JP2006174005A

JP2006174005A - コンデンサマイクロホンとその製造方法

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Publication number: JP2006174005A
Application number: JP2004362673A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Tanabe; 陽久田辺; Atsushi Kanamaru; 厚史金丸
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2024-12-15
Also published as: CN1802038A; US7620191B2; JP4751057B2; DE102005059514A1; US20060140423A1

Abstract

【課題】マイクロホン内部への水分等の侵入を防ぎ、感度低下や周波数特性の劣化が生じない優れた防水性能及び優れたノイズ遮断性能を有する高性能なコンデンサマイクロホンを提供する。
【解決手段】音響振動によって振動する振動膜４と、該振動膜４を支持する振動膜支持部材５と、エレクトレット膜を形成した背面電極６ａを有する背面電極基板６と、振動膜４と背面電極６ａとによって成るコンデンサの容量変化を電気信号に変換する電子部品９を実装した回路基板８とを積層して成るマイクロホンユニット１０を備え、該マイクロホンユニット１０を覆って機械的に保護するケース体２とを備えたコンデンサマイクロホンであって、振動膜支持部材５は膜状の導電性部材１１を配設し、該導電性部材１１を介してケース体２の前端内壁２ｃと振動膜支持部材５を密着させ、前記マイクロホンユニット１０をケース体２の内部に固定し一体化する構造とした。
【選択図】図１

Description

本発明は防水性能と電気的シールド性能を改良したコンデンサマイクロホンの構造とその製造方法に関する。

従来、エレクトレット誘電体膜を用いたエレクトレットコンデンサマイクロホンは、構造が簡単で小型化し易く、且つ、低価格であることから多くのマイクロホン分野で活用されている。また、近年、急速に需要が伸びている携帯電話等のマイクロホンとして、更なる小型化、高性能、高信頼性の要求が高まっている。これらの要求に応えて、ＦＥＴやアンプ回路等を含んだ半導体チップの表面に背極としての導電膜とエレクトレット膜を形成し、該エレクトレット膜の外縁部表面に形成したスペーサを介して振動膜を貼り付け、半導体チップ、導電膜、エレクトレット膜、スペーサ、振動膜の順序で積層した構造のコンデンサマイクロホンが提案されている（例えば特許文献１参照）。以下、図５に基づいて特許文献１の従来のコンデンサマイクロホンを説明する。

図５は特許文献１に示される従来のコンデンサマイクロホンの断面図である。図５に於いて、３０は従来のコンデンサマイクロホンであり、３１はインピーダンス変換用のＦＥＴやアンプ回路を含んだ半導体チップである。３２は半導体チップ３１の表面に蒸着等により形成された導電膜である。３３は導電膜３２の表面に形成されたエレクトレット膜である。３４はエレクトレット膜３３の外縁部表面に印刷されたスペーサである。３５は振動膜であり、スペーサ３４の表面に固着されてエレクトレット膜３３の前面に所定の空気室３６を形成して固定される。

上記構造により、半導体チップ３１、導電膜３２、エレクトレット膜３３、スペーサ３４、振動膜３５が積層され一体となってマイクロホン素子３７が構成される。３８はマイクロホン素子３７を収納するセラミックパッケージであり、前面部に音孔３８ａを有し、その前面部の表面には前面クロス３９が貼り付けられる。３１ａ、３１ｂは半導体チップ３１の端子部であり、セラミックパッケージ３８の底部を貫通して半田付けされ、外部との接続電極として機能する。

このように、図５で示す従来のコンデンサマイクロホン３０は、半導体チップ３１を含む主要構成部品をマイクロホン素子３７として一体化したので小型化が可能であり、また、量産性も良く製造コストの低減も期待出来る。

