JP2007129543A - エレクトレットコンデンサマイクロホン - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱温度が半田の溶解温度より低いエレクトレットコンデンサマイクロホンをリフロー装置により配線基板に実装可能とする。
【解決手段】一端が前面板でふさがれた導電性カプセルの内部に導電性振動膜と前面板又は固定電極がスペーサを介して所定の間隙を保持して配置され、前面板又は導電性振動板或いは固定電極の何れかにエレクトレット高分子フィルムが被着されて構成されるエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、エレクトレット高分子フィルム及びスペーサを耐熱性材料で成形し、更に導電性カプセルの前面板か配線基板の何れか一方又は双方に音孔を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば携帯電話機或いはビデオカメラ、パーソナルコンピュータ等に実装されて利用されるエレクトレットコンデンサマイクロホンに関する。

一般に電子部品を配線基板に実装するにはリフロー装置と呼ばれる自動半田装置を用いて、部品の端子と配線基板に設けたパッド面との間を半田付している。リフロー装置とは溶けた半田の上を被装着部品を搭載した配線基板を通過させ、通過の際に溶けた半田の一部を部品の端子と配線基板に設けたパッド面に接触させ、部品の端子と配線基板のパッド面との間を半田付する装置である。このために被装着部品には瞬時ではあるが半田の溶解温度２６０℃程度の高温が印加される。
一方、エレクトレットコンデンサマイクロホンは例えば特許文献１に記載されるように分極されたエレクトレット高分子フィルムを音響−電気変換素子として利用し、音波を電気信号に変換している。このエレクトレット高分子フィルムとは一般にFEP（Fluoro Ethylene Propylene）フィルムが用いられているが、このFEPフィルムは１５０℃程度の耐熱性しかなく、熱に弱いため、従来よりエレクトレットコンデンサマイクロホンはリフロー装置によって配線基板に半田付し実装することはできなかった。

つまり、従来はエレクトレットコンデンサマイクロホンの端子にリード線を接続しておき、配線基板に実装する際にはリード線を用いてエレクトレットコンデンサマイクロホンの端子を配線基板のパッド面に電気的に接続するか、又はマイクホルダを用意し、このマイクホルダに保持された導電性スプリングによってエレクトレットコンデンサマイクロホンの端子と配線基板のパッド面との間を電気的に接続する方法とが採られている。
また従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンは出力信号がアナログ信号であった。このためエレクトレットコンデンサマイクロホンに用意される端子の数は電源供給端子とアナログ出力端子の２個で済むため、リード線或いはスプリングによって接続する方法も比較的採り易かった。

然し乍ら、最近の傾向としてデジタル信号を出力するエレクトレットコンデンサマイクロホンが出現し、実用され始めている（特許文献２）。図１６にその内部の電気的回路構成の一例を示す。デジタル出力型のエレクトレットコンデンサマイクロホンは導電性カプセル１内に音響−電気変換部ＭＣとＩＣ素子１０とが格納される。音響−電気変換部ＭＣは周知のように振動膜とエレクトレット高分子フィルムとの組合せにより音響を電気信号に変換する。ＩＣ素子１０はインピーダンス変換を兼ねた増幅手段１０Ａと、Ａ／Ｄ変換機能を持つデジタルシグマ変調部１０Ｂとが集積されて格納されている。

ＩＣ素子１０に対して電源供給端子Ｓ１と、クロック入力端子Ｓ２、デジタルデータ出力端子Ｓ３と、共通電位端子Ｓ４とが設けられ、少なくとも４個の端子が必要となる。
登録実用新案第２５７７２０９号公報 特表２００５−５１９５４７号公報

