JP2004072235A

JP2004072235A - エレクトレットコンデンサマイクロホン及びその振動板の製造方法

Info

Publication number: JP2004072235A
Application number: JP2002225962A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Ido; 井土　俊朗; Kazuo Ono; 小野　和夫; Kentaro Ishihara; 石原　健太郎
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】エレクトレットコンデンサマイクロホン（ＥＣＭ）の一貫したラインでの自動生産を可能とし、かつリサイクル時の廃棄量を低減する。
【解決手段】リングに振動膜が張られてなる振動板を具備し、静電容量を形成する背極と振動膜とのいずれか一方にエレクトレット誘電体膜が設けられているＥＣＭにおいて、リングを互いに嵌合される上下一対のリング３２，３３よりなるものとし、それらリング３２，３３によって振動膜３４が挟み込まれて振動板３１が形成されているものとする。従来のように接着ではなく、積層嵌合によって振動板３１は形成されるため、ラインでの自動生産が可能となり、またリサイクル時、リング３２，３３の再利用が可能となる。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエレクトレットコンデンサマイクロホンに関し、特にその振動板の構造及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５はエレクトレットコンデンサマイクロホン（以下、ＥＣＭと言う。）の従来構成の一例を示したものであり、図６はその振動板の構成を示したものである。この例ではＥＣＭはバックエレクトレットタイプとなっている。
ハウジング１１は金属製とされて一端面が閉塞された円筒状をなすものとされ、その閉塞された端面１１ａには複数の音通孔１２が貫通形成されている。
ハウジング１１内には音通孔１２と対向して振動板１３が配置されており、振動板１３は金属製のリング１４と、そのリング１４に周縁が固定保持されて張られた振動膜１５とによって構成され、リング１４が端面１１ａ側とされてハウジング１１に収容されている。
【０００３】
背極１６はリング状をなす絶縁スペーサ１７を介して振動膜１５に対向配置されており、背極１６の振動膜１５との対向面にはエレクトレット誘電体膜１８が設けられている。なお、背極１６には連通孔１９が形成されている。
一方、ハウジング１１の他端側（開放端側）には円板状のベース２０が配置され、このベース２０と背極１６との間には金属製のリング２１が介在されて所要の空間が形成されている。また、リング２１の外周側にはリング状のホルダ２２が配置されており、背極１６はその外周の角部がホルダ２２の内周に設けられた段部２２ａに位置決めされて固定されている。
【０００４】
ベース２０のハウジング１１への固定は、ハウジング１１内に振動板１３、絶縁スペーサ１７、背極１６、ホルダ２２及びリング２１を順次収納し、ハウジング１１の開放端を内側へ折り曲げてかしめることによって行われ、これによりハウジング１１の開放端がベース２０によって蓋される。図５中、１１ｂはハウジング１１のかしめ部を示す。
上記のように配置されて、ハウジング１１と共にＥＣＭの外形を構成するベース２０は片面実装基板とされ、その内面側にはこの例ではＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２３が実装されている。ＦＥＴ２３のゲート端子はベース２０に形成されている電極パターン（図示せず）と圧接されているリング２１を介して背極１６と電気的に接続されており、このＦＥＴ２３から導出された外部出力端子が図では省略しているが、ベース２０の外面側に設けられている。
【０００５】
一方、振動板１３の振動膜１５はリング１４を介してハウジング１１と電気的に接続されており、ハウジング１１はもう一方の外部出力端子（アース端子）をなすものとされる。
このように構成されたＥＣＭは、音通孔１２を介して音波が入射すると、音波によって振動膜１５が振動し、この振動による振動膜１５と背極１６との間の静電容量の変化を音声信号として外部に出力することができるものとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構成を有するＥＣＭにおける振動板１３は、従来においてはリング１４と振動膜１５とを接着剤で貼り付けることによって製造されており、このため以下に示すような問題があった。
（１）接着工程は接着剤硬化のための時間や恒温槽等を一般に必要とすることから、このような接着工程を要する振動板１３の組み立てをＥＣＭの一連の組み立てを行う自動化生産ラインに組み込むことは工程上及び設備上、困難であり、よって従来においては振動板１３の組み立ても含め、ＥＣＭを一貫したラインにて自動生産することができず、その点で生産効率が悪く、コスト高の原因となっていた。
（２）ＥＣＭのリサイクルの際、リング１４に振動膜１５が接着されているため、リング１４のリサイクルがきかず、廃棄処分するしかなかった。
【０００７】
この発明の目的はこれら問題に鑑み、ＥＣＭを一貫したラインで自動生産できるようにし、かつ振動板のリングの再利用を可能としてリサイクル時の廃棄量を低減できるようにしたＥＣＭ及びその振動板の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、リングに振動膜が張られてなる振動板を具備し、静電容量を形成する背極と振動膜とのいずれか一方にエレクトレット誘電体膜が設けられているＥＣＭにおいて、リングが互いに嵌合される上下一対のリングよりなり、それらリングによって振動膜が挟み込まれて振動板が形成されているものとされる。
請求項２の発明では請求項１の発明において、一対のリングのうちの背極側に位置するリングが絶縁材によって構成される。
【０００９】
請求項３の発明によれば、リングと、そのリングに張られた薄膜フィルムよりなる振動膜とによって構成されるＥＣＭの振動板は、リングを上リングと下リングとよりなるものとして、それら上リングと下リングとを対向位置決めする工程と、それら上リングと下リングの間に張力を付与した薄膜フィルムを供給する工程と、その薄膜フィルムを挟み込みながら上リングと下リングとを互いに嵌合させて固定一体化する工程と、それら一体化された上下リングの外周に沿って薄膜フィルムの不要部分を切断除去する工程によって製造される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明によるＥＣＭの一実施例を示したものであり、図５と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
