JP2000115895A

JP2000115895A - エレクトレットコンデンサマイクロホン及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000115895A
Application number: JP10288851A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Obayashi; 義昭大林; Mamoru Yasuda; 護安田; Yasuo Sugimori; 康雄杉森; Fumihiko Jiyoube; 文彦条邊
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2000-04-21
Anticipated expiration: 2018-09-25
Also published as: JP3387012B2

Abstract

(57)【要約】【目的】従来のようにエレクトレットコンデンサマイ
クロホンにエレクトレット層の厚さ等のばらつきに起因
する性能の個体差を生じることがなく、しかもより高性
能で、製造の容易なエレクトレットコンデンサマイクロ
ホンとする。【構成】振動板７と、その後面側に配置された電極板
としての背極板４と、背極板４の振動板７側の表面に形
成されたエレクトレット層５とでコンデンサ部を形成す
るバックエレクトレット方式のエレクトレットコンデン
サマイクロホンであって、前記背極板４は背極板となる
素材である真鍮板２００にＦＥＰの微粒子が分散された
スプレー液１００を噴霧した後、焼成してエレクトレッ
ト層５とし、かつ所望の形状に加工した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエレクトレットコン
デンサマイクロホンとその製造方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】振動板と電極板とエレクトレット材とで
コンデンサ部を形成するエレクトレットコンデンサマイ
クロホンは、振動板とエレクトレット材の位置関係によ
ってバックエレクトレット方式とホイルエレクトレット
方式に大別され、最近ではフロントエレクトレット方式
と呼ばれるものも出願人により開発されている。これら
のうち、バックエレクトレットのコンデンサマイクロホ
ンとフロントエレクトレット方式のコンデンサマイクロ
ホンの各概略構造を図６及び図７に示す。

【０００３】バックエレクトレット方式のコンデンサマ
イクロホンは、図６に示されるように、カプセル１内に
後面側から前面側へプリント基板２、保持体３、背極板
４、エレクトレット層５、スペーサ６、振動板７及びリ
ング８を順番に配置し、保持体３の内側にＩＣ素子９を
配置した構造になっている。

【０００４】エレクトレット層５は、ここではスペーサ
６により形成された空間を介して振動板７の後面側に位
置している。このために、この方式はバックエレクトレ
ット方式と呼ばれている。そしてエレクトレット層５
は、電極板としての背極板４の表面に溶着された１２．
５〜２５μｍ程度の高分子フィルム（通常ＦＥＰ）によ
り形成されている。なお、背極板４は、幅寸法が３６５
ｍｍで長さ寸法が１２００ｍｍの真鍮板に前記高分子フ
ィルムを溶着した後に、２６ｍｍ幅の短冊状に切断した
ものをプレス加工することによって製造されている。

【０００５】ＩＣ素子９はインピーダンス変換用のＦＥ
Ｔであり、その入力端子９ａは前面側の背極板４と接続
され、出力端子９ｂは後面側のプリント基板２と接続さ
れている。なお、１ａはカプセル１の前面部に形成され
た音孔、１′はその前面部の表面に貼り付けられた前面
クロスである。

【０００６】一方、フロントエレクトレット方式のコン
デンサマイクロホンは、図７に示されるように、カプセ
ル１内に後面側から前面側へプリント基板２、保持体
３、振動板７、スペーサ６及びエレクトレット層５を順
番に配置し、保持体３の内側にＩＣ素子９を配置した構
造になっている。

【０００７】エレクトレット層５は、ここでは振動板７
の前面側に位置する電極板としてのカプセル前面部の裏
面に被覆されており、振動板７の前面側にエレクトレッ
ト層５が配置されている点で、この方式はフロントエレ
クトレット方式と呼ばれている。そしてエレクトレット
層５は、バックエレクトレット方式の場合と同様に、カ
プセル前面部１１の裏面に溶着された厚みが１２．５〜
２５μｍ程度の高分子フィルム（通常ＦＥＰ）により形
成されている。

【０００８】また、エレクトレット層５と振動板７の間
に空間を形成するためのスペーサ６としては、いずれの
方式の場合も、額縁状に打ち抜いて形成された厚みが３
０μｍ程度の高分子フィルム（通常ＰＥＴ）が使用され
ている。

【０００９】なお、ホイルエレクトレット方式のコンデ
ンサマイクロホンは、背極板の前面側に設けられる振動
板自体をエレクトレット効果をもつ高分子フィルムによ
り形成したものであり、エレクトレット層が振動板から
分離していない点でバックエレクトレット方式及びフロ
ントエレクトレット方式のものとは区別される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンには以
下のような問題点がある。すなわち、エレクトレット層
は、電極板としての背極板の表面に溶着及びプレス加工
された厚さが１２．５〜２５μｍ程度の高分子フィルム
により形成されているため、高分子フィルムのロット間
の品質、厚みのばらつきや、背極板のプレス加工時に生
じる高分子フィルムのバリ等を原因とするエレクトレッ
トコンデンサマイクロホンの性能の個体差があった。こ
れは、フロントエレクトレット方式のものであっても、
カプセルのプレス加工に伴って同様の問題が生じてい
る。

【００１１】また、振動板と背極板との間の間隔には、
高分子フィルムであるスペーサの厚み分が含まれるた
め、実質的には大きすぎて性能的に問題が生じていた。
すなわち、スペーサの厚みは３０μｍであり、エレクト
レット層の厚さは１２．５〜２５μｍであるから、間隔
は４２．５〜５５μｍもあったのである。この点もフロ
ントエレクトレット方式のものでも同様である。