また、マイクロホンを覆うケースをシールドし、外部からの電気的なノイズの侵入を防ぐことが可能なコンデンサマイクロホンも提案されている（例えば特許文献２参照）。以下、図６に基づいて特許文献２の従来のコンデンサマイクロホンを説明する。図６は特許文献２に示される従来のコンデンサマイクロホンの断面図である。図６に於いて、４０は従来のコンデンサマイクロホンであり、４１は金属製のケースで、複数の音孔４２が形成された固定電極としての前端壁４３と円筒状の側壁４４を有している。また、ケース４１の内面には、エレクトレット部４５を形成し、ケース４１の内部にはリング状で絶縁性のスペーサ４６と、導電性の支持リング４７に支持され電極として機能する導電性の振動膜４８と、筒状の導電リング４９とを備えている。

また、ケース４１の開放側にはＦＥＴ等の電子部品５０を実装した回路基板５１が配置される。該回路基板５１の周辺部には回路のグランドである導電膜によって成るグランド部５１ａが形成され、ケース４１の側壁４４を内側に折り曲げた折り曲げ部４４ａと、前記回路基板５１のグランド部５１ａが接触し、ケース４１とグランド部５１ａとを電気的に接続してケース４１の内部を電気的にシールドする。また、ケース４１の前端壁４３の外面には不織布や織物等で成るフィルタ５２を備えている。このコンデンサマイクロホン４０は、ケース４１の前端壁４３と振動膜４８とをコンデンサとして機能させ、音孔４２から入り込んだ音による音響振動に対応した振動膜４８の振動をケース４１の前端壁４３と振動膜４８との間の静電容量の変化として電子部品５０に出力する。該電子部品５０は静電容量の変化をインピーダンス変換し、回路基板５１上に形成される出力端子５１ｂから電気信号として出力する。

このように、図６で示す従来のコンデンサマイクロホン４０は、回路基板５１のグランドであるグランド部５１ａと金属のケース４１を折り曲げ部４４ａによって電気的に接続させ、ケース４１によってマイクロホン内部を電気的にシールド出来るので、外部からの電気的なノイズの侵入を防ぐことが可能となり、比較的Ｓ／Ｎの良いコンデンサマイクロホンを実現出来る。

特開平１１−０８８９９２号公報（特許請求の範囲、第１図）特開２００３−２３０１９５号公報（特許請求の範囲、第１図）

しかしながら、特許文献１のコンデンサマイクロホン３０は、図５で示すようにセラミックパッケージ３８の僅かな隙間や端子部３１ａ、３１ｂの隙間等から水分が侵入し易い（図５での水分の侵入ルート参照）。そして、マイクロホン内部に侵入した水分は、振動膜３５に到達して振動膜３５の表面を酸化させ、感度低下や周波数特性の劣化を招く原因となる。特に、振動膜３５に大気リーク孔（図示せず）が設けられている場合は、該大気リーク孔を通って水分が振動膜の裏側まで達し、更に感度低下や周波数特性の劣化が著しく発生する危険性がある。また、セラミックパッケージ３８の隙間は、別の問題として音の侵入による特性劣化の問題がある。すなわち、通常外部からの音は、音孔３８ａを通って振動膜３５を振動させ電気信号に変換されるが、セラミックパッケージ３８に図示するような隙間があると、その隙間から音が侵入しマイクロホンとしての指向特性が変動し、また、周波数特性に悪影響を与える結果となる。

また、特許文献２のコンデンサマイクロホン４０では、ケース４１と回路基板５１のグランドを折り曲げ部４４ａによって電気的に接触させいているが、この折り曲げ部４４ａとグランド部５１ａの付近にゴミや水分等が付着すると導通不良が発生し易いという問題がある。ここで導通不良が発生すると、ケース４１と回路基板５１のグランド部５１ａは高い電気抵抗を有するようになり、この結果、ケース４１はシールド機能が無くなるのでノイズ遮断性能が低下し、外部からの電気的ノイズ（バーストノイズ等）が侵入し易くなり、マイクロホンとしての性能が著しく低下する。

