JP2010154284A - 平面部を有する金属部材同士が接合された構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的導通が取れるように金属部材同士を接合して得られる構造体において、接着しろをできるだけ薄くすること。
【解決手段】本発明に係る構造体は、平面部を有する金属部材と平面部を有する金属部材とが接合された構造体であって、前記平面部間に無機微粒子を含む樹脂硬化物が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分で電気的導通が取れるように接合されていることを特徴とする。前記接合は、前記金属部材間に熱硬化性樹脂および前記無機微粒子を含む熱硬化性樹脂組成物を介在させ、両金属部材に圧力をかけながら両金属部材を加熱することによって得られることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、平面部を有する金属部材同士が接合された構造体に関する。より詳しくは、上記平面部同士が、電気的導通が取れるように接合された構造体に関する。

電子機器には、フレキシブルまたはリジッド基板が導通を取りながら接合された構造体が含まれている。たとえば、特許文献１および特許文献２には、一方の基板上の電極端子と他方の基板上の接続端子とが突起電極を介して接合された電子部品実装構造体が開示されており、突起電極は導電性フィラーおよび感光性樹脂を含む接着剤組成物によって形成されている。また、特許文献３には、回路基板上の配線電極と電子部品上の突起電極（バンプ）とが接合された接合体が開示されており、接合には導電性粒子、熱硬化性樹脂および無機フィラーを含む回路接続用接着剤が用いられている。さらに、特許文献４では、一方の基板上の金バンプと他方の基板上の接続パッド（バンプ）とが接合された接続構造体が開示されており、接合には導電性粒子および硬化性の絶縁樹脂を含む異方導電性接着シートが用いられている。
特開２００８−１３５５１８号公報 特開２００７−２５０６１８号公報 特開２００７−５６２０９号公報 特開２００７−１６１７９３号公報

しかしながら、特許文献１〜４に記載された構造体では、接着剤組成物または接着シートに含まれる導電性粒子によって電極間の導通を取っているため、電極間に導電性粒子の直径に相当する接着しろ（接着厚み）が形成される。このような構造体が有する接着しろは、電子機器を小型化する上で問題となっている。特に、携帯電話等に用いられる小型マイクロフォンの製造においては、基板上などに形成された導電パターン同士を接合するが、上記接着しろが形成されると小型化の妨げになる他、ノイズが発生したり利得が低下したりするなどマイクロフォンの性能が低下する問題がある。

なお、小型化が望まれる電子機器では、その他の金属部材（たとえばワイヤー状の金属部材）同士の接合においても、接着しろをできるだけ薄くすることが求められている。
したがって、本発明の目的は、電気的導通が取れるように金属部材同士を接合して得られる構造体において、接着しろをできるだけ薄くすることにある。

本発明者らは、構造体を形成する金属部材として平面部を有する部材を用いるとともに、上記平面部間に特定の樹脂硬化物を点在させることにより、上記課題を解決できることを見出した。

すなわち、本発明に係る構造体は、平面部を有する金属部材と平面部を有する金属部材とが接合された構造体であって、上記平面部間に無機微粒子を含む樹脂硬化物が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分で電気的導通が取れるように接合されていることを特徴とする。

上記平面部間に無機微粒子を含む樹脂硬化物が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分で電気的導通が取れるような接合は、上記金属部材間に熱硬化性樹脂および上記
無機微粒子を含む熱硬化性樹脂組成物を介在させ、両金属部材に圧力をかけながら両金属部材を加熱することによって得られることが好ましい。

上記平面部を有する金属部材は平面部を有する導電パターンであることが好ましい。
上記無機微粒子の一次粒径は、５〜５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
上記無機微粒子は、ヒュームドシリカまたはカーボンブラックであることが好ましい。

上記熱硬化性樹脂組成物は、前熱硬化性樹脂１００質量部に対して、上記無機微粒子を０．５〜６．０質量部含むことが好ましい。
本発明に係るマイクロフォンは、上記構造体を有することを特徴とする。