【００１２】さらに、従来のバックエレクトレット方式
では、背極板の形成に高分子フィルムの溶着、高分子フ
ィルムが溶着された金属板の切断、プレス加工という３
工程が必要となり、フロントエレクトレット方式では、
プレス加工の代わりに絞り加工となり、これも合計３工
程が必要であった。特に、プレス加工及び絞り加工を行
う機器は、熟練したオペレーターによって操作されるた
め、生産性やコストの面で不利であった。

【００１３】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、従来のようにエレクトレットコンデンサマイクロホ
ンにエレクトレット層の厚さ等のばらつきに起因する性
能の個体差を生じることがなく、しかもより高性能で、
製造の容易なエレクトレットコンデンサマイクロホンと
することができるエレクトレットコンデンサマイクロホ
ン及びその製造方法を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエレクトレ
ットコンデンサマイクロホンは、振動板と、その後面側
に配置された電極板としての背極板と、背極板の振動板
側の表面に形成されたエレクトレット層とでコンデンサ
部を形成するバックエレクトレット方式のエレクトレッ
トコンデンサマイクロホンであって、前記背極板は背極
板となる素材の表面にＦＥＰの微粒子が分散されたスプ
レー液を噴霧した後、焼成してエレクトレット層とし、
かつ所望の形状に加工したものである。

【００１５】また、本発明に係る他のエレクトレットコ
ンデンサマイクロホンは、振動板と、この振動板の前面
に配置されたカプセルの前面部と、この前面部の裏面に
形成されたエレクトレット層とがコンデンサ部を構成す
るフロントエレクトレット方式のエレクトレットコンデ
ンサマイクロホンであって、前記カプセルは、カプセル
となる素材の裏面にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレ
ー液を噴霧した後、焼成してエレクトレット層とし、か
つ絞り金型で所望のカプセルに加工したものである。

【００１６】さらに、本発明に係る他のエレクトレット
コンデンサマイクロホンは、振動板と、この振動板の前
面に配置されたカプセルに取り付けられた電極板と、こ
の電極板の裏面に形成されたエレクトレット層とでコン
デンサ部を構成するフロントエレクトレット方式のエレ
クトレットコンデンサマイクロホンであって、前記エレ
クトレット層は、電極板となる素材の裏面にＦＥＰの微
粒子が分散されたスプレー液を噴霧した後、焼成してエ
レクトレット層としたものである。

【００１７】一方、本発明に係るエレクトレットコンデ
ンサマイクロホンの製造方法では、スプレー液は、ＦＥ
Ｐの微粒子が分散されるとともに、増粘剤又は界面活性
剤が混入されたものである

【００１８】また、本発明に係る他のエレクトレットコ
ンデンサマイクロホンの製造方法では、スプレー液は、
ＦＥＰの微粒子が分散されるとともに、増粘剤又は界面
活性剤が混入され、かつ純水で希釈されたものであっ
て、粘度が３０ｃ．ｐ．，２５℃以下となっているもの
である。

【００１９】さらに、本発明に係る他のエレクトレット
コンデンサマイクロホンの製造方法では、エレクトレッ
ト層を形成する焼成の工程の後に、再度の焼成を行うよ
うになっている。

【００２０】さらにまた、本発明に係る他のエレクトレ
ットコンデンサマイクロホンの製造方法では、素材の表
面にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレー液を噴霧する
工程と、この素材を焼成して表面にエレクトレット層を
形成する工程とを複数回繰り返して行うようになってい
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
エレクトレットコンデンサマイクロホンの製造方法の各
工程を示す概略的説明図、図２は本発明に係るフロント
エレクトレット方式のエレクトレットコンデンサマイク
ロホンの要部の概略的断面図、図３は本発明の他の実施
の形態に係るエレクトレットコンデンサマイクロホンの
製造方法によった場合のエレクトレット層のエレクトレ
ット電位の安定性を示すグラフ、図４は本発明の実施の
形態に係るエレクトレットコンデンサマイクロホンの製
造方法の１工程を示す概略的説明図、図５は本発明の実
施の形態に係るエレクトレットコンデンサマイクロホン
の製造方法の１工程を示す概略的説明図である。なお、
従来のものと略同一の部品等には同一の符号を付して説
明を行う。

【００２２】なお、本発明の第１の実施の形態に係るバ
ックエレクトレット方式のエレクトレットコンデンサマ
イクロホン自体の構成は、エレクトレット層５の形成方
法や厚さ以外は上述した従来のバックエレクトレット方
式の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、図６を流用する。

【００２３】本発明の第１の実施の形態に係るエレクト
レットコンデンサマイクロホンは、振動板７と、その後
面側に配置された電極板としての背極板４と、背極板４
の振動板７側の表面に形成されたエレクトレット層５と
でコンデンサ部を形成するバックエレクトレット方式の
エレクトレットコンデンサマイクロホンであって、前記
背極板４は背極板となる素材である真鍮板２００にＦＥ
Ｐの微粒子が分散されたスプレー液１００を噴霧した
後、焼成してエレクトレット層５とし、かつ所望の形状
に加工したものである。

【００２４】前記エレクトレット層５は、背極板４の表
面にＦＥＰ等を直接成膜して形成してあり、その厚みは
５．００μｍ程度の薄膜である。エレクトレット層５の
周縁部表面には、その前面側に配置される振動板との間
に空間を形成するためのスペーサ６が、スクリーン印刷
により３０μｍ程度の厚みに形成されている。

【００２５】このような背極板４とエレクトレット層５
とスペーサ６の一体化部材を使用することにより、図６
に示すようなバックエレクトレット方式のエレクトレッ
トコンデンサマイクロホンが構成される。

【００２６】前記背極板４及びエレクトレット層５は次
のような工程によって形成される。まず、熱伝導に優れ
た真鍮板からなる背極板４の表面上に高分子ＦＥＰの直
径が０．１μｍ〜０．２５μｍ程度の微粒子で薄膜であ
るエレクトレット層５を直接形成するエレクトレット層
形成工程と、エレクトレット層５が形成された真鍮板２
００をプレス加工する工程とからなっている。