この例では振動板３１は上リング３２と下リング３３と振動膜３４とよりなるものとされ、上リング３２と下リング３３とによって振動膜３４が挟み込まれているものとされる。
【００１１】
図２はこの振動板３１の構成及びそれを各部に分解した状態を示したものであり、上リング３２はその外周面に段が形成されて大径部３２ａと、それに続く小径部３２ｂとよりなるものとされ、一方下リング３３はその内周部分に上リング３２の小径部３２ｂが嵌合される溝部３３ａが形成されているものとされる。
振動板３１は振動膜３４を挟み込みながら、上リング３２の小径部３２ｂを下リング３３の溝部３３ａに圧入嵌合させることによって形成され、つまりこの例では振動膜３４を上下一対のリング３２，３３で挟み込む積層構造によって振動板３１が形成される。
【００１２】
上記のような構成を有する振動板３１において、この例では上リング３２は黄銅等の金属製とされ、これに対し、図１に示したように背極１６側に位置する下リング３３は樹脂等の絶縁材によって形成される。
このように下リング３３を絶縁材で形成することにより、この下リング３３によって振動膜３４と背極１６との絶縁を確保することができ、よってこの例では図５に示した従来のＥＣＭにおいて、振動板１３と背極１６との間に介在されていた絶縁スペーサ１７を図１に示したように不要とすることができる。
【００１３】
なお、上リング３２と下リング３３とを例えば共に金属製としてもよく、この場合には振動板３１と背極１６との間に絶縁スペーサ１７を配置する。
図３及び４は振動板３１をラインで自動生産する場合の具体例を示したものであり、以下、図３及び４を参照して振動板３１の製造方法を工程順に説明する。
なお、図３及び４中に示した丸数字▲１▼〜▲５▼は以下の工程▲１▼〜▲５▼と対応する。
▲１▼　上リング３２と下リング３３をパーツフィーダ（図示せず）にて供給し、それら上リング３２と下リング３３をそれぞれ上下に対向配置されたチャック４１，４２によって吸引し、対向位置決めする。
【００１４】
▲２▼　ロール状とされた薄膜フィルム４３を繰り出して上リング３２と下リング３３の間に供給し、その薄膜フィルム４３に均一な張力をかける。薄膜フィルム４３は例えばニッケル等の金属膜が蒸着されたＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルムとされる。
▲３▼　チャック４１，４２を駆動変位させ、均一な張力が付与されている薄膜フィルム４３を挟み込みながら、上リング３２と下リング３３とを互いに嵌合させて固定一体化する。
【００１５】
▲４▼　円形のカット刃４４を用い、一体化された上下リング３２，３３の外周に沿って薄膜フィルム４３の不要部分を切断除去する。
▲５▼　薄膜フィルム４３よりなる振動膜３４が上下リング３２，３３に挟み込まれて張られた振動板３１が完成する。
このように、振動板３１は部品供給及びその積層嵌合によって形成されるため、ラインにて自動生産することができ、つまりＥＣＭの一貫した自動化生産ラインに振動板３１の組み立てを組み込めるものとなる。
【００１６】
以上、バックエレクトレットタイプのＥＣＭを例として、振動板の構成及び製造方法を説明したが、このような積層構造の振動板はホイルエレクトレットタイプやフロントエレクトレットタイプのＥＣＭにおいても同様に適用することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば振動板は従来のような接着剤を用いた貼り付けではなく、上下一対のリングで振動膜を挟み込むことによって形成されるため、ラインでの自動生産が可能となり、よってＥＣＭを一貫したラインにて自動生産することができ、生産効率の向上を図ることができるため、その点でＥＣＭの低価格化を実現することができる。
また、ＥＣＭのリサイクルの際、振動板においては従来と異なり、振動膜のみの廃棄に留まり、リングは再利用することができるため、従来に比し、廃棄量を低減することができる。
さらに、環境問題等を考えていく中で、接着剤の使用量の削減は重要な課題となっており、その点で接着剤を使用しないで振動板を作製するこの発明は大きな意義をもつものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるＥＣＭの一実施例を示す断面図。
【図２】図１における振動板及びそれを分解した斜視図。
【図３】振動板の製造方法を説明するための図（その１）。
【図４】振動板の製造方法を説明するための図（その２）。
【図５】ＥＣＭの従来構成の一例を示す断面図。
【図６】図５における振動板の斜視図。

Claims

リングに振動膜が張られてなる振動板を具備し、静電容量を形成する背極と上記振動膜とのいずれか一方にエレクトレット誘電体膜が設けられているエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
上記リングが互いに嵌合される上下一対のリングよりなり、それらリングによって上記振動膜が挟み込まれて上記振動板が形成されてい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１記載のエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
上記一対のリングのうちの上記背極側に位置するリングが絶縁材によって構成されてい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。
リングと、そのリングに張られた薄膜フィルムよりなる振動膜とによって構成されるエレクトレットコンデンサマイクロホンの振動板の製造方法であって、
上記リングを上リングと下リングとよりなるものとして、それら上リングと下リングとを対向位置決めする工程と、
それら上リングと下リングの間に張力を付与した薄膜フィルムを供給する工程と、
その薄膜フィルムを挟み込みながら上リングと下リングとを互いに嵌合させて固定一体化する工程と、
それら一体化された上下リングの外周に沿って薄膜フィルムの不要部分を切断除去する工程とよりなることを特徴とする振動板の製造方法。