本発明に係る電子機器は、上記構造体を有することを特徴とする。
本発明に係る構造体の製造方法は、平面部を有する金属部材と平面部を有する金属部材とを接合した構造体の製造方法であって、上記金属部材間に熱硬化性樹脂および上記無機微粒子を含む熱硬化性樹脂組成物を介在させ、両金属部材に圧力をかけながら両金属部材を加熱することにより、上記平面部間に無機微粒子を含む樹脂硬化物が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分で電気的導通が取れるように接合する工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、金属部材同士が接着しろを介さずに電気的導通が取れるように直接接合された構造体を製造できる。このような構造体を用いれば、電子機器を小型化することができる。特に、金属部材が基板上に形成された導電パターンである場合は、このような構造体を携帯電話等に装着される小型マイクロフォンに適用すると、ノイズの発生や利得の低下などが抑えられ、高い性能が発揮される。

本発明に係る構造体は、平面部を有する金属部材同士が接合された構造体であり、上記平面部同士が、電気的導通が取れるように接合されている。以下、本発明について実施形態ごとに図面を用いながら詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１に、実施形態１に係るマイクロフォンの断面図を示す。マイクロフォン２では、回路基板４、スペーサ６、背極基板８、スペーサ１０、振動膜１２および振動膜支持枠１４が順番に配置されている。回路基板４の上面には集積回路４ａが配置されている。また、背極基板８の上面には背極８ａが形成され、さらに背極８ａの上面にはエレクトレット層８ｂが形成されている。なお、スペーサ６およびスペーサ１０は、額縁状に形成されている。マイクロフォン２の底面は通常一辺が２〜３ｍｍの四角形であり、高さは１ｍｍ程度である。

上記マイクロフォン２では、導電性を有する振動膜１２と背極８ａとがスペーサ１０を挟んでコンデンサを形成している。このため、空気の振動により振動膜１２が変位すると、上記コンデンサがこの変位を電気信号に変換する。次いで、この電気信号は、振動膜支持枠１４の下面に形成されている振動膜取り付け電極（図示していない。）から、スペーサ１０と背極基板８との間、背極基板８とスペーサ６との間、およびスペーサ６と回路基板４との間に存在する、後述する導通可能な構造体、ならびにスペーサ１０、背極基板８およびスペーサ６に設けられているスルーホール（図示していない。）を通じて、回路基板４に導かれる。次いで、電気信号は、集積回路４ａで処理され、回路基板４の裏面に設けられた出力電極（図示していない。）より出力される。

ここで、エレクトレット層８ｂは、通常高分子フィルムにより形成されている。また、
回路基板４、スペーサ６、背極基板８およびスペーサ１０の材料としては、形状加工が容易で、かつスルーホールおよび導電パターンの形成が可能な材料であれば特に限定されないが、たとえばセラミックス、樹脂材料が挙げられる。樹脂材料としては、具体的にはガラス入りエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などが好適に用いられる。

また、実施形態１に係るマイクロフォン２は、回路基板４とスペーサ６との間に、図１には図示していないが、図２に示すような構造体１００を有する。なお、図２は、回路基板４とスペーサ６との間について、図１の左側のみを表した図である。

構造体１００は、平面部を有する導電パターン１１２ａと平面部を有する導電パターン１１２ｂとが両者の平面部で接合された構造体である。この導電パターン１１２ａは回路基板４上に形成され、導電パターン１１２ｂはスペーサ６上に形成されている。上記構造体１００では、上記平面部間にフュームドシリカ１１４を含む樹脂硬化物１１６が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分１１８で電気的導通が取れるように接合されている（図２および図３参照）。なお、図３は、構造体１００の断面図の一部を示し、具体的には、図２の線Ａ−Ａで構造体を切断して、スペーサ６側を取り去った場合の断面図の一部である。