【００２７】まず、真鍮板２００は、幅寸法が２６ｍｍ
で、長さ寸法が５００〜１０００ｍ程度の長尺ものであ
り、ロール状に巻回された状態で供給される。

【００２８】詳述すると、前記エレクトレット層形成工
程は、高分子ＦＥＰの微粒子を分散したスプレー液１０
０を真鍮板２００上に噴霧する工程と、高分子ＦＥＰの
微粒子を分散したスプレー液１００が噴霧された真鍮板
２００を加熱してエレクトレット層５を焼成し、分極す
る工程とを有している。

【００２９】前記高分子ＦＥＰの微粒子としては、例え
ば四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体微粒
子が用いられる。この高分子ＦＥＰの微粒子を分散させ
たスプレー液１００としては、例えばダイキン工業株式
会社製のネオフロン（商標）ＦＥＰディスパージョンで
あるＮＤ−１が適している。このＮＤ−１は、粘度が１
０〜３０ｃ．ｐ．，２５℃であり、背極板４となる真鍮
板２００へのスプレーに適している。

【００３０】この高分子ＦＥＰの微粒子を分散させたス
プレー液１００の真鍮板２００へのスプレーの方法とし
ては、図１（Ａ）に示すように、ロール状に巻回された
真鍮板２００を順次矢印Ａ方向に引き出しつつ、噴霧ス
プレー３００にて行う方法がある。このようにすること
により、図１（Ｂ）に示すように、真鍮板２００に５．
０μｍ程度の膜厚でスプレー液１００が塗布される。

【００３１】次に、図１（Ｃ）に示すように、前記スプ
レー液１００がスプレーされた真鍮板２００を加熱して
スプレー液１００に含まれる有機溶媒１１０を除去して
エレクトレット層５のベースとなる高分子ＦＥＰの微粒
子が堆積した薄膜５０を形成する。ここでは電気炉によ
り、３００℃程度の雰囲気温度で２０分程度加熱する。
この加熱によって有機溶媒１１０のみが除去され、高分
子ＦＥＰの微粒子が堆積した薄膜５０が真鍮板２００の
上に形成される。

【００３２】このようにして真鍮板２００に高分子ＦＥ
Ｐの微粒子が堆積した薄膜５０が形成されたならば、前
記薄膜５０に対して加熱、冷却、プラズマ放電、コロナ
放電等の一般的な分極処理を施してエレクトレット層５
を得る（図１（Ｄ）参照）。

【００３３】このようにして得られたエレクトレット層
５は、５．０μｍ程度の厚さに形成され、その表面抵抗
は厚さ２．０μｍのもので、１×１０¹³Ωとなってい
た。ここで、従来のように、ＦＥＰフィルムを背極板４
の表面に溶着するものであれば、厚さ１２．５μｍのも
ので２×１０¹³Ωとなっていた。すなわち、本実施例に
係る製造方法で製造するほうが、同等の抵抗値でありな
がら極めて薄いエレクトレット層５を形成できるのであ
る。

【００３４】次に、図１（Ｅ）に示すように、前記工程
で分極処理が施されたエレクトレット層５が形成された
真鍮板２００をプレス機４００に順次供給することによ
り、背極板４が形成される。なお、真鍮板２００は、ロ
ール状のものであるから、プレス機４００への供給は自
動的に行うことが可能となり、背極板４を自動的連続的
に形成することが可能となる。

【００３５】このようにしてエレクトレット層５が形成
された背極板４を用いたエレクトレットコンデンサマイ
クロホンは、図６に示すように、カプセル１内に後面側
から前面側に向かってプリント基板２、保持体３、エレ
クトレット層５が形成された背極板４、スペーサ６、振
動板７及びリング８を順番に配置し、保持体３の内側に
ＩＣ素子９を配置して構成される。

【００３６】なお、上述した実施の形態では、スプレー
液１００として、ダイキン工業株式会社製のネオフロン
（商標）ＦＥＰディスパージョンであるＮＤ−１を用い
たが、このＮＤ−１に、ＤＳ−１０１（ユニダイン社
製）、ＥＶ−１３００（ユニセフ社製）、ポリスタＯＭ
（日本油脂社製）等の増粘剤、界面活性剤を混入し、そ
の粘度は３０〜９０ｃ．ｐ．，２５℃としたものを使用
してもよい。

【００３７】例えば、このスプレー液１００を純水で希
釈し、粘度を３０ｃ．ｐ．，２５℃とした希釈スプレー
液を用いると、エレクトレット層５のエレクトレット電
位の残存率が向上する。

【００３８】例えば、スプレー液１００と純水との比率
を１：４の割合で混合した希釈スプレー液を用いると、
図３に白丸印で示すように、エレクトレット電位の残存
が向上する。すなわち、背極４を１５０℃の雰囲気内に
長時間晒してもエレクトレット層５のエレクトレット電
位は安定しているのである。

【００３９】このエレクトレット電位の残存率が向上す
るのは、その詳細な理由には不明確な部分は残るが、粘
度を低下させたことにより表面粗さの少ないエレクトレ
ット層５が形成されるためであると考えられる。

【００４０】また、背極４として完成したものを再焼成
すると、エレクトレット電位の残存率がさらに向上する
ことが確認できた。例えば、３３０℃で１０分の焼成を
行った場合には、図３に黒丸印で示すように、純水で希
釈した希釈スプレー液を用いた場合よりもエレクトレッ
ト電位の残存率が向上したことが確認できた。

