WO2003086013A1 - Detecteur de capacites - Google Patents

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WO2003086013A1
WO2003086013A1 PCT/JP2003/004328 JP0304328W WO03086013A1 WO 2003086013 A1 WO2003086013 A1 WO 2003086013A1 JP 0304328 W JP0304328 W JP 0304328W WO 03086013 A1 WO03086013 A1 WO 03086013A1
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conductive
capacitor sensor
fixed electrode
conductive case
case
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PCT/JP2003/004328
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Inventor
Masayoshi Hiramoto
Kazumoto Doi
Yoshinobu Yasuno
Tatsuhiro Sawada
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/006—Interconnection of transducer parts

Definitions

  • the present invention relates to a capacitor sensor used as a microphone, a vibration sensor, and the like.
  • a conductive capsule, and a conductive capsule housed in the conductive capsule and having a peripheral ring portion formed on the periphery A conductive vibration film that is housed in the conductive capsule and is spaced apart from the conductive reinforcing plate, the conductive ring being electrically connected to the conductive capsule when the peripheral ring portion of the conductive reinforcing plate is engaged with the conductive capsule.
  • a condenser microphone in which a gap is formed between a conductive capsule and a conductive reinforcing plate is known as a condenser sensor.
  • the conductive capsule is engaged with the conductive capsule only at the peripheral ring portion facing the portion of the conductive capsule that is relatively difficult to deform. Thus, the transmission of the deformation to the conductive reinforcing plate was suppressed.
  • the conventional condenser microphone has a structure in which the deformation of the conductive capsule is applied to the conductive reinforcing plate by actively allowing the deformation of the conductive capsule in a gap formed between the conductive capsule and the conductive reinforcing plate. Transmission was suppressed.
  • an object of the present invention is to provide a capacitor sensor that can suppress deterioration of frequency characteristics. Disclosure of the invention
  • the capacitor sensor according to the present invention includes: a conductive case having an opening and a facing portion facing the opening; a fixed electrode housed in the conductive case through the opening; A conductive vibrating film housed inside the conductive case and arranged on the opening side of the fixed electrode and spaced apart from the fixed electrode; and a vibrating film housed inside the conductive case and held by the conductive case.
  • the capacitor sensor of the present invention suppresses the deformation of the opposing portion, so that the deterioration of the frequency characteristics due to the deformation of the opposing portion can be suppressed.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration in which the fixed electrode and the deformation suppressing unit are integrally formed.
  • the capacitor sensor of the present invention can reduce the number of components as compared with the case where the fixed electrode and the deformation suppressing unit are separate components.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration in which the vibration film has a resin film on which a conductive substance is laminated. According to this configuration, in the capacitor sensor of the present invention, the vibration film can be reduced in weight as compared with the case where the vibration film is formed only of metal. The sensitivity can be improved as compared with. Further, the capacitor sensor of the present invention has a configuration in which the vibrating membrane holding unit is a composite of a conductor and an insulator.
  • the capacitor sensor of the present invention can reduce the stray capacitance between the conductive case and the vibration film, as compared with the case where the vibration film holding unit is formed only of a conductor, Sensitivity can be improved.
  • the conductive case and the fixed electrode each have a sound hole formed therein, and the total area of the sound hole of the conductive case is a total area of the sound hole of the fixed electrode.
  • the total area of the sound hole of the fixed electrode is larger than l Z i 0
  • It has a configuration larger than 0 and smaller than 110.
  • the capacitor sensor of the present invention can transmit a sufficient sound pressure to the diaphragm, and can obtain a sufficient sensitivity.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration in which the thickness of the vibrating membrane is larger than 3 / xm.
  • the capacitor sensor of the present invention can achieve both high sensitivity and high yield.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration in which the fundamental resonance frequency of the vibrating membrane is greater than K ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ and less than 35 KHz.
  • the capacitor sensor of the present invention can achieve both high sensitivity and high yield.
  • the capacitor sensor of the present invention includes an electret material attached to the fixed electrode, and has a configuration in which the thickness of the electret material is larger than 25 ⁇ m. With this configuration, the capacitor sensor of the present invention can achieve both high sensitivity and high yield.
  • the capacitor sensor of the present invention includes a conductive face cloth attached to the conductive case and electrically connected to the conductive case, wherein the conductive case and the fixed electrode each include a sound. A hole is formed, and the sound hole of the conductive case has a configuration covered with the conductive surface cloth. With this configuration, the capacitor sensor of the present invention can suppress electromagnetic noise outside the conductive case from entering the inside of the conductive case through the sound hole of the conductive case. Electromagnetic noise outside the case can be prevented from reaching the vibrating membrane.
