JP3513440B2 - Method of manufacturing vibrating membrane for electrostatic electroacoustic transducer - Google Patents
Method of manufacturing vibrating membrane for electrostatic electroacoustic transducerInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、静電型電気音響
変換素子用振動膜の製造方法に関し、特に金属材料薄板
を母材とし、その表面にメッキ技術を適用して成膜した
金属材料薄膜を単層の振動薄膜に形成する静電型電気音
響変換素子用振動膜の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to electrostatic electroacoustics.
The present invention relates to a method for manufacturing a vibrating film for a conversion element , and in particular, an electrostatic electric sound in which a thin metal material plate is used as a base material and a thin metal material film formed by applying a plating technique to the surface thereof is formed into a single vibrating thin film.
The present invention relates to a method for manufacturing a vibrating membrane for a sound conversion element .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来例を図6を参照して説明する。図6
は静電型電気音響変換素子であるバックエレクトレット
型コンデンサマイクロホン素子を説明する図である。図
6において、カプセル11はアルミニウムの如き金属の
円筒体より成る。カプセル11の一端面はその前面板1
2により閉塞されている。前面板12の中心には音孔で
ある中心孔13が形成されている。カプセル11内に
は、金属材料より成る振動膜リング15に金属材料より
成る振動薄膜16’を張り付けて構成された振動膜16
が収容され、振動膜リング15は前面板12に電気機械
的に接触している。背極18の上表面にはエレクトレッ
ト誘電体膜19が被着形成されている。27は背極18
に貫通形成された背極孔である。振動膜16は絶縁材料
より成るリング状のスペーサ17を介して背極18上表
面のエレクトレット誘電体膜19に対向して取り付けら
れている。40は絶縁材料よりなる背極ホルダである。
背極ホルダ40の上端部には、全周に亘って段部41が
形成され、背極18が嵌合固定されている。背極ホルダ
40の中央部には背極室28が形成されている。50は
後で説明されるICチップである。60はプリント基板
であり、これには出力端子51およびアース端子52が
形成され、ICチップ50から導出されるゲート端子5
3は背極18に接続している。図7を参照するに、IC
チップ50はインピーダンス変換回路より成り、このイ
ンピーダンス変換回路は電界効果トランジスタ54、抵
抗55、抵抗56により構成される。2. Description of the Related Art A conventional example will be described with reference to FIG. Figure 6
FIG. 4 is a diagram illustrating a back electret type condenser microphone element which is an electrostatic electroacoustic conversion element. In FIG. 6, the capsule 11 is made of a metal cylinder such as aluminum. One end surface of the capsule 11 is the front plate 1
It is blocked by 2. A center hole 13 which is a sound hole is formed at the center of the front plate 12. In the capsule 11, a vibrating film 16 is formed by attaching a vibrating thin film 16 'made of a metallic material to a vibrating film ring 15 made of a metallic material.
The diaphragm ring 15 is in electromechanical contact with the front plate 12. An electret dielectric film 19 is deposited on the upper surface of the back electrode 18. 27 is the back pole 18
It is a back pole hole formed by penetrating into. The vibration film 16 is attached so as to face the electret dielectric film 19 on the upper surface of the back electrode 18 via a ring-shaped spacer 17 made of an insulating material. 40 is a back electrode holder made of an insulating material.
At the upper end of the back electrode holder 40, a step portion 41 is formed over the entire circumference, and the back electrode 18 is fitted and fixed. A back electrode chamber 28 is formed in the center of the back electrode holder 40. 50 is an IC chip described later. Reference numeral 60 denotes a printed circuit board, on which an output terminal 51 and a ground terminal 52 are formed, and the gate terminal 5 derived from the IC chip 50.
3 is connected to the back pole 18. Referring to FIG. 7, the IC
The chip 50 is composed of an impedance conversion circuit, which is composed of a field effect transistor 54, a resistor 55, and a resistor 56.
【0003】ここで、エレクトレットコンデンサマイク
ロホン素子の動作について説明するに、エレクトレット
誘電体膜19が上面に形成される金属材料より成る背極
18が一方の電極を構成し、金属材料より成る振動膜1
6が他方の電極を構成している。この一方の電極である
背極18はゲート端子53を介してインピーダンス変換
回路を構成する電界効果トランジスタ54のゲートに接
続する。他方の電極である振動膜16は、その金属材料
より成る振動膜リング15、カプセル11および図示さ
れない導線を介してアース端子52に電気接続してい
る。音孔である中心孔13を介して音響振動がマイクロ
ホン内に進入すると、これに起因して振動膜16を構成
する振動薄膜16’は振動し、この振動に対応する振動
膜16と背極18との間の電気容量は変化し、この変化
を電気信号として出力する。To explain the operation of the electret condenser microphone element, the back electrode 18 made of a metal material on the upper surface of which the electret dielectric film 19 constitutes one electrode, and the vibrating film 1 made of a metal material.
