JP2006157894A - コンデンサマイクロホン及びその基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】かしめ部の緩みあるいは半田やフラックスの入り込みを防止する。容易に製作でき、安価な基板を得る。
【解決手段】表または裏の少なくとも一方に表れる端子10、11,12とこの端子10、11、12をつなぐ接続部分14、15とが構成されるリードフレーム用の金属板によって形成しかつ中央段差部1aを周縁に対して突出して形成した構造体1を樹脂2にて固めて基板3とした。中央段差部1aの段差13の高さは変更可能である。樹脂は、耐熱性を有するPA6T,PPS,LCPのいずれかである。回路基板の底面より突出した段差部分が設けられ得るようにし、かつ安価に得られる。
【選択図】図4
【解決手段】表または裏の少なくとも一方に表れる端子10、11,12とこの端子10、11、12をつなぐ接続部分14、15とが構成されるリードフレーム用の金属板によって形成しかつ中央段差部1aを周縁に対して突出して形成した構造体1を樹脂2にて固めて基板3とした。中央段差部1aの段差13の高さは変更可能である。樹脂は、耐熱性を有するPA6T,PPS,LCPのいずれかである。回路基板の底面より突出した段差部分が設けられ得るようにし、かつ安価に得られる。
【選択図】図4
Description
本発明は、コンデンサマイクロホンと、それに用いる基板の製造方法に関する。
以下に述べる関連技術では、いわゆるバックエレクトレット形式のエレクトレットコンデンサマイクロホン(以下ECMと称する)を例にとって述べる。図1は、関連技術にかかるECMの断面構成例を示し、特許文献1に記載されている構成を示したものである。図1において、ECMの外郭は円筒状のカプセル61にて形成される。このカプセル61の前面板61aには、音波通過開口部610が形成される。カプセル61内には、前面板61aの内面側よりカプセル61の後方(背面側)に向かって、振動板62、絶縁スペーサ63、背極64、絶縁材からなるリング状背極ホルダ65、導電性筒状体66、および回路基板67が、順に組み込まれている。ここで、振動板62は、例えばポリフェニレンサルファイド(PPSともいう)からなる誘電体フィルムの背極側の一面に導電層としてNi、Alなどの金属膜が形成されたものである。振動板62の前面側周縁には、振動板リング62aが固定され、この振動板リング62aは、前面板61aに接している。絶縁スペーサ63の厚さを隔てて振動板62の後方に配置された背極64は、絶縁材からなるリング状背極ホルダ65にて支持される。背極64と回路基板67との間には、導電性筒状体66が介在され、背極64と回路基板67の上面(前面)に形成された配線とが電気的に接続されている。なお、背極64の前面、つまり背極64の振動板62との対向面には、FEP(フッ化エチレンプロピレン)などの誘電体層がエレクトレット化されたエレクトレット層64aが形成されている。回路基板67には、その上面にFET(電界効果トランジスタ)などの回路素子68が搭載され、その底面(背面)に外部接続電極である半田バンプ電極69a、69bが突出して形成されている。回路基板67上には、例えば図2に示すような回路が形成されている。図2では、FETのゲートは、図1の導電性筒状体66を通じて背極64に接続され、FETのソースは、図1のカプセル61を通じて振動板62に接続されている。インピーダンス変換部であるFETのソース及びドレイン間は、二つのコンデンサCが並列に接続されている。FETのドレインは、回路基板67に形成されたスルーホール(図示省略)を通じて出力端子72(図1では、半田バンプ電極69b)に接続され、直流阻止コンデンサCpに通じている。FETのソースは、回路基板67に形成されたスルーホール(図示省略)を通じて接地端子71(図1では、半田バンプ電極69a)に接続されている。また、FETのドレインは、抵抗素子Rを通じて基準電源に接続されている。図1にあって、カプセル61の後方(背面側)端部は、かしめ部611として回路基板67の背面にかしめ付けられており、このかしめによりカプセル61内に収納された各素子部品が相互に固定される。音波通過開口部610を通じて音波がカプセル61内に入った場合、この音波によって振動板62が振動し、振動板62及び背極64間の静電容量が変化し、これによって音波が電気信号に変換されて出力端子72(図1では半田バンプ電極69b)に出力される。
