、受信した駆動信号（例えば駆動電圧）及び静電場に基づいて膜１２２を作動させ得る（すなわち、膜１２２は静電気力によって作動され得る）。

【0031】

図１及び図２に示すように、音響パッケージ構造１００は、基板１１０と、基板１１０上に配置されたカバー構造１３０とを含み、音響チップ１２０は、基板１１０とカバー構造１３０との間に配置されている。図２では、カバー構造１３０と音響チップ１２０との間に第１の空洞ＣＢ１が存在し、基板１１０と音響チップ１２０との間に第２の空洞ＣＢ２が存在する。例えば、音響パッケージ構造１００は図２で２つの音響チップ１２０を含むため、音響パッケージ構造１００は第１の空洞ＣＢ１及び第２の空洞ＣＢ２を有し、第１の空洞ＣＢ１はカバー構造１３０と２つの音響チップ１２０との間に存在し、第２の空洞ＣＢ２のうちの１つは基板１１０と一方の音響チップ１２０との間に存在し、第２の空洞ＣＢ２のうちの他方は基板１１０と他方の音響チップ１２０との間に存在する。

【0032】

基板１１０は要求に基づいて設計され得る。一部の実施形態では、基板１１０は、硬質であっても柔軟であってもよく、基板１１０は、シリコン、ゲルマニウム、ガラス、プラスチック、石英、サファイア、金属、ポリマー（例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））、任意の他の適切な材料又はそれらの組み合わせを含み得る。一例として、基板１１０は、限定されないが、ラミネート（例えば、銅張積層板、ＣＣＬ）を含む回路基板、ランドグリッドアレイ（ＬＧＡ）基板又は導電性材料を含む任意の他の適切な基板であり得る。図１及び図２に示すように、基板１１０の法線方向は、限定されないが、方向Ｚに対して平行であり得る。

【0033】

カバー構造１３０は要件に基づいて設計することができる。本発明では、カバー構造１３０は、（図２に示すように）一重構造であり得るか又は複数のサブ構造で（例えば、カバー構造１３０は複数のボードで構成され得る）構成され得る。カバー構造１３０は、限定されないが、金属、ガラス、シリコン、ゲルマニウム、プラスチック、ポリマー又はそれらの組み合わせ等の任意の適切な材料を含み得る。

【0034】

図１及び図２に示すように、カバー構造１３０は、カバー構造１３０の断面図がＵ字状になり得る（例えば、図２）ように上部１３２と、上部１３２に接続された少なくとも１つの側壁部１３４を含み得る。図１及び図２では、限定されないが、上部１３２の法線方向は方向Ｚと平行であり、側壁部１３４の法線方向は方向Ｚに対して垂直であり得る。

【0035】

音響パッケージ構造１００は、第１の空洞ＣＢ１及び/又は第２の空洞ＣＢ２が音響パッケージ構造１００の外部に接続されるように、少なくとも１つの開口を含む。図１及び図２に示すように、カバー構造１３０は、音響チップ１２０の膜１２２に関連する音響波がカバー構造１３０の第１の開口１３０ａを通過するように、第１の空洞ＣＢ１に接続された複数の第１の開口１３０ａを有する。

【0036】

本発明では、第１の開口１３０ａは、カバー構造１３０の上部１３２及び／又は側壁部１３４に形成され得る。例えば、図１及び図２に示すように、上部１３２は、限定されないが、全ての第１の開口１３０ａを有し得る。

【0037】

本発明では、第１の開口１３０ａは要件に基づいて設計され得る。例えば、第１の開口１３０ａは、限定されないが、方向Ｘに沿って延びる複数の列及び／又は方向Ｙに沿って延びる複数の行に配置され得る。例えば、第１の開口１３０ａは、限定されないが、アレイ状に配置され得る。例えば、第１の開口１３０ａの上から見たパターンは、六角形、円又は他の適切な形状であり得る。

【0038】

一部の実施形態では、第１の開口１３０ａのうちの１つは、音響効果が最も大きい音響パッケージ構造１００の領域に対応し得る。例えば、この領域は、限定されないが、音圧レベル（ＳＰＬ）が最も高い音響波を生成し得るか又は音響波の感度が最も高いか又は最大の気流がこの領域を通過し得る。一実施形態では、図１及び図２に示すように、第１の開口１３０ａのうちの１つは、限定されないが、上面図においてカバー構造１３０の中心に位置し得る。別の実施形態では（図示せず）、第１の開口１３０ａのうちの１つは、限定されないが、基板１１０の法線方向（すなわち、方向Ｚ）において膜１２２の中心に対応し得る。

【0039】

本発明では、第１の開口１３０ａのサイズは、要件に基づいて設計され得る。一部の実施形態では、第１の開口１３０ａは、小さいか又は著しく小さい。一部の実施形態では、第１の開口１３０ａのサイズは、限定されないが、カバー構造１３０の上部１３２の１０％、５％、３％又は１％未満であり得る。

【0040】

本発明では、カバー構造１３０は複数の第１の開口１３０ａを有するため、本発明のカバー構造１３０は、１つの大きな開口を有する従来のカバー構造よりも、音響チップ１２０に対して高い物理的保護効果を提供し得る（例えば、従来の大きない開口のサイズは従来のカバー構造の上部の半分より大きく、本発明の第１の開口１３０ａは従来の大きな開口よりもはるかに小さい）。例えば、本発明のカバー構造１３０は、限定されないが、音響パッケージ構造１００をその後に使用（例えば、音響チップ１２０の動作、音響装置に音響パッケージ構造１００を配置するプロセス及び／又は他の適切な用途）の間に音響チップ１２０を保護して、音響パッケージ構造１００の歩留まり率及び音響デバイスの歩留まり率を高めることができる。さらに、外部の物体（例えば、塵、粒子、鋭利な物体等）は、複数の第１の開口１３０ａを有するカバー構造１３０の存在により、音響パッケージ構造１００に入りにくい。