6 constitutes the other electrode. The back electrode 18, which is one of the electrodes, is connected via a gate terminal 53 to the gate of a field effect transistor 54 that constitutes an impedance conversion circuit. The vibrating membrane 16, which is the other electrode, is electrically connected to the ground terminal 52 via the vibrating membrane ring 15, which is made of the metal material, the capsule 11 and a conductor (not shown). When acoustic vibration enters the microphone through the center hole 13 which is a sound hole, the vibrating thin film 16 ′ constituting the vibrating film 16 vibrates due to this, and the vibrating film 16 and the back electrode 18 corresponding to this vibration. The electric capacitance between and changes, and this change is output as an electric signal.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図6を参照して説明さ
れた振動膜16を構成する振動薄膜16’は、1枚の金
属材料薄膜により構成されるものとして図示されている
が、実際はポリエチレンテレフタレート(PET)フィ
ルム或はポリフェニレンサルファイド(PPS)フィル
ムの如き耐熱性合成樹脂フィルムを支持フィルムとして
この表面にニッケル(Ni)或はチタン(Ti)の如き
高融点金属の金属材料薄膜を蒸着成膜した2層より成
り、これを振動膜リング15に張り付け、張力を付与し
て振動膜16としている。Although the vibrating thin film 16 'constituting the vibrating membrane 16 described with reference to FIG. 6 is shown as being constituted by one sheet of metal material, it is actually polyethylene. A heat resistant synthetic resin film such as a terephthalate (PET) film or a polyphenylene sulfide (PPS) film is used as a supporting film, and a metal material thin film of a refractory metal such as nickel (Ni) or titanium (Ti) is vapor-deposited on the surface. The vibrating membrane ring 15 is attached to the vibrating membrane ring 15 and tension is applied to form the vibrating membrane 16.
【0005】支持フィルムは以上の耐熱性合成樹脂フィ
ルムにより構成するとはいえ、これら合成樹脂フィルム
の耐熱性には自ずから限界がある。従って、これら合成
樹脂フィルムに高融点金属の金属材料薄膜を蒸着成膜す
るに際して、この合成樹脂フィルムより成る支持フィル
ムに熱的劣化を生ぜしめる場合がある。そして、この振
動膜16を内部に収容する出来上がりの静電型電気音響
変換素子は回路基板に対して半田付け接続するのである
が、従来、これに際してリフロー半田付け接続工程を採
用することはできなかった。即ち、リフロー半田付け接
続工程において溶融半田は250℃或いはこれ以上の温
度に保持され、この高温の溶融半田が電気音響変換素子
およびその他の回路素子と回路基板との間の取り付け部
に流動適用されるので、静電型電気音響変換素子内の支
持フィルムはこの高温に曝されて劣化、損傷する恐れが
大きい。Although the support film is composed of the above heat-resistant synthetic resin film, the heat resistance of these synthetic resin films is naturally limited. Therefore, when depositing a metal material thin film of a refractory metal on these synthetic resin films by vapor deposition, the support film made of the synthetic resin film may be thermally deteriorated . The finished electrostatic electroacoustic transducer having the vibrating film 16 housed therein is soldered to the circuit board, but conventionally, the reflow soldering connection step cannot be adopted at this time. It was That is, in the reflow soldering connection step, the molten solder is maintained at a temperature of 250 ° C. or higher, and this high-temperature molten solder is fluidly applied to the mounting portion between the electroacoustic conversion element and other circuit elements and the circuit board. Therefore, the support film in the electrostatic electroacoustic transducer is likely to be deteriorated or damaged by being exposed to this high temperature.
【0006】この発明は、金属材料薄板を母材とし、そ
の表面にメッキ技術を適用して金属材料薄膜を成膜し、
金属材料薄板母材を除去して振動薄膜を単層の金属材料
薄膜に構成して耐熱性、周波数特性、生産性を向上させ
た静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方法を提供す
るものである。According to the present invention, a thin metal material plate is used as a base material, and a plating technique is applied to the surface thereof to form a thin metal material film.
Provided is a method for manufacturing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer , which comprises removing a metal material thin plate base material and forming a vibration thin film into a single-layer metal material thin film to improve heat resistance, frequency characteristics, and productivity. It is a thing.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1:金属材料薄板
母材1の表面の内の金属材料薄膜3が形成されるべき領
域以外の領域にマスク2を形成し、金属材料薄板母材1
のマスク2が形成される表面にメッキ技術を適用して金
属材料薄膜3を成膜し、金属材料薄板母材1の表面に成
膜された金属材料薄膜3に対応する領域の金属材料薄板
母材1をエッチング除去し、金属材料リング15の上端
面に接着剤を塗布したものを別途に準備しておき、これ
を接着剤を塗布した上端面を上にして金属材料薄板母材
1のエッチング除去された領域4に挿入して金属材料薄
膜3の露出した下面に接合し、金属材料リング15に接
合する金属材料薄膜3のリング外周縁部を打ち抜く静電
型電気音響変換素子用振動膜の製造方法を構成した。According to a first aspect of the present invention, a mask 2 is formed in a region of the surface of a metal material thin plate base material 1 other than a region where a metal material thin film 3 is to be formed.
