CN101312601A - 驻极体电容传声器 - Google Patents

Abstract

本发明提供能使安装ECM的电子设备薄型化的ECM。该ECM具备依次层叠的电路基板(2)、隔离物(8；8，9)、振动膜(7)、覆盖它们的杯状屏蔽壳(85)。从电路基板(2)的外侧面形成贯通上述隔离物的声音孔(10a)，连通在上述振动膜与屏蔽壳的端壁之间形成的空间、和该驻极体电容传声器的外部。

Description

驻极体电容传声器

本申请基于2007年5月22日提交的在先的日本专利申请No.2007-135635并要求其为优先权，在此引入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种驻极体电容传声器。

背景技术

近年，作为广泛应用于便携电话机、摄影机、数字照相机等电子设备的小型高性能的传声器，驻极体电容传声器(Electret CondenserMicrophone，以下略记为ECM)被广泛应用。电子设备要求小型化和薄型化，安装在该电子设备中的驻极体电容传声器需要满足这种要求。

特开2003-78997号公开了如图8所示的ECM80。该ECM构成为依次重叠电路基板2、第1隔离物8、驻极体基板3、第2隔离物9、具备导电性的支撑框6a的振动膜单元6，并收纳到金属制的屏蔽壳85内。上述驻极体基板3具有：具备通气孔3b的绝缘基板3a；和其间隔着电极膜4设置在绝缘基板3a上的驻极体层5。在电路基板2的一面上，设置了将该ECM连接到电子设备的主电路基板也就是母板100的输出电极2b，在另一面上隔着连接电极2a安装集成电路等的电子元件11、12，第1隔离物8包围电子部件11、12。在屏蔽壳85中，在与振动膜单元6的振动板7对置的位置上设置了声音孔10a。

在该ECM80中，由振动膜7和驻极体层5形成电容器，如果由于通过声音孔10a输入的声音输入信号Ps的空气振动而使振动膜7变位，那么该电容器的静电电容变位，将其作为电信号经由连接了振动膜7及驻极体层5和电路基板2的各连接导线(省略图示)导入电路基板2，由集成电路处理后利用输出电极2b，输出到安装了该ECM的便携电话机等电子设备的母板100。

在将该ECM80例如安装在便携电话机中的情况下，需要使声音孔10a(未图示)靠近便携电话机的外壳(或壳体)中设置了声音取入开口的外壳壁而安装在母板上。另一方面，在设置了声音取入开口的外壳壁面上，有设置数字输入键、功能键等而作为键区(key pad)发挥功能的情况。在这种情况下，由于在面向该外壳壁的母板的面上，要装上与该外壳外面的键区的操作联动的薄片开关(sheet switch)等的薄型部件，因此在面向该外壳壁的母板的面上，有时不能确保ECM的厚度所需的空间。在这种情况下，在将ECM搭载到母板上时，ECM必须安装在与跟该外壳壁对置的面相反一侧的面上。也就是说，在母板的一面上设置ECM80，在另一面上设置例如像薄片开关那样的薄型部件。

特开2005-192180号公开了图9所示的ECM。该ECM90与图8中所示的ECM80的不同之处在于，不是在屏蔽壳95中，而是在电路基板2的中央形成声音孔2c，与此相应，按照电路基板2、第1隔离物8、振动膜单元6、第2隔离物9、驻极体基板3、第3隔离物13的顺序层叠并收纳到屏蔽壳85内。

在该ECM90中，与上述的ECM80不同，在搭载到母板上的情况下，能在母板上的与搭载薄片开关等键操作所必需的薄型部件的面相反一侧的面上搭载该ECM90，能将母板靠近在便携电话机等设备中设置了声音取入开口的外壳壁而设定。也就是说，在这种情况下，由于没有必要在母板和上述外壳壁之间设定ECM90，因此与使用ECM80的情况相比能使便携电话机等设备变薄。

但是，在该ECM90的情况下，将振动膜7及驻极体层5分别连接到电路基板2上的连接导线(省略图示)的布线变复杂。也就是说，由于振动膜7在表面具备导电膜，而且振动膜支撑框6a也具备导电性，因此连接驻极体层5和电路基板2的导电线必须与位于它们中间的振动膜7及振动膜支撑框6a绝缘来布线，其操作复杂且成本变高。