【0041】

さらに、カバー構造１３０の音響抵抗は、第１の開口１３０ａの総面積に関係する（すなわち、第１の開口１３０ａの総面積が大きくなるほど音響抵抗が小さくなる）。そのため、カバー構造１３０の音響抵抗は、第１の開口１３０ａの数を増やすことにより及び／又は第１の開口１３０ａのサイズを大きくすることにより減らされ得る。その結果、カバー構造１３０は音響チップ１２０に対する高い保護効果及び低い音響抵抗を提供し得る。

【0042】

図２に示すように、基板１１０は少なくとも１つの第２の開口１１０ａを有する。図２では、第２の開口１１０ａは１つの第２の空洞ＣＢ２に接続され得る。例えば、基板１１０は、限定されないが、２つの第２の空洞ＣＢ２にそれぞれ接続された２つの第２の開口１１０ａを有する。

【0043】

図３を参照して、図３は、本発明の実施形態に係る音響パッケージ構造における音響チップの膜の２つの周波数応答を示す概略図である。図３において、第１の周波数応答は、第１の音響パッケージ構造における音響チップ１２０の膜１２２の周波数応答であり、第２の周波数応答は、第２の音響パッケージ構造における音響チップ１２０の膜１２２の周波数応答であり、第１の音響パッケージ構造の第１のカバー構造の第１の開口１３０ａの総面積は、第２の音響パッケージ構造の第２のカバー構造の第１の開口１３０ａの総面積よりも大きい。例えば、図３では、第２の音響パッケージ構造の第１の開口１３０ａの総面積に対する第１の音響パッケージ構造の第１の開口１３０ａの総面積の比は、限定されないが、１５０～１７０の範囲であり得る。

【0044】

図３に示すように、第１の周波数応答では、第１の音響パッケージ構造の膜１２２の最小共振ピークＰ１は、第１の周波数ＲＦ１（すなわち、第１の周波数ＲＦ１は、第１の音響パッケージ構造における膜１２２の最小共振周波数）で発生し、第１のピーク値（すなわち、ＳＰＬ）を有する。図３に示すように、第２の周波数応答では、第２の音響パッケージ構造の膜１２２の最小共振ピークＰ２は、第２の周波数ＲＦ２（すなわち、第２の周波数ＲＦ２は、第２の音響パッケージ構造における膜１２２の最小共振周波数）で発生し、第２のピーク値（すなわち、ＳＰＬ）を有する。

【0045】

図３において、第１の周波数ＲＦ１は第２の周波数ＲＦ２より大きく、第１のピーク値は第２のピーク値より大きい。すなわち、音響パッケージ構造１００では、第１の開口１３０ａの総面積が小さくなるにつれて、膜１２２の最小共振周波数及び膜１２２の最小共振ピークのピーク値が小さくなる。一部の実施形態では、第１の周波数ＲＦ１と第２の周波数ＲＦ２との差は、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、５０００Ｈｚ又は他の適切な値以上であり得る。例えば、図３では、第１の周波数ＲＦ１と第２の周波数ＲＦ２との差は、限定されないが、約６０００Ｈｚであり得る。そのため、音響パッケージ構造１００では、第１の開口１３０ａの総面積を調整することにより、膜１２２の最小共振周波数及び膜１２２の最小共振ピークのピーク値が変更され得る。

【0046】

一部の実施形態では、第１の音響パッケージ構造において、第１の開口１３０ａの総面積は、音響チップ１２０の膜１２２の総面積よりも大きいか、等しいか又は同様であり得る。したがって、音響パッケージ構造１００に配置する前の音響チップ１２０の膜１２２の最小共振周波数及び最小共振ピークのピーク値は、それぞれ第１の周波数ＲＦ１及び第１の周波数応答における第１のピーク値と等しいか又は同様であり得る。したがって、一部の実施形態では、音響パッケージ構造１００に配置する前の音響チップ１２０の膜１２２の最小共振周波数は、音響パッケージ構造１００に配置した後の音響チップ１２０の膜１２２の最小共振周波数よりも大きくてもよい（例えば、この差は、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、５０００Ｈｚ又はカバー構造１３０の第１の開口１３０ａの総面積に基づく他の適切な値以上であり得る）。一部の実施形態では、音響パッケージ構造１００に配置される前の音響チップ１２０の膜１２２の最小共振ピークのピーク値は、音響パッケージ構造１００に配置された後の音響チップ１２０の膜１２２の最小共振ピークのピーク値よりも大きくてよい（例えば、この差は、カバー構造１３０の第１の開口１３０ａの総面積に関連する）。

【0047】

要約すると、本発明のカバー構造は複数の第１の開口を有するため、カバー構造は音響チップに対する高い保護効果及び低い音響抵抗を提供し、音響パッケージ構造における音響チップの膜の最小共振周波数及び最小共振ピークのピーク値は要求に基づいて調整され得る。

【0048】

当業者であれば、本発明の教示を保持しながら、装置及び方法に多くの修正及び変更がなされ得ることを容易に理解するであろう。したがって、上記の開示は、添付の請求請求の範囲の内容及び範囲によってのみ制限されるものと解釈すべきである。

【図1】

【図2】

【図3】