本発明の目的は、上記課題を解決して、マイクロホン内部への水分の侵入や音孔以外からの音の侵入を防ぎ、感度低下や周波数特性の劣化、及び指向特性の変動等が生じない信頼性の高いコンデンサマイクロホンを提供することである。また、他の目的は優れたノイズ遮断性能を有する高性能なコンデンサマイクロホンを提供することである。

上記目的を解決するために、本発明のコンデンサマイクロホンは下記記載の構成と製造方法を採用する。

本発明のコンデンサマイクロホンは、外部からの音響振動によって振動する振動膜と、該振動膜を支持する振動膜支持部材と、エレクトレット膜を形成した背面電極を有する背面電極基板と、前記振動膜と前記背面電極によって成るコンデンサの容量変化を電気信号に変換する電子部品を実装した回路基板とを積層して成るマイクロホンユニットを備え、該マイクロホンユニットを覆って機械的に保護するケース体とを備えたコンデンサマイクロホンであって、前記振動膜支持部材は膜状の導電性部材を配設し、該導電性部材を介して前記ケース体の前端内壁と前記振動膜支持部材を密着させ、前記マイクロホンユニットを前記ケース体の内部に固定し一体化することを特徴とする。

本発明のコンデンサマイクロホンにより、振動膜支持部材に配設される導電性部材がマイクロホン内部への水分の侵入や音孔以外からの音の侵入を遮断するので、水分や音孔以外からの音の侵入による感度低下や周波数特性の劣化、及び指向特性の変動等を防止し、信頼性の高いコンデンサマイクロホンを提供出来る。また、振動膜支持部材に配設される導電性部材によってケース体とマイクロホンのグランドとの電気的導通が確保されるので、ケース体が電気的なシールド効果を発揮し、優れたノイズ遮断性能を有する高性能なコンデンサマイクロホンを提供出来る。

また、前記振動膜支持部材は前記振動膜を外部に対して露出させる略円形の振動膜支持孔を有し、前記導電性部材は該振動膜支持孔の外周表面を囲むように配設されることを特徴とする。

これにより、導電性部材は振動膜支持部材の振動膜支持孔の外周表面を囲むように配設されるので、ケース体の前端内壁と振動膜支持部材の密着性を高めることが出来、この結果、マイクロホン内部への水分の侵入や音孔以外からの音の侵入を確実に遮断し、また、ケース体とマイクロホンのグランドとの電気的導通を確実にし、信頼性が高く高性能なコンデンサマイクロホンを提供出来る。

また、前記ケース体の前端には、外部からの音響振動を伝達するための一つ以上の音孔を有し、該音孔を覆う撥水性を有する防塵部材を前記ケース体の前端に固着することを特徴とする。

これにより、ケース体の前端には撥水性を有する防塵部材が固着されるので、水分や塵がケース体の前端にある音孔からマイクロホン内部に侵入することを防ぐことが出来、水分等による感度低下や周波数特性の劣化を防止し、信頼性の高いコンデンサマイクロホンを提供出来る。

また、前記ケース体は金属材料によって成り、該ケース体は前記振動膜支持部材に配設される前記導電性部材を介して前記回路基板のグランドと電気的に接続され、該ケース体によって前記マイクロホンユニットが電気的にシールドされることを特徴とする。

これにより、金属材料によって成るケース体は、導電性部材を介して回路基板のグランドと電気的に接続され、該ケース体によってマイクロホンユニットが電気的にシールドされるので、外部からの電気的ノイズの侵入に対して優れたノイズ遮断性能を有し、Ｓ／Ｎ比の高い高性能なコンデンサマイクロホンを提供出来る。