デジタル信号出力型のエレクトレットコンデンサマイクロホンの端子の数は２個の電源供給端子Ｓ１、Ｓ４に加えてデジタルデータ出力端子Ｓ３と、クロック入力端子Ｓ２が追加され、少なくとも４極が必要となる。このようにデジタル出力型のエレクトレットコンデンサマイクロホンは端子の数がアナログ出力型のエレクトレットコンデンサマイクロホンと比べて倍増するため、配線基板への電気的な接続をリード線とか或いは導電性スプリングを用いる方法とする場合、実装に手間が掛かる不都合が生じる。
また、エレクトレットコンデンサマイクロホンに設けられる端子はマイクロホンを構成する各部材を格納した導電性カプセルとの開口端面に加絞付けられた配線基板の板面に形成される。従来は上述したようにエレクトレットコンデンサマイクロホンの端子はリード線か導電性スプリングを用いて機器側の配線基板に電気的に接続する方法を採っているから、エレクトレットコンデンサマイクロホン側の端子は導電性カプセルの加絞部分の高さより低い状況にあっても何等問題は無かった。然し乍らリフロー装置を用いてエレクトレットコンデンサマイクロホンを機器側の配線基板に実装しようとすると、エレクトレットコンデンサマイクロホンの端子と機器側の配線基板のパッドとが接触した状況にならず、この状況ではリフロー装置で端子とパッド面とを半田付することはできない。

図１７に従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンの端子と導電性カプセルの加絞部分の構造を示す。図中１は導電性カプセル、２はこの導電性カプセル１の開口端面に加絞付けられた配線基板、３は加絞部分、４はこの配線基板２の外側の面に形成された端子を示す。導電性カプセル１は導電性の板材で形成され、その板厚は比較的厚い。これに対し、端子４は例えば銅箔等で形成されるため導電性カプセル１を構成する導電板の板厚より薄い。図中ｔは導電性カプセル１の加絞部分の頂面と端子４の頂面との間の高さの差を示す。

このように端子４の高さが加絞部分３の高さより小さい状況ではリフロー装置によって端子４を装置側の配線基板（特に図示しない）に半田付することはできないこととなる。
この発明の目的はリフロー装置を用いて装置側の配線基板に半田付が可能としたデジタル出力型のエレクトレットコンデンサマイクロホンを提供しようとするものである。

本発明の実施形態１では一端が前面板で閉塞され、他端が開放された筒状の導電性カプセルの開口を、一方の面にＩＣ素子が他方の面に端子を実装した配線基板で閉塞し、前面板と配線基板との間の空間に導電性振動膜とこの導電性振動膜と前面板又は固定電極がスペーサを介して所定の間隙を保持して配置され、前面板又は導電性振動膜或いは固定電極の何れかにエレクトレット高分子フィルムが被着されて構成されるエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、エレクトレット高分子フィルム及びスペーサを耐熱性材料で形成し、更に導電性カプセルの前面板又は配線基板の何れか一方に音孔を形成したことを特徴とする。

本発明の実施形態２では一端が前面板で閉塞され、他端が開放された筒状の導電性カプセルの開口を、一方の面にＩＣ素子が他方の面に端子を実装した配線基板で閉塞し、上記前面板と上記配線基板との間の空間に導電性振動膜とこの導電性振動膜と上記前面板又は固定電極がスペーサを介して所定の間隙を保持して配置され、上記前面板又は導電性振動膜或いは固定電極の何れかにエレクトレット高分子フィルムが被着されて構成されるエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
上記エレクトレット高分子フィルム及びスペーサを耐熱性材料で形成し、上記導電性カプセルの前面板及び上記配線基板の双方に音孔を形成したことを特徴とする。

本発明の実施形態３では実施形態１又は２の何れかに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、導電性カプセルの前面板の内面にエレクトレット高分子フィルムを被着し、この高分子フィルムと導電性振動膜との間にスペーサを配置し、導電性振動膜を支持する導電性リングと配線基板との間に導電性のゲートリングを配置し、導電性カプセルの前面板を固定電極として代用する構造としたことを特徴とする。
本発明の実施形態４では実施形態１又は２の何れかに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、導電性振動膜は自己を保持する導電性リングが導電性カプセルの前面板の内面に接触する姿勢で導電性カプセル内に配置され、この導電性振動膜と対向してスペーサを介して板状の固定電極が導電性カプセルから絶縁して支持され、この固定電極と配線基板の間に導電性のゲートリングを配置し、導電性振動膜か固定電極の何れか一方にエレクトレット高分子フィルムを被着した構造としたことを特徴とする。

