JP4040328B2 - Electret condenser microphone - Google Patents

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JP4040328B2 JP2002051067A JP2002051067A JP4040328B2 JP 4040328 B2 JP4040328 B2 JP 4040328B2 JP 2002051067 A JP2002051067 A JP 2002051067A JP 2002051067 A JP2002051067 A JP 2002051067A JP 4040328 B2 JP4040328 B2 JP 4040328B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、エレクトレットコンデンサマイクロホンに関するものであり、特に、その表面実装を可能とし、さらに電磁ノイズに対し安定した特性のマイクを供給するための構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エレクトレットコンデンサマイクロホンは、振動膜と背極板とが対向配置されてなるエレクトレットコンデンサ部と、このエレクトレットコンデンサ部の静電容量の変化を電気インピーダンス変換するインピーダンス変換素子と、このインピーダンス変換素子を実装する基板とが、マイクロホン外部より基板背面が見える状態で、筒状の金属ケース内に収容された構成となっている。
【0003】
このエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいては、インピーダンス変換素子と導通する複数の端子部材が、基板からピン状に突出するようにして設けられているので、エレクトレットコンデンサマイクロホンを外部基板(例えば携帯電話機のプリント基板等)に表面実装することは構造上困難である。
【0004】
このため、エレクトレットコンデンサマイクロホンを外部基板に表面実装する際には、例えば特開平8−237797号公報に記載されているように、エレクトレットコンデンサマイクロホンを表面実装用の接触片を有するホルダに装着し、このホルダを介して外部基板への表面実装を行う工夫がなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいては、これを外部基板に表面実装する際にホルダを介在させる必要があるので、余分な部品が必要となってしまい、しかも表面実装したときの全体の厚さがかなり大きなものとなってしまう上、電磁ノイズ的にも不安定になってしまうという問題がある。
【0006】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、少ない部品点数でかつ薄型化を図った上で外部基板に表面実装することができ、さらに電磁ノイズ特性に優れた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を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、従来の基板および端子部材を新たな構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【0008】
すなわち、本願発明に係るエレクトレットコンデンサマイクロホンは、
振動膜と背極板とが対向配置されてなるエレクトレットコンデンサ部と、このエレクトレットコンデンサ部の静電容量の変化を電気インピーダンス変換するインピーダンス変換素子と、これらエレクトレットコンデンサ部およびインピーダンス変換素子を収容するケースと、を備えてなるエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
上記ケースの一部が合成樹脂製のベース部材として構成されており、
上記ベース部材は上向きに開放され、少なくともエレクトレットコンデンサ部及びインピーダンス変換素子を前記ベース部材内に装着し、
上記ベース部材の外面に導電性を有するシールド部材が設けられている、ことを特徴とするものである。
【0009】
また、上記シールド部材は、金属製のシールド板により構成されていることを特徴とするものである。
【0010】
また、上記エレクトレットコンデンサ部が、筒状の金属カバーで覆われている、ことを特徴とするものである。
【0011】
また、上記ベース部は、上記ケースの一部がインサート成形により複数の端子部材と一体的に形成された合成樹脂製のベース部材として構成されており、上記シールド板は、特定の上記端子部材と導通している、ことを特徴とするものである。
【0012】
上記「エレクトレットコンデンサマイクロホン」は、振動膜にエレクトレットの機能が付与されたホイルエレクトレット型のエレクトレットコンデンサマイクロホンであってもよいし、背極板にエレクトレットの機能が付与されたバックエレクトレット型のエレクトレットコンデンサマイクロホンであってもよい。
また、この「エレクトレットコンデンサマイクロホン」は、電子部品としてインピーダンス変換素子のみがケース内に収容された構成であってもよいし、インピーダンス変換素子以外にも例えばコンデンサ等の他の電子部品が収容された構成であってもよい。
上記「インピーダンス変換素子」は、コンデンサ部の静電容量の変化を電気インピーダンス変換することが可能なものであれば、特定の素子に限定されるものではなく、例えばFET等が採用可能である。
上記「ケース」における上記「ベース部材」以外の部分については、その材質、形状等の具体的構成は特に限定されるものではない。