また、前記導電性部材は、導電ペースト、異方性導電膜、導電性パッキン等によって成ることを特徴とする。

これにより、導電性部材は導電ペースト、異方性導電膜、導電性パッキン等から最適な部材を選定出来るので、ケース体とマイクロホンユニットとの密着性を高め、且つ、ケース体とマイクロホンのグランドとの電気的導通を確実に出来ると共に、量産性に優れてコストの安いコンデンサマイクロホンを提供出来る。

本発明のコンデンサマイクロホンの製造方法は、振動膜支持部材と振動膜と背面電極基板と電子部品を実装した回路基板とを積層して固着するマイクロホンユニットの組立工程と、前記振動膜支持部材に導電性部材を配設する工程と、前記マイクロホンユニットをケース体に組み込み、前記導電性部材を介して前記マイクロホンユニットと前記ケース体とを密着し一体化する完成組立工程とを含むことを特徴とする。

本発明のコンデンサマイクロホンの製造方法により、積層構造によって成るマイクロホンユニットをケース体に組み込み、該マイクロホンユニットとケース体を導電性部材によって密着し一体化するので、水分の侵入や音孔以外からの音の侵入による感度低下や周波数特性の劣化、及び指向特性の変動等を防止し、信頼性の高いコンデンサマイクロホンを提供出来る。また、導電性部材によって、ケース体とマイクロホンのグランドとの電気的導通を確実に出来るので、優れたノイズ遮断性能を有する高性能なコンデンサマイクロホンを提供出来る。

上記の如く本発明によれば、振動板支持部材に配設される導電性部材によって、マイクロホン内部への水分の侵入や音孔以外からの音の侵入を遮断するので、水分の侵入や音孔以外からの音の侵入による感度低下や周波数特性の劣化、及び指向特性の変動等を防止し、信頼性の高いコンデンサマイクロホンを提供することが出来る。また、振動板支持部材に配設される導電性部材によって、ケース体とマイクロホンのグランドとの導通を確実にし、優れたノイズ遮断性能を有する高性能なコンデンサマイクロホンを提供することが出来る。

以下、図面により本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明のコンデンサマイクロホンの縦断面図である。図２は本発明のコンデンサマイクロホンのマイクロホンユニットの構造と組立工程を示す分解斜視図である。図３は本発明のコンデンサマイクロホンのマイクロホンユニットとケース体の完成組立工程を示す斜視図である。図４は本発明のコンデンサマイクロホンの回路構成の一例を示す回路図である。

図１に於いて、１は本発明のコンデンサマイクロホンである。２は金属材料によって成るケース体であって略直方体形状を成し、該ケース体２の前端部２ａには外部からの音響振動を取り入れる複数の音孔３を有し、該ケース体２の後端部２ｂは開放され、後述するマイクロホンユニットが組み込まれる。４は前記音孔３から取り入れられる音響振動によって振動する振動膜であり、ポリフェニレンサルファイド、又はポリエチレンナフタレート、又はポリイミド等の樹脂薄膜によって成り、その表面は導電膜を蒸着され導電性を有する。５は振動膜支持部材であり、前記振動膜４の周辺部を上面側から支持して固定する。

６はガラスエポキシ材等によって成る背面電極基板であり、該背面電極基板６の上面部には銅箔等によって成る背面電極６ａが形成され、該背面電極６ａの上面にはエレクトレット誘電体膜によって成るエレクトレット膜６ｂが膜形成される。７はスペーサであり、前記振動膜４の周辺部を下面側から支持して固定すると共に、前記背面電極基板６上の背面電極６ａと前記振動膜４とを所定の距離に保ち、背面電極６ａと振動膜４によってコンデンサを形成する。尚、振動膜支持部材５とスペーサ７は導電性材料であることが好ましい。また、スペーサ７は、本実施例に於いては背面電極基板６と別部材であるが、この形態に限定されず、例えば、背面電極基板６と一体加工しても良い。