本発明の実施形態５では実施形態１又は２の何れかに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、固定電極が導電性カプセルの前面板の内面側に配置され、スペーサを介して固定電極と所定の間隙を保持して導電性振動膜が導電性カプセルから絶縁して配置され、この導電性振動膜を支持する導電性リングと配線基板との間に導電性のゲートリングを配置し、固定電極か導電性振動膜の何れか一方の面にエレクトレット高分子フィルムを被着した構造としたことを特徴とする。
本発明の実施形態６では実施形態４又は５の何れかに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、耐熱性材料で成形したエレクトレット高分子フィルムが固定電極に被着形成されていることを特徴とする。

本発明の実施形態７では実施形態４又は５の何れかに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、エレクトレット高分子フィルムが導電性振動膜に被着形成されたことを特徴とする。
本発明の実施形態８では実施形態４乃至７の何れかに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、導電性カプセルの前面板の内面に金属メッシュを介在させた構造としたことを特徴とする。
本発明の実施形態９では実施形態１乃至８の何れかに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、導電性カプセルの内周面と、導電性カプセルに収容される各部材との間の間隙に耐熱材で形成した筒状合成樹脂部材を配置した構造としたことを特徴とする。

本発明の実施形態１０では実施形態１乃至９の何れかに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、配線基板は両面配線基板であって、導電性カプセルの開口に露出した面には少なくとも電源供給端子とデジタル信号出力端子及びクロック入力端子を含む複数の端子が実装されている構造としたことを特徴とする。
本発明の実施形態１１では実施形態１乃至１０の何れかに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、配線基板は両面配線基板であって、導電カプセルの開口に露出した面には少なくとも電源供給端子と、デジタル信号出力端子及びクロック入力端子を含む複数の端子が実装され、これら実装された複数の端子は導電性カプセルの開口端部の加絞高さよりも外側に突出して形成されている構造としたことを特徴とする。

この発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンの構造によれば特にエレクトレット高分子フィルムを耐熱性フィルムとし、更に、スペーサを耐熱性素材で形成したから、全体として耐熱性が向上し、配線基板への部品の実装装置としてリフロー装置を適用することができる。また実施形態１１で実施する端子の構造によれば端子の頂面は導電性カプセルの開口に加絞付けられた配線基板の板面から導電性カプセルの加絞部分の高さより外側に突出して配置される。この結果として装置側の配線基板の板面に、この発明によるエレクトレットコンデンサマイクロホンを載置した状態でエレクトレットコンデンサマイクロホンの端子の頂面を装置側の配線基板に用意したパッド面に接触させることができる。これによりリフロー装置を用いてエレクトレットコンデンサマイクロホンを装置側の配線基板に半田付することができることになり、端子の数が多いデジタル出力型のエレクトレットコンデンサマイクロホンを手間を掛けずに配線基板に実装することができることになる。

フロント型エレクトレットコンデンサマイクロホンの場合、導電性カプセルの前面板の内面に被着するエレクトレット高分子フィルムと、このエレクトレット高分子フィルムの面に接触して配置されるスペーサを耐熱性材料で形成する実施形態が最良の実施形態である。この実施形態によりマイクロホンユニットの耐熱性を向上することができる。
バック、フォイル型の場合は導電性カプセルの内周面に耐熱性樹脂材で形成した筒状合成樹脂形成部材を配置し、この筒状合成樹脂形成部材の内側に固定電極、導電性リング及び配線基板の順に挿入し、筒状合成樹脂成形部材及び振動膜か固定電極の何れかに被着形成するエレクトレット高分子フィルム及びスペーサを耐熱性材料で形成する実施形態が最良の実施形態である。この実施形態によりバック、フォイル型のコンデンサマイクロホンユニットの耐熱性が向上する。

リバース型のエレクトレットコンデンサマイクロホンの場合は導電性カプセルの内周面に筒状合成樹脂形成部材を配置し、この筒状合成樹脂成形部材の内側に固定電極とスペーサ、振動膜、導電性保持リングの順に挿入し、筒状合成樹脂成型部材及び、振動膜か固定電極の何れか一方に被着形成するエレクトレット高分子フィルム及びスペーサを耐熱性材料で形成する実施形態が最良の実施形態である。この実施形態によればリバース型のコンデンサマイクロホンユニットの耐熱性が向上する。