【0013】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係るエレクトレットコンデンサマイクロホンは、エレクトレットコンデンサ部とインピーダンス変換素子とを収容するケースの一部が、合成樹脂製のベース部材として構成されており、さらにベース部材の外面に導電性のシールド部材が設けられている構成により、エレクトレットコンデンサ部を電磁的にシールドすることが可能となり、対ノイズ性の優れたマイクロホンを実現できる。
【0014】
さらに、エレクトレットコンデンサ部とインピーダンス変換素子とを収容するケースの一部が、合成樹脂製のベース部材として構成されたベース部材の外面に、金属製のシールド板が実装されている構成により、シールド板により輻射熱を反射し、さらに合成樹脂製のベース部材により、エレクトレットコンデンサマイクロホン内部への熱伝導が低下するため、耐熱性が向上する。これにより、従来のようにホルダを介在させることなく直接エレクトレットコンデンサマイクロホンを外部基板に表面実装することが可能となる。
したがって本願発明によれば、エレクトレットコンデンサマイクロホンを少ない部品点数でかつ薄型化を図った上で外部基板に表面実装することができる。
【0015】
さらに、内部のエレクトレットコンデンサ部が、筒状の金属カバーで覆われているため、金属製のシールド板との組合せにより、エレクトレットコンデンサ部を電磁的にシールドすることが可能となり、さらに対ノイズ性の優れたマイクロホンを実現できる。
【0016】
さらに、シールド板が、インサート成形により複数の端子部材と一体的に形成された合成樹脂製のベース部材の特定の端子部材(特にグランド端子)と導通しているため、ノイズを外部に逃がすことができよりシールド性の向上が図れる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【0018】
図1は、本願発明の一実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイクロホンを上向きに配置した状態で示す側断面図である。また、図2は、(a)が図1のIIa 方向矢視図であり、(b)が図1のIIb 方向矢視図である。さらに、図3は、上記エレクトレットコンデンサマイクロホンを分解して示す側断面図である。
【0019】
これらの図に示すように、本実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイクロホン10は、平面視において一辺4.5mm程度の略正方形の外形形状を有する高さ1.8mm程度の小型マイクロホンであって、ケース12内に、エレクトレットコンデンサユニット14と、FET16(インピーダンス変換素子)と、2つのコンデンサ18、20と、コイルバネ22と、コンタクトフレーム24とが収容されてなっている。
【0020】
エレクトレットコンデンサユニット14は、上下方向に延びる背の低い円筒状の金属カバー32内に、振動膜サブアッセンブリ34、絶縁性リング36、スペーサ38、背極板40および絶縁性ブッシュ42が収容されてなっている。
【0021】
金属カバー32は、その上端壁に音孔32aが形成されており、その開放下端部32bが絶縁性ブッシュ42にカシメ固定されている。
振動膜サブアッセンブリ34は、振動膜34Aが振動膜支持リング34Bの下面に張設固定されてなっている。振動膜34Aは、円形の合成樹脂製(例えばPPS製)フィルムの上面にニッケル等の金属蒸着膜が形成されてなり、その中央部にはベントホール34aが形成されている。振動膜支持リング34Bは、金属カバー32の内径と略同じ外径を有する金属製のリング部材で構成されている。
【0022】
絶縁性リング36は、金属カバー32の内径と略同じ外径を有するリング部材であって、アルミニウムの表面に絶縁処理(アルマイト被覆加工)が施されてなっている。
【0023】
スペーサ38は、絶縁性リング36の内径と略同じ外径を有する合成樹脂製(例えばPPS製)の薄板リングで構成されている。
背極板40は、ステンレス鋼製の背極板本体40Aと、この背極板本体40Aの上面に熱融着(ラミネート)された合成樹脂製(例えばFEP製)のエレクトレット40Bとからなり、複数の貫通孔40aが形成されている。エレクトレット40Bには、所定の表面電位(例えば−125V程度)が得られるよう分極処理が施されている。
【0024】
金属カバー32内においては、振動膜34Aとエレクトレット40Bとがスペーサ38を介して所定の微小間隔をおいて対向しており、これによりコンデンサ部Cを構成するようになっている。
【0025】
絶縁性ブッシュ42は、合成樹脂成形品(例えばLCP成形品)であって、絶縁性リング36の内径と略同じ外径を有するリング部材で構成されている。
ケース12は、上向きに開放された合成樹脂製(例えばLCP製)のベース部材52と、下向きに開放された合成樹脂製(例えばLCP製)のハウジング部材54とが、超音波溶着により固定されてなっている。
【0026】
図4は、ベース部材52を詳細に示す、図3のIV-IV 線断面図である。また、
図5は、製造段階でのベース部材52の外面(下面)を詳細に示す断面図である。
【0027】
これらの図にも示すように、ベース部材52は、略正方形の底壁部52Aと、この底壁部52Aの外周縁部から上方へ延びる周壁部52Bとからなり、インサート成形により4つの端子部材56A、56B、56C、56Dと一体的に形成されている。これら4つの端子部材56A、56B、56C、56Dは、帯板状の導電性部材に打抜き加工および曲げ加工を施すことによりインサートとして形成されている。
【0028】