The metal material thin film 3 is formed on the surface on which the mask 2 is formed by applying the plating technique, and the metal material thin plate matrix in the region corresponding to the metal material thin film 3 formed on the surface of the metal material thin plate matrix 1. The material 1 is removed by etching, and an adhesive is applied to the upper end surface of the metal material ring 15 to prepare separately, and the metal material thin plate base material 1 is etched with the adhesive applied upper end surface facing upward. A vibration film for an electrostatic electroacoustic transducer that is inserted into the removed region 4 and bonded to the exposed lower surface of the metal material thin film 3 and punches out the outer peripheral edge of the metal material thin film 3 bonded to the metal material ring 15. A manufacturing method was configured.
【0008】そして、請求項2:請求項1に記載される
静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方法において、
金属材料リング15の構成材料は熱膨張率が金属材料薄
板母材1を構成する金属材料の熱膨張率に近似する金属
材料より成る静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方
法を構成した。また、請求項3:請求項2に記載される
静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方法において、
金属材料薄板母材1を構成する金属材料はアルミニウム
であり金属材料リング15を構成する金属材料はステン
レス鋼である静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方
法を構成した。A second aspect of the present invention is a method of manufacturing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer according to the first aspect,
The constituent material of the metal material ring 15 constitutes a method of manufacturing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer, the coefficient of thermal expansion of which is made of a metal material having a coefficient of thermal expansion close to that of the metal material forming the metal material thin plate base material 1. . Further, in a method for manufacturing a vibrating film for an electrostatic electroacoustic conversion element according to claim 3:
The metal material forming the metal material thin plate base material 1 is aluminum, and the metal material forming the metal material ring 15 is stainless steel.
【0009】更に、請求項4:請求項1ないし請求項3
の内の何れかに記載される静電型電気音響変換素子用振
動膜の製造方法において、マスク2’は金属材料薄板母
材1の表面に成膜された金属材料薄膜3に対応する領域
の中央部の大部分を除いて対応する領域に僅かに拡張進
入して金属材料薄板母材1の裏面に形成され、腐食液に
浸漬する静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方法を
構成した。Further, claim 4: claim 1 to claim 3
In the method for manufacturing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer according to any of the above, the mask 2 ′ has a region corresponding to the metal material thin film 3 formed on the surface of the metal material thin plate base material 1. A method of manufacturing a vibrating membrane for electrostatic electroacoustic transducers, which is formed on the back surface of a metallic material thin plate base material 1 by slightly expanding into a corresponding region except for most of the central portion and immersing in a corrosive liquid did.
【0010】また、請求項5:請求項1ないし請求項3
の内の何れかに記載される静電型電気音響変換素子用振
動膜の製造方法において、金属材料薄板母材7の表面の
内の金属材料薄膜3が形成されるべき領域以外の領域
は、振動薄膜16’各個に対応する金属材料薄膜が形成
されるべき領域以外の領域である静電型電気音響変換素
子用振動膜の製造方法を構成した。そして、請求項6:
請求項1ないし請求項5の内の何れかに記載される静電
型電気音響変換素子用振動膜の製造方法において、金属
材料薄膜3表面にエレクトレット化高分子材料層19を
固定する静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方法を
構成した。Claim 5: Claims 1 to 3
In the method for manufacturing a vibration film for an electrostatic electroacoustic conversion element described in any of the above, a region other than a region where the metal material thin film 3 is to be formed in the surface of the metal material thin plate base material 7 is: A method of manufacturing a vibration film for an electrostatic electroacoustic transducer, which is a region other than a region where a metal material thin film corresponding to each of the vibration thin films 16 'is to be formed, was configured. And claim 6:
The method for manufacturing a vibrating film for an electrostatic electroacoustic transducer according to any one of claims 1 to 5, wherein the electret polymer material layer 19 is fixed to the surface of the metal material thin film 3. A method of manufacturing a vibrating membrane for an electroacoustic transducer is configured.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図1およ
び図2を参照して説明する。図1および図2は静電型電
気音響変換素子用振動膜の製造工程を説明する図であ
る。
(工程1) 図1(a)を参照して説明するに、アルミ
ニウム薄板母材1を母材としてその表面の内の振動薄膜
16’が形成されるべき領域以外の領域にマスク2を形
成する。このマスク2の材料としては、振動薄膜16’
を構成する金属材料がメッキされない材料が選定され
る。マスク2は、互いに平行に複数枚、図においては3
枚形成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are views for explaining the manufacturing process of the vibrating membrane for the electrostatic electroacoustic transducer. (Step 1) As will be described with reference to FIG. 1A, the mask 2 is formed on the surface of the aluminum thin plate base material 1 other than the area where the vibration thin film 16 ′ is to be formed. . The material of the mask 2 is a vibrating thin film 16 '.