上述のECMを実装基板(図示省略)に搭載するには、半田バンプ電極69a、69bを実装基板の対応電極に半田付けすることで行われる。すなわち、ECMを実装基板に載置した状態で全体をリフロー槽に通して加熱する。この加熱により半田バンプ電極69a、69bが溶融されて半田接続が行われることになる。
特開2003−153392号公報
図1に示すように回路基板67の底面に半田バンプ電極69a、69bが突出して盛られておりかつ回路基板67の底面でカプセル61の端部にかしめ部611が存在する状態にあっては、次のような問題がある。すなわち、リフロー槽での半田の加熱・溶融に際して半田溶融熱によりかしめ部611にひずみが生起され、かしめが緩みあるいは溶融した半田やフラックスがかしめ部611と回路基板67との間に入り込むという現象が生ずることである。このことは、導電性筒状体66が介在される背極64と回路基板67の配線との電気的接続を不安定化し、背極64のエレクトレット層64aを劣化させて振動板62及び背極64間の印加電圧が低下し、ひいてはECMの感度低下をもたらす。
また、上述のかしめ部611と回路基板67との間での半田やフラックスの入り込みを防止するため、リフロー槽を通して半田接続を行うリフロータイプのECMでは、実装基板に直接半田付けを行なう場合、かしめ部611と実装基板との間に半田ペーストを盛り上げてかしめ部611と実装基板との間を離間させるようにして半田付けを行うという方策もあるが、信頼性の面で劣る。
また、回路基板67の底面に更に別の基板を貼付してかしめ部611の厚さより突出するような段差を形成しその別の基板から半田バンプ電極を突出させ、リフロー槽にて実装基板に半田を接続する方策もある。このことは、回路基板67に別の基板を貼付して段差を設けることに他ならないが、この回路基板67への別の基板の取り付けについては、所定の位置精度をもって位置合わせを行い電気配線のためのスルーホールを形成し取り付け作業を行う必要がある。しかし、これらの作業を勘案すると結果として安価な基板が得られない。また、ルータにて切削加工して段差を形成した回路基板を得たとしても、同様に安価な基板が得られないという問題も生ずる。すなわち、段差を持たせる構造は、高価なものとなる。
また、回路基板67の底面に更に別の基板を貼付してかしめ部611の厚さより突出するような段差を形成しその別の基板から半田バンプ電極を突出させ、リフロー槽にて実装基板に半田を接続する方策もある。このことは、回路基板67に別の基板を貼付して段差を設けることに他ならないが、この回路基板67への別の基板の取り付けについては、所定の位置精度をもって位置合わせを行い電気配線のためのスルーホールを形成し取り付け作業を行う必要がある。しかし、これらの作業を勘案すると結果として安価な基板が得られない。また、ルータにて切削加工して段差を形成した回路基板を得たとしても、同様に安価な基板が得られないという問題も生ずる。すなわち、段差を持たせる構造は、高価なものとなる。
更に、一般的に従来の回路基板自体を見た場合、普通、パターン配線基板を用いるのであるが、このパターン配線基板の製作に当たっては導体電極、ガラス、多層配線、スルーホール等多様な材料を多様な印刷工程にて製作することになるので、製作工程が複雑で高価なものとなる。