これら各端子部材56A、56B、56C、56Dの一端部は、底壁部52Aの内面(上面)に導電パターンPの一部を構成する4つのランド部56Aa、56Ba、56Ca、56Daとして露出している。一方、各端子部材56A、56B、56C、56Dの他端部は、底壁部52Aの外面に4つの外部接続端子部56Ab、56Bb、56Cb、56Dbとして露出している。これら各外部接続端子部56Ab、56Bb、56Cb、56Dbは、底壁部52Aの各コーナ部近傍において底壁部52Aの下面から周壁部52Bの外側面へ回り込むようにしてL字形に形成されている。その際、各外部接続端子部56Ab、56Bb、56Cb、56Dbは、底壁部52Aに対してはインサート成形により該底壁部52Aの下面と面一で形成されており、周壁部52Bに対してはインサート成形後の切断および曲げ加工により該周壁部52Bの外側面から板厚分だけ突出するようにして形成されている。
【0029】
4つの端子部材56A、56B、56C、56Dのうち、端子部材56Aは、外部基板に実装されたとき負荷抵抗を介して電源に接続される出力端子であり、端子部材56Bはアース端子であり、残り2つの端子部材56C、56Dはダミー端子である。
【0030】
ベース部材52の底壁部52Aには、インサート成形の際のインサート支持ピンにより複数の空洞部52aが形成される。
そして、インサート成形後に、この空洞部52aに対して、上方から導電パターンPを突き破るようにしてピンを挿入させることにより(あるいはレーザ光照射等により)、導電パターンPを分断して貫通孔52bを形成するようになっている。そしてこれにより、ベース部材52の底壁部52Aの内面に、ランド部56Aaから電気的に分離した新たなランド部58を形成するようになっている。
【0031】
FET16および各コンデンサ18、20は、導電パターンPの所定部位においてベース部材52に実装されている。
FET16は、エレクトレットコンデンサ部Cの静電容量の変化を電気インピーダンス変換する素子であって、そのドレーン電極Dが端子部材56Aのランド部56Aaと導通し、ソース電極Sが端子部材56Bのランド部56Baと導通し、ゲート電極Gがランド部58と導通するようにして実装されている。また、コンデンサ18、20は、ノイズ除去のために設けられる静電容量の異なる2種類のコンデンサであって、端子部材56Aのランド部56Aaと端子部材56Bのランド部56Baとに跨るようにして並列で実装されている。
【0032】
ベース部材52の底壁部52Aの内面には、ランド部58の形成部位において上方へ突出するバネ装着用ボス52cが形成されている。このバネ装着用ボス52cにはコイルバネ22が装着されている。このコイルバネ22は、金属製であって、エレクトレットコンデンサマイクロホン10の組付けが行われたとき、その両端部がランド部58と背極板本体40Aとに当接した状態で圧縮弾性変形するようになっている。そしてこれにより、FET16のゲート電極Gを、ランド部58およびコイルバネ22を介して背極板本体40Aと導通させるようになっている。
【0033】
コンタクトフレーム24は、ステンレス鋼板を略L字形に打抜き加工するとともにその一部に曲げ加工を施すことにより形成されてなり、3箇所に斜め下方へ突出する3つの端子接触片24a、24b、24cが形成されている。このコンタクトフレーム24は、ベース部材52の周壁部52Bの内面形状と略同じ大きさの外形形状を有しており、ベース部材52内に装着されることにより、その各端子接触片24a、24b、24cが、各端子部材56B、56C、56Dのランド部56Ba、56Ca、56Daと当接するようになっている。
【0034】
そして、このコンタクトフレーム24は、エレクトレットコンデンサマイクロホン10の組付けが行われたとき、エレクトレットコンデンサユニット14の金属カバー32との当接により各端子接触片24a、24b、24cが多少撓み変形するようになっている。そしてこれにより、FET16のソース電極Sを、端子部材56Bのランド部56Ba、コンタクトフレーム24、金属カバー32および振動膜支持リング34Bを介して振動膜34Aと導通させるとともに、端子部材56C、56Dのランド部56Ca、56Daとも導通させ、これら端子部材56C、56Dをもアース端子として使用可能とするようになっている。
【0035】
ベース部材52の底壁部52Aの外面(下面)には、エレクトレットコンデンサユニット14の外径と略同じ内径を有する浅い円形凹部52dが形成されており、この円形凹部52dには、該円形凹部52dの深さよりも薄い、シールド部材である金属製のシールドプレート60が接着固定されている。
【0036】
シールドプレート60は、厚さ約80μmのステンレス製の円盤状のシールド板である。このシールドプレート60は、電波シールド性の高い金属(例えば、ステンレス、銅、アルミ等)を適応することが望ましい。また、輻射熱を反射する上で熱伝導率の低い金属(例えば、ステンレス、チタン等)を使用することも望ましい。
【0037】
また、シールドプレート60は、GND端子Eと導電性接着剤により導通接着されている。これによりシールド性をより高めている。
この、シールドプレート60とGND端子Eの接着は、ベース部材52の底壁部52Aの外面(下面)に形成された、四角形や三角形の角形ゲート孔61に導電性接着剤を流し込むことにより接着を行っている。この他、丸形ゲート孔62も存在し、こちらは導通には使用しない。この時、丸形ゲート孔62には、エレクトレットコンデンサマイクロホン10内部の気密性を高めるために、絶縁性の接着剤等で封止しても良い。このようにゲート孔を形でわけ、作業性の向上も図っている。またゲート孔の形状の違いにより画像認識が可能となり自動化も可能である。
【0038】
ベース部材52は、単品状態では、その周壁部52Bの上端面が略円錐面状に形成されており、これによりハウジング部材54との超音波溶着を容易に行い得るようになっている。
【0039】