【００４１】この理由としては、ＦＥＰの結晶化度、結
晶性がより高くなったという理由が考えられる。

【００４２】さらに、スプレー液１００を噴霧した後に
焼成するという工程を繰り返して行うと次のようにな
る。例えば、前記ＮＤ−１に増粘剤としてのポリスタＯ
Ｍ（日本油脂社製）を混入し、粘度を３５〜４０ｃ．
ｐ．，２５℃としたスプレー液１００を噴霧した後、３
３０℃で２０分間焼成した後、再度スプレー液１００を
噴霧し、前記と同じ条件で焼成すると、より安定したエ
レクトレット層５とすることができた。

【００４３】この理由は、次のように考えられる。１回
目のエレクトレット層５の形成では、エレクトレット層
５の膜厚にばらつきがあったり、ピンホールがあったり
してエレクトレット層５の平坦度に問題があるが、２回
目のエレクトレット層５の形成により、ピンホールが無
くなって平坦度が向上した膜厚の均一化されたエレクト
レット層５となるのである。

【００４４】また、１回目のエレクトレット層５は、背
極板４と２回目のエレクトレット層５とのいわば接着剤
としての役目を果たすものであると考えることもでき
る。

【００４５】一方、フロントエレクトレット方式のエレ
クトレットコンデンサマイクロホンでは、バックエレク
トレット方式のものとは違って、カプセル１の前面部１
１の裏面１１Ａにエレクトレット層５を形成する。

【００４６】なお、本発明の第２の実施の形態に係るフ
ロントエレクトレット方式のエレクトレットコンデンサ
マイクロホン自体の構成は、エレクトレット層５の形成
方法や厚さ以外は上述した従来のフロントエレクトレッ
ト方式の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、図７を流用する。

【００４７】すなわち、このフロントレックトレット方
式のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、図７に
示すように、振動板７と、この振動板７の前面に配置さ
れたカプセル１の前面部１１と、この前面部１１の裏面
１１Ａに形成されたエレクトレット層５とでコンデンサ
部を構成するフロントエレクトレット方式のエレクトレ
ットコンデンサマイクロホンであって、前記エレクトレ
ット層５は、カプセル１となる素材にＦＥＰの微粒子が
分散されたスプレー液１００を噴霧した後、焼成してエ
レクトレット層５とし、かつ絞り金型で所望のカプセル
１に加工したものである。

【００４８】このフロントエレクトレット方式のエレク
トレットコンデンサマイクロホンを構成するカプセル１
は、カプセル１を構成する素材としての熱伝導に優れた
アルミニウム板６００の表面上に高分子ＦＥＰの直径が
０．１μｍ〜０．２５μｍ程度の微粒子で薄膜であるエ
レクトレット層５を直接形成するエレクトレット層形成
工程と、エレクトレット層が形成されたアルミニウム板
６００を絞り加工する工程とからなっている。

【００４９】まず、アルミニウム板６００は、幅寸法が
２６ｍｍで、長さ寸法が５００〜１０００ｍ程度の長尺
ものであり、ロール状に巻回された状態で供給される。

【００５０】詳述すると、前記エレクトレット層形成工
程は、高分子ＦＥＰの微粒子を分散したスプレー液１０
０をアルミニウム板６００上に噴霧する工程と、高分子
ＦＥＰの微粒子を分散したスプレー液１００が噴霧され
たアルミニウム板６００を加熱してエレクトレット層５
を焼成する工程とを有している。すなわち、バックエレ
クトレット方式のエレクトレットコンデンサマイクロホ
ンと相違する点は、バックエレクトレット方式のもので
は背極板４にエレクトレット層５を形成するのに対し
て、フロントエレクトレット方式のものではカプセル１
の前面部１１の裏面１１Ａにエレクトレット層５を形成
する点である。

【００５１】前記高分子ＦＥＰの微粒子としては、例え
ば四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体微粒
子が用いられる。この高分子ＦＥＰの微粒子を分散させ
たスプレー液１００としては、例えばダイキン工業株式
会社製のネオフロン（商標）ＦＥＰディスパージョンで
あるＮＤ−１が適している。このＮＤ−１は、粘度が１
０〜３０ｃ．ｐ．，２５℃であり、カプセル１となるア
ルミニウム板６００への塗布に適している。

【００５２】この高分子ＦＥＰの微粒子を分散させたス
プレー液１００のアルミニウム板６００へのスプレーの
方法としては、図１（Ａ）に示すように、ロール状に巻
回されたアルミニウム板６００を引き出しつつ、噴霧ス
プレー３００にて行う方法がある。このようにすること
により、図１（Ｂ）に示すように、１．０〜５．０μｍ
の膜厚でスプレー液１００が塗布される。

【００５３】このスプレー液１００の塗布の際に、図４
に示すように、アルミニウム板６００にマスク（図示省
略）を当てておき、マスクの開口部から露出した部分に
のみスプレー液１００が塗布されるようにする。このマ
スクは、例えばカプセル１の底面部、すなわちカプセル
１の前面部１１の裏面１１Ａにのみスプレー液１００が
塗布されるように開口部が設定されている。

【００５４】図４及び図５における６１０は、アルミニ
ウム板６００に形成された送り用ホールを示しており、
この送り用ホール６１０に相当するものは、図１におけ
る真鍮板２００にも形成されている。

【００５５】なお、このマスクは、図５（Ａ）及び
（Ｂ）に示すように、帯状にスプレー液１００を塗布す
るようになっていてもよい。図５（Ａ）に斜線で示すよ
うに、アルミニウム板６００の長手方向に沿った帯状に
スプレー液１００を塗布する場合には、カプセル１とな
る底面のみにスプレーすることができ、無駄が省けると
いう効果がある。また、図５（Ｂ）に斜線で示すよう
に、アルミニウム板６００に対して斜め方向になった帯
状にスプレー液１００を塗布する場合にも、カプセル１
となる底面のみにスプレーすることができ、無駄が省け
るという効果がある。