本発明は、リフロー槽での加熱の影響をできるだけ少なくしてかしめ部の緩みを防止しかしめ部への半田やフラックスの入り込みなくすようにして、電気的不安定化をなくし感度低下を防ぐようにし、また、かしめ部に半田ペーストを盛り上げて実装基板との間隔をとることをしないで、段差により間隔を空けるようにしたことにより、信頼性を得るようにし、更に、基板を貼り合わせて段差を設け、あるいは基板をルータにて切削加工して段差を設けることはしないで安価な基板を得るようにし、また、基板を多様な材料を用いて多様な印刷工程にて製作することをしないで、つまり複雑で高価な製作工程を経ないで基板を得るようにしたコンデンサマイクロホン及びその基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、リフロー槽での加熱の影響をできるだけ少なくしてかしめ部の緩みを防止しかしめ部への半田やフラックスの入り込みなくすようにして、電気的不安定化をなくし感度低下を防ぐようにし、また、かしめ部に半田ペーストを盛り上げて実装基板との間隔をとることをしないで、段差により間隔を空けるようにしたことにより、信頼性を得るようにし、更に、基板を貼り合わせて段差を設け、あるいは基板をルータにて切削加工して段差を設けることはしないで安価な基板を得るようにし、また、基板を多様な材料を用いて多様な印刷工程にて製作することをしないで、つまり複雑で高価な製作工程を経ないで基板を得るようにしたコンデンサマイクロホン及びその基板の製造方法を提供することを目的とする。
そして、本発明は、一端に音波通過開口が形成された金属製の筒状カプセル内に、少なくとも振動膜、背極、インピーダンス変換回路が搭載された基板が収納され、筒状カプセルの他端部が基板の外面にかしめ部としてかしめられて、内部の部品が固定されたコンデンサマイクロホンにおいて、基板はかしめ部が対接された平板状周縁部、その平板状周縁部と一体に接続され、基板内面に位置した第1接続端子、平板状周縁部と一体に接続され、かしめ部の厚さ以上に基板の外面に位置した接地端子を有する板状金属が折曲げられた第1金属部材と、基板の内面に位置した第2接続端子、その第2接続端子と一体に接続され、基板の外面において接地端子と同一平面上に位置した外部端子を有する板状金属が折曲げられた第2金属部材と、第1金属部材および第2金属部材を一体化し上記第1接続端子、第2接続端子を基板内面に露出し、平板状周縁部の外面、外部端子、接地端子を基板外面に露出した樹脂モールド部とを具備すること特徴とする。
本発明によれば、リードフレーム用の金属板からなる平板状周縁部と中央段差部と機器接続部とを骨格として樹脂をモールドした樹脂モールド部からなる基板とするだけであるので、従来のパターン配線基板を用いる場合とは異なりその製作工程が簡単になり安価となる。また、この基板は、金属と樹脂のみからなるので、環境を考慮した基板となる。更に、中央段差部で底面より突出した段差部分を形成することにより、基板底面にかしめ部が位置するとき、実装面からかしめ部を段差によって浮かせることができ、従来の信頼性が劣る半田ペーストを盛り上げ、基板を重ね、あるいはルータ加工のような高価な段差加工を行うことなく、リフローによるかしめ部への加熱の影響を軽減させまた半田やフラックスの流れ込みを防ぐことができ、マイクロホンにおいては感度変化の少ないものを得ることができる。
以下図面を参照して本発明のコンデンサマイクロホンの実施形態を説明する。ここでは、バックエレクトレット形式のエレクトレットコンデンサマイクロホン(ECM)を例にとって説明するが、いわゆるフロントエレクトレットのECMについても適用することができる。
この実施形態では、リードフレーム用の金属板を打ち抜き折り曲げることによって形成した平板状周縁部、中央段差部、機器接続端子をそれぞれ相互に連結した構造体を樹脂にて固めることにより基板を得たものである。
この実施形態では、リードフレーム用の金属板を打ち抜き折り曲げることによって形成した平板状周縁部、中央段差部、機器接続端子をそれぞれ相互に連結した構造体を樹脂にて固めることにより基板を得たものである。