ハウジング部材54は、ベース部材52の底壁部52Aと同一形状の天壁部54Aと、この天壁部54Aの外周縁部から下方へ延びる周壁部54Bと、エレクトレットコンデンサユニット14を囲むようにして上壁部54Aから下方へ延びる環状壁部54Cとからなっている。このハウジング部材54の天壁部54Aには複数の放音孔54aが形成されている。また、このハウジング部材54の各コーナ部には、周壁部54Bと環状壁部54Cとにより、ベース部材52の内部空間と連通する凹状空間54bが形成されている。
【0040】
なお、本実施形態において導電性のシールド部材として、シールドプレート60を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、円形凹部52dに導電性接着剤や導電性樹脂等を流し込みシールド部材としたり、2色成型によりシールドプレート60の位置に導電性樹脂等によりシールド部材を形成しても良い。また、金属箔をラミネートした樹脂フィルム等をシールドプレート60の代わりにしてもよく、導電性の物質であれば電磁波によるノイズに対しての効果を得ることが可能である。
【0041】
以上詳述したように、本実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイクロホン10は、エレクトレットコンデンサ部CとFET16およびコンデンサ18、20とを収容するケース12の一部が、合成樹脂製のベース部材52として構成されており、さらにベース部材52の外面に金属製のシールドプレート60が実装されている構成により、電磁波によるノイズが低減できる上、シールドプレート60により表面実装の際のリフロー処理による輻射熱を反射し、さらに合成樹脂製のベース部材52により、エレクトレットコンデンサマイクロホン10内部への熱伝導が低下するため、耐熱性が向上する。また、金属製のシールドプレート60を合成樹脂製のベース部材52に設けることにより、エレクトレットコンデンサマイクロホン10の剛性も向上する。
【0042】
したがって本実施形態によれば、エレクトレットコンデンサマイクロホン10を少ない部品点数でかつ薄型化を図った上で外部基板への表面実装に適したものとすることができ(具体的には、例えば外部基板に対する表面実装を安定的に行うことができ)、これにより従来のようにホルダを介在させることなく直接エレクトレットコンデンサマイクロホン10を外部基板に表面実装することができる。
【0043】
特に本実施形態においては、内部のエレクトレットコンデンサユニット14が、筒状の金属カバー32で覆われているため、金属製のシールドプレート60との組合せにより、エレクトレットコンデンサユニット14を電磁的にシールドすることが可能となり、対ノイズ性の優れたエレクトレットコンデンサマイクロホン10を実現することができる。
【0044】
さらに本実施形態においては、シールドプレート60が、インサート成形により複数の端子部材56A、56B、56C、56Dと一体的に形成された合成樹脂製のベース部材52のGND端子Eと導通しているため、ノイズを外部に逃がすことができ、ノイズに対するシールド性が向上する。また、シールドプレート60を介して外部接続端子部56Ab、56Cb、56DbがGND端子Eとなっているため、エレクトレットコンデンサマイクロホン10を携帯電話等に取り付ける際に、取り付け側の設計自由度が広がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイクロホンを上向きに配置した状態で示す側断面図
【図2】図1のIIa 方向矢視図(a)およびIIb 方向矢視図(b)
【図3】上記エレクトレットコンデンサマイクロホンを分解して示す側断面図
【図4】上記エレクトレットコンデンサマイクロホンのベース部材を詳細に示す、図3のIV-IV 線断面図
【図5】上記エレクトレットコンデンサマイクロホンの製造段階でのベース部材の外面(下面)を詳細に示す断面図
【符号の説明】
10 エレクトレットコンデンサマイクロホン
12 ケース
14 エレクトレットコンデンサユニット
16 FET(インピーダンス変換素子)
18、20 コンデンサ
22 コイルバネ
24 コンタクトフレーム
24a、24b、24c 端子接触片
32 金属カバー
32a 音孔
32b 開放下端部
34 振動膜サブアッセンブリ
34A 振動膜
34B 振動膜支持リング
34a ベントホール
36 絶縁性リング
38 スペーサ
40 背極板
40A 背極板本体
40B エレクトレット
42 絶縁性ブッシュ
52 ベース部材
52A 底壁部
52B 周壁部
52a 空洞部
52b 貫通孔
52c バネ装着用ボス
52d 円形凹部
54 ハウジング部材
54A 天壁部
54B 周壁部
54C 環状壁部
54a 放音孔
54b 凹状空間
56A、56B、56C、56D 端子部材
56Aa、56Ba、56Ca、56Da ランド部
56Ab、56Bb、56Cb、56Db 外部接続端子部
58 ランド部
60 シールドプレート
61 角形ゲート孔
62 丸形ゲート孔
C エレクトレットコンデンサ部
D ドレーン電極
G ゲート電極
P 導電パターン
S ソース電極
E GND端子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electret condenser microphone, and more particularly to a configuration that enables surface mounting and supplies a microphone having stable characteristics against electromagnetic noise.