図１乃至図４に本発明の第１実施例を示す。この第１実施例はフロント型エレクトレットコンデンサマイクロホンにこの発明を適用した実施例を示す。
図１は完成状態にあるフロント型エレクトレットコンデンサマイクロホンの断面図、図２は配線基板２に実装する端子の構造の一例を説明するための斜視図、図３は図１に示したフロント型エレクトレットコンデンサの各部品の形状を説明するための分解斜視図で、Ａは正面方向側から見た各部品の形状を示し、Ｂは背面側から見た各部品の形状を示す。
導電性カプセル１は図３Ａ及び図３Ｂに示すように、一端が前面板１Ａで閉塞され、他端が開口とされた円筒体によって構成される。ここでは円筒体としているが、必ずしも円筒形に限られるものではない。前面板１Ａには音孔１Ｂが形成され、この音孔１Ｂを通じて音波を導電性カプセル１の内部に導入する。フロント型エレクトレットコンデンサマイクロホンの場合、導電性カプセル１の少なくとも前面板１Ａの内側の面にエレクトレット高分子フィルム５が被着される。この実施例では前面板１Ａの内面に続いて導電性カプセル１の内周面にもエレクトレット高分子フィルム５を被着し、エレクトレット高分子フィルム５を各部品と導電性カプセル１との間を絶縁する筒状合成樹脂成形部材として利用した場合を示す。

導電性カプセル１の内部に図３に示すように絶縁材で構成されるスペーサ６と、導電性振動膜７と、導電性材料で構成したゲートリング９と、配線基板２の順に挿入し、配線基板２を挿入した状態で導電性カプセル１の開口端を配線基板２に向かって折曲げて加絞付、各部品を導電性カプセル１の内部に固定する。この場合、導電性振動膜７は自己を支持する導電性リング８とゲートリング９を通じて配線基板２に設けられる音声信号入力端子に電気的に接続され、導電性カプセル１の前面板１Ａが共通電位を持つ固定電極として作用する。

導電性振動膜７は周縁が導電性リング８によって支持され、導電性リング８によって張力が与えられた状態で支持される。配線基板２の内側面にはＩＣ実装用パッド２Ａが設けられ、このＩＣ実装用パッド２ＡにＩＣ素子１０が実装される。
ここで本発明の特徴とする構成は導電性カプセル１の内面に被着したエレクトレット高分子フィルム５と、スペーサ６を耐熱性材料で形成した点と、配線基板２に実装する端子４を導電性カプセル１の板厚より厚い端子形状とした点である。耐熱性材料で形成したエレクトレット高分子フィルムとしては例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）で成形したフィルムを厚み方向に分極させることにより得ることができる。ここに挙げた耐熱材料によれば２６０℃〜３００℃程度の熱に耐えることができ、リフロー装置の熱にも耐えることができる。

エレクトレット高分子フィルム５の成形方法としては特許文献１にも説明されているように、厚さ０．３〜０．３５ｍｍのアルミニウム板の片面に耐熱性を持つ例えばＰＴＦＥフィルムを１２．５〜２５μｍ程度の厚さで連続熱溶着する。アルミニウム板としては、ＪＩＳ：Ａ１１０ＵＰで３４０℃〜４１０℃で冷却または炉冷の焼きなまし品が軟らかく後のプレス加工での成形性がよい。
高分子フィルム面を内側とする導電性カプセル１の内面の形状に合致した形状に成形する。これと共に、カプセル形状の後端縁の高分子フィルムを０．８ｍｍ程度剥離させてアルミの地肌を露出させ、更に導電性カプセル１の前面板１Ａと高分子フィルムとに共通の音孔１Ｂを形成する。導電性カプセル１の前面板１Ａの内面に被着されている部分に対し電子ビーム分極を行いエレクトレット高分子フィルムを得る。

本発明では更にスペーサも耐熱材料で形成する。スペーサ６は導電性カプセル１の前面板１Ａに被着した耐熱性のエレクトレット高分子フィルム５と導電性振動膜７との間の間隔を所定値に維持するために設けられている。リフロー時は導電性カプセル１が高温になるため、スペーサ６が耐熱性を持たない場合はスペーサ６が耐熱性のエレクトレット高分子フィルム５と導電性振動膜７との間の間隔が所定値から外れ、所望の特性が得られなくなるが、これを例えばポリイミド樹脂のような耐熱材料により成形することにより、リフロー装置で半田付してもこのような事故の発生を抑制することができる。