図3は、予め錫あるいは銀などがメッキされた黄銅あるいはりん青銅からなるリードフレーム用の金属板を打ち抜いて折り曲げた構造体1を示したものであり、図3Aはこの構造体1を斜め上方から見た斜視図、図3Bはこの構造体1を斜め下方から見た斜視図である。この図3Aに示すように構造体1の表面である実装面側は、この実装面側に突き出した平板状の中央段差部1aと、この中央段差部1aより一段下がったこの中央段差部1aの裾となる周囲の平板状周縁部1bとを有する。中央段差部1aは、その中央で円板に形成された外部端子10を有し、そしてこの外部端子10の周りにあって外部端子10に対して離間(絶縁)した接地(GND)端子11を有する。また、平板状周縁部1bは、中央段差部1aの接地端子11と段差13を介して一体につながった接地端子である。また、図3Bに示すように構造体1の裏面である部品搭載面側は、5個の接続端子12(12S、12G)が形成されている。これら接続端子12は、略外部端子10と接地端子11との間に位置して平板上周縁部1bよりも部品搭載側に突出している。そして、この5個の接続端子12の一部12Sは、構造体1の内部にて外部端子10に曲げ部14を介して接続され、また接続端子12の他の一部12Gは、平板状周縁部1bに曲げ部15を介して接続される。このようにして、構造体1は、平板状周縁部1bの位置を基準としてその実装面側に外部端子10および接地端子11が突き出し部品搭載面側に接続端子12(12S、12G)が突き出すように構成されている。
また、この構造体1は、図3Aから見れば平板状周縁部1bより中央が盛り上がるように段差13が形成されて中央段差部1aとなっており、平板状周縁部1bはドーナツ状の接地端子となっている。この場合、段差13は、リードフレーム用の金属板の打ち抜きと曲げ加工によるので、その高さは自由に加減することができる。
図4は、本実施形態における基板の製造に当たって、構造体を形成する場合の金型による金属板の抜き成型時の状態を図示する。ここでは、黄銅あるいはりん青銅からなるリードフレーム用の帯状の金属板100の長手方向に沿って構造体1を配列し形成する。つまり金属板100の各構造体1の形成部分には、方形孔101が打ち抜かれると共に、方形孔101の内部にあってその中央部に、平板上周縁部1b、接地端子11、外部端子10、接続端子12S,12G、曲げ部14、15を残して打ち抜かれる。ただし、平板状周縁部1bは、互いに反対方向に延長した細い連結片103でリードフレーム102に連結され、接続端子12Sは、互いに反対方向に延長した細い連結片104でリードフレーム102に連結されている。これら連結片104の形成に伴って、接地端子11及び平板状周縁部1bにスリット1b1(図3参照)が形成される。この打ち抜き後に、図7、図8からも明らかであるが、外部端子10と接地端子11からなる中央段差部1aを接地端子11とつながる平板状周縁部1bから実装面側へ突き出し、更に接続端子12Gを曲げ部15と共に平板状周縁部1bから実装面側と反対の面側へ突き出し、同時に外部端子10につながる接続端子12Sが曲げ部14を介して実装面側と反対面側へ突き出される。この際、連結片104も平板状周縁部1bから切り離されて接続端子12Sと同様実装面側と反対面側に突き出される。この作業は、たとえば押し型による成型にて行うことができる。一般の押し出し作業としては、帯状の金属板100と平板上周縁部1bとを同一面とし、これに対し外部端子10、接地端子11を一方向側に押し出し、接続端子12S,12Gを他方向側に押し出す。こうして、上記外部端子10、上記接地端子11、および上記平板状周縁部1bを上記実装面側に臨ませ、上記接続端子12S及び上記他の接続端子12Gを上記部品搭載面側にて臨ませ得る。
図4は、本実施形態における基板の製造に当たって、構造体を形成する場合の金型による金属板の抜き成型時の状態を図示する。ここでは、黄銅あるいはりん青銅からなるリードフレーム用の帯状の金属板100の長手方向に沿って構造体1を配列し形成する。つまり金属板100の各構造体1の形成部分には、方形孔101が打ち抜かれると共に、方形孔101の内部にあってその中央部に、平板上周縁部1b、接地端子11、外部端子10、接続端子12S,12G、曲げ部14、15を残して打ち抜かれる。ただし、平板状周縁部1bは、互いに反対方向に延長した細い連結片103でリードフレーム102に連結され、接続端子12Sは、互いに反対方向に延長した細い連結片104でリードフレーム102に連結されている。これら連結片104の形成に伴って、接地端子11及び平板状周縁部1bにスリット1b1(図3参照)が形成される。