A material that does not plate the metal material forming the is selected. The plurality of masks 2 are parallel to each other, and in the figure, 3
One sheet is formed.
【0012】(工程2) 図1(b)を参照して説明す
るに、アルミニウム薄板母材1の母材のマスク2が形成
される表面に、振動薄膜16’を構成する金属材料であ
るニッケルをメッキ技術を適用してニッケル金属材料薄
膜3を成膜する。ニッケル金属材料薄膜3の厚さは5μ
m以下とする。(工程3) 図1(c)を参照して説明
するに、アルミニウム薄板母材1の表面に成膜されたニ
ッケル金属材料薄膜3に対応する領域のアルミニウム薄
板母材1をエッチング除去する。これによりニッケル金
属材料薄膜3の下面を露出させる。アルミニウム薄板母
材1のエッチング除去された領域を4により示す。アル
ミニウム薄板母材1を除去されたニッケル金属材料薄膜
3部分を後で振動薄膜16’に形成する。このエッチン
グ除去に際して、ニッケル金属材料薄膜3の全幅に対応
するアルミニウム薄板母材1のすべてをエッチング除去
せずにニッケル金属材料薄膜3の左右両端が支持される
僅かの領域を左右に残存せしめてエッチング除去する。
具体的に説明するに、先ず、アルミニウム薄板母材1の
裏面にマスク2’を形成し、アルミニウムとニッケルの
腐食速度の差異に着目して塩化第2鉄(FeCl 3 )の
水溶液の如き腐食液によりエッチングするが、これに際
して、マスク2’はアルミニウム薄板母材1の表面に成
膜されたニッケル金属材料薄膜3に対応する領域の中央
部の大部分を除いて対応する領域に僅かに拡張進入して
アルミニウム薄板母材1の裏面に形成される。これによ
り、アルミニウム薄板母材1はニッケル金属材料薄膜3
の左右両端が支持される僅かの領域を左右に残存せしめ
て、ニッケル金属材料薄膜3に対応する領域4の中央部
の大部分がエッチング除去される。(Step 2) As will be described with reference to FIG. 1B, nickel, which is a metal material forming the vibration thin film 16 ', is formed on the surface of the aluminum thin plate base material 1 on which the mask 2 is formed. The nickel metal material thin film 3 is formed by applying the plating technique. The thickness of the nickel metal material thin film 3 is 5μ.
m or less. (Step 3) As will be described with reference to FIG. 1C, the aluminum thin plate base material 1 in a region corresponding to the nickel metal material thin film 3 formed on the surface of the aluminum thin plate base material 1 is removed by etching. This exposes the lower surface of the nickel metal material thin film 3. The region of the aluminum thin plate base material 1 that has been etched away is indicated by 4 . The nickel metal material thin film 3 portion from which the aluminum thin plate base material 1 has been removed is later formed on the vibration thin film 16 '. At the time of this etching removal, the entire aluminum thin plate base material 1 corresponding to the entire width of the nickel metal material thin film 3 is not removed by etching, and a small region in which the left and right ends of the nickel metal material thin film 3 are supported is left and right etched. Remove.
To specifically described, first, a mask 2 'on the back surface of the aluminum sheet base material 1, such as etchant of an aqueous solution of aluminum and nickel interest to ferric chloride to the difference in corrosion rate (FeCl 3) Etching is performed by the mask 2 ', but at this time, the mask 2'expands slightly into the corresponding region except the central portion of the region corresponding to the nickel metal material thin film 3 formed on the surface of the aluminum thin plate base material 1. Then, it is formed on the back surface of the aluminum thin plate base material 1. As a result, the aluminum thin plate base material 1 becomes the nickel metal material thin film 3
Most of the central portion of the region 4 corresponding to the nickel metal thin film 3 is removed by etching while leaving the left and right small regions where both left and right ends are supported.
