JP2003153392A - エレクトレットコンデンサマイクロホン - Google Patents

エレクトレットコンデンサマイクロホン

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  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板への実装状態で薄形化に好適であっ
て、電子回路への搭載や回路基板への実装を自動化する
ことが容易なエレクトレットコンデンサマイクロホンを
提供する。 【解決手段】 両端に開口を備えたケーシング(11)
と、ケーシングの一端開口部側に内蔵されたエレクトレ
ットコンデンサと、前記ケーシングの他端開口部側に内
蔵されたマイクロホン用回路基板(16)とを有する。
マイクロホン用回路基板は、前記エレクトレットコンデ
ンサに臨む一面に回路部品(25)を有すると共に、他
面に複数の外部接続電極(17A,17B)を有する。
前記他面は前記ケーシングの他端開口部周端縁に対して
凹陥する。前記複数の外部接続電極は、半田により形成
され、前記ケーシングの他端開口部周端縁より突出する
半田バンプ電極等で構成される。

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に係り、特にその外部接続電極の
改良に関する。
【0002】
【従来の技術】携帯電話機等に適用されるエレクトレッ
トコンデンサマイクロホンはボタン型のケーシングにエ
レクトレットコンデンサとインピーダンス変換素子を実
装したマイクロホン用回路基板とを収容して成る。マイ
クロホン用回路基板には外部接続端子が形成され、この
外部接続端子を携帯電話機のアナログフロントエンド部
等に接続する。従来の外部接続電極は、単なる導電パタ
ーン、導電パターンに立設固定したピン電極、更には、
導電パターンに接続する機械的な弾性接触電極などを用
いて構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単なる
導電パターンの場合にはリード線を用いた半田付けで相
手方基板との導通を実現しなければならない。そのよう
な作業を自動化するのは容易ではない。ピン電極の場合
には相手方基板に予め形成されているスルーホールへの
挿入により導通を実現しなければならない。この場合に
も、スルーホールに対してピン電極の向きを正確に揃え
なければならず、やはり自動化は容易ではない。弾性接
触電極を用いれば接続時における低い位置決め精度で済
ますことができるが、外部接続電極の構造が複雑化し、
部品点数が増し、コスト低減の要求を満足させることが
できなくなる。更に、部品点数の増大によってマイクロ
ホンユニットの小型化が阻まれてしまう。
【0004】本発明の目的は回路基板への実装状態で薄
形化もしくは小型化に好適なエレクトレットコンデンサ
マイクロホンを提供することにある。
【0005】本発明の目的は、電子回路への搭載や回路
基板への実装を自動化することが容易なエレクトレット
コンデンサマイクロホンを提供することにある。
【0006】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
【0007】
【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、両端に開口を備えたケ
ーシングと、前記ケーシングの一端開口部側に内蔵され
たエレクトレットコンデンサと、前記ケーシングの他端
開口部側に内蔵されたマイクロホン用回路基板とを有す
る。前記マイクロホン用回路基板は、前記エレクトレッ
トコンデンサに臨む一面に回路部品を有すると共に、他
面に複数の外部接続電極を有する。前記他面は前記ケー
シングの他端開口部周端縁に対して凹陥する。前記複数
の外部接続電極は、半田により形成され、前記ケーシン
グの他端開口部周端縁より突出する、例えば半田バンプ
電極で構成される。
【0008】エレクトレットコンデンサマイクロホンを
実装すべき電子回路や回路基板には半田ペースト等が印
刷されていればよく、この半田ペーストなどの印刷パタ
ーンに前記外部接続電極を載置し、リフロー装置などで
加熱すれば、半田から成る外部接続電極と半田ペースト
が熔融して電気的接続及び機械的固定が達成される。
【0009】前記マイクロホン用回路基板はケーシング
の他端開口部周端縁に対して凹陥し、そこに突起状の外
部接続電極が形成され、当該電極の先端部は前記他端開
口部周端縁より先方に突出する。したがって、半田同志
の熔融接続に必要な半田量を確保するために外部接続電
極が大きくなっても、ケーシングの他端開口部周端縁か
ら外部接続電極が突出する厚さ若しくは高さは小さくて
済む。加熱により外部接続電極と半田ペーストが熔融し
たときケーシングは相手方基板に接するまで近接可能で
あり、エレクトレットコンデンサマイクロホンの実装高