以下に、構造体１００の製造方法を説明する。この製造方法（平面部を有する導電パターン１１２ａと平面部を有する導電パターン１１２ｂとを接合した構造体１００の製造方法）は、たとえば、上記導電パターン１１２ａ、１１２ｂ間に熱硬化性樹脂およびフュームドシリカを含む熱硬化性樹脂組成物を介在させ、両導電パターンに圧力をかけながら両導電パターンを加熱することにより、上記平面部間にフュームドシリカ１１４を含む樹脂硬化物１１６が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分１１８で電気的導通が取れるように接合する工程を含む。いいかえると、上記平面部間にフュームドシリカ１１４を含む樹脂硬化物１１６が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分１１８で電気的導通が取れるような接合は、上記導電パターン１１２ａ、１１２ｂ間に熱硬化性樹脂およびフュームドシリカを含む熱硬化性樹脂組成物を介在させ、両導電パターン１１２ａ、１１２ｂに圧力をかけながら両導電パターン１１２ａ、１１２ｂを加熱することによって得られる。

構造体１００の製造方法において、具体的には、まず、平面部を有する導電パターン１１２ａが形成された回路基板４と、空間を形成するために額縁状に形成され、かつ平面部を有する導電パターン１１２ｂが形成されたスペーサ６を準備する（図４参照）。

平面部を有する導電パターン１１２ａ、１１２ｂとしては、銅配線、金配線など金属配線が挙げられる。金配線は、好ましくは銅配線の上にメッキにより形成される。上記平面部とは、上述のように導電パターン上面の平らになっている部分を意味する。このような導電パターン１１２ａ、１１２ｂは、公知の方法によって形成される。

回路基板４の大きさおよびスペーサ６の外形は、通常一辺が２〜３ｍｍの四角形である。スペーサ６の幅は通常５０〜５００μｍであり、導電パターン１１２ａ、１１２ｂの幅も通常スペーサ６の幅に合わせて形成されるため、通常５０〜５００μｍである。図４では、スペーサ６の全面に導電パターン１１２ｂを形成し、回路基板４上にも導電パターン１１２ｂに対応するように導電パターン１１２ａを形成した。しかしながら、導通が取れる限り、導電パターン１１２ａ、１１２ｂの長さおよび形状は特に限定されない。また、導電パターンが有する平面部の大きさおよび形状は、導電パターンの大きさおよび形状と略同じである。

次に、平面部を有する導電パターン１１２ａ上に、熱硬化性樹脂組成物を塗布する。
熱硬化性樹脂組成物は熱硬化性樹脂およびフュームドシリカを含む。実施形態１に係る構造体では、接着しろをできるだけ薄くするため、導電性フィラーを含まないことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、硬化性の観点から、エポキシ樹脂が好適に用いられる。エポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであれば、分子構造や分子量などは限定されないが、芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられる。

芳香族エポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。脂環族エポキシ樹脂としては、具体的には、少なくとも一個の脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。脂肪族エポキシ樹脂としては、具体的には、脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。上記エポキシ樹脂は、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、上記エポキシ樹脂は、常温（２５℃）で液体のものもあれば固体のものもある。本発明において固体のエポキシ樹脂を用いる場合は、液体のエポキシ樹脂と混合し溶解して用いることが好ましい。これらのうちで、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好適に用いられる。

フュームドシリカは、通常四塩化ケイ素等の揮発性ケイ素化合物を気化し、たとえば酸素水素炎中で燃焼加水分解して製造される。本発明では、特に制限されず、公知のものを用いることができる。フュームドシリカは、一種単独で用いても二種以上を混合して用いてもよい。

フュームドシリカは、一次粒径が５〜５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。フュームドシリカの平均一次粒径が上記範囲にあると、平面部を有する導電パターン同士の接合において、平面部間にフュームドシリカを含む樹脂硬化物が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分で電気的導通が取れるような接合がより好ましく形成できる。

フュームドシリカは、熱硬化性樹脂組成物中に、熱硬化性樹脂１００質量部に対して好ましくは０．５〜６質量部、より好ましくは０．６〜３質量部の量で含まれることが望ましい。フュームドシリカの量が０．５質量部より少なすぎると、上述した接合状態が形成できず、接着できない場合がある。また、フュームドシリカの量が６質量部より多すぎると、熱硬化性樹脂組成物の粘度が高くなりすぎ、取り扱い難くなる場合がある。