【0013】(工程4) 図2(d)を参照して説明す
るに、金属材料リングであるステンレス鋼リング15の
上端面に接着剤を塗布したものを別途に準備しておき、
これを接着剤を塗布した上端面を上にしてアルミニウム
薄板母材1のエッチング除去された領域4に挿入し、ニ
ッケル金属材料薄膜3の露出した下面に接合する。金属
材料リングの構成材料は、熱膨張率が振動薄膜16’を
構成する金属材料の熱膨張率に近似する金属材料が選定
される。振動薄膜16’を構成する金属材料がニッケル
である場合、ニッケルの他にステンレス鋼SUS430
を金属材料リングの構成材料として選定する。(Step 4) As will be described with reference to FIG. 2 (d), a stainless steel ring 15 which is a metal material ring and an upper end surface of which is coated with an adhesive is separately prepared,
This is inserted into the region 4 of the aluminum thin plate base material 1 that has been etched and removed, with the upper end surface coated with the adhesive facing upward, and bonded to the exposed lower surface of the nickel metal material thin film 3. As a constituent material of the metal material ring, a metal material having a coefficient of thermal expansion close to that of the metal material forming the vibration thin film 16 ′ is selected. When the metal material forming the vibration thin film 16 ′ is nickel, stainless steel SUS430 is used in addition to nickel.
Is selected as the constituent material of the metal material ring.
【0014】(工程5) 図2(e)を参照して説明す
るに、ステンレス鋼リング15に接合するニッケル金属
材料薄膜3のリング外周縁部を打ち抜いて、ステンレス
鋼リング15をニッケル金属材料薄膜3の支持リングと
する振動膜16が構成される。図3を参照して他の実施
例を説明する。図1の実施例は、アルミニウム薄板母材
1を母材としてその表面の内の金属材料薄膜3が形成さ
れるべき領域以外の領域に形成されるマスク2を、互に
平行に複数層形成して振動薄膜16’の複数枚分に相当
する金属材料薄膜3を構成する例であった。これに対し
て、図3の実施例は振動薄膜16’各個に対応する金属
材料薄膜3が形成されるべき領域以外の領域にマスク2
を形成する例である。以下、製造工程を具体的に説明す
る。(Step 5) As will be described with reference to FIG. 2E, the outer peripheral edge portion of the nickel metal material thin film 3 bonded to the stainless steel ring 15 is punched out, and the stainless steel ring 15 is made into the nickel metal material thin film. The vibrating membrane 16 serving as the support ring of No. 3 is configured. Another embodiment will be described with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, a plurality of masks 2 are formed in parallel with each other by using an aluminum thin plate base material 1 as a base material and forming a mask 2 in a region of the surface other than a region where a metal material thin film 3 is to be formed. Thus, the metal material thin film 3 corresponding to a plurality of vibrating thin films 16 'has been constructed. On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 3, the mask 2 is formed in a region other than the region where the metal material thin film 3 corresponding to each vibration thin film 16 'is to be formed.
Is an example of forming. The manufacturing process will be specifically described below.
【0015】アルミニウム薄板母材1を母材としてその
表面の内のニッケル金属材料薄膜3が形成されるべき領
域以外の領域にマスク2を形成する。マスク2の材料と
しては、振動薄膜16’を構成する金属材料がメッキさ
れない材料が選定される。マスク2は、振動薄膜16’
各個に対応するニッケル金属材料薄膜3が形成されるべ
き領域以外の領域に形成されている。アルミニウム薄板
母材1の母材のマスク2が形成される表面に振動薄膜1
6’を構成する金属材料であるニッケルをメッキ技術を
適用してニッケル金属材料薄膜3を成膜する。ニッケル
金属材料薄膜3の厚さは5μm以下とする。Using the aluminum thin plate base material 1 as a base material, a mask 2 is formed on a region of the surface thereof other than the region where the nickel metal material thin film 3 is to be formed. As the material of the mask 2, a material that does not plate the metal material forming the vibration thin film 16 ′ is selected. The mask 2 is a vibrating thin film 16 '.
It is formed in a region other than the region where the nickel metal material thin film 3 corresponding to each piece is to be formed. The vibrating thin film 1 is formed on the surface of the aluminum thin plate base material 1 on which the base material mask 2 is formed.
A nickel metal material thin film 3 is formed by applying a plating technique of nickel which is a metal material forming 6 '. The thickness of the nickel metal material thin film 3 is 5 μm or less.