８はガラスエポキシ材等によって成る回路基板であり、該回路基板８にはインピーダンス変換用のＦＥＴ等によって成る電子部品９が実装される。回路基板８の下面部には、回路基板８のグランドと接続されるグランド端子８ａと、電子部品９の出力である出力端子８ｂが銅箔等の導電膜によって形成されている。尚、電子部品９の回路構成は後述する。また、電子部品９は、背面電極基板６の下部に形成される凹部６ｃにはめ込まれる形で配置されるが、この形態に限定されず、背面電極基板６が平板状で、回路基板８に電子部品９をはめ込む凹部を設けても良い。以上のように、振動膜支持部材５と振動膜４とスペーサ７と背面電極基板６と回路基板８は積層されて一体化し、マイクロホンユニット１０が完成する。

該マイクロホンユニット１０は、前記ケース体２の後端部２ｂから挿入されてケース体２の内部に組み込まれる。１１は膜状の導電性部材であり、前記振動膜支持部材５の上面に配設されて振動膜支持部材５とケース体２の前端内壁２ｃとを密着させ、マイクロホンユニット１０をケース体２の内部に固定し一体化させる。すなわち、ケース体２はマイクロホンユニット１０を覆って該マイクロホンユニット１０を機械的に保護する機能を有する。尚、導電性部材１１は、導電ペースト、異方性導電膜、導電性パッキン等によって成ることが好ましい。１２は撥水性を有する防塵部材であり、ケース体２の前端部２ａに固着され音孔３を覆う。

ここで、コンデンサマイクロホン１の内部に水分や塵等が侵入すると、水分や塵は振動板４の表面に付着し、マイクロホンとしての感度低下や周波数特性の劣化が生じることになり、好ましくない。この水分や塵の侵入ルートは、ケース体２の前端部２ａに設けられた音孔３と、ケース体２の後端部２ｂと回路基板８の隙間１３等が考えられる。ここで、本発明のコンデンサマイクロホン１に於いては、音孔３からの水分や塵等の侵入に対しては、ケース体２の前端部２ａに固着される前記防塵部材１２によって、その侵入を防ぐことが出来る。また、ケース体２の後端部２ｂと回路基板８の隙間１３からの水分や塵等の侵入に対しては、振動膜支持部材５とケース体２の前端内壁２ｃとを密着させる導電性部材１１によって、その侵入を防ぐことが出来る。すなわち、隙間１３からコンデンサマイクロホン１の内部に侵入した水分や塵は、ケース体２の側面内壁２ｄと背面電極基板６の基板側面６ｄとの僅かな隙間を通り、ケース体２の前端内壁２ｃと振動膜支持部材５の隙間からマイクロホンユニット１０の内部に侵入しようとする。

しかし、前述した如く、振動膜支持部材５とケース体２の前端内壁２ｃは導電性部材１１によって密着されているので、水分や塵はこの導電性部材１１によって遮断され、マイクロホンユニット１０の内部に侵入することは出来ない。この結果、本発明のコンデンサマイクロホンは、優れた防水性や防塵性を確保することが出来、信頼性の高いコンデンサマイクロホンを提供することが出来る。また、コンデンサマイクロホン１の機器への取付形態によっては、隙間１３から外部の音が侵入し、マイクロホンとしての指向特性や周波数特性に悪影響を及ぼす危険性があるが、隙間１３から音が侵入したとしても導電性部材１１によって遮断され侵入した音は振動膜４に届かないので、音孔３以外からの音の侵入を防止することが出来、この結果、コンデンサマイクロホン１をどのような形態で機器に取り付けたとしてもマイクロホンとしての指向特性の変動や周波数特性の劣化を防止出来る。また、振動膜支持部材５とスペーサ７を導電性材料によって構成すれば、ケース体２を導電性部材１１を介して回路基板８のグランドと電気的に接続させ、ケース体２によってマイクロホンユニット１０を電気的にシールドすることが出来る。尚、本発明のコンデンサマイクロホンの回路構成と電気的シールドに関しては、後述する図４の回路図で詳細に説明する。