さもしくは実装厚をそのマイクロホンのケーシング厚さ
寸法まで小さくすることが可能である。斯様に小さな実
装厚を実現できるので、エレクトレットコンデンサマイ
クロホンを搭載する電子機器の小型化に資することがで
きる。
【0010】望ましい形態として、前記ケーシングの他
端開口部はケーシングの軸心方向に折曲され、折曲部分
がマイクロホン用回路基板を押圧して係止する。要する
に、マイクロホン用回路基板はケーシングの他端開口部
の終端縁部によってか締め付け固定される。これによ
り、前記マイクロホン用回路基板を前記ケーシングの他
端開口部周端縁に対して凹陥させる構造を容易に得るこ
とができる。
【0011】望ましい形態として、ケーシングは軸断面
円形であり、前記複数の突起電極は、第1極性を有し前
記軸断面中心部に位置する第1外部接続電極と、第2極
性を有する第2外部接続電極とであり、前記第2外部接
続電極は第1外部接続電極を中心に放射状又は同心状に
複数個配置される。エレクトレットコンデンサマイクロ
ホンの機能上、外部接続電極は2極あれば必要十分であ
り、外部接続電極の上記配置によれば、第1外部接続電
極を中心とする回転方向に対しエレクトレットコンデン
サマイクロホンの実装時の方向性を無視できるようにな
る。上記より、回転方向に対する方向性という点で、エ
レクトレットコンデンサマイクロホンに対する電子回路
への搭載や回路基板への実装を自動化することが著しく
容易になる。
【0012】望ましい形態として、前記第1外部接続電
極は信号電極であり、前記第2外部接続電極は回路のグ
ランド電極である。信号電極はケーシングの端縁から陥
没した位置でその中心部に位置することになるから、実
装基板上におけるその他の配線パターン等にリークする
虞を低減することが可能である。
【0013】望ましい形態として、前記ケーシングは前
記第2外部接続電極と電気的に導通する金属製である。
ケーシングを前記第2外部接続電極と導通させればケー
シングを高周波に対するシールドとして流用することが
できる。この場合に、信号電極である第1外部接続電極
がケーシングの端縁から最も離隔した円形断面中心部に
位置することは、第1外部接続電極がケーシングにリー
クして誤動作を生ずる虞を防止するのに好適である。
【0014】
【発明の実施の形態】図1には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一例が部分軸断面にて示
される。同図に示されるエレクトレットコンデンサマイ
クロホン1(単にエレクトレットマイクロホン1とも称
する)は、特に制限されないが、横断面円形のボタン型
のマイクロホン用ケーシング11を有し、その筒内に
は、音波通過開口(一端開口部)12に面してコンデン
サの一極を成す振動板13と、間隙をもって前記振動板
13の対極(コンデンサの他極)を成す背電極14と、
マイクロホン用回路基板16とが設けられている。前記
振動板13は、ポリエステルフィルムなどの誘電体膜の
一面に金属膜が蒸着され、その金属膜が振動板リング2
0に固定され、その誘電体面に絶縁性スペーサ21が固
定されている。前記背電極14は、絶縁性リング22の
内側段差部分に概略同心状態に嵌合固定される。絶縁性
リング22の内側には導電性接続リング24が挿入さ
れ、導電性接続リング24はマイクロホン用回路基板1
6及び背電極14に接する。前記ケーシング11の他端
開口部18は内側に折り曲げられ、折り曲げられた周縁
部が前記マイクロホン用回路基板16を導電性接続リン
グ24に向けて押圧固定している。要するに、前記マイ
クロホン用回路基板16のか締め付けにより導電性接続
リングが背電極14に押圧される。
【0015】前記振動板13と背電極14はエレクトレ
ットコンデンサを構成して、電気音響変換を行なう。前
記マイクロホン用回路基板16は、そのエレクトレット
コンデンサに臨む一面に、出力インピーダンス変換に利
用される電界効果トランジスタなどの回路素子25が搭
載される。前記マイクロホン用回路基板16の他面には
インピーダンス変換された電気音響信号を出力する外部
接続電極として複数の半田バンプ電極17A,17Bが
形成されている。
【0016】前記背電極14とマイクロホン用回路基板
16上の所定の導電パターンとの接続は前記導電性接続
リング24を介して行われる。前記振動板13の金属膜
とマイクロホン用回路基板16上の所定の導電パターン
との接続は前記振動板リング20からケーシング11の
周面を通ってその周端縁部のか締め付け部分に至る経路
で行われる。前記マイクロホン用回路基板16の表裏面
に形成された導電パターンは、前記背電極14及び振動
板13に前記回路素子25を接続し、前記回路素子25
を前記半田バンプ電極17A,17Bに接続する。特に
制限されないは、半田バンプ電極17Bは回路のグラン
ド電極(グランド電位端子)とされ、半田バンプ電極1
7Aが電気音響信号用の信号電極(信号出力端子)とさ