熱硬化性樹脂組成物は、さらに硬化剤を含むことが好ましい。硬化剤は、加熱により熱硬化性樹脂を硬化できるものであればよい。熱硬化性樹がエポキシ樹脂の場合は、たとえば、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、カプセル型イミダゾール系硬化剤、アミンイミド系硬化剤、ポリアミン塩系硬化剤、ヒドラジド系硬化剤などの潜在性硬化剤が用いられる。硬化剤は、一種単独で用いても二種以上を混合して用いてもよい。

硬化剤は、熱硬化性樹脂組成物中に、熱硬化性樹脂１００質量部に対して５〜４０質量部の量で含まれることが好ましい。硬化剤の量が５質量部より少なすぎると、硬化できない場合がある。また、硬化剤の量が４０質量部より多すぎると、熱硬化性樹脂組成物の粘度が高くなりすぎ、取り扱い難くなる場合がある。

熱硬化性樹脂組成物に含まれていてもよいその他の成分としては、色剤が挙げられる。色剤が含まれていると、熱硬化性樹脂組成物が塗布されているか確認することができる。
色剤は、熱硬化性樹脂組成物中に、熱硬化性樹脂１００質量部に対して０．３〜３質量部の量で含まれることが好ましい。

熱硬化性樹脂組成物は、上記成分を適宜混合して得られる。
塗布は、スクリーン印刷、ローラ転写などにより行うことができる。
次に、熱硬化性樹脂組成物が塗布された導電パターン１１２ａ上に、平面部を有する導電パターン１１２ｂを当接させる。なお、平面部を有する導電パターン１１２ｂ上にも熱硬化性樹脂組成物を塗布しておいてもよい。次いで、このように導電パターン１１２ａ、１１２ｂ間に熱硬化性樹脂組成物を介在させた状態で、両導電パターン１１２ａ、１１２ｂに圧力をかけながら両導電パターン１１２ａ、１１２ｂを加熱する。いいかえると、回路基板４およびスペーサ６の外側（導電パターン１１２ａ、１１２ｂが形成されていない側）から回路基板４およびスペーサ６に圧力をかけるとともに加熱する（回路基板４およびスペーサ６を熱圧着する）。

印加する圧力は、最終的に平面部間にフュームドシリカを含む樹脂硬化物が形成される限り制限されないが、通常８〜１６ｋｇ／ｃｍ²である。加熱温度は、熱硬化性樹脂が硬化できる限り制限されないが、通常１００〜２００℃である。上記接合が形成される限り特に制限されないが、上記印加する圧力の範囲および上記加熱温度の範囲にて１〜３０分熱圧着することが好ましい。回路基板４およびスペーサ６に対して平行に圧力をかけることが好ましい。

上記工程を経て、最終的には、平面部間にヒュームドシリカ１１４を含む樹脂硬化物１１６が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分１１８で電気的導通が取れるような接合が形成され、当該接合を有する構造体１００が形成される。

さらに、スペーサ６と背極基板８との間、および背極基板８とスペーサ１０との間についても、上述したと回路基板４とスペーサ６との間と同様にして接合する。これにより、スペーサ６と背極基板８との間、および背極基板８とスペーサ１０との間についても、構造体１００が形成される。

次いで、振動膜１２および振動膜支持枠１４からなる振動膜ユニットを取り付けると、実施形態１に係るマイクロフォン２が製造される。
ところで、上記マイクロフォン２の製造においては、一個の回路基板４と一個のスペーサ６とを接合等する場合を説明したが、複数の回路基板４が整列された集合回路基板と複数のスペーサ６が整列された集合スペーサ基板とを接合等して集合基板を積層一体化した後に、個々のマイクロフォン２に分割してもよい。

なお、平面部間に存在するフュームドシリカ１４は、構造体を平面部間で剥離し、該平面部をＥＤＸ分析にて測定したときにＳｉのピークが検出されることにより確認できる。また、ヒュームドシリカは、凹部の樹脂硬化物中に一次粒子が凝集した凝集体として存在する場合が多いと考えられる。