  • the capacitor sensor according to the present invention has a configuration in which the conductive face cloth is a composite of a conductive substance and a non-conductive substance.
  • the production of the conductive face cloth can be facilitated as compared with the case where the conductive face cloth is formed only of the conductive substance.
  • the capacitor sensor of the present invention includes a conductive spacer disposed between the conductive case and the fixed electrode, wherein the conductive case and the fixed electrode each have a sound hole formed therein. have.
  • the distance from the surface of the conductive case where the sound hole is formed to the fixed electrode is smaller than that of the case where the conductive case and the fixed electrode are in direct contact with each other. Since the length is long, electromagnetic noise outside the conductive case can be suppressed from reaching the vibrating membrane.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration in which at least a part of the sound hole of the fixed electrode faces a portion other than the sound hole of the conductive case.
  • the capacitor sensor according to the present invention has Electromagnetic noise outside the conductive case can be prevented from reaching the vibrating membrane, as compared with the case where the portion faces the sound hole of the conductive case.
  • the fixed electrode has a configuration in which the shape of the outer peripheral portion is different from that of the vibration film.
  • the capacitor sensor according to the present invention has a structure in which the floating between the fixed electrode and the portion other than the vibrable portion of the vibrating membrane is compared with the case where the fixed electrode has the same outer peripheral shape as the vibrating membrane.
  • the capacity can be reduced, and the output voltage can be improved.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration provided with an insulating portion provided on a surface of the conductive case on the side of the vibration film holding portion.
  • the number of components of the capacitor sensor of the present invention can be reduced as compared with the case where the insulating portion is independent of the conductive case.
  • the capacitor sensor of the present invention includes an insulating part between the conductive case and the vibrating membrane holding part, and the insulating part has a configuration independent of the conductive case.
  • the capacitor sensor of the present invention has a simple structure as compared with the case where the insulating portion is attached to the conductive case, and therefore can be easily manufactured.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration in which the insulating portion is a composite of a metal base material and an insulating material applied to a surface of the base material.
  • the rigidity of the insulating portion can be improved as compared with the case where the insulating portion is formed only of the insulating material.
  • the capacitor sensor of the present invention includes a conductive member disposed between the vibration film holding unit and the circuit mounting board, and the circuit mounting board includes the vibration film via the conductive member. Has a configuration that is electrically connected to the holder are doing.
  • the height of the capacitor sensor of the present invention can be easily adjusted by the conductive member.
  • the capacitor sensor of the present invention includes a terminal electrically connectable to an external device, and a noise removing unit electrically connected to the terminal to remove noise, wherein the noise removing unit includes the circuit It has a configuration mounted on a mounting board.
  • the capacitor sensor of the present invention can remove noise input from the outside through a terminal that can be electrically connected to an external device.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration including a pallister element electrically connected to the terminal and mounted on the circuit mounting board.
  • the capacitor sensor of the present invention can improve the ESD (electrostatic discharge) resistance.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration including an element embedded inside the circuit mounting board.
  • the distance between the circuit mounting board and the vibration film can be reduced as compared with the case where the element is mounted on the circuit mounting board, so that the height is reduced. be able to.
  • the capacitor sensor of the present invention has a configuration including an element formed on the circuit mounting board by at least one of printing and a thin film process.
  • the capacitor sensor of the present invention can reduce the distance between the circuit mounting board and the vibration film as compared with the case where the elements are mounted on the circuit mounting board by soldering. Can be reduced.
  • the capacitor sensor of the present invention is mounted on the circuit mounting board. ,.,
  • the capacitor sensor of the present invention has an insulating portion provided on a surface of the conductive case on the fixed electrode side, and a conductive portion electrically connecting the conductive case and the fixed electrode. It has the following configuration.
  • the conductive case and the fixed electrode are electrically connected to each other even if the insulating portion attached to the fixed electrode side surface of the conductive case is not removed.
  • the conductive case and the fixed electrode can be easily manufactured as compared with the case where they are electrically connected to each other.
  • the capacitor sensor of the present invention includes: a conductive case having a pair of openings facing each other; a fixed electrode press-fitted into the conductive case through the opening; A conductive vibrating film housed and spaced apart from the fixed electrode; a conductive vibrating film holding unit housed inside the conductive case and holding the vibrating film; It has a configuration provided with the fixed electrode and the vibrating film housed therein and a circuit mounting board electrically connected to the conductive case and the vibrating film holding portion, respectively.