【0016】アルミニウム薄板母材1の表面に成膜され
たニッケル金属材料薄膜3に対応する領域のアルミニウ
ム薄板母材1をエッチング除去する。これによりニッケ
ル金属材料薄膜3の下面を露出させる。ここで、先の実
施例と同様に、金属材料リングであるステンレス鋼リン
グ15の上端面に接着剤を塗布したものを別途に準備し
ておき、これを接着剤を塗布した上端面を上にしてアル
ミニウム薄板母材1のエッチング除去された領域4に挿
入し、ニッケル金属材料薄膜3の露出した下面に接合す
る。金属材料リングの構成材料は、熱膨張率が振動薄膜
16’を構成する金属材料の熱膨張率に近似する金属材
料が選定される。振動薄膜16’を構成する金属材料が
ニッケルである場合、ニッケルの他にステンレス鋼SU
S430を金属材料リングの構成材料として選定する。
次いで、ステンレス鋼リング15に接合するニッケル金
属材料薄膜3のリング外周縁部を打ち抜いて、ステンレ
ス鋼リング15をニッケル金属材料薄膜3の支持リング
とする振動膜16が構成される。The aluminum thin plate base material 1 in a region corresponding to the nickel metal material thin film 3 formed on the surface of the aluminum thin plate base material 1 is removed by etching. This exposes the lower surface of the nickel metal material thin film 3. Here, as in the previous embodiment, a stainless steel ring 15 that is a metal material ring is prepared by separately preparing an upper end surface of which an adhesive has been applied, and the upper end surface of which the adhesive has been applied is turned upward. The aluminum thin plate base material 1 is inserted into the etched and removed region 4 and bonded to the exposed lower surface of the nickel metal material thin film 3. As a constituent material of the metal material ring, a metal material having a coefficient of thermal expansion close to that of the metal material forming the vibration thin film 16 ′ is selected. When the metal material forming the vibration thin film 16 ′ is nickel, stainless steel SU is used in addition to nickel.
S430 is selected as the constituent material of the metal material ring.
Next, the ring outer peripheral edge portion of the nickel metal material thin film 3 bonded to the stainless steel ring 15 is punched out to form the vibrating membrane 16 using the stainless steel ring 15 as a support ring for the nickel metal material thin film 3.
【0017】振動薄膜の片面にエレクトレット誘電体膜
を成膜した振動膜の実施例を説明する。エレクトレット
化すべき高分子材料の水溶性ディスパージョンを調製
し、これをスプレーにより吹き付け、焼成して高分子材
料膜を形成する。形成された高分子材料膜に対して、コ
ロナ分極、電子ビーム分極、熱分極の如き分極操作を施
して帯電させ、エレクトレット化する。振動薄膜の片面
にエレクトレット誘電体膜を成膜することにより、フォ
イルエレクトレットコンデンサマイクロフォン用の振動
膜を構成することができる。An embodiment of a vibrating film in which an electret dielectric film is formed on one surface of the vibrating thin film will be described. A water-soluble dispersion of a polymer material to be electretized is prepared, sprayed with a spray, and fired to form a polymer material film. The formed polymer material film is electrified by performing a polarization operation such as corona polarization, electron beam polarization, and thermal polarization to be electretized. By forming an electret dielectric film on one surface of the vibrating thin film, a vibrating film for a foil electret condenser microphone can be constructed.
【0018】以下、図4を参照して具体的に説明する。
図4(a)を参照するに、(イ)において、金属材料薄
板母材1の表面に振動薄膜16’の面積に対応する領域
に金属材料薄膜3をメッキにより形成する。そして、
(ロ)において、形成された金属材料薄膜3の表面に、
エレクトレット化高分子材料の水溶性ディスパージョン
をスプレーノズルにより吹き付け、塗布する。次いで、
(ハ)において、金属材料薄板母材1を330℃近傍の
温度により焼成し、金属材料薄膜3表面にエレクトレッ
ト化高分子材料層19を固定する。実施例として、金属
材料薄板母材1の原材料としてアルミニウムを使用し、
金属材料薄膜3の原材料としてニッケルを使用し、エレ
クトレット化高分子材料としてFEP(テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、PF
A(ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂)、AF(アモ
ルファステフロン)が使用される。A detailed description will be given below with reference to FIG.
Referring to FIG. 4A, in (a), the metal material thin film 3 is formed on the surface of the metal material thin plate base material 1 in a region corresponding to the area of the vibration thin film 16 ′ by plating. And
In (b), on the surface of the formed metal material thin film 3,
A water-soluble dispersion of electretized polymer material is sprayed and applied by a spray nozzle. Then
In (c), the metal material thin plate base material 1 is baked at a temperature near 330 ° C. to fix the electretized polymer material layer 19 on the surface of the metal material thin film 3. As an example, aluminum is used as a raw material of the metal material thin plate base material 1,
Nickel is used as a raw material of the metal material thin film 3, and FEP (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), PF is used as an electretized polymer material.
A (perfluoroalkoxy fluororesin) and AF (amorphous Teflon) are used.