上記製造方法において、本発明に特有の接合（平面部間にヒュームドシリカ１１４を含む樹脂硬化物１１６が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分１１８で電気的導通が取れるような接合）は、以下のような機構によって形成されると考えられる。導電パターン同士を当接した後に圧力をかけると、導電パターンはある程度軟らかいため、平面部に存在する凸部は変形を伴いながら密着する。これに伴って、余分に塗布された熱硬化性樹脂組成物は平面部から押出される。このとき押出される成分は、熱硬化性樹脂組成物中のヒュームドシリカ以外の成分（熱硬化性樹脂など）である。一方、ヒュームドシリカは、硬く変形し難く押出され難いため、周囲に少量の熱硬化性樹脂が付着した状態で、平
面部に存在する微細な凹部に留まる。なお、凹部は、硬いヒュームドシリカが留まるため、圧力の印加によって多少変形したとしても形状を維持し、潰れることはない。さらに、圧力の印加と同時に加熱することにより、凹部中で、ヒュームドシリカ周囲に付着した熱硬化性樹脂は硬化され、上述したヒュームドシリカを含む樹脂硬化物となる。このようにして、本発明に特有の接合が形成されると考えられる。なお、平面部に微細な凹部が存在しなかったとしても、硬いヒュームドシリカに沿って、平面部が変形し微細な凹部が形成され、上記と同様の機構で本発明に特有の接合が形成されると考えられる。

上述のように、実施形態１のマイクロフォンに含まれる構造体１００では、圧力の印加によっても残存する凹部中で形成される樹脂硬化物１１６によって、両導電パターンが接着されている。また、凹部以外（当該樹脂硬化物が点在しない部分１１８）では両導電パターンが直接接して接合されており、ここで導通が取られる。このように、実施形態１に含まれる構造体１００においては、導通を取るために導電性フィラーを使用しなくてよい。すなわち、接合に用いる熱硬化性樹脂組成物には、導電性フィラーを配合する必要はない。

実施形態１に含まれる構造体１００では、両導電パターンが直接接して接合するため、抵抗も抑えられる利点がある。
また、この構造体では接着しろが形成されていないため、該構造体を含むマイクロフォンでは小型化（薄型化）が実現できる。従来のマイクロフォンでは、上記部材間を導電性粒子を含む接着剤組成物または接着剤シートによって接着している。これら従来のマイクロフォンでは、接合部に導電性粒子の直径に相当する接着しろが存在する。これに対して、構造体１００を含むマイクロフォンでは、上記接着しろは形成されないため、該接着しろの分だけ小型化（薄型化）できる。

また、上記構造体を含む小型マイクロフォンでは、ノイズの発生や利得の低下などが抑えられ、高い性能が得られる。従来のマイクロフォンでは、部材間の接合部に接着しろが存在することによって、ノイズが発生したり利得が低下したりする。一方、実施形態１のように、上記構造体により接合されていると、両導電パターンが直接接して接合されているため、ノイズの発生が抑えられ、利得も従来のマイクロフォンに比較して通常１ｄＢ程度改善される。

なお、熱圧着時に押出された熱硬化性樹脂は平面部周囲で硬化物となったまま残るが、マイクロフォンの性能には通常問題とならないほどの量である。もし、導電パターンに圧力をかけたときに熱硬化性樹脂組成物が平面部から押出されない程度の量を塗布した場合は、充分な接着力が得られないことがある。

また、熱硬化性樹脂組成物にヒュームドシリカが含まれていない場合は、熱圧着時には導電パターン上の凸部は潰れて密着するとともに、凹部も形状を保てずに密着し、凹部に熱硬化性樹脂が保持できない。したがって、実施形態１に含まれる構造体のような接合は形成されない。また、本発明では、平面部を有する導電パターン１１２ａ、１１２ｂ同士を接合するが、導電パターンの少なくともいずれか一方がバンプであると、バンプは平面部を有していないため、上述した機構による接合が形成されにくい。