[0002]
[Prior art]
In general, an electret condenser microphone includes an electret condenser unit in which a diaphragm and a back electrode plate are arranged to face each other, an impedance conversion element that converts a change in capacitance of the electret condenser unit into an electrical impedance, and the impedance conversion element. The substrate to be mounted is housed in a cylindrical metal case in a state where the back surface of the substrate can be seen from the outside of the microphone.
[0003]
In this electret condenser microphone, since a plurality of terminal members that are electrically connected to the impedance conversion element are provided so as to protrude in a pin shape from the board, the electret condenser microphone is provided on an external board (for example, a printed board of a mobile phone). It is structurally difficult to mount on the surface.
[0004]
For this reason, when the electret condenser microphone is surface-mounted on an external substrate, for example, as described in JP-A-8-237797, the electret condenser microphone is mounted on a holder having a contact piece for surface mounting, A device for performing surface mounting on an external substrate through this holder has been devised.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional electret condenser microphone, since it is necessary to interpose a holder when surface-mounting the external electret condenser microphone on the external substrate, extra parts are required, and the total thickness when surface-mounting is performed. Becomes considerably large, and also becomes unstable in terms of electromagnetic noise.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and is an electret condenser microphone that can be surface-mounted on an external substrate with a small number of parts and reduced in thickness, and further has excellent electromagnetic noise characteristics. Is intended to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the above-described object is achieved by adopting a new configuration of a conventional substrate and terminal member.
[0008]
That is, the electret condenser microphone according to the present invention is
An electret capacitor unit in which a diaphragm and a back electrode plate are arranged to face each other, an impedance conversion element that converts the capacitance of the electret capacitor unit into an electrical impedance, and a case that houses the electret capacitor unit and the impedance conversion element In an electret condenser microphone comprising:
Part of the case is configured as a base member made of synthetic resin,
The base member is opened upward, and at least an electret capacitor portion and an impedance conversion element are mounted in the base member,
A conductive shielding member is provided on the outer surface of the base member.
[0009]
The shield member is constituted by a metal shield plate.
[0010]
Further, the electret capacitor portion is covered with a cylindrical metal cover.
[0011]
Further, the base portion is configured as a synthetic resin base member in which a part of the case is integrally formed with a plurality of terminal members by insert molding, and the shield plate includes a specific terminal member. It is characterized by being conductive.
[0012]
The “electret condenser microphone” may be a foil electret type electret condenser microphone in which the function of the electret is imparted to the vibrating membrane, or a back electret type electret condenser microphone in which the function of the electret is imparted to the back electrode plate. It may be.
In addition, the “electret condenser microphone” may have a configuration in which only the impedance conversion element is accommodated in the case as an electronic component, or other electronic components such as a capacitor are accommodated in addition to the impedance conversion element. It may be a configuration.
The “impedance conversion element” is not limited to a specific element as long as it can convert the change in the capacitance of the capacitor portion into an electrical impedance, and an FET or the like can be employed, for example.
Regarding the portions other than the “base member” in the “case”, the specific configuration such as the material and shape thereof is not particularly limited.
[0013]
[Effects of the invention]
As shown in the above configuration, in the electret condenser microphone according to the present invention, a part of the case that accommodates the electret condenser portion and the impedance conversion element is configured as a synthetic resin base member, and the outer surface of the base member With the configuration in which the conductive shield member is provided, the electret condenser portion can be electromagnetically shielded, and a microphone having excellent noise resistance can be realized.
[0014]
Further, the shield plate is configured such that a part of the case that accommodates the electret capacitor portion and the impedance conversion element has a metal shield plate mounted on the outer surface of the base member that is configured as a base member made of synthetic resin. Radiant heat is reflected, and the heat conduction to the inside of the electret condenser microphone is lowered by the synthetic resin base member, so that the heat resistance is improved. This makes it possible to directly mount the electret condenser microphone on the external substrate without interposing a holder as in the prior art.
Therefore, according to the present invention, the electret condenser microphone can be surface-mounted on the external substrate with a small number of parts and reduced thickness.
[0015]
Furthermore, since the electret capacitor part inside is covered with a cylindrical metal cover, it is possible to electromagnetically shield the electret capacitor part in combination with a metal shield plate, and it is also resistant to noise. An excellent microphone can be realized.
[0016]
Furthermore, since the shield plate is electrically connected to a specific terminal member (especially a ground terminal) of a synthetic resin base member formed integrally with a plurality of terminal members by insert molding, noise can be released to the outside. As a result, the shielding performance can be improved.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a side cross-sectional view showing an electret condenser microphone according to an embodiment of the present invention in an upwardly arranged state. 2A is a view taken in the direction of arrow IIa in FIG. 1, and FIG. 2B is a view taken in the direction of arrow IIb in FIG. Further, FIG. 3 is an exploded side sectional view showing the electret condenser microphone.
[0019]
As shown in these drawings, the electret condenser microphone 10 according to the present embodiment is a small microphone having a substantially square outer shape with a side of about 4.5 mm in a plan view and a height of about 1.8 mm. An electret capacitor unit 14, FET 16 (impedance conversion element), two capacitors 18 and 20, a coil spring 22, and a contact frame 24 are accommodated therein.