次に図２に基づいて、マイクロホンユニット１０の詳細な構造と該マイクロホンユニット１０の組立工程の概略を説明する。図２に於いて、マイクロホンユニット１０は図示する如く、振動膜支持部材５、振動膜４、スペーサ７、背面電極基板６、回路基板８を積層した積層構造を有している。ここで、振動膜支持部材５は、下側に位置する振動膜４を外部に対して露出するために振動膜支持孔５ａを有し、振動膜支持部材５と振動膜４が積層されたときに、振動膜支持孔５ａから振動膜４が露出される構造となっている。また、導電性部材１１は図示するように前記振動膜支持孔５ａの外周表面の全体を囲むように振動膜支持部材５に配設されるので、マイクロホンユニット１０がケース体２に組み込まれたとき、図１で示すケース体２の前端内壁２ｃと振動膜支持部材５は隙間無く密着し、極めて高い密着性を確保することが出来、マイクロホンユニット１０の内部への水分や塵等の侵入を確実に防ぐことが出来る。

また、スペーサ７は、振動膜４の下側に位置し、振動膜４を前記振動膜支持部材５と共に挟み込み、振動膜４を支持し固定する。該スペーサ７は略中央部にスペーサ孔７ａを有し、振動膜４と背面電極基板６に形成されている背面電極６ａとを対向させてコンデンサを形成する。尚、背面電極基板６に形成される背面電極６ａと、該背面電極６ａ上に膜形成されるエレクトレット膜６ｂは略円形状が好ましいが、この形状に限定されるものではない。回路基板８は、マイクロホンユニット１０の最下位部に位置し、電子部品９を実装後、前記背面電極基板６と積層される。尚、本実施例に於いて、マイクロホンユニット１０は略直方体であるが、この形状に限定されるものではなく、例えば、円柱形状であっても良い。また、前記各部品を積層し固着するマイクロホンユニット１０の組立工程に於いては、機械的な結合と共に電気的な接続も必要であるので、各部品を積層し固着するために導電性接着剤等（図示せず）が用いられることが好ましい。

次に図３に基づいて、ケース体２とマイクロホンユニット１０の関係と完成組立工程の概略を説明する。図３に於いて、前述した如く、振動膜支持部材５、振動膜４、スペーサ７、背面電極基板６、回路基板８の各部品がそれぞれ積層され、マイクロホンユニット１０が完成する。また、振動膜支持部材５の上面には前記導電性部材１１が配設されるが、該導電性部材１１は、マイクロホンユニット１０の完成後に振動膜支持部材５の上面に配設しても良く、また、導電性部材１１を振動膜支持部材５の上面に配設後、マイクロホンユニット１０を組み立てても良い。

次に、積層され一体化されたマイクロホンユニット１０は、ケース体２の後端部２ｂ側から挿入されて組み込まれる。このとき、振動膜支持部材５の上面に配設されている前記導電性部材１１を、ケース体２の前端内壁２ｃ（図１参照）と確実に密着させるために治具等（図示せず）を用いて、ケース体２とマイクロホンユニット１０を適当な力で垂直方向に加圧すると良い。また、導電性部材１１が熱硬化性の部材であるならば、加圧すると共に適当な温度に加熱することが好ましい。このマイクロホンユニット１０とケース体２の完成組立工程によって、マイクロホンユニット１０とケース体２は確実に密着し一体化され、コンデンサマイクロホン１が完成する。

また、マイクロホンユニット１０とケース体２の固定は他の手段を併用しても良く、例えば、マイクロホンユニット１０を組み込み後、ケース体２の後端部２ｂを内側に曲げてマイクロホンユニット１０の固定を強化する手段や、マイクロホンユニット１０とケース体２の隙間１３（図１参照）にモールド材等を充填してマイクロホンユニット１０とケース体２を固着する手段を採用しても良い。尚、ケース体２の前端部２ａに固着される前記防塵部材１２の固着作業は、マイクロホンユニット１０の組み込み前であっても、組み込み後であっても、どちらでも良い。