さらに、実施形態１において、無機微粒子として、フュームドシリカの変わりにカーボンブラックを用いてもよい。この場合も、上記平面部間にカーボンブラックを含む樹脂硬化物が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分で電気的導通が取れるような接合が形成される。

カーボンブラックの平均粒径、熱硬化性樹脂組成物中に含まれる量については、フュー
ムドシリカの場合と同様である。
なお、マイクロフォンの構成は、上述した構成に限定されず、たとえば、実施形態１において、回路基板４とスペーサ６との間、スペーサ６と背極基板８との間、および背極基板８とスペーサ１０との間のいずれかに上述した構造体が形成されていればよい。さらに、マイクロフォンの構成は、上述のようなバックエレクトレット方式に限定されず、たとえばフロントエレクトレット方式であってもよい。いいかえると、部材と部材との間に導通可能な上記構造体が存在する構成であればよい。

上述した小型のマイクロフォンは、携帯電話、通常電話、ＩＣレコーダー、デジタルカメラ、ＰＤＡなど音を録音する機能を有する電子機器に好適に搭載される。
＜その他の実施形態＞
その他の実施形態に係る電子部品では、該電子部品に含まれる構造体において、実施形態１で具体的に説明した平面部を有する導電パターンの変わりに、その他の平面部を有する金属部材を用いる。たとえば、その他の平面部を有する金属部材としては、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、セラミックス基板上に形成された平面部を有する導電パターンが挙げられる。また、断面が平面部に相当する金属線が挙げられる。

実施形態２に含まれる構造体では、実施形態１に含まれる構造体と同様に金属部材が直接接して接合するため、抵抗が抑えられる利点がある。また、この構造体によれば、接着しろが形成されないため、構造体を含む電子部品を小型化できる。

このような電子部品は、携帯電話、通常電話、ＩＣレコーダー、デジタルカメラ、ＰＤＡなどの電子機器に好適に搭載される。
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
複数の回路基板４（２ｍｍ×３ｍｍの四角形）が整列された集合回路基板（４ｃｍ×６ｃｍの四角形）を用意した。回路基板４は、具体的には、ガラスエポキシ基板上に集積回路４ａを実装した基板であった。それぞれの回路基板４上に、５００μｍ幅のＣｕパターン１１２ａを図４のように形成した。

また、複数のスペーサ６（２ｍｍ×３ｍｍの四角形の中を打ち抜いた額縁状であり、縁の幅は５００μｍであった。）が整列された集合スペーサ基板（４ｃｍ×６ｃｍの四角形）を用意した。スペーサ６の材料としてポリイミド樹脂を用いた。それぞれのスペーサ６上に、５００μｍ幅のＣｕパターン１１２ｂを図４のように形成した。

次に、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１００質量部、フュームドシリカ（エボニック
デグサ ジャパン株式会社製）０．８質量部およびアミン系硬化剤２７質量部を混合して、熱硬化性樹脂組成物を作製した。フュームドシリカは、一次粒径が５〜５０μｍの範囲にあった。

次いで、それぞれの回路基板４のＣｕパターン１１２ａ上に、熱硬化性樹脂組成物をスクリーン印刷により塗布した（図４参照）。熱硬化性樹脂組成物が塗布されたＣｕパターン１１２ａ上に、Ｃｕパターン１１２ｂが当接するように、集合回路基板と集合スペーサ基板とを位置合わせした。このようにＣｕパターン１１２ａ、１１２ｂ間に熱硬化性樹脂組成物を介在させた状態で、両Ｃｕパターン１１２ａ、１１２ｂに圧力をかけながら両Ｃｕパターン１１２ａ、１１２ｂを加熱した。いいかえると、回路基板４およびスペーサ６
の外側（Ｃｕパターン１１２ａ、１１２ｂが形成されていない側）から回路基板４およびスペーサ６に圧力をかけるとともに加熱した。具体的には、印加圧力８ｋｇ／ｃｍ²、温度１５０℃で、３分間加熱した。このとき、回路基板４およびスペーサ６に対して平行に圧力をかけた。これにより、回路基板４およびスペーサ６が接合された構造体１００が形成された。