次に、本発明の他の特徴とする端子４の構造を説明する。図１及び図２に示す実施例では円盤状の端子４の一方の面の中心位置に軸４Ａを形成し、軸４Ａを配線基板２に形成したスルーホール２Ｂに嵌合させ、端子４を配線基板２の面に実装した実施例を示す。スルーホール２Ｂには半田を充填し、軸４Ａとスルーホール２Ｂを構成する金属導体と半田付する。
端子４を構成する円板部分の厚みＴ（図２参照）を、導電性カプセル１を構成する導電板の厚みより厚く選定することにより、導電性カプセル１の開口部を配線基板２に加絞付状態で端子４は図１に示すように導電性カプセル１の加絞部分３より外側に突出させることができる。この結果本発明によるエレクトレットコンデンサマイクロホンを装置側の配線基板の板面に載置すると、端子４は装置側の配線基板に形成した配線導体に接触した状態で載置され、リフロー装置によって自動的に半田付することができる。

図４及び図５に本発明の第２の実施例を示す。この第２の実施例ではバック、フォイル型のエレクトレットコンデンサマイクロホンに本発明を適用した例を示す。バック、フォイル型のエレクトレットコンデンサマイクロホンは導線性カプセル１の最前端に導電性振動膜７を配置し、導電性振動膜７の背面側にスペーサ６を介して固定電極１２を配置した構造を特徴とするものである。この場合、固定電極１２にも音孔１２Ａを形成し、固定電極１２と配線基板２との間に形成される背室を大気に連通させる構造としている。
この構成の場合、導電性カプセル１の内周面と各部品の外周面との間に筒状成形部材１１を介挿する。この筒状合成樹脂成形部材１１により導電性カプセル１の内周面と固定電極１２及びゲートリング９を導電性カプセル１から絶縁する構造とされる。導電性振動膜７は自己を保持する導電性リング８が導電性カプセル１の前面板１Ａに接触し、導電性リング８を通じて導電性カプセル１に電気的に接続され、共通電位に接続される。固定電極１２はゲートリング９を通じて配線基板２に設けられる音声信号入力端子に接続される。

更に、この実施例では導電性振動膜７又は固定電極１２の何れか一方の面にエレクトレット高分子フィルム５を被着する。図４に示す実施例では固定電極１２の面、つまり、導電性振動膜７と対向する側の面に被着した場合を示す。
この実施例でも固定電極１２に被着形成したエレクトレット高分子フィルム５とスペーサ６と筒状合成樹脂成形部材１１はそれぞれポリイミド樹脂或いはウレタン樹脂、ＰＴＦＥのような耐熱性材料で成形する。これらを耐熱材料で成形することにより導電性カプセル１の内部は悪くても２６０℃程度の温度に耐える状態に改善され、リフロー装置を用いて装置側の配線基板に実装することができる。

更に、端子４も図４に示すように、円板部分の板厚Ｔを図１及び図２で説明したのと同様にカプセル１の板厚より厚くし、端子４の頂面が導電性カプセル１の加絞部分３より外側に突出するように構成する。このような構成とすることによりリフロー装置を用いて装置側の配線基板に実装することを可能とした。バック、フォイル型の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ができる。
尚、図４及び図５に示した実施例では導電性振動膜７を保護するための金属メッシュ１３を実装しない構造とした場合を示すが、図６に示すように、導電性メッシュ１３を導電性振動膜７の前面側に配置し、導電性振動膜７を外側からの異物の挿入に対して保護するように構成することもできる。