れる。
【0017】図2にはマイクロホン用回路基板16にお
ける半田バンプ電極17A,17Bの製造過程が例示さ
れる。(A)の如くマイクロホン用回路基板16の表面
に同心で、円形の導電パターン30A及びリング状導電
パターン30Bが形成される。その上に、(B)で示さ
れる如く、絶縁性レジスト31が塗布され、半田バンプ
電極17A,17Bを形成する位置には絶縁性レジスト
の剥離部32が形成される。(C)の如く、前記剥離部
32に半田ペーストを塗布して、下地導電層30A,3
0Bに接続された半田バンプ電極17A,17Bが形成
される。
【0018】図2の例では信号出力用のバンプ電極17
Aはマイクロホン用回路基板16の中心部に形成され
る。グランド電位用のバンプ電極17Bは前記バンプ電
極17Aを中心として放射状に若しくは同心円上に配置
される。
【0019】前記半田バンプ電極17A,17Bの高さ
寸法は、回路基板16において半田バンプ電極17A,
17Bが接続されるランドの径(剥離部32の径)、前
記ランドにプリントされる半田の量(直径と厚さ)によ
り決定され、例えばランドの直径0.6mm、半田ペー
ストの直径0.6mm、半田ペーストの厚さ0.2mm
としたとき、バンプの高さは約0.3mmとなった。こ
の高さはケーシングのか締め部の深さ(0.1mm)よ
りも充分大きく、相手方実装基板に置いたときに半田バ
ンプ電極17A,17Bは、相手方の実装基板に印刷さ
れた半田ペーストと充分に接触可能である。
【0020】図3には前記エレクトレットコンデンサマ
イクロホン1を電子回路や回路基板(以下単に実装基板
とも称する)に実装するときの様子が例示される。相手
方の実装基板3の配線パターンには、エレクトレットコ
ンデンサマイクロホン1を実装すべき位置に半田ペース
ト4A,4Bが印刷されている。その半田ペースト4
A,4Bの印刷パターンに前記半田バンプ電極17A,
17Bを載置する。そして、リフロー装置(図示せず)
を通して加熱すれば、半田バンプ電極17A,17Bと
半田ペースト4A,4Bが熔融して電気的接続及び機械
的固定が達成される。前記マイクロホン用回路基板16
はケーシング11の他端開口縁よりケーシング11奥方
へ没入されているから、半田同志の熔融接続に必要な半
田量を確保するために半田バンプ電極17A,17Bは
ある程度大きくなければならなくても、ケーシング端縁
から半田バンプ電極17A,17Bが突出する厚さは小
さくて済む。加熱により半田バンプ電極17A,17B
と半田ペーストが熔融したときケーシング11は相手方
基板に接するまで近接可能であり、エレクトレットコン
デンサマイクロホン1の実装高さもしくは実装厚をその
マイクロホン1のケーシング11の厚さ寸法まで小さく
することが可能である。このように小さな実装厚を実現
できるので、エレクトレットコンデンサマイクロホン1
を搭載する電子機器の小型化に寄与することができる。
【0021】ケーシング11は軸断面円形であり、信号
電極としての半田バンプ電極17Aを中心として、その
周りにグランド電位電極としての半田バンプ電極17B
を複数個例えば3個配置しているから、半田バンプバン
プ電極17Aを中心とする回転方向に対しエレクトレッ
トコンデンサマイクロホン1の実装時の方向性を無視で
きるようになる。これより、回転方向に対する方向性と
いう点で、エレクトレットコンデンサマイクロホン1に
対する相手方実装基板3への実装を自動化することが著
しく容易になる。
【0022】信号電極としての前記半田バンプ電極17
Aを中心に、その周りに、グランド電位電極としてのバ
ンプ電極18Bを配置するから、信号電極としての半田
バンプ電極17Aが実装時に相手方の実装基板上で他の
配線パターン等にリークする虞を低減することが可能で
ある。前記ケーシング11は前記半田バンプ電極17B
と電気的に導通する金属製である。ケーシング11を前
記半田バンプ電極17Bと導通させればケーシング11
を高周波に対するシールドとして流用することができ
る。この場合に、信号電極である半田バンプ電極17A
がケーシングの端縁から最も離隔した円形断面中心部に
位置するから、実装時に当該バンプ電極17Aがケーシ
ングとリークする虞を防止することができる。
【0023】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは言うまでもない。
【0024】例えば、電気音響変換部品としてのエレク
トレットマイクロホンの構造は図2の構造に限定されず
適宜変更可能である。半田バンプ電極は半田ペーストで
形成するだけでなく、半田ボールで形成してもよい。半
田の高さがケーシングのか締め部の深さよりも大きけれ
ば問題ない。エレクトレットマイクロホンにおいて半田
バンプ電極はグランド電極と信号電極の2極あればよ
い。安定性の観点からは、中心部の周りに同心状に配置
するバンプ電極の数は3個以上が望ましい。
【0025】