次に図４に基づいて、本発明のコンデンサマイクロホン１の回路構成の一例を説明する。９ａは、前記電子部品９の一部であるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であり、ソース端子Ｓは回路のグランド（以下ＧＮＤと略す）に接続され、ドレイン端子Ｄは回路基板８に形成される前記出力端子８ｂに接続される。また、回路基板８に形成される前記グランド端子８ａは、回路のＧＮＤと接続されて前記出力端子８ｂと共に外部へのマイクロホン出力となる。９ｂは前記電子部品９の一部である抵抗であり、ＦＥＴ９ａのゲート端子ＧとＧＮＤ間を接続する。１４は前記振動膜４とエレクトレット膜６ｂが形成された背面電極６ａによって形成されるコンデンサである。ここでコンデンサ１４の一方の電極である背面電極６ａは、背面電極基板６に形成される導電膜（図示せず）を介して回路基板８と電気的に接続されＦＥＴ９ａのゲート端子Ｇに接続される。また、コンデンサ１４の他方の電極である振動膜４は、導電性材料から成るスペーサ７と背面電極基板６に形成される導電膜（図示せず）を介して回路基板８と電気的に接続され、回路のＧＮＤと接続される。

また、振動膜支持部材５（図１参照）は、前述した如く、回路のＧＮＤと接続されている振動膜４と密着しているので、該振動膜支持部材５も回路のＧＮＤと接続され、この結果、ケース体２は振動膜支持部材５に配設されている前記導電性部材１１を介して回路のＧＮＤと接続される。すなわち、導電性部材１１は、マイクロホンユニット１０とケース体２を機械的に密着させて水分や塵の侵入を防ぐだけでなく、振動膜支持部材５とケース体２を電気的にも接続してケース体２を回路のＧＮＤと接続し、ケース体２によってマイクロホンユニット１０を電気的にシールドする機能を有する。

次に図４に基づいて、コンデンサマイクロホン１の回路動作の概略を説明する。コンデンサマイクロホン１の周囲の空気（図示せず）が音の伝達によって振動すると、この音響振動は音孔３を通過して振動膜４に伝達され、振動膜４は音響振動に応じて機械的に変位する。この結果、振動膜４と背面電極６ａとによって形成されるコンデンサ１４の静電容量が変化し、この静電容量の変化はＦＥＴ９ａのゲート端子Ｇに微少な電位の変化として伝達される。ＦＥＴ９ａはゲート端子Ｇの微少な電位の変化を増幅してドレイン端子Ｄから電気信号を出力し、該電気信号は、前記出力端子８ｂからマイクロホン出力として出力される。また、金属材料によって成るケース体２は、前述した如く、導電性部材１１を介して回路基板８のＧＮＤと電気的に接続されるので、マイクロホンユニット１０はケース体２によって電気的にシールドされ、この結果、外部からの電気的ノイズの侵入に対して優れたノイズ遮断性能を有し、Ｓ／Ｎ比の高い高性能なコンデンサマイクロホンを提供することが出来る。

以上のように本発明のコンデンサマイクロホンによるならば、振動板支持部材５に配設される導電性部材１１によって、マイクロホンユニット１０とケース体２の前端内壁２ｃが隙間無く密着し、極めて高い密着性を維持するので、マイクロホンユニット１０の内部への水分や塵等の侵入、及び、音孔以外からの音の侵入を防ぐことが出来、感度低下や周波数特性の劣化、及び、指向特性の変動等を防止し、信頼性の高いコンデンサマイクロホンを提供することが出来る。また同様に、振動板支持部材５に配設される導電性部材１１によって、ケース体２とマイクロホンのＧＮＤとの電気的接続が確実に実施されるので、ケース体２によってコンデンサマイクロホン１が電気的にシールドされ、優れたノイズ遮断性能を有する高性能なコンデンサマイクロホンを提供することが出来る。尚、図４で示した本発明のコンデンサマイクロホンの回路図は、これに限定されるものではなく、機能を満たすものであれば、どのような回路構成であっても良い。