发明内容

本发明的目的在于提供从安装ECM的便携电话机等电子设备的薄型化这一观点改良的ECM。

本发明应用于一种驻极体电容传声器，具有：电路基板(2)，该电路基板具备外侧面、内侧面、以及在上述外侧面和内侧面之间的周边面，并且还具备在上述内侧面上安装的至少一个电子部件(在以下所述的实施例中以附图标记11、12表示)。该驻极体电容传声器还具有：隔离物(8；8和9)，该隔离物层叠在该电路基板的内侧面上，并且该隔离物被设置成包围上述至少一个电子部件的周围；振动膜(7)，该振动膜层叠在上述隔离物上，并具备与上述电路基板的内侧面对置配置的第1面或下侧面和与第1面相反一侧的第2面或上侧面；壳体(85)，该壳体覆盖上述振动膜的第2面，以在该壳体的内侧面与该振动膜的第2面之间形成空间。根据本发明的驻极体电容传声器(10、20或70)还包括声音孔(10a)，该声音孔从上述电路基板(2)的外侧面延伸，贯通上述隔离物，与形成在上述振动膜的第2面和壳体的内侧面之间的空间和该驻极体电容传声器的外部空间连通。

具体来说，壳体(85)能形成为杯状，该杯状具备：具有与该振动膜的第2面隔开间隔对置配置的内侧面的端壁(85a)、和从该端壁面的周边延伸而延伸到上述电路基板的周边部的周壁。

作为更具体的例子，能具备驻极体基板(3)，该驻极体基板包括：固定在上述端壁的内侧面上的绝缘基板(3a)；在该绝缘基板上设置的电极(4)；以及驻极体层(5)，该驻极体层形成在该电极上并具有与上述振动膜的第2面对置配置的面。

此外，作为另一个具体例，能具备：

形成在上述端壁的内侧面上的电极(4)；以及驻极体层(5)，该驻极体层形成在该电极上并具有与上述振动膜的第2面对置配置的面。

作为又一个具体例，可以是：

具备配置在上述振动膜(7)和上述电路基板(2)之间的驻极体基板(3)，

上述隔离物包括第1隔离物(8)和第2隔离物(9)，

依次层叠上述电路基板(2)、第1隔离物(8)、驻极体基板(3)、第2隔离物(9)及振动膜(7)，上述声音孔贯通它们而形成。

下面结合附图说明本发明的实施例。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的ECM的断面图。

图2是构成图1的ECM的各元件的分解斜视图。

图3是表示将图1的ECM安装在便携电话机等电子设备的母板上的状态的断面图。

图4是将在制造多个图1的ECM的情况下使用的该ECM的各部件的集合部材按照其重叠的顺序表示的图。

图5是将图4所示的各集合部材重合时的斜视图。

图6a是分割图5中重合的部材而形成的、在一个ECM中使用的部件集合体的斜视图。

图6b是将图6a的部件集合体收纳到屏蔽壳中而完成的ECM10的斜视图。

图7是本发明的第二实施例的ECM的断面图。

图8是以往技术的ECM的断面图。

图9是其他的以往技术的ECM的断面图。

图10是本发明的第三实施例的ECM的断面图。

图11是表示将图10所示的ECM安装在便携电话机等的母板上的状态的断面图。

具体实施方式

首先，结合图1至图6说明本发明的第一实施例的ECM，与上述的图8及图9的ECM相同的结构要素附上相同的附图标记来说明。

本实施例的ECM构成为依次重叠电路基板2、隔离物8、具备导电性的振动膜支撑框6a的振动膜单元6、驻极体基板3，并收纳到金属制的屏蔽壳85内。上述驻极体基板3构成为在绝缘基板3a上隔着电极或电极膜4设置驻极体层5。在电路基板2的一面上，设置了连接到安装该ECM的便携电话机等电子设备的母板100的输出电极2b，在另一面上隔着各连接电极2a设置了集成电路等的电子元件11、12。上述隔离物8配置在电路基板2上，并设定为包围电子元件11、12。