[0020]
The electret capacitor unit 14 includes a vibrating diaphragm subassembly 34, an insulating ring 36, a spacer 38, a back electrode plate 40, and an insulating bush 42 in a short cylindrical metal cover 32 extending in the vertical direction. ing.
[0021]
The metal cover 32 has a sound hole 32 a formed in the upper end wall thereof, and an open lower end portion 32 b thereof is fixed to the insulating bush 42 by caulking.
In the diaphragm sub-assembly 34, the diaphragm 34A is stretched and fixed to the lower surface of the diaphragm support ring 34B. The vibration film 34A is formed by forming a metal vapor deposition film such as nickel on the upper surface of a circular synthetic resin (for example, PPS) film, and a vent hole 34a is formed at the center thereof. The diaphragm support ring 34 </ b> B is configured by a metal ring member having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the metal cover 32.
[0022]
The insulating ring 36 is a ring member having an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the metal cover 32, and an insulating treatment (alumite coating process) is applied to the aluminum surface.
[0023]
The spacer 38 is formed of a synthetic resin (for example, PPS) thin plate ring having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the insulating ring 36.
The back electrode plate 40 is composed of a stainless steel back electrode plate main body 40A and a synthetic resin (for example, FEP) electret 40B thermally fused (laminated) to the upper surface of the back electrode plate main body 40A. Through-holes 40a are formed. The electret 40B is subjected to a polarization process so as to obtain a predetermined surface potential (for example, about −125 V).
[0024]
In the metal cover 32, the vibration film 34A and the electret 40B are opposed to each other with a predetermined minute interval through the spacer 38, thereby constituting the capacitor portion C.
[0025]
The insulating bush 42 is a synthetic resin molded product (for example, an LCP molded product), and is formed of a ring member having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the insulating ring 36.
In the case 12, a base member 52 made of a synthetic resin (for example, made of LCP) opened upward and a housing member 54 made of a synthetic resin (for example made of LCP) opened downward are fixed by ultrasonic welding. It has become.
[0026]
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, showing the base member 52 in detail. Also,
FIG. 5 is a cross-sectional view showing in detail the outer surface (lower surface) of the base member 52 at the manufacturing stage.
[0027]
As shown in these figures, the base member 52 includes a substantially square bottom wall portion 52A and a peripheral wall portion 52B extending upward from the outer peripheral edge portion of the bottom wall portion 52A, and four terminal members are formed by insert molding. 56A, 56B, 56C, and 56D are integrally formed. These four terminal members 56A, 56B, 56C, and 56D are formed as inserts by punching and bending a strip-shaped conductive member.
[0028]
One end of each of the terminal members 56A, 56B, 56C, and 56D is exposed as four land portions 56Aa, 56Ba, 56Ca, and 56Da that constitute a part of the conductive pattern P on the inner surface (upper surface) of the bottom wall portion 52A. Yes. On the other hand, the other end portions of the terminal members 56A, 56B, 56C, and 56D are exposed as four external connection terminal portions 56Ab, 56Bb, 56Cb, and 56Db on the outer surface of the bottom wall portion 52A. Each of these external connection terminal portions 56Ab, 56Bb, 56Cb, 56Db is formed in an L shape so as to go from the bottom surface of the bottom wall portion 52A to the outer surface of the peripheral wall portion 52B in the vicinity of each corner portion of the bottom wall portion 52A. . At that time, each of the external connection terminal portions 56Ab, 56Bb, 56Cb, 56Db is formed flush with the lower surface of the bottom wall portion 52A by insert molding with respect to the bottom wall portion 52A. Is formed so as to protrude from the outer surface of the peripheral wall portion 52B by the thickness by cutting and bending after insert molding.
[0029]
Of the four terminal members 56A, 56B, 56C, and 56D, the terminal member 56A is an output terminal that is connected to a power source via a load resistor when mounted on an external board, and the terminal member 56B is a ground terminal. The remaining two terminal members 56C and 56D are dummy terminals.
[0030]
In the bottom wall portion 52A of the base member 52, a plurality of hollow portions 52a are formed by insert support pins at the time of insert molding.
Then, after insert molding, a pin is inserted into the hollow portion 52a so as to pierce the conductive pattern P from above (or by laser light irradiation or the like), so that the conductive pattern P is divided and the through hole 52b is formed. It comes to form. As a result, a new land portion 58 electrically separated from the land portion 56Aa is formed on the inner surface of the bottom wall portion 52A of the base member 52.
[0031]
The FET 16 and the capacitors 18 and 20 are mounted on the base member 52 at predetermined portions of the conductive pattern P.
The FET 16 is an element that converts the change in electrostatic capacitance of the electret capacitor portion C into an electrical impedance. The drain electrode D is electrically connected to the land portion 56Aa of the terminal member 56A, and the source electrode S is the land portion 56Ba of the terminal member 56B. And the gate electrode G is mounted so as to be electrically connected to the land portion 58. Capacitors 18 and 20 are two types of capacitors having different electrostatic capacities provided for noise removal, and are arranged in parallel so as to straddle land portion 56Aa of terminal member 56A and land portion 56Ba of terminal member 56B. Implemented in.