  • the capacitor sensor of the present invention can suppress the deterioration of the frequency characteristics due to the deformation of the conductive case.
  • FIG. 1 is a side sectional view of the capacitor sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of the capacitor sensor shown in FIG. 1 in an example different from the example shown in FIG.
  • FIG. 3 (a) is a circuit diagram of the capacitor sensor shown in Fig. 1
  • Fig. 3 (b) shows the effective capacitance of the capacitor sensor shown in Fig. 1, the stray capacitance between the fixed electrode and the vibrating membrane
  • FIG. 4 is a diagram showing a relational expression with an input capacitance of a FET (field effect transistor).
  • 4 (a) to 4 (f) are plan views of the fixed electrode of the capacitor sensor shown in FIG.
  • FIGS. 5A to 5C are plan views of the fixed electrode of the capacitor sensor shown in FIG. 1 in an example different from the examples shown in FIGS. 4A to 4F.
  • Fig. 6 (a) is a top view of the diaphragm and the diaphragm holder of the capacitor sensor shown in Fig. 1
  • Fig. 6 (b) is a lower surface of the diaphragm and the diaphragm holder of the capacitor sensor shown in Fig. 1.
  • FIG. 7 is a circuit diagram of the capacitor sensor shown in FIG. 1 in an example different from the example shown in FIG. 3 (a).
  • FIG. 8 is a diagram showing experimental results of the capacitor sensor shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing experimental results different from the experimental results shown in FIG. 8 for the capacitor sensor shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing experimental results different from the experimental results shown in FIGS. 8 and 9 for the capacitor sensor shown in FIG.
  • FIG. 11 is a front view of the capacitor sensor shown in FIG. 1 when the capacitor sensor shown in FIG. 1 is used as a microphone.
  • FIG. 12 (a) is a back view of the FET mounted on the circuit board of the capacitor sensor shown in Fig. 1, and Fig. 12 (b) is the example shown in Fig. 12 (a).
  • FIG. 2 is a back view of an FET mounted on a circuit mounting board of the capacitor sensor shown in FIG. 1 in a different example from that of FIG.
  • FIGS. 13 (a) to 13 (h) are side views in a predetermined manufacturing process of the circuit mounting board of the capacitor sensor shown in FIG.
  • FIGS. 14 (a) to 14 (e) are side views in a predetermined manufacturing process of the circuit mounting board of the capacitor sensor shown in FIG. 1 in an example different from the example shown in FIG.
  • FIG. 15 is a side cross-sectional view of a circuit mounting board of the capacitor sensor shown in FIG. 1 in an example different from the examples shown in FIGS. 13 and 14.
  • FIG. 16 is a circuit diagram of the capacitor sensor shown in FIG. 1 in an example different from the examples shown in FIGS. 3 (a) and 7.
  • FIG. 17 is a side sectional view of a capacitor sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a side sectional view of a capacitor sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a side sectional view of a capacitor sensor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a side sectional view of a capacitor sensor according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a plan view of a conductive case of the capacitor sensor shown in FIG.
  • FIG. 22 is a side sectional view of a capacitor sensor according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a side sectional view of a capacitor sensor according to the seventh embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the front electret-type capacitor sensor 10 has an opening 22 a and a facing portion 22 b facing the opening 22 a.
  • a conductive case 20 having a sound hole 20 a formed therein, an insulating portion 21 provided on an inner surface of the conductive case 20, and a conductive case 20 inside the conductive case 20.
  • the fixed electrode 30 is disposed in contact with the conductive material, and the electret material 31 laminated on the surface of the fixed electrode 30 opposite to the contact surface side with the conductive case 20 is electrically conductive.
  • the spacer 40 is disposed inside the conductive case 20 in contact with the electret material 31, and the fixed electrode 30 is placed inside the conductive case 20 by contacting the spacer 40.
  • Diaphragm 51 disposed on the opening 22 a side of the conductive case 20 and a diaphragm holder disposed inside the conductive case 20 and holding the diaphragm 51. 5 2, a circuit mounting board 60 disposed inside the conductive case 20 in contact with the vibrating membrane holding section 52 to cover the inside of the conductive case 20, and from the outside of the conductive case 20. And a conductive face cloth 70 covering the sound hole 20 a of the conductive case 20.
  • the capacitor sensor 10 has a conductive member 53 between the vibrating membrane holder 52 and the circuit mounting board 60 to facilitate height adjustment. it can.
  • the capacitor sensor 10 will be described with a configuration in which the capacitor sensor 10 includes the conductive member 53.