フロント型に金属メッシュ１３を実装する場合は導電性カプセル１の前面板１Ａの前面に実装すればよい。

図７及び図８に本発明の第３の実施例を示す。この実施例ではリバース型のエレクトレットコンデンサマイクロホンに本発明を適用した場合を示す。リバース型エレクトレットコンデンサマイクロホンは導電性カプセル１の前端側に固定電極１２を配置し、その背面側にスペーサ６を介して導電性振動膜７を配置した構造とするものである。この実施例では固定電極１２と前面板１Ａとの間に金属メッシュ１３を配置し、更に導電性振動膜７の面、つまり固定電極１２と対向する側の面に耐熱性材料で形成したエレクトレット高分子フィルム５を被着した実施例を示す。この場合も固定電極１２と導電性振動膜７とはスペーサ６の厚みにより所定の間隔で対向して配置される。また、導電性振動膜７及びゲートリング９と導電性カプセル１とは導電性カプセル１の内周面に装着した筒状合成樹脂成形部材１１によって絶縁され導電性振動膜７は自己を支持する導電性リング８とゲートリング９を通じて配線基板２に設けられる音声信号入力端子に電気的に接続される。固定電極１２は金属メッシュ１３を通じて導電性カプセル１に電気的に接続し、共通電位に保持する。

この発明によればこの構造のリバース型エレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、スペーサ６と導電性振動膜７と、固定電極１２に被着したエレクトレット高分子フィルム５と、導電性カプセル１の内周面に装着した筒状合成樹脂成形部材１１のそれぞれをポリイミド樹脂、或いはウレタン樹脂、ＰＴＦＥ樹脂のような耐熱性材料で成形する。これらの耐熱材料でスペーサ６とエレクトレット高分子フィルム５と筒状合成樹脂成形部１１を成形することにより、２６０℃程度の高温に耐えるリバース型エレクトレットコンデンサマイクロホンを得ることができ、リフロー装置を使ってリバース型エレクトレットコンデンサマイクロホンを配線基板に実装することができる。また、このためには端子４は加絞部分３の板厚より厚みがある構成を必要とし、その実現方法の一例は図２に示した端子の構造で実現することができる。尚、この実施例においても図４や図５に示した実施例のように、導電性振動膜を保護するための金属メッシュを実装しない構造にすることもできる。以上説明したエレクトレットコンデンサマイクロホンの中で実施例１で説明したフロント型を除けばエレクトレット高分子フィルムは振動板か固定電極のいずれか一方に装着すればよく、必ずしも上述した実施例に限られるものではない。

以上説明した実施例１〜３では音孔１Ｂを導電性カプセル１の前面板１Ａ側にのみ形成した例を説明したが、図９及び図１０に示すように音孔１Ｂを配線基板２のみに形成する場合と、前面板１Ａと配線基板２の双方に形成する実施例も考えられる。
図９に示す配線基板２のみに音孔１Ｂを形成したコンデンサマイクロホンによればこのコンデンサマイクロホンを実装した装置側の配線基板が音源側に位置する配置の場合に適用して好適である。この場合にはマイクロホンの音孔１Ｂと対向して装置側の配線基板（特に図示しない）にも音孔を形成すればよい。

図１０に示すマイクロホンの構造によれば導電性カプセル１の前面板１Ａと配線基板２の双方に音孔１Ｂが存在するため、マイクロホンの指向特性を双方向特性とすることができる。
図９と図１０に示した実施例は実施例１で説明したフロント型エレクトレットコンデンサマイクロホンに適用した場合を示したが、その他の型式のエレクトレットコンデンサマイクロホンに適用することができることは容易に理解できよう。

図１１に端子４の他の実施例を示す。この実施例では導電性カプセル１を構成する導電板の厚みより厚い導電板から円盤状のパッド４’を形成し、このパッド４’を導電性カプセル１の開口部に装着する配線基板２に用意した端子装着部２Ｃに装着して端子４として利用する構成とした実施例を示す。

更に、図１２に示すように二枚の絶縁板に対して銅箔が３層に形成された配線用絶縁板の一枚目の絶縁板から導電性カプセル１の開口部に装着する配線基板２を切り出し、更に、二枚目の絶縁板から導電性カプセル１の開口部を加絞付けした状態の導電性カプセル１の縁の内径より小さい径の円板を切り出し、この円板を補助基板２’とする。補助基板２’の表面に銅箔により端子４を形成する。端子４はスルーホールにより補助基板２’と配線基板２を通過して配線基板２の裏側に接続され、ＩＣ素子１０の端子に接続される。
この構造において、補助基板２’を導電性カプセル１を構成する導電板の厚みより厚くして置くことにより、端子４を導電性カプセル１の加絞部分３の高さより外側に突出した状態に支持することができる。これによりリフロー装置を利用してエレクトレットマイクロホンを装置側の配線基板に実装することができる。