上述振动膜单元6是在导电性的振动膜7的周边安装振动膜支撑框6a而形成，该振动膜支撑框6a是在绝缘部材的表面上设置金属膜而形成或由金属材料形成的。对振动膜单元6和金属制的屏蔽壳85进行了绝缘处理以防止彼此间的电接触。

在该ECM10中，配置在电路基板2中的声音孔10a贯通电路基板2而延伸，与振动膜的上侧面和屏蔽壳85的内侧面之间的空间、该ECM10的屏蔽壳的外部空间连通。在此，隔离物8和振动膜7分别具有开口8b和7a，并且在仰视图中观察时该开口8b和7a与电路基板2的声音孔10a重叠。

在与上述的ECM80、90比较时，不需要隔离物9、13，能将该ECM10变薄。此外，将驻极体基板3紧贴屏蔽壳85的端壁85a的内侧面，由此也可以设置变薄的驻极体基板3，且使其具有刚性。该结构能使绝缘基板3a减少厚度，因此能够使该ECM10更加薄型化。此外，可通过金属制的屏蔽壳85容易进行驻极体基板3的电极4和电路基板2的电连接，例如，可以利用以下方法：使驻极体基板3与屏蔽壳85的端壁85a的内侧面紧贴，在绝缘基板3a上设置用于电连接的通孔，同时屏蔽壳85的圆柱形的内侧面电连接到电路基板。并且，振动膜7的内侧面面对用于收纳设置在电路基板2上的电子元件11、12的宽的空隙，该空隙是利用配置在电路基板2上的隔离物8形成的，且该隔离物8具有用于收纳上述电子元件的开口8a。因此能确保振动膜7顺利地振动而无需设置在上述以往的ECM中在驻极体基板3中设置的贯通孔3b。

如图2所示，在电路基板2上设置了构成声音孔10a的圆形开口，在隔离物8上设置了用于收纳上述电路基板2的电子元件11、12的开口8a和与声音孔10a重叠的开口8b，此外，在振动膜单元6上设置了与声音孔10a重叠的开口7a。

如图3所示，ECM10是在使声音孔10a与母板100的声音孔100a邻接并匹配的状态下，将其输出电极2b焊接到主电路基板100上来安装的。

在该ECM10中，声音输入信号Ps通过主电路基板100的声音孔100a和ECM10的声音孔10a而输入，并导入振动膜7与在驻极体基板3中形成的驻极体层5之间的间隙。这样，振动膜7根据声音输入信号Ps振动，使得在驻极体基板3和振动膜7之间设置的电容发生变化，该变化作为电信号被导入电路基板2，由集成电路11处理后利用电路基板2的输出电极2b输出。

图4～图6表示ECM10的制造方法。

在图4中，2L、8L、6L、3L分别是将电路基板2、隔离物8、振动膜单元6、驻极体基板3分别在平面上排列成矩阵状并一体形成的电路基板集合体、隔离物集合体、振动膜单元集合体、驻极体基板集合体。

这些集合体2L、8L、6L、3L如图5所示，相互层叠并粘接来构成ECM集合体10L。

ECM集合体10L利用划片(dicing)等切断方法分割，构成如图6(a)所示的单个的ECM组件单元10b，并且如图6(b)所示，通过将每个ECM组件单元10b收纳到屏蔽壳85中来完成ECM10。

图7表示本发明的第二实施例的ECM20。该ECM20基本上与ECM10相同，但驻极体基板不使用绝缘基板3a，在屏蔽壳85的端壁85a上直接形成了电极层4和驻极体层5。由于该ECM20能比ECM10变得更薄，并且电极4和电路基板2的电连接也能直接利用屏蔽壳85进行，因此不需要在使用绝缘基板3a的情况下必需的通孔的形成等多余的工时。

图10及图11表示本发明的第三实施例的ECM70。

在该ECM70中，与上述以往的ECM80相同，构成为依次重叠电路基板2、隔离物8、驻极体基板3、隔离物9、振动膜单元6并收纳到金属制的屏蔽壳85内。但在该ECM70中，以与第一以及第二实施例相同的方式，声音孔10a设置在电路基板2中，与振动膜7的上侧面和屏蔽壳85的内侧面之间的空间连通。此外，为了使该声音孔10a与振动膜7的上面侧的空间连通，设置了隔离物13。因此，该ECM70与ECM80相比能使安装它的电子设备薄型化，并且与ECM90相比，对于电路基板2的驻极体基板3的电连接容易且能降低制造成本。