次いで、複数の背極基板８（２ｍｍ×３ｍｍの四角形）が整列された集合背極基板（４ｃｍ×６ｃｍの四角形）、複数のスペーサ１０（２ｍｍ×３ｍｍの四角形の中を打ち抜いた額縁状であり、縁の幅は５００μｍであった。）が整列された集合スペーサ基板（４ｃｍ×６ｃｍの四角形）を、回路基板４およびスペーサ６の場合と同様に接合し、積層した。背極基板８は、具体的には、ガラスエポキシ基板上に背極８ａおよびエレクトレット層８ｂを実装した基板であった。また、スペーサ１０の材料としてポリイミド樹脂を用いた。これにより、スペーサ６と背極基板８との間、および背極基板８とスペーサ１０との間についても、構造体１００が形成された。

さらに、複数の振動膜１２および振動膜支持枠１４からなる振動膜ユニットが整列された集合振動膜ユニット基板を取り付けた。最後に、個々のマイクロフォン２に分割して、マイクロフォン２を製造した。

なお、検知された振動膜１２の変位が、電気信号に変換され、最終的には回路基板４の裏面の設けられた出力電極から出力できるように、振動膜支持枠１４の下面には、振動膜取り付け電極を設け、スペーサ６、背極基板８、およびスペーサ１０にはスルーホールを形成するなどした。

［比較例１］
上記熱硬化性樹脂組成物の変わりに、導電性粒子を含むエポキシ系接着シート（厚さ３０μｍ）を用いた他は、実施例１と同様にして、マイクロフォンを製造した。

（評価試験および結果）
（１）接合強さ
１ｍの高さからマイクロフォンを落とす試験を１００回繰り返した。これにより、マイクロフォンにおいて、回路基板４とスペーサ６との間、スペーサ６と背極基板８との間、または背極基板８とスペーサ１０との間で剥離していないか観察した。

（２）接着しろの有無
マイクロフォンを樹脂埋めし、マイクロフォンの側面を該側面が出るまでやすりでこすった。次いで、マイクロフォンの側面を顕微鏡により観察し、回路基板４とスペーサ６との間の接着しろの有無を調べた。スペーサ６と背極基板８との間、および背極基板８とスペーサ１０との間についても、同様にして接着しろの有無を調べた。

（３）導通
実際にマイクロフォンによって音が拾えれば、導通が取れていることが確認できるため、マイクロフォンによって音が拾えるかについて試験した。

（４）マイクロフォンの性能
マイクロフォンの感度は、１ｋＨｚの１Ｐａの音圧をマイクロフォンにかけ、マイクロフォンから出力される振幅をｄＢに換算して評価した。

評価試験の結果を表１に示す。

［実施例２］
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の変わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた他は、実施例１と同様にして、マイクロフォンを作製した。

［実施例３］
アミン系硬化剤２７質量部の変わりに、アミン系硬化剤５質量部、１５質量部、または４０質量部を用いた他は実施例１と同様にして、マイクロフォンを作製した。

［実施例４］
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の変わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた他は、実施例３と同様にして、マイクロフォンを作製した。

（評価試験および結果）
実施例２〜４において、上述した評価試験（１）〜（４）を行った。評価結果は、実施例１と同じであった。

［実施例５］
フュームドシリカ０．８質量部の変わりに、フュームドシリカ０．５質量部、０．５５質量部、０．６質量部、２．０質量部、３．０質量部、５．５質量部または６．０質量部を用いた他は、実施例１と同様にして、マイクロフォンを作製した。

（評価試験および結果）
実施例５において、上述した評価試験（１）〜（４）を行った。さらに、評価試験（１）については、測定条件を変えた評価試験（１’）も行った。

（１’）接合強さ
３ｍの高さからマイクロフォンを落とす試験を１００回繰り返した。これにより、マイクロフォンにおいて、回路基板４とスペーサ６との間、スペーサ６と背極基板８との間、または背極基板８とスペーサ１０との間で剥離していないか観察した。