この打ち抜き後に、図7、図8からも明らかであるが、外部端子10と接地端子11からなる中央段差部1aを接地端子11とつながる平板状周縁部1bから実装面側へ突き出し、更に接続端子12Gを曲げ部15と共に平板状周縁部1bから実装面側と反対の面側へ突き出し、同時に外部端子10につながる接続端子12Sが曲げ部14を介して実装面側と反対面側へ突き出される。この際、連結片104も平板状周縁部1bから切り離されて接続端子12Sと同様実装面側と反対面側に突き出される。この作業は、たとえば押し型による成型にて行うことができる。一般の押し出し作業としては、帯状の金属板100と平板上周縁部1bとを同一面とし、これに対し外部端子10、接地端子11を一方向側に押し出し、接続端子12S,12Gを他方向側に押し出す。こうして、上記外部端子10、上記接地端子11、および上記平板状周縁部1bを上記実装面側に臨ませ、上記接続端子12S及び上記他の接続端子12Gを上記部品搭載面側にて臨ませ得る。
図5は、リードフレーム用の金属板100を上述のように打ち抜き折り曲げた結果、形成された構造体1の平面構造を示すと共に帯状金属板の厚さ方向に至る曲げ部14を除いて各端子等の立体位置をハッチングの向きや幅を区別して示す。すなわち、外部端子10、一部接地端子11が(I)の立体位置で構成され、ついで平板状周縁部1bが段差13だけ離れて(II)の立体位置にて構成され、ついで主に平板状周縁部1bと接続端子12Gとの曲げ部(接続部分)15及び連結片104が(III)の立体位置にて構成され、そして外部端子10及び平板状周縁部1bにつながる接続端子12S、12Gが部品搭載面側の露出面にて(IV)の立体位置にて構成される。なお、曲げ部14は、斜めの立体位置であり、上記立体位置(I)〜(IV)に当てはまらない。また、図5にあって破線はFET及びコンデンサCの配置接続状態を示す。
構造体1の形成に当たっては、前述のようにリードフレーム用の金属板100(図4参照)の打ち抜きおよび曲げ加工によるのであるが、微細な構成のためにファインピッチ加工が必要な場合には、この金属板をエッチングして曲げ、あるいは切断加工することにより、得ることができる。図6は、図3に示す構造体1を耐熱性樹脂にてモールドして樹脂モールド部2を設けた基板を示している。この図6も図3と同様に図6Aは、斜め上方から見た斜視図、図6Bは斜め下方から見た斜視図である。このモールドした基板においては、外部端子10と接地端子11と平板状周縁部1bである接地端子が突出している側の面が構造体1の表面である実装面側に露出し、接続端子12(12S、12G)が構造体1の裏面である部品搭載面側に露出している。ここで、樹脂モールド部2の耐熱性樹脂は、例えばリフロー槽での加熱に耐えられる耐熱性を有し、具体的にはPA6T(ポリアミド6T)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、LCP(液晶ポリマー)等が挙げられる。この樹脂モールド部2の形成は、構造体1が図4に示すリードフレーム102に連結されている状態で行われる。この樹脂モールド部2の形成後、図4に示す連結片103が平板状周縁部1bの外周縁位置で、連結片104は平板状周縁部1bの外周縁よりわずかに内側の位置でそれぞれ切断される。こうして基板3が取り出される。連結片104の切断を前述のように内側で行うことができるように、その平板状周縁部1bの外周縁の一部に切り欠き部2aが形成されて、樹脂モールド部2が構成されている。その様子を図6Cに一部拡大して示す。切り欠き部2aに臨む連結片104とカプセル61との間隔は、これら間の絶縁が問題とならない範囲でなるべく小さくし、かつ連結片104の幅を小さくしたほうが、雑音に対するシールドの効果が大きくなる。
このようにプレス加工又はエッチング加工により形成した構造体1を骨格として、樹脂モールド部2を樹脂のモールドにて形成して基板3とすることで、関連技術の説明にて述べたような回路パターンが被着された基板が不要となり製作工程が簡単かつ安価になり、また、材料は金属と樹脂のみなので、環境対策を考慮した製品となる。