【００５６】次に、図１（Ｃ）に示すように、前記スプ
レー液１００がスプレーされたアルミニウム板６００を
加熱してスプレー液１００に含まれる有機溶媒１１０を
除去してエレクトレット層５のベースとなる高分子ＦＥ
Ｐの微粒子が堆積した薄膜５０を形成する。ここでは電
気炉により、３００℃程度の雰囲気温度で２０分程度加
熱する。この加熱によって有機溶媒１１０のみが除去さ
れ、高分子ＦＥＰの微粒子が堆積した薄膜５０がアルミ
ニウム板６００の上に形成される。

【００５７】このようにしてアルミニウム板６００に高
分子ＦＥＰの微粒子が堆積した薄膜５０が形成されたな
らば、前記薄膜５０に対して加熱、冷却、プラズマ放
電、コロナ放電等の一般的な分極処理を施してエレクト
レット層５を得る（図１（Ｄ）参照）。

【００５８】このようにして得られたエレクトレット層
５は、５．０μｍ程度の厚さに形成され、その表面抵抗
は厚さ２．０μｍのもので、１×１０¹³Ωとなってい
た。ここで、従来のように、ＦＥＰフィルムをカプセル
１の前面部１１の裏面１１Ａに溶着するものであれば、
厚さ１２．５μｍのもので２×１０¹³Ωとなっていた。
すなわち、本実施例に係る製造方法で製造するほうが、
同等の抵抗値でありながら極めて薄いエレクトレット層
５を形成できるのである。

【００５９】このようにしてアルミニウム板６００にエ
レクトレット層５が形成されたならば、エレクトレット
層５に対して加熱、冷却、プラズマ放電、コロナ放電等
の一般的な分極処理を施す。

【００６０】次に、図１（Ｅ）に示すように、エレクト
レット層５が形成されたアルミニウム板６００に対して
プレス機４００の代わりに絞り金型 (図示省略) を用い
てカプセル１を形成する。このカプセル１は、エレクト
レットコンデンサマイクロホンの大きさ、サイズ等に応
じて形成されることは勿論である。

【００６１】図４（Ｃ）に示すように、カプセル１の前
面部１１の裏面１１Ａにのみエレクトレット層５を形成
するようにした。

【００６２】このようにしてエレクトレット層５が形成
されたカプセル１を用いたエレクトレットコンデンサマ
イクロホンは、図６に示すように、カプセル１内に後面
側から前面側に向かってプリント基板２、保持体３、振
動板７、スペーサ６を順番に配置し、保持体３の内側に
ＩＣ素子９を配置している。このため、カプセル１の前
面部１１の裏面１１Ａに形成されたエレクトレット層５
は、振動板７とでコンデンサ部を形成している。

【００６３】なお、上述したバックエレクトレット方式
のエレクトレットコンデンサマイクロホンの実施の形態
では、真鍮板２００で背極板４を形成したが、これらを
ステンレス板やチタン板等で形成してもよい。

【００６４】また、上述したフロントエレクトレット方
式のエレクトレットコンデンサマイクロホンでは、カプ
セル１の前面部１１の裏面１１Ａにのみエレクトレット
層５を形成するようなマスクを用いてスプレー液１００
を塗布したが、図４（Ｄ）に示すように、カプセル１の
前面部１１の裏面１１Ａのみならず、側面にもエレクト
レット層５を形成するようなマスクを用いてもよい。

【００６５】また、上述したフロントエレクトレット方
式のエレクトレットコンデンサマイクロホンの実施の形
態では、カプセル１の前面部１１の裏面１１Ａにエレク
トレット層５を形成したが、図２に示すように、電極板
１０の裏面にエレクトレット層５を形成し、その電極板
１０をカプセル１の前面部１１に取り付けるようにして
もよい。なお、この電極板１０には、音孔１０１が開設
されている。

【００６６】電極板１０のカプセル１の前面部１１への
取り付けは、図２（Ａ）に示すように、カプセル１の前
面部１１に設けた開口１１Ｂを閉塞するようにして行
う。この場合、電極板１０の抜けを防止するため、開口
１１Ｂはカプセル１の外側が小径で、内側が大径の二段
径構成にしておくことが望ましい。なお、この場合には
電極板１０の外周部は、この二段径構成に合致するよう
に形成しておく。

【００６７】また、この場合、電極板１０のカプセル１
への取り付けは、接着剤と圧入を併用することが強度等
の面から最も好ましいが、適宜適切な方法を採用するこ
とができるのは勿論である。さらに、振動板７とエレク
トレット層５との間に空間を設けるため、スペーサ６が
介在されている。

【００６８】また、電極板１０のカプセル１の前面部１
１への取り付けは、図２（Ｂ）に示すようにしてもよ
い。すなわち、カプセル１の前面部１１に開口１１Ｂを
設けず、前面部１１の裏面側１１Ａに凹部１１Ｃを形成
し、この凹部１１Ｃに電極板１０を取り付けるのであ
る。この場合も、凹部１１Ｃは、二段径構成にしておく
ことが望ましい。なお、この場合には電極板１０の外周
部は、この二段径構成に合致するように形成しておく。
なお、この電極板１０には、音孔１０１が開設されてい
る。

【００６９】また、この場合、電極板１０のカプセル１
への取り付けは、接着剤と圧入を併用することが強度等
の面から最も好ましいが、適宜適切な方法を採用するこ
とができるのは勿論である。さらに、振動板７とエレク
トレット層５との間に空間を設けるため、スペーサ６が
介在されている。