[0032]
On the inner surface of the bottom wall portion 52 </ b> A of the base member 52, a spring mounting boss 52 c is formed that protrudes upward at the formation portion of the land portion 58. A coil spring 22 is mounted on the spring mounting boss 52c. The coil spring 22 is made of metal, and when the electret condenser microphone 10 is assembled, the coil spring 22 is compressed and elastically deformed in a state in which both end portions thereof are in contact with the land portion 58 and the back electrode plate body 40A. It has become. As a result, the gate electrode G of the FET 16 is electrically connected to the back electrode plate body 40A via the land portion 58 and the coil spring 22.
[0033]
The contact frame 24 is formed by punching a stainless steel plate into a substantially L-shape and bending a part thereof, and three terminal contact pieces 24a, 24b, 24c projecting obliquely downward at three locations. Is formed. The contact frame 24 has an outer shape that is substantially the same as the inner surface shape of the peripheral wall portion 52B of the base member 52. When the contact frame 24 is mounted in the base member 52, the terminal contact pieces 24a, 24b, 24c comes into contact with the land portions 56Ba, 56Ca, 56Da of the respective terminal members 56B, 56C, 56D.
[0034]
The contact frame 24 is configured such that when the electret condenser microphone 10 is assembled, the terminal contact pieces 24a, 24b, and 24c are slightly bent and deformed by contact with the metal cover 32 of the electret condenser unit 14. It has become. Thus, the source electrode S of the FET 16 is electrically connected to the vibration film 34A via the land portion 56Ba of the terminal member 56B, the contact frame 24, the metal cover 32, and the vibration film support ring 34B, and the land of the terminal members 56C and 56D. The portions 56Ca and 56Da are also electrically connected so that these terminal members 56C and 56D can also be used as ground terminals.
[0035]
A shallow circular recess 52d having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the electret capacitor unit 14 is formed on the outer surface (lower surface) of the bottom wall portion 52A of the base member 52. The circular recess 52d includes the circular recess 52d. A shield plate 60 made of metal, which is a shield member, which is thinner than the depth of is attached and fixed.
[0036]
The shield plate 60 is a stainless steel disk-shaped shield plate having a thickness of about 80 μm. The shield plate 60 is preferably made of a metal with high radio wave shielding properties (for example, stainless steel, copper, aluminum, etc.). It is also desirable to use a metal having a low thermal conductivity (for example, stainless steel, titanium, etc.) for reflecting radiant heat.
[0037]
The shield plate 60 is conductively bonded to the GND terminal E by a conductive adhesive. Thereby, the shielding property is further enhanced.
The shield plate 60 and the GND terminal E are bonded by pouring a conductive adhesive into a square or triangular square gate hole 61 formed on the outer surface (lower surface) of the bottom wall portion 52A of the base member 52. Is going. In addition, there is a round gate hole 62, which is not used for conduction. At this time, the round gate hole 62 may be sealed with an insulating adhesive or the like in order to improve the airtightness inside the electret condenser microphone 10. In this way, the gate hole is divided into shapes to improve workability. Also, image recognition is possible due to the difference in the shape of the gate hole, and automation is also possible.
[0038]
When the base member 52 is in a single product state, the upper end surface of the peripheral wall portion 52B is formed in a substantially conical shape, so that ultrasonic welding with the housing member 54 can be easily performed.
[0039]
The housing member 54 includes a top wall portion 54A having the same shape as the bottom wall portion 52A of the base member 52, a peripheral wall portion 54B extending downward from an outer peripheral edge portion of the top wall portion 54A, and an upper wall so as to surround the electret capacitor unit 14. It consists of an annular wall portion 54C extending downward from the portion 54A. A plurality of sound emission holes 54 a are formed in the ceiling wall portion 54 </ b> A of the housing member 54. Each corner portion of the housing member 54 is formed with a concave space 54b communicating with the internal space of the base member 52 by the peripheral wall portion 54B and the annular wall portion 54C.
[0040]
In this embodiment, the shield plate 60 is used as the conductive shield member. However, the present invention is not limited to this. For example, a conductive adhesive or conductive resin is poured into the circular recess 52d to form the shield member. Alternatively, the shield member may be formed of a conductive resin or the like at the position of the shield plate 60 by two-color molding. Further, a resin film or the like laminated with a metal foil may be used instead of the shield plate 60, and an effect on noise due to electromagnetic waves can be obtained as long as it is a conductive substance.
[0041]
As described above in detail, in the electret condenser microphone 10 according to the present embodiment, a part of the case 12 that houses the electret condenser C, the FET 16, and the capacitors 18 and 20 is configured as a base member 52 made of synthetic resin. Further, the configuration in which the metal shield plate 60 is mounted on the outer surface of the base member 52 can reduce noise due to electromagnetic waves, and the shield plate 60 reflects the radiant heat generated by the reflow process at the time of surface mounting. Since the base member 52 made of synthetic resin reduces heat conduction into the electret condenser microphone 10, heat resistance is improved. Further, by providing the metal shield plate 60 on the synthetic resin base member 52, the rigidity of the electret condenser microphone 10 is also improved.