例えば図1の示したECM中の回路基板67の代わりに基板3を用い、その場合の基板3とカプセル61のかしめ部611との関係を図7及び図8示す。図7は、図6AのV−V線矢印断面を示し、図3AのV−V線矢印断面と対応する。この図7では、外部端子10と接続端子12Sの接続状態が分かり、カプセル61のかしめ部611が平板状周縁部1bの外側にかしめ付けられ、カプセル61が接地端子11と接続されている状態が分かる。ここでは、段差13は、カプセル61のかしめ部611の厚さより高い寸法を有している。また、連結片104の一部は、絶縁のためカプセル61に接触しないように平板状周縁部1bの周縁より短く形成されている。外部端子10及び接地端子11表面上には、半田層10a及び11aがそれぞれ形成されている。これら半田層10a及び11aの厚さは、例えば100μmである。このように半田層10a、11aが形成されるため、段差13は、かしめ部611の厚さ以上の厚さがあればよい。段差13の厚さを大きくし過ぎるときには、実装基板にECMを実装した時の高さが嵩むことになる。小型化のためには段差13の厚さは、低いほうが良いのでかしめ部611の厚さを0.15mmとすると、段差13は0.15mm〜0.2mm程度、つまりかしめ部611と端子10、11の基板との厚さ方向における差は0mm〜0.05mm程度が良い。また、半田層10a、11aの代わりに破線で示すように半田バンプ69a,69bを用いても良い。
例えば図1の示したECM中の回路基板67の代わりに基板3を用い、その場合の基板3とカプセル61のかしめ部611との関係を図7及び図8示す。図7は、図6AのV−V線矢印断面を示し、図3AのV−V線矢印断面と対応する。この図7では、外部端子10と接続端子12Sの接続状態が分かり、カプセル61のかしめ部611が平板状周縁部1bの外側にかしめ付けられ、カプセル61が接地端子11と接続されている状態が分かる。ここでは、段差13は、カプセル61のかしめ部611の厚さより高い寸法を有している。また、連結片104の一部は、絶縁のためカプセル61に接触しないように平板状周縁部1bの周縁より短く形成されている。外部端子10及び接地端子11表面上には、半田層10a及び11aがそれぞれ形成されている。これら半田層10a及び11aの厚さは、例えば100μmである。このように半田層10a、11aが形成されるため、段差13は、かしめ部611の厚さ以上の厚さがあればよい。段差13の厚さを大きくし過ぎるときには、実装基板にECMを実装した時の高さが嵩むことになる。小型化のためには段差13の厚さは、低いほうが良いのでかしめ部611の厚さを0.15mmとすると、段差13は0.15mm〜0.2mm程度、つまりかしめ部611と端子10、11の基板との厚さ方向における差は0mm〜0.05mm程度が良い。また、半田層10a、11aの代わりに破線で示すように半田バンプ69a,69bを用いても良い。
図8は、図3A及び図6AのVI―VI線矢印断面と対応する基板の断面とカプセル61のかしめ部611の関係を示した図であり、かしめ部611が平板状周縁部1bと接続され、この平板状周縁部1bに接続端子12Gが接続される状態が分かる。構造体1をECMの回路基板の骨格とした場合、図3Aからみれば接地端子11と一体に接続された平板状周縁部1bにECMのカプセル61のかしめ部611が位置することになり、図3Aの構造体1表面の実装面側にこのかしめ部611が位置する。このため、段差13は、平板状周縁部1bにかしめられるカプセル61の端部つまりかしめ部611の厚さより高い段差が形成され、外部端子10と接地端子11に半田層を実装面側へ突出させることで、かしめ部611へのリフロー時の加熱の影響を軽減しあるいは半田やフラックスの流れ込みを防止することができる。なお、図1のECMの回路基板67と図3の構造体1とは、位置的に逆さの関係にあり中央段差部1aの外部端子10が図1に示したECMの底部つまりかしめ部611の底面より突出して位置することになる。なお、平板状周縁部1b、接地端子11、接続端子12Gなどは、一つの板状金属が折り曲げられた第1金属部材200(図3B参照)を構成し、外部端子10、接続端子12Sなどは他の板状金属が折り曲げられた第2金属部材201(図3B参照)を構成しているといえる。また、各図において、各部を分かりやすくするために相対的寸法は必ずしも適切な寸法に表示されていない。例えば、基板3の厚さは0.2mm程度、平板状周縁部1bなどを構成する金属板の厚さは0.15mm程度である。