本発明のコンデンサマイクロホンの縦断面図である。本発明のコンデンサマイクロホンのマイクロホンユニットの構造と組立工程を示す分解斜視図である。本発明のコンデンサマイクロホンのマイクロホンユニットとケース体の完成組立工程を示す斜視図である。本発明のコンデンサマイクロホンの回路構成の一例を示す回路図である。従来のコンデンサマイクロホンの縦断面図である。従来の他のコンデンサマイクロホンの縦断面図である。

符号の説明

１、３０、４０コンデンサマイクロホン
２ケース体
２ａ前端部
２ｂ後端部
２ｃ前端内壁
２ｄ側面内壁
３、３８ａ、４２音孔
４、３５、４８振動膜
５振動膜支持部材
５ａ振動膜支持孔
６背面電極基板
６ａ背面電極
６ｂ、３３エレクトレット膜
６ｃ凹部
６ｄ基板側面
７、３４、４６スペーサ
７ａスペーサ孔
８、５１回路基板
８ａグランド端子
８ｂ、５１ｂ出力端子
９、５０電子部品
９ａＦＥＴ
９ｂ抵抗
１０マイクロホンユニット
１１導電性部材
１２防塵部材
１３隙間
１４コンデンサ
３１半導体チップ
３１ａ、３１ｂ端子部
３２導電膜
３６空気室
３７マイクロホン素子
３８セラミックパッケージ
３９前面クロス
４１ケース
４３前端壁
４４側壁
４４ａ折り曲げ部
４５エレクトレット部
４７支持リング
４９導電リング
５１ａグランド部
５２フィルタ

Claims

外部からの音響振動によって振動する振動膜と、該振動膜を支持する振動膜支持部材と、エレクトレット膜を形成した背面電極を有する背面電極基板と、前記振動膜と前記背面電極によって成るコンデンサの容量変化を電気信号に変換する電子部品を実装した回路基板とを積層して成るマイクロホンユニットを備え、該マイクロホンユニットを覆って機械的に保護するケース体とを備えたコンデンサマイクロホンであって、前記振動膜支持部材は膜状の導電性部材を配設し、該導電性部材を介して前記ケース体の前端内壁と前記振動膜支持部材を密着させ、前記マイクロホンユニットを前記ケース体の内部に固定し一体化することを特徴とするコンデンサマイクロホン。
前記振動膜支持部材は前記振動膜を外部に対して露出させる略円形の振動膜支持孔を有し、前記導電性部材は該振動膜支持孔の外周表面を囲むように配設されることを特徴とする請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
前記ケース体の前端には、外部からの音響振動を伝達するための一つ以上の音孔を有し、該音孔を覆う撥水性を有する防塵部材を前記ケース体の前端に固着することを特徴とする請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
前記ケース体は金属材料によって成り、該ケース体は前記振動膜支持部材に配設される前記導電性部材を介して前記回路基板のグランドと電気的に接続され、該ケース体によって前記マイクロホンユニットが電気的にシールドされることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載のコンデンサマイクロホン。
前記導電性部材は、導電ペースト、異方性導電膜、導電性パッキン等によって成ることを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載のコンデンサマイクロホン。
振動膜支持部材と振動膜と背面電極基板と電子部品を実装した回路基板とを積層して固着するマイクロホンユニットの組立工程と、前記振動膜支持部材に導電性部材を配設する工程と、前記マイクロホンユニットをケース体に組み込み、前記導電性部材を介して前記マイクロホンユニットと前記ケース体とを密着し一体化する完成組立工程とを含むことを特徴とするコンデンサマイクロホンの製造方法。