[0042]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to make the electret condenser microphone 10 suitable for surface mounting on an external substrate after reducing the number of parts and reducing the thickness (specifically, for example, with respect to the external substrate). Thus, the electret condenser microphone 10 can be directly mounted on the external substrate without interposing a holder as in the prior art.
[0043]
In particular, in this embodiment, since the internal electret capacitor unit 14 is covered with the cylindrical metal cover 32, the electret capacitor unit 14 is electromagnetically shielded by the combination with the metal shield plate 60. Therefore, the electret condenser microphone 10 having excellent noise resistance can be realized.
[0044]
Furthermore, in the present embodiment, the shield plate 60 is electrically connected to the GND terminal E of the synthetic resin base member 52 integrally formed with the plurality of terminal members 56A, 56B, 56C, and 56D by insert molding. , Noise can be released to the outside, and the shielding performance against noise is improved. In addition, since the external connection terminal portions 56Ab, 56Cb, and 56Db serve as the GND terminal E via the shield plate 60, when the electret condenser microphone 10 is attached to a mobile phone or the like, the degree of freedom in design on the attachment side is increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side cross-sectional view showing an electret condenser microphone according to an embodiment of the present invention arranged in an upward direction. FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows IIa (a) and IIb in FIG.
3 is an exploded side cross-sectional view of the electret condenser microphone. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3 showing the base member of the electret condenser microphone in detail. Sectional view showing the outer surface (lower surface) of the base member in detail at the manufacturing stage [Explanation of symbols]
10 Electret condenser microphone 12 Case 14 Electret condenser unit 16 FET (impedance conversion element)
18, 20 Capacitor 22 Coil spring 24 Contact frame 24a, 24b, 24c Terminal contact piece 32 Metal cover 32a Sound hole 32b Open lower end 34 Vibration membrane subassembly 34A Vibration membrane 34B Vibration membrane support ring 34a Vent hole 36 Insulating ring 38 Spacer 40 Back electrode plate 40A Back electrode plate main body 40B Electret 42 Insulating bush 52 Base member 52A Bottom wall portion 52B Peripheral wall portion 52a Hollow portion 52b Through hole 52c Spring mounting boss 52d Circular recess 54 Housing member 54A Top wall portion 54B Peripheral wall portion 54C Annular Wall part 54a Sound emission hole 54b Recessed space 56A, 56B, 56C, 56D Terminal members 56Aa, 56Ba, 56Ca, 56Da Land part 56Ab, 56Bb, 56Cb, 56Db External connection terminal part 58 Land part 60 Shield play 61 square gate hole 62 round the gate hole C electret capacitor portion D drain electrode G gate electrode P conductive pattern S source electrode E GND terminal

Claims (4)

振動膜と背極板とが対向配置されてなるエレクトレットコンデンサ部と、このエレクトレットコンデンサ部の静電容量の変化を電気インピーダンス変換するインピーダンス変換素子と、これらエレクトレットコンデンサ部およびインピーダンス変換素子を収容するケースと、を備えてなるエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
上記ケースの一部が合成樹脂製のベース部材として構成されており、
上記ベース部材は上向きに開放され、少なくともエレクトレットコンデンサ部及びインピーダンス変換素子を前記ベース部材内に装着し、
上記ベース部材の外面に導電性を有するシールド部材が設けられている、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。
An electret capacitor unit in which a diaphragm and a back electrode plate are arranged to face each other, an impedance conversion element that converts the capacitance of the electret capacitor unit into an electrical impedance, and a case that houses the electret capacitor unit and the impedance conversion element In an electret condenser microphone comprising:
A part of the case is configured as a base member made of synthetic resin,
The base member is opened upward, and at least an electret capacitor unit and an impedance conversion element are mounted in the base member,
An electret condenser microphone, wherein a conductive shielding member is provided on an outer surface of the base member.
上記シールド部材は、金属製のシールド板により構成されていることを特徴とする請求項1記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。  2. The electret condenser microphone according to claim 1, wherein the shield member is made of a metal shield plate. 上記エレクトレットコンデンサ部が、筒状の金属カバーで覆われている、ことを特徴とする請求項1または2記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。  The electret condenser microphone according to claim 1 or 2, wherein the electret condenser section is covered with a cylindrical metal cover. 上記ベース部は、上記ケースの一部がインサート成形により複数の端子部材と一体的に形成された合成樹脂製のベース部材として構成されており、上記シールド板は、特定の上記端子部材と導通している、ことを特徴とする請求項1から請求項3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。  The base portion is configured as a synthetic resin base member in which a part of the case is integrally formed with a plurality of terminal members by insert molding, and the shield plate is electrically connected to the specific terminal member. The electret condenser microphone according to any one of claims 1 to 3, wherein the electret condenser microphone is provided.
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