【0019】図4(b)を参照するに、以降は図3によ
り図示説明される実施例に対応して同様に処理される。
即ち、(イ)および(ロ)において、アルミニウム薄板
母材1の表面に成膜されたニッケル金属材料薄膜3に対
応する領域のアルミニウム薄板母材1をエッチング除去
する。これによりニッケル金属材料薄膜3の下面を露出
させる。(ハ)において、金属材料リングであるステン
レス鋼リング15の上端面に接着剤を塗布したものを別
途に準備しておき、ニッケル金属材料薄膜3の露出した
下面に接合する。次いで、(ニ)において、ステンレス
鋼リング15に接合するニッケル金属材料薄膜3のリン
グ外周縁部を打ち抜いて、ステンレス鋼リング15を振
動薄膜16’の支持リングとする振動膜16が構成され
る。With reference to FIG. 4 (b), the same processing will be performed thereafter corresponding to the embodiment shown in FIG.
That is, in (a) and (b), the aluminum thin plate base material 1 in a region corresponding to the nickel metal material thin film 3 formed on the surface of the aluminum thin plate base material 1 is removed by etching. This exposes the lower surface of the nickel metal material thin film 3. In (c), a stainless steel ring 15 which is a metal material ring is coated with an adhesive on the upper end surface thereof and prepared separately, and is bonded to the exposed lower surface of the nickel metal material thin film 3. Next, in (d), the outer peripheral edge portion of the nickel metal material thin film 3 bonded to the stainless steel ring 15 is punched to form the vibrating film 16 using the stainless steel ring 15 as a support ring for the vibrating thin film 16 '.
【0020】図5の実施例は、(イ)において、ニッケ
ル金属材料薄膜3を形成後にその下側のアルミニウム薄
板母材1をエッチング除去し、次いで、(ロ)におい
て、ニッケル金属材料薄膜3の表面にエレクトレット化
高分子材料層19を固定する。以降は図4の実施例と同
様の処理が実施される。In the embodiment of FIG. 5, after the nickel metal material thin film 3 is formed in (a), the aluminum thin plate base material 1 below the nickel metal material thin film 3 is removed by etching, and then in (b), the nickel metal material thin film 3 is removed. The electretized polymer material layer 19 is fixed to the surface. After that, the same processing as that of the embodiment of FIG. 4 is performed.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上の通りであって、この発明によれ
ば、静電型電気音響変換素子に使用する非展性、非延性
の単層の金属材料薄膜を有する振動膜を構成することが
できる。金属材料薄板母材の表面にメッキ技術を適用し
て金属材料薄膜を成膜し、金属材料薄板母材を除去して
構成した振動薄膜は合成樹脂フィルムを支持フィルムと
して有しない単層の金属材料薄膜であるので、耐熱性に
優れている。そして、広帯域に亘って周波数特性の良好
な振動膜を設計製造するに際して、薄膜を構成する金属
材料および膜厚のみに着目して設計製造すれば事足りる
ので、振動膜の設計製造を容易にする。特に、振動薄膜
は単層の金属材料薄膜より成り、耐熱性が高まったこと
によりこの振動薄膜を有する振動膜を使用して製造され
た静電型電気音響変換素子を回路基板に対して取り付け
組み立てるに際して、リフロー半田付け製造工程を採用
することができるに到り、その結果、品質性能の向上し
た、生産性の高い、廉価な静電型電気音響変換装置を提
供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to form a vibrating membrane having a non-diffusible, non-ductile single-layer metal material thin film used in an electrostatic electroacoustic transducer. it can. Metallic material A vibrating thin film formed by applying a plating technology to the surface of a thin plate base material and removing the metal material thin plate base material is a single-layer metal material that does not have a synthetic resin film as a support film. Since it is a thin film, it has excellent heat resistance. When designing and manufacturing a vibrating film having good frequency characteristics over a wide band, it is sufficient to design and manufacture only the metal material and the film thickness of the thin film, which facilitates the design and manufacture of the vibrating film. In particular, the vibration thin film is composed of a single-layer metal material thin film, and due to the increased heat resistance, the electrostatic electroacoustic transducer manufactured by using the vibration thin film having this vibration thin film is mounted and assembled on the circuit board. At this time, a reflow soldering manufacturing process can be adopted, and as a result, it is possible to provide an inexpensive electrostatic electroacoustic transducer with improved quality performance, high productivity, and high productivity.
【0022】更に、金属材料薄膜表面にエレクトレット
化高分子材料層を固定することにより、フォイルエレク
トレットコンデンサマイクロフォン用の振動膜を容易に
構成することができる。Further, by fixing the electretized polymer material layer on the surface of the metal material thin film, the vibrating membrane for the foil electret condenser microphone can be easily constructed.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】実施例を説明する図。FIG. 1 is a diagram illustrating an example.
【図2】図1の続き。FIG. 2 is a continuation of FIG.
【図3】他の実施例を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating another embodiment.
【図4】金属材料薄膜表面にエレクトレット化高分子材
料層を固定する実施例を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of fixing an electretized polymer material layer on the surface of a metal material thin film.
【図5】図4の実施例の変形例を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating a modified example of the embodiment of FIG.