【００７０】また、以上のフロントエレクトレット方式
のエレクトレットコンデンサマイクロホンの製造方法に
おいても、スプレー液は、ＦＥＰの微粒子が分散される
とともに、増粘剤又は界面活性剤が混入され、かつ純水
で希釈されたものであって、粘度が３０ｃ．ｐ．，２５
℃以下となっているものであると、上述したバックエレ
クトレット方式のエレクトレットコンデンサマイクロホ
ンの製造方法のと同様の効果を得ることが可能である。

【００７１】すなわち、例えば、このスプレー液１００
を純水で希釈し、粘度を３０ｃ．ｐ．，２５℃とした希
釈スプレー液を用いると、エレクトレット層５のエレク
トレット電位の残存率が向上する。

【００７２】例えば、スプレー液１００と純水との比率
を１：４の割合で混合した希釈スプレー液を用いると、
図３に白丸印で示すように、エレクトレット電位の残存
が向上する。すなわち、背極４を１５０℃の雰囲気内に
長時間晒してもエレクトレット層５のエレクトレット電
位は安定しているのである。

【００７３】また、背極４として完成したものを再焼成
すると、エレクトレット電位の残存率がさらに向上する
ことが確認できた。例えば、３３０℃で１０分の焼成を
行った場合には、図３に黒丸印で示すように、純水で希
釈した希釈スプレー液を用いた場合よりもエレクトレッ
ト電位の残存率が向上したことが確認できた。

【００７４】さらに、エレクトレット層５を２回にわた
って形成することでも同様の効果を発揮する。これは、
上述したように、均一化に問題のある１回目のエレクト
レット層５の上に２回目のエレクトレット層５を形成す
ることにより、均一化を向上させることが理由であると
考えられる。

【００７５】なお、エレクトレット層５を２回にわたっ
て形成するとしたが、３回以上にわたって形成してもよ
いことは勿論である。

【００７６】

【発明の効果】本発明に係るエレクトレットコンデンサ
マイクロホンは、振動板と、その後面側に配置された電
極板としての背極板と、背極板の振動板側の表面に形成
されたエレクトレット層とでコンデンサ部を形成するバ
ックエレクトレット方式のエレクトレットコンデンサマ
イクロホンであって、前記背極板は背極板となる素材の
表面にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレー液を噴霧し
た後、焼成してエレクトレット層とし、かつ所望の形状
に加工したものである。

【００７７】このようにして背極板を形成することによ
って、ＦＥＰフィルムを背極板に溶着した従来のエレク
トレットコンデンサマイクロホンのような、エレクトレ
ット層の品質、厚みのばらつきがないため、品質の均一
化が図れる。また、背極板に高分子ＦＥＰのフィルムを
溶着した後にプレス加工をする必要がないため、従来の
ように性能の劣化の原因となるフィルムのバリが生じる
という問題がない。特に、ＦＥＰの微粒子が分散された
ものをスプレーで素材に塗布すると、スピンオンコート
方式やディップ方式より量産性、コスト的に優れたエレ
クトレット層を形成することが可能となる。

【００７８】また、本発明に係るエレクトレットコンデ
ンサマイクロホンは、振動板と、この振動板の前面に配
置されたカプセルの前面部と、この前面部の裏面に形成
されたエレクトレット層とがコンデンサ部を構成するフ
ロントエレクトレット方式のエレクトレットコンデンサ
マイクロホンであって、前記カプセルは、カプセルとな
る素材の裏面にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレー液
を噴霧した後、焼成してエレクトレット層とし、かつ絞
り金型で所望のカプセルに加工したものである。

【００７９】従って、このエレクトレットコンデンサマ
イクロホンも、ＦＥＰフィルムを背極板に溶着した従来
のエレクトレットコンデンサマイクロホンのような、エ
レクトレット層の品質、厚みのばらつきがないため、品
質の均一化が図れる。また、背極板に高分子ＦＥＰのフ
ィルムを溶着した後にプレス加工をする必要がないた
め、従来のように性能の劣化の原因となるフィルムのバ
リが生じるという問題がない。特に、ＦＥＰの微粒子が
分散されたものをスプレーで素材に塗布すると、スピン
オンコート方式やディップ方式より量産性、コスト的に
優れたエレクトレット層を形成することが可能となる。

【００８０】さらに、本発明に係るエレクトレットコン
デンサマイクロホンは、振動板と、この振動板の前面に
配置されたカプセルに取り付けられた電極板と、この電
極板の裏面に形成されたエレクトレット層とでコンデン
サ部を構成するフロントエレクトレット方式のエレクト
レットコンデンサマイクロホンであって、前記エレクト
レット層は、電極板となる素材の裏面にＦＥＰの微粒子
が分散されたスプレー液を噴霧した後、焼成してエレク
トレット層としたものである。

【００８１】このエレクトレットコンデンサマイクロホ
ンは、上述したエレクトレットコンデンサマイクロホン
の有する効果の他に、カプセルの成形の際にエレクトレ
ット層が剥がれるおそれがないので、より生産効率の高
いエレクトレットコンデンサマイクロホンとすることが
できるという効果を有している。

【００８２】一方、本発明に係るエレクトレットコンデ
ンサマイクロホンの製造方法は、振動板と、その後面側
に配置された電極板としての背極板と、背極板の振動板
側の表面に形成されたエレクトレット層とでコンデンサ
部を形成するバックエレクトレット方式のエレクトレッ
トコンデンサマイクロホンの製造方法であって、エレク
トレット層を形成する工程が、背極板となる素材の表面
にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレー液を噴霧する工
程と、この素材を焼成して表面にエレクトレット層を形
成する工程と、前記素材を所望の形状に加工する工程と
を有している。