図9は、図6乃至図8にて示した基板3を用いてECMを形成した場合の分解斜視図である。この図9では、図1の構造と異なる構造を有するので図1と区別するため同一部分でも異なる符号を用いた。この分解斜視図においては、ホルダ54内に背極53及びコイルバネ52が収納し得る構造で、基板3と背極53との間にはコイルバネ52が介在される構造である。そして、基板3上の接続端子12S上に搭載されたFETのゲート端子TG上にコイルバネ52の基板3側のリングのいずれかの部分を接触させ、各素子部品をカプセル57内に封止した時にバネ力によりFETのゲート端子TGと背極53との接触を確保する。コイルバネ52及び背極53は、ホルダ54内に位置され、ホルダ54上にスペーサ55を介して振動板56が配置される。つまり、カプセル57内に振動板56、スペーサ55、背極53、コイルバネ52が接続された基板3が順次組み込まれカプセル57の端部が基板3の背面とかしめられて一体化される。この場合、背極53の径はホルダ54の径より小さいが、背極53をホルダ54内に容易に挿入できる範囲であれば、なるべく大きくしたほうが背極53の位置決め上好ましい。また、図9では図示しないが、基板3の底面は、これまでの説明の段差13を有するものである。したがって、リフロー槽における基板3の底面での半田の溶融に当たっては、かしめ部より突出した段差の形成により、かしめ部での熱による影響が軽減され、かしめ部と基板3の底面との間に半田やフラックスが流れ込むことはない。また、コイルバネ52でゲート端子TGを圧接して背極53と接続する場合は、背極53が傾くことなく振動板と背極との間隔が安定して得られる。図9において、基板上にはFETおよび二つのコンデンサCが搭載されており、例えば図2に示したような回路構成とされている。この回路の出力端子72は、外部端子10につながる接続端子12Sと接続され、この回路の接地端子71は、この接地端子11につながる接続端子12Gと接続される。ホルダ54は、コイルバネ52及び背極53とカプセル57とを電気的に接続している。
これまでの説明は、ECMを前提に説明してきたのであるが、段差部分の高さを自由に設定することができる点からすれば、フロントエレクトレットのECMやコンデンサマイクロホンにも適応することができる。
また、簡単で安価な基板を得ようとする観点からすれば、リードフレーム用の金属板を打ち抜き折り曲げて形成される構造体を樹脂モールドするのみにて金属と樹脂との材料だけで簡単に得られることにより、これまでのパターン配線基板とは全く異なる基板を得ることができる。
また、簡単で安価な基板を得ようとする観点からすれば、リードフレーム用の金属板を打ち抜き折り曲げて形成される構造体を樹脂モールドするのみにて金属と樹脂との材料だけで簡単に得られることにより、これまでのパターン配線基板とは全く異なる基板を得ることができる。
Claims (10)
- 一端に音波通過開口が形成された金属製の筒状カプセル内に、少なくとも振動膜、背極、インピーダンス変換回路が搭載された基板が収納され、上記筒状カプセルの他端部が基板の外面にかしめ部としてかしめられて、内部の部品が固定されたコンデンサマイクロホンにおいて、
上記基板は
上記かしめ部が対接された平板状周縁部、その平板状周縁部と一体に接続され、上記基板内面に位置した第1接続端子、上記平板状周縁部と一体に接続され、上記かしめ部の厚さ以上に上記基板の外面に位置した接地端子を有する板状金属が折曲げられた第1金属部材と、
上記基板の内面に位置した第2接続端子、その第2接続端子と一体に接続され、上記基板の外面において上記接地端子と同一平面上に位置した外部端子を有する板状金属が折曲げられた第2金属部材と、