評価試験の結果を表２に示す。

［実施例６］
フュームドシリカの変わりに、カーボンブラック（エボニック デグサ ジャパン株式会社製）を用いた他は、実施例１と同様にして、マイクロフォンを作製した。カーボンブラックは、一次粒径が５〜５０μｍの範囲にあった。

（評価試験および結果）
実施例６において、上述した評価試験（１）〜（４）を行った。評価試験の結果を表１に示す。

［実施例７］
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の変わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた他は、実施例６と同様にして、マイクロフォンを作製した。

［実施例８］
アミン系硬化剤２７質量部の変わりに、アミン系硬化剤５質量部、１５質量部、または４０質量部を用いた他は実施例６と同様にして、マイクロフォンを作製した。

［実施例９］
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の変わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた他は、実施例８と同様にして、マイクロフォンを作製した。

（評価試験および結果）
実施例７〜９において、上述した評価試験（１）〜（４）を行った。評価結果は、実施例６と同じであった。

［実施例１０］
フュームドシリカ０．８質量部の変わりに、フュームドシリカ０．５質量部、０．５５質量部、０．６質量部、２．０質量部、３．０質量部、５．５質量部または６．０質量部を用いた他は、実施例６と同様にして、マイクロフォンを作製した。

（評価試験および結果）
実施例１０において、上述した評価試験（１）〜（４）を行った。さらに、評価試験（１）については、測定条件を変えた評価試験（１’）も行った。評価試験の結果を表４に示す。

図１は、実施形態１のマイクロフォンを説明するための図である。 図２は、実施形態１のマイクロフォンに含まれる構造体を説明するための図である。 図３は、実施形態１のマイクロフォンに含まれる構造体を説明するための図である。 図４は、実施形態１のマイクロフォンに含まれる構造体を説明するための図である。

符号の説明

２： マイクロフォン
４： 回路基板
４ａ： 集積回路
６： スペーサ
８： 背極基板
８ａ： 背極
８ｂ： エレクトレット層
１０： スペーサ
１２： 振動膜
１４： 振動膜支持枠
１００： 構造体
１１２ａ、１１２ｂ： 導電パターン
１１４： フュームドシリカ
１１６： フュームドシリカを含む樹脂硬化物
１１８： フュームドシリカを含む樹脂硬化物が点在しない部分

Claims (9)

1. 平面部を有する金属部材と平面部を有する金属部材とが接合された構造体であって、
   前記平面部間に無機微粒子を含む樹脂硬化物が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分で電気的導通が取れるように接合されていることを特徴とする構造体。
2. 前記平面部間に無機微粒子を含む樹脂硬化物が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分で電気的導通が取れるような接合は、前記金属部材間に熱硬化性樹脂および前記無機微粒子を含む熱硬化性樹脂組成物を介在させ、両金属部材に圧力をかけながら両金属部材を加熱することによって得られることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
3. 前記平面部を有する金属部材が平面部を有する導電パターンであることを特徴とする請求項１または２に記載の構造体。
4. 前記無機微粒子の一次粒径が、５〜５０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の構造体。
5. 前記無機微粒子が、ヒュームドシリカまたはカーボンブラックであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の構造体。
6. 前記熱硬化性樹脂組成物が、前記熱硬化性樹脂１００質量部に対して、前記無機微粒子を０．５〜６．０質量部含むことを特徴とする請求項２に記載の構造体。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の構造体を有するマイクロフォン。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の構造体を有する電子機器。
9. 平面部を有する金属部材と平面部を有する金属部材とを接合した構造体の製造方法であって、
   前記金属部材間に熱硬化性樹脂および前記無機微粒子を含む熱硬化性樹脂組成物を介在させ、両金属部材に圧力をかけながら両金属部材を加熱することにより、
   前記平面部間に無機微粒子を含む樹脂硬化物が点在し、かつ、当該樹脂硬化物が点在しない部分で電気的導通が取れるように接合する工程を含むことを特徴とする構造体の製造方法。

Images