【発明の効果】本発明に係るエレクトレットコンデンサ
マクロホンは外部接続電極を半田バンプ電極等で構成す
るから、実装すべき相手方の半田ペースト等の印刷パタ
ーンに前記外部接続電極を載置し、リフロー装置などで
加熱すれば、半田から成る外部接続電極と半田ペースト
が熔融して電気的接続及び機械的固定を容易に達成する
ことができる。
【0026】前記外部接続電極はケーシングの開口部周
端縁から凹陥したマイクロホン用回路基板に突設され、
その先端部はケーシングの開口部周端縁より先方に突出
するから、半田同志の熔融接続に必要な半田量を確保す
るために外部接続電極が大きくなっても、ケーシングの
他端開口部周端縁から外部接続電極が突出する厚さ若し
くは高さは小さくて済む。したがって、加熱により外部
接続電極と半田ペーストが熔融したときケーシングは相
手方基板に接するまで近接可能であり、エレクトレット
コンデンサマイクロホンの実装高さもしくは実装厚をそ
のマイクロホンのケーシング厚さ寸法まで小さくするこ
とが可能である。このように、小さな実装厚を実現でき
るので、エレクトレットコンデンサマイクロホンを搭載
する電子機器の小型化に寄与することができる。
【0027】第1外部接続電極を中心にその周りにを放
射状又は同心状に複数個配置することにより、第1外部
接続電極を中心とする回転方向に対しエレクトレットコ
ンデンサマイクロホンの実装時の方向性を無視できるよ
うになる。上記より、回転方向に対する方向性という点
で、エレクトレットコンデンサマイクロホンに対する電
子回路への搭載や回路基板への実装を自動化することが
著しく容易になる。
【0028】上記より、本発明に係るエレクトレットコ
ンデンサマイクロホンによれば、回路基板への実装状態
で薄形化もしくは小型化に好適であり、相手方電子回路
への搭載や回路基板への実装を自動化することが容易で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエレクトレットコンデンサマイク
ロホンの一例を示す部分軸断面図である。
【図2】マイクロホン用回路基板における半田バンプ電
極の製造過程を例示する説明図である。
【図3】エレクトレットコンデンサマイクロホンを実装
基板に実装するときの様子を例示する正面図である。
【符号の説明】
1 エレクトレットコンデンサマイクロホン 3 相手方の実装基板 4A,4B 11 ケーシング 12 音波通過開口(一端開口部) 13 振動板 14 背電極 16 マイクロホン用回路基板 17A、17B 半田バンプ電極 18 他端開口部 20 振動板リング 24 導電性接続リング 25 回路素子

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端に開口を備えたケーシングと、前記
    ケーシングの一端開口部側に内蔵されたエレクトレット
    コンデンサと、前記ケーシングの他端開口部側に内蔵さ
    れたマイクロホン用回路基板とを有し、前記マイクロホ
    ン用回路基板は、前記エレクトレットコンデンサに臨む
    一面に回路部品を有し、他面に複数の外部接続電極を有
    し、前記他面は前記ケーシングの他端開口部周端縁に対
    して凹陥し、前記複数の外部接続電極は、半田により形
    成され、前記ケーシングの他端開口部周端縁より突出す
    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。
  2. 【請求項2】 前記ケーシングの他端開口部はケーシン
    グの軸心方向に折曲され、折曲部分がマイクロホン用回
    路基板を押圧して係止する、ことを特徴とする請求項1
    記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。
  3. 【請求項3】 前記ケーシングは軸断面円形であり、前
    記複数の外部接続電極は、第1極性を有し前記軸断面中
    心部に位置する第1外部接続電極と、第2極性を有する
    第2外部接続電極とであり、前記第2外部接続電極は第
    1外部接続電極を中心に放射状又は同心状に複数個配置
    されることを特徴とする請求項2記載のエレクトレット
    コンデンサマイクロホン。
  4. 【請求項4】 前記第1外部接続電極は信号電極であ
    り、前記第2外部接続電極は回路のグランド電極である
    ことを特徴とする請求項3記載のエレクトレットコンデ
    ンサマイクロホン。
  5. 【請求項5】 前記ケーシングは前記第2外部接続電極
    と電気的に導通する金属製であることを特徴とする請求
    項4記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。
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