【図6】従来例を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional example.
【図7】インピーダンス変換回路を説明する図。FIG. 7 illustrates an impedance conversion circuit.
1 母材 15 金属材料リング 16’振動薄膜 2 マスク 3 金属材料薄膜 4 領域 1 Base material 15 Metal material ring 16 'vibrating thin film 2 mask 3 Metallic material thin film 4 area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−72300(JP,A) 特開 昭48−87823(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 19/01 H04R 31/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-59-72300 (JP, A) JP-A-48-87823 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04R 19/01 H04R 31/00
Claims (6)
薄膜が形成されるべき領域以外の領域にマスクを形成
し、 金属材料薄板母材のマスクが形成される表面にメッキ技
術を適用して金属材料薄膜を成膜し、 金属材料薄板母材の表面に成膜された金属材料薄膜に対
応する領域の金属材料薄板母材をエッチング除去し、 金属材料リングの上端面に接着剤を塗布したものを別途
に準備しておき、これを接着剤を塗布した上端面を上に
して金属材料薄板母材のエッチング除去された領域に挿
入して金属材料薄膜の露出した下面に接合し、 金属材料リングに接合する金属材料薄膜のリング外周縁
部を打ち抜くことを特徴とする静電型電気音響変換素子
用振動膜の製造方法。1. A plating technique is applied to a surface of a metal material thin plate base material where a mask is formed in a region other than a region where a metal material thin film is to be formed, and a mask of the metal material thin plate base material is formed. To form a thin film of metal material, remove the metal material thin plate base material in the area corresponding to the metal material thin film formed on the surface of the metal material thin plate base material by etching, and apply an adhesive to the upper end surface of the metal material ring. Prepare the coated one separately, and then bond it to the exposed lower surface of the metal material thin film by inserting it into the area where the metal material thin plate base material has been etched away with the adhesive-coated upper end surface facing up, A method of manufacturing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer, comprising punching an outer peripheral edge portion of a metal material thin film joined to a metal material ring.
換素子用振動膜の製造方法において、 金属材料リングの構成材料は熱膨張率が金属材料薄板母
材を構成する金属材料の熱膨張率に近似する金属材料よ
り成ることを特徴とする静電型電気音響変換素子用振動
膜の製造方法。2. The method of manufacturing a vibrating film for an electrostatic electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the constituent material of the metal material ring has a coefficient of thermal expansion of heat of the metal material that constitutes the metal material thin plate base material. A method of manufacturing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer, comprising a metal material having a coefficient of expansion close to that of the vibrating membrane.
換素子用振動膜の製造方法において、 金属材料薄板母材を構成する金属材料はアルミニウムで
あり、金属材料リングを構成する金属材料はステンレス
鋼であることを特徴とする静電型電気音響変換素子用振
動膜の製造方法。3. The method of manufacturing a vibrating film for an electrostatic electroacoustic transducer according to claim 2, wherein the metal material forming the metal material thin plate base material is aluminum, and the metal material forming the metal material ring. Is a stainless steel, a method for manufacturing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer.
記載される静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方法
において、 マスクは金属材料薄板母材の表面に成膜された金属材料
薄膜に対応する領域の中央部の大部分を除いて対応する
領域に僅かに拡張進入して金属材料薄板母材の裏面に形
成され、 腐食液に浸漬することを特徴とする静電型電気音響変換
素子用振動膜の製造方法。4. The method for manufacturing a vibrating film for an electrostatic electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the mask is formed on the surface of the metal material thin plate base material. An electrostatic type characterized by being slightly expanded and entered into the corresponding region except the central part of the region corresponding to the metal material thin film, formed on the back surface of the metal material thin plate base material, and immersed in a corrosive liquid. A method for manufacturing a vibrating membrane for an electroacoustic transducer.
記載される静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方法
において、 金属材料薄板母材の表面の内の金属材料薄膜が形成され
るべき領域以外の領域は、振動薄膜各個に対応する金属
材料薄膜が形成されるべき領域以外の領域であることを
特徴とする静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方
法。5. The method for manufacturing a vibration film for an electrostatic electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the metal material thin film on the surface of the metal material thin plate base material is A method of manufacturing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer, wherein the region other than the region to be formed is a region other than the region in which the metal material thin film corresponding to each vibrating thin film is to be formed.
記載される静電型電気音響変換素子用振動膜の製造方法
において、 金属材料薄膜表面にエレクトレット化高分子材料層を固
定することを特徴とする静電型電気音響変換素子用振動
膜の製造方法。6. The method for producing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer according to claim 1 , wherein the electretized polymer material layer is fixed on the surface of the metal material thin film. A method of manufacturing a vibrating membrane for an electrostatic electroacoustic transducer, comprising:
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