【００８３】このようにして形成されたエレクトレット
層は、従来のエレクトレット層より極めて薄く形成する
ことが可能である。これにより、振動膜と背極板との間
の間隔は、５５μｍから３５μｍというように従来のも
のより極めて小さくなった。そのため、マイクロホンと
しての感度を向上させることができる。例えば、振動膜
と背極板との間の間隔が５５μｍの従来品と、前記間隔
が３５μｍとなった本案品とでは、本案品の方が感度が
最低でも５ｄＢ向上したことが実験で確認されている。
しかも、スプレーでエレクトレット層を形成すると、ス
ピンオンコート方式やディップ方式で形成するより量産
性、コスト的に優れたエレクトレット層を形成すること
が可能となる。

【００８４】また、他の本発明に係るエレクトレットコ
ンデンサマイクロホンの製造方法は、振動板と、この振
動板の前面に配置されたカプセルの前面部と、この前面
部の裏面に形成されたエレクトレット層とでコンデンサ
部を構成するフロントエレクトレット方式のエレクトレ
ットコンデンサマイクロホンの製造方法であって、エレ
クトレット層を形成する工程が、カプセルとなる素材の
裏面にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレー液を噴霧す
る工程と、この素材を焼成して素材の裏面にエレクトレ
ット層を形成する工程と、前記素材を絞り金型で前面部
の裏面側にエレクトレット層が配置されたカプセルに体
鵜する工程とを有している。

【００８５】このため、前記エレクトレット層は、従来
のエレクトレット層より極めて薄く形成することが可能
である。これにより、振動膜と背極板との間の間隔は、
５５μｍから３５μｍというように従来のものより極め
て小さくなった。そのため、マイクロホンとしての感度
を向上させることができる。例えば、振動膜と背極板と
の間の間隔が５５μｍの従来品と、前記間隔が３５μｍ
となった本案品とでは、本案品の方が感度が最低でも５
ｄＢ向上したことが実験で確認されている。しかも、ス
プレーでエレクトレット層を形成すると、スピンオンコ
ート方式やディップ方式で形成するより量産性、コスト
的に優れたエレクトレット層を形成することが可能とな
る。

【００８６】また、その他の本発明に係るエレクトレッ
トコンデンサマイクロホンは、振動板と、この振動板の
前面に配置されたカプセルに取り付けられた電極板と、
この電極板の裏面に形成されたエレクトレット層とでコ
ンデンサ部を構成するフロントエレクトレット方式のエ
レクトレットコンデンサマイクロホンであって、前記エ
レクトレット層は、電極板となる素材の裏面にＦＥＰの
微粒子が分散されたスプレー液を噴霧した後、焼成して
エレクトレット層としたものである。

【００８７】このエレクトレットコンデンサマイクロホ
ンは、上述したエレクトレットコンデンサマイクロホン
の有する効果の他に、カプセルの成形の際にエレクトレ
ット層が剥がれるおそれがないので、より生産効率の高
いエレクトレットコンデンサマイクロホンとすることが
できるという効果を有している。

【００８８】また、前記スプレー液として、ＦＥＰの微
粒子が分散されるとともに、増粘剤又は界面活性剤が混
入されたものを用いると、増粘剤等を混入しないものを
用いた場合よりもエレクトレット電位の残存率が向上す
る。

【００８９】さらに、前記スプレー液として、ＦＥＰの
微粒子が分散されるとともに、増粘剤又は界面活性剤が
混入され、かつ純水で希釈されたものであって、粘度が
３０ｃ．ｐ．，２５℃以下となっているものを使用する
と、粘度を低下させたことにより表面粗さの少ないエレ
クトレット層が形成されると考えられ、その結果、エレ
クトレット電位の残存率が向上する。

【００９０】また、エレクトレット層を形成する焼成の
工程の後に、再度の焼成を行うと、ＦＥＰの結晶化度、
結晶性がより高くなり、その結果、エレクトレット電位
の残存率がさらに向上することが確認できた。

【００９１】さらに、素材の表面にＦＥＰの微粒子が分
散されたスプレー液を噴霧する工程と、この素材を焼成
して表面にエレクトレット層を形成する工程とを複数回
繰り返して行うと、１回目のエレクトレット層の形成で
は、エレクトレット層の膜厚にばらつきがあったり、ピ
ンホールがあったりしてエレクトレット層の平坦度に問
題があるが、２回目のエレクトレット層の形成により、
ピンホールが無くなって平坦度が向上した膜厚の均一化
されたエレクトレット層となり、より安定したエレクト
レット層とすることができる。

【００９２】さらに、前記素材として、真鍮板或いはス
テンレス板やチタン板やアルミニウム板をロール状に巻
回したものを使用すると、自動的、連続的に背極板やカ
プセルを製造することができるので、コストの低減に寄
与することができる。特に、バックエレクトレット方式
のエレクトレットコンデンサマイクロホンの場合は、真
鍮板或いはステンレス板やチタン板を用いるが、フロン
トエレクトレット方式の場合には、カプセルへの加工を
考慮してアルミニウム板を用いることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るエレクトレットコン
デンサマイクロホンの製造方法の各工程を示す概略的説
明図である。

【図２】本発明に係るフロントエレクトレット方式のエ
レクトレットコンデンサマイクロホンの要部の概略的断
面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態に係るエレクトレット
コンデンサマイクロホンの製造方法によった場合のエレ
クトレット層のエレクトレット電位の安定性を示すグラ
フである。