図１３は更に他の端子の形成方法を示す。この実施例では導電性カプセル１の開口部分に装着する配線基板２の端子を装着すべき位置に半田１４を盛り上げておき、この半田１４の部分と対応した位置にスルーホールが設けられた補助基板２’を乗せ、加熱して半田１４を溶かして補助基板２’を配線基板２に装着した場合を示す。補助基板２’を配線基板２に装着するタイミングは配線基板２を導電性カプセル１に装着する前でも、装着後の何れでもよい。
この実施例によっても補助基板２’の厚みを導電性カプセル１を構成する導電板の厚みより大きく採っておくことにより、補助基板２’の表面に形成した端子４を、導電性カプセル１の加絞部分３の高さより外側に突出した位置に支持することができ、リフロー装置を利用してエレクトレットコンデンサマイクロホンを装置側の配線基板に実装することができる。

図１４は端子４の形成方法の更に他の例を示す。この実施例８では配線基板２の表側の面（導電性カプセル１の開口面に露出する面）に予め必要とする端子４の厚みＴに等しい厚みの銅箔１５を被着しておき、この銅箔１５の上面の端子４となるべき位置に例えばフォトレジストのようなマスクを被着し、このマスクを被着した部分を残して他をエッチングによって除去することにより所定の厚みＴを持つ端子４を形成した場合を示す。

図１５は端子４の形成方法の更に他の例を示す。この実施例９では配線基板２に形成された銅箔２Ｂをエッチング等の手法で端子４となるべき部分のみを残して他を除去し、残された銅箔２Ｂの上に例えば銅メッキを施し、所定の厚みＴを持つメッキ層を形成し、このメッキ層を端子４として利用する構造とした場合を示す。
何れにしても厚みＴを導電カプセル２を構成する導電板の厚みより大きく採ることにより、端子４の上面を加絞部分３より外側に突出させることができ、これによりリフロー装置によってエレクトレットコンデンサマイクロホンを配線基板に実装することができることになる。

この発明によるエレクトレットコンデンサマイクロホンは携帯電話機或いはビデオカメラ、パーソナルコンピュータ等の各種のデジタル信号処理系の機器に実装される。

本発明をフロント型エレクトレットコンデンサマイクロホンに適用した例を示す拡大断面図。 図１に示した実施例に用いて端子の構造を説明するための斜視図。 図１に示したフロント型エレクトレットコンデンサマイクロホンを構成する各部品の形状を説明するための分解斜視図。 本発明をバック、フォイル型エレクトレットコンデンサマイクロホンに適用した例を示す拡大断面図。 図４に示したバック、フォイル型エレクトレットコンデンサマイクロホンを構成する各部品の形状を説明するための分解斜視図。 図４及び図５に示したバック、フォイル型エレクトレットコンデンサマイクロホンに金属メッシュを付加した場合の金属メッシュの配置位置を説明するための分解斜視図。 本発明をリバース型エレクトレットコンデンサマイクロホンに適用した例を示す拡大断面図。 図７に示したリバース型エレクトレットコンデンサマイクロホンを構成する各部の部品の形状を説明するための分解斜視図。 音孔形成位置の他の実施例を説明するための断面図。 音孔形成位置の更に他の実施例を説明するための断面図。 本発明に適用する端子の実装構造を説明するための斜視図。 本発明に適用する端子の実装構造の他の例を説明するための斜視図。 本発明に適用する端子の実装構造の更に他の例を説明するための斜視図。 本発明に適用する端子の実装構造の更に他の例を説明するための断面図。 本発明に適用する端子の実装構造の更に他の例を説明するための断面図。 デジタル信号出力型エレクトレットコンデンサマイクロホンの電気的な構成を説明するためのブロック図。 従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンの不都合を説明するための一部を断面とした拡大側面図。