上記第1金属部材および上記第2金属部材を一体化し上記第1接続端子、上記第2接続端子を基板内面に露出し、上記平板状周縁部の外面、上記外部端子、上記接地端子を上記基板外面に露出した樹脂モールド部とを具備すること特徴とするコンデンサマイクロホン。 - 請求項1記載のマイクロホンにおいて、
上記外部端子は上記基板外面の中心部に位置し、上記接地端子は上記外部端子を中心とする板リング状体であり、上記平板状周縁部も上記外部端子の外側において同心の板リング状体であり、
上記接地端子および上記平板状周縁部はそれぞれ、上記外部端子を中心とする同一放射方向において、少なくとも2箇所切断されたスリット部を具備することを特徴とするコンデンサマイクロホン。 - 請求項1又は2記載のマイクロホンにおいて、
上記第1接続端子と上記平板状周縁部とは上記樹脂モールド部内に位置する曲げ部を通じて一体に連結されていることを特徴とするコンデンサマイクロホン。 - 請求項2又は3記載のマイクロホンにおいて、
上記樹脂モールド部の上記スリット部外側端部は切り欠き部が構成され、かつ、第2接続端子と一端が一体に連結された細い連結片が、上記樹脂モールド部内で延長形成され、その連結片の他端が上記切り欠き部に臨んでいることを特徴とするコンデンサマイクロホン。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載のマイクロホンにおいて、
上記外部端子および上記接地端子は上記かしめ部と同一面上又はかしめ部よりも上記平板状周縁部に対し突出していることを特徴とするコンデンサマイクロホン。 - 請求項1記載のマイクロホンにおいて、
上記カプセル内で、これと同心的な導電状コイルバネが上記背極と上記基板との間に弾性的に介在され、上記インピーダンス変換回路の入力端子と、上記背極とが電気的に接続されていることを特徴とするコンデンサマイクロホン。 - 請求項6記載のマイクロホンにおいて、
上記コイルバネと上記カプセルとの間にこれら間を電気的に絶縁するホルダが設けられていることを特徴とするコンデンサマイクロホン。 - 一端に音波通過開口が形成された金属性筒状カプセル内に、その他端より、少なくとも振動膜、背極、インピーダンス変換回路が搭載された基板が収納され、上記筒状カプセルの他端部が上記基板の外面にかしめ部としてかしめられて内部の部品が固定されるコンデンサマイクロホンの上記基板の製造方法において、
金属板に孔が形成され、その孔の外側のフレームに細い第2連結片で連結された平板状周縁部を形成し、その平板状周縁部の一面を上記かしめ部がかしめつけられる外面とし、
上記平板状周縁部の外面の内側にリング状の接地端子を上記かしめ部の厚さ以上に突出して一体に形成し、
上記リング状接地端子の中心部にこれと離間して接地端子と同一面上に外部端子を形成し、
上記平板状周縁部および上記接地端子には上記外部端子を中心として放射方向に少なくとも2本のスリットを形成し、
上記平板状周縁部と上記外部端子との間において、上記外部端子と反対側に上記平板状周縁部より突出して、上記平板状周縁部と第1曲げ部で連結された第1接続端子を形成し、
上記第1接続端子と同一平面上で上記第2曲げ部で上記外部端子に接続されると共に、上記スリットと対向し、これらから離れた細い第2連結片で上記フレームに連結した第2接続端子を形成し、
その後、上記外部端子、上記接地端子、上記第1接続端子、上記第2接続端子、上記平板状周縁部の外面を露出させ、上記スリットの外端に切り欠き部を有する平板状樹脂モールド部2を樹脂材の充填モールドにより形成し、
上記第1連結片を上記平板状周縁部と連結位置で、上記第2連結片を上記切り欠き部の位置で切断して上記フレームから切離して上記基板を得ることを特徴とする基板の製造方法。 - 請求項8記載の製造方法において、
上記樹脂モールド部を形成する前の状態を上記金属板の打ち抜きとプレス加工により形成することを特徴とする基板の製造方法。 - 請求項8記載の製造方法において、
上記樹脂モールド部を形成する前の状態を、上記金属板に対するエッチング加工により形成することを特徴とする基板の製造方法。
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