【図４】本発明の実施の形態に係るエレクトレットコン
デンサマイクロホンの製造方法の１工程を示す概略的説
明図である。

【図５】本発明の実施の形態に係るエレクトレットコン
デンサマイクロホンの製造方法の１工程を示す概略的説
明図である。

【図６】従来のエレクトレットコンデンサマイクロホン
（バックエレクトレット方式）の概略的縦断面図であ
る。

【図７】従来のエレクトレットコンデンサマイクロホン
（フロントエレクトレット方式）の概略的縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１カプセル４背極板５エレクトレット層１００スプレー液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉森康雄大阪府八尾市北久宝寺１丁目４番33号ホシデン株式会社内 (72)発明者条邊文彦大阪府八尾市北久宝寺１丁目４番33号ホシデン株式会社内Ｆターム(参考） 5D021 CC08 CC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動板と、その後面側に配置された電極
板としての背極板と、背極板の振動板側の表面に形成さ
れたエレクトレット層とでコンデンサ部を形成するバッ
クエレクトレット方式のエレクトレットコンデンサマイ
クロホンにおいて、前記背極板は背極板となる素材の表
面にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレー液を噴霧した
後、焼成してエレクトレット層とし、かつ所望の形状に
加工したものであることを特徴とするエレクトレットコ
ンデンサマイクロホン。
【請求項２】振動板と、この振動板の前面に配置され
たカプセルの前面部と、この前面部の裏面に形成された
エレクトレット層とがコンデンサ部を構成するフロント
エレクトレット方式のエレクトレットコンデンサマイク
ロホンにおいて、前記カプセルは、カプセルとなる素材
の裏面にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレー液を噴霧
した後、焼成してエレクトレット層とし、かつ絞り金型
で所望のカプセルに加工したものであること特徴とする
エレクトレットコンデンサマイクロホン。
【請求項３】振動板と、この振動板の前面に配置され
たカプセルに取り付けられた電極板と、この電極板の裏
面に形成されたエレクトレット層とでコンデンサ部を構
成するフロントエレクトレット方式のエレクトレットコ
ンデンサマイクロホンにおいて、前記エレクトレット層
は、電極板となる素材の裏面にＦＥＰの微粒子が分散さ
れたスプレー液を噴霧した後、焼成してエレクトレット
層としたものであることを特徴とするエレクトレットコ
ンデンサマイクロホン。
【請求項４】前記スプレー液は、ＦＥＰの微粒子が分
散されるとともに、増粘剤又は界面活性剤が混入された
ものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の
エレクトレットコンデンサマイクロホン。
【請求項５】前記スプレー液は、ＦＥＰの微粒子が分
散されるとともに、増粘剤又は界面活性剤が混入され、
かつ純水で希釈されたものであって、粘度が３０ｃ．
ｐ．，２５℃以下となっているものであることを特徴と
する請求項１、２、３又は４記載のエレクトレットコン
デンサマイクロホン。
【請求項６】振動板と、その後面側に配置された電極
板としての背極板と、背極板の振動板側の表面に形成さ
れたエレクトレット層とでコンデンサ部を形成するバッ
クエレクトレット方式のエレクトレットコンデンサマイ
クロホンの製造方法において、エレクトレット層を形成
する工程が、背極板となる素材の表面にＦＥＰの微粒子
が分散されたスプレー液を噴霧する工程と、この素材を
焼成して表面にエレクトレット層を形成する工程と、前
記素材を所望の形状に加工する工程とを具備したことを
特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホンの製
造方法。
【請求項７】振動板と、この振動板の前面に配置され
たカプセルの前面部と、この前面部の裏面に形成された
エレクトレット層とでコンデンサ部を構成するフロント
エレクトレット方式のエレクトレットコンデンサマイク
ロホンの製造方法において、エレクトレット層を形成す
る工程が、カプセルとなる素材の裏面にＦＥＰの微粒子
が分散されたスプレー液を噴霧する工程と、この素材を
焼成して素材の裏面にエレクトレット層を形成する工程
と、前記素材を絞り金型で前面部の裏面側にエレクトレ
ット層が配置されたカプセルに体鵜する工程とを具備し
たこと特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホ
ンの製造方法。
【請求項８】振動板と、この振動板の前面に配置され
たカプセルに取り付けられた電極板と、この電極板の裏
面に形成されたエレクトレット層とでコンデンサ部を構
成するフロントエレクトレット方式のエレクトレットコ
ンデンサマイクロホンの製造方法において、前記エレク
トレット層を形成する工程が、電極板となる素材の裏面
にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレー液を噴霧する工
程と、この素材を焼成して裏面にエレクトレット層を形
成する工程と、前記素材を所望の形状に加工する工程と
を具備したことを特徴とするエレクトレットコンデンサ
マイクロホンの製造方法。
【請求項９】前記スプレー液は、ＦＥＰの微粒子が分
散されるとともに、増粘剤又は界面活性剤が混入された
ものであることを特徴とする請求項６、７又は８記載の
エレクトレットコンデンサマイクロホンの製造方法。
【請求項１０】前記スプレー液は、ＦＥＰの微粒子が
分散されるとともに、増粘剤又は界面活性剤が混入さ
れ、かつ純水で希釈されたものであって、粘度が３０
ｃ．ｐ．，２５℃以下となっているものであることを特
徴とする請求項６、７、８又は９記載のエレクトレット
コンデンサマイクロホンの製造方法。
【請求項１１】エレクトレット層を形成する焼成の工
程の後に、再度の焼成を行うことを特徴とする請求項
６、７、８、９又は１０記載のエレクトレットコンデン
サマイクロホンの製造方法。
【請求項１２】前記素材の表面にＦＥＰの微粒子が分
散されたスプレー液を噴霧する工程と、この素材を焼成
して表面にエレクトレット層を形成する工程とを複数回
繰り返して行うことを特徴とする請求項６、７、８、
９、１０又は１１記載のエレクトレットコンデンサマイ
クロホンの製造方法。
【請求項１３】前記素材は、アルミニウム板、真鍮
板、ステンレス板又はチタン板をロール状に巻回したの
ものであることを特徴とする請求項６、７、８、９、１
０、１１又は１２記載のエレクトレットコンデンサマイ
クロホンの製造方法。