在上述各实施方式中主要示出了矩形形状的振动膜的示例，但不限于此，也能适用于以往的圆形或椭圆形等的振动膜。此外，示出了由振动膜支撑框6a兼有形成振动膜7的上侧面和驻极体层5之间的间隙作为用于导入声音输入信号Ps的空间的隔离物功能的结构，但不限于此，以适度调整振动膜7的上侧面和驻极体层5之间的间隙为目的，也可以在振动膜支撑框6a之上设置隔离物。配置在电路基板2中的声音孔在图示的例子中仅示出了一个，但也能配置多个声音孔，使得这些声音孔贯通振动膜7的外围部分而延伸。屏蔽壳示出了具有覆盖ECM整体的形状并具备屏蔽功能的金属制的屏蔽壳，但不限于此，只要具备在振动膜单元的上面侧形成空间的功能即可。此外，也能代替金属使用绝缘材料的盖体。振动膜在它被振动的范围内张开设置就可以，无需如图示的实施例那样在屏蔽壳的幅度整个区域内张开设置。因此，声音孔能不必贯通振动膜而设置。

Claims (8)

1.一种驻极体电容传声器，具有：

电路基板，该电路基板具备外侧面、内侧面、以及在上述外侧面和内侧面之间的周边面，在上述内侧面上安装了至少一个电子部件；

隔离物，该隔离物层叠在该电路基板的内侧面上，并包围上述至少一个电子部件的周围；

振动膜，该振动膜层叠在上述隔离物上，并具备与上述电路基板的内侧面对置配置的第1面和与第1面相反一侧的第2面；

壳体，该壳体覆盖上述振动膜的第2面，以在该壳体的内侧面与该振动膜的第2面之间形成空间，

该驻极体电容传声器还具备：

声音孔，该声音孔从上述电路基板的外侧面延伸，贯通上述隔离物，与形成在上述振动膜的第2面和壳体的内侧面之间的空间和该驻极体电容传声器的外部空间连通。

2.根据权利要求1所述的驻极体电容传声器，其特征在于：

上述壳体为杯状的壳体，该壳体具备：端壁、和从该端壁的内侧面的周边延伸到上述电路基板的周边的周壁。

3.根据权利要求2所述的驻极体电容传声器，其特征在于，具备：

驻极体基板，该驻极体基板包括：固定在上述端壁的内侧面上的绝缘基板；在该绝缘基板上设置的电极；以及驻极体层，该驻极体层形成在该电极上并具有与上述振动膜的第2面对置配置的面。

4.根据权利要求2所述的驻极体电容传声器，其特征在于，具备：

形成在上述端壁的内侧面上的电极；以及驻极体层，该驻极体层形成在该电极上并具有与上述振动膜的第2面对置配置的面。

5.根据权利要求2所述的驻极体电容传声器，其特征在于：

具备配置在上述振动膜和上述电路基板之间的驻极体基板，

上述隔离物包括第1隔离物和第2隔离物，

依次层叠上述电路基板、第1隔离物、驻极体基板、第2隔离物及振动膜，上述声音孔贯通上述电路基板而延伸，并与贯通上述第1隔离物、驻极体基板、第2隔离物及振动膜的空间连通。

6.根据权利要求5所述的驻极体电容传声器，其特征在于：

上述驻极体基板具备绝缘基板、在该绝缘基板上配置的电极、在该电极上形成并具备与上述振动膜的第1面对置配置的面的驻极体层。

7.根据权利要求1所述的驻极体电容传声器，其特征在于：

上述声音孔贯通上述电路基板而延伸，并与贯通上述隔离物和上述振动膜的空间连通。

8.根据权利要求1所述的驻极体电容传声器，其特征在于：

上述声音孔从电路基板的外侧面延伸到贯通上述隔离物和上述振动膜的空间。

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