符号の説明

１ 導電性カプセル ６ スペーサ
１Ａ 前面板 ７ 導電性振動膜
１Ｂ 音孔 ８ 導電性リング
２ 配線基板 ９ ゲートリング
２Ａ ＩＣ実装用パッド １０ ＩＣ素子
３ 加絞部分 １１ 筒状合成樹脂成形部材
４ 端子 １２ 固定電極
５ エレクトレット高分子フィルム １３ 金属メッシュ

Claims (11)

1. 一端が前面板で閉塞され、他端が開放された筒状の導電性カプセルの開口を、一方の面にＩＣ素子が他方の面に端子を実装した配線基板で閉塞し、上記前面板と上記配線基板との間の空間に導電性振動膜とこの導電性振動膜と上記前面板又は固定電極がスペーサを介して所定の間隙を保持して配置され、上記前面板又は導電性振動膜或いは固定電極の何れかにエレクトレット高分子フィルムが被着されて構成されるエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
   上記エレクトレット高分子フィルム及びスペーサを耐熱性材料で形成し、上記導電性カプセルの前面板又は上記配線基板の何れか一方に音孔を形成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。
2. 一端が前面板で閉塞され、他端が開放された筒状の導電性カプセルの開口を、一方の面にＩＣ素子が他方の面に端子を実装した配線基板で閉塞し、上記前面板と上記配線基板との間の空間に導電性振動膜とこの導電性振動膜と上記前面板又は固定電極がスペーサを介して所定の間隙を保持して配置され、上記前面板又は導電性振動膜或いは固定電極の何れかにエレクトレット高分子フィルムが被着されて構成されるエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
   上記エレクトレット高分子フィルム及びスペーサを耐熱性材料で形成し、上記導電性カプセルの前面板及び上記配線基板の双方に音孔を形成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。
3. 請求項１又は２の何れかに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、上記導電性カプセルの前面板の内面に上記エレクトレット高分子フィルムを被着し、この高分子フィルムと上記導電性振動膜との間にスペーサを配置し、上記導電性振動膜を支持する導電性リングと上記配線基板との間に導電性のゲートリングを配置し、上記導電性カプセルの前面板を固定電極として代用する構造と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。
4. 請求項１又は２の何れかに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、上記導電性振動膜は自己を保持する導電性リングが上記導電性カプセルの前面板の内面に接触する姿勢で導電性カプセル内に配置され、この導電性振動膜と対向してスペーサを介して板状の固定電極が上記導電性カプセルから絶縁して支持され、この固定電極と上記配線基板の間に導電性のゲートリングを配置し、上記導電性振動膜か固定電極の何れか一方に上記エレクトレット高分子フィルムを被着した構造と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。
5. 請求項１又は２の何れかに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、上記固定電極が上記導電性カプセルの前面板の内面側に配置され、上記スペーサを介して上記固定電極と所定の間隙を保持して導電性振動膜が上記導電性カプセルから絶縁して配置され、この導電性振動膜を支持する導電性リングと上記配線基板との間に導電性のゲートリングを配置し、上記固定電極か上記導電性振動膜の何れか一方の面に上記エレクトレット高分子フィルムを被着した構造と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。
6. 請求項４又は５の何れかに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、上記耐熱性材料で成形したエレクトレット高分子フィルムが上記固定電極に被着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。
7. 請求項４又は５の何れかに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、上記エレクトレット高分子フィルムが導電性振動膜に被着形成された構造と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。
8. 請求項４乃至７の何れかに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、上記導電性カプセルの前面板の内面に金属メッシュを介在させた構造と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。
9. 請求項１乃至８の何れかに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、上記導電性カプセルの内周面と、上記導電性カプセルに収容される各部材との間の間隙に耐熱材で形成した筒状合成樹脂部材を配置した構造と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。
10. 請求項１乃至９の何れかに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、上記配線基板は両面配線基板であって、上記導電性カプセルの開口に露出した面には少なくとも電源供給端子とデジタル信号出力端子及びクロック入力端子を含む複数の端子が実装されている構造と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。
11. 請求項１乃至１０の何れかに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、上記配線基板は両面配線基板であって、上記導電カプセルの開口に露出した面には少なくとも電源供給端子と、デジタル信号出力端子及びクロック入力端子を含む複数の端子が実装され、これら実装された複数の端子は上記導電性カプセルの開口端部の加絞高さよりも外側に突出して形成されている構造と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。

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