  • the conductive case 20 is made of a metal such as aluminum, western steel, and SUS, which is industrially relatively inexpensive, has high corrosion resistance, and has high conductivity. It is desirable that The surface of the metal may be plated with gold for the purpose of further improving conductivity and corrosion resistance.
  • the insulating portion 21 is made of a resin having a relatively low dielectric constant, or a resin and a metal, because of the ease of processing and shaping and the need to reduce the stray capacitance irrespective of the sensitivity of the capacitor sensor 10. It is preferably formed by a complex with
  • the insulating portion 21 is formed by fusing or applying PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PEN (polyethylene naphthalate), or FEP to the conductive case 20.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • PEN polyethylene naphthalate
  • FEP polyethylene naphthalate
  • a resin film such as (polyethylene fluoride) may be used, or an epoxy-based adhesive may be used.
  • the insulating part 21 can have various thicknesses and arrangements.
  • the insulating portions 21 may be dispersedly arranged by being partially applied to the inner surface of the conductive case 20.
  • the insulating portion 21 has a thickness and an arrangement that reduce the stray capacitance between the conductive case 20 and the vibration film holding portion 52 and the conductive member 53.
  • the conductive case 20 provided with the insulating portion 21 may be formed, for example, by fusing an insulating resin to become the insulating portion 21 or drawing the applied laminated metal sheet into a case shape.
  • the insulating resin on the surface of the conductive case 20 on which the sound holes 20a are formed can be easily manufactured by applying a blast method or the like.
  • the fixed electrode 30 has a sound hole 30a.
  • the total area of the sound hole 20a of the conductive case 20 is desirably larger than the sound hole 30a of the fixed electrode 30 in order to suppress the reflection and resonance of sound pressure from the outside.
  • the total area of the sound holes 30a of the fixed electrode 30 is 5 la of the vibrating membrane 51, which is not fixed by the vibrating membrane holding section 52 (hereinafter referred to as a "vibrating section"). It is desirable that the total area be smaller than 1Z10 and larger than 1Z1000.
  • the capacitor sensor 10 cannot obtain sufficient sensitivity. Also, when the total area of the sound holes 30a of the fixed electrode 30 is smaller than the total area of the vibrating part 51a of the vibrating membrane 51, the capacitance sensor 10 is sufficient. High sound pressure cannot be transmitted to the diaphragm 51. Note that, when the capacitor sensor 10 is used as a vibration sensor, it is not limited to this because introduction of sound pressure is not required.
  • the fixed electrode 30 includes a deformation suppressing portion 32 for suppressing deformation of the facing portion 22 b of the conductive case 20 inside the outer periphery 51 b of the vibrating portion 51 a of the vibrating membrane 51. Has on the side. Therefore, the capacitor sensor 10 can suppress the deterioration of the frequency characteristic due to the deformation of the facing portion 22b. Since the fixed electrode 30 and the deformation suppressing portion 32 are integrally formed in the capacitor sensor 10, compared with the case where the fixed electrode 30 and the deformation suppressing portion 32 are separate components, Although the number of components can be reduced, a configuration in which the fixed electrode 30 and the deformation suppressing portion 32 are separate components may be used.
  • the fixed electrode 30 is desirably formed of a metal such as SUS, brass that has been subjected to an anticorrosion treatment such as a Ni plating, or Western-style metal, and the surface of the metal further has conductivity and Gold plating may be used for the purpose of enhancing anticorrosion.
  • the fixed electrode 30 can be formed of a material having a higher bending strength than the conductive case 20, thereby easily realizing the strength stability in thinning and miniaturization. , That it can.
  • the electret material 31 is desirably formed of FEP, and is joined to the fixed electrode 30 by coating or heat-sealing a film.
  • the electret material 31 is highly charged by being charged beforehand with an electron beam or corona discharge before the fixed electrode 30 is inserted into the conductive case 20. Electric potential is obtained.
  • spacer 40 has high insulation properties such as PET, PP, PPS (polyphenylene sulfide), and PEN, has relatively low hygroscopicity, and is hardly subjected to plastic deformation, stress fracture, etc., and is processed. It is preferably formed of a resin having excellent properties.
  • the vibration film 51 may be formed of Au, Pt, Ti having both conductivity and corrosion resistance, but may be formed of a conductive polymer film or PET, PP, PPS, PEN or the like. It is formed by laminating conductive substances such as Au, Ni, Pt, Ti, V, W, Ta, etc. on an insulating resin film using, for example, a vacuum evaporation method or a sputtering method. Is preferred.
  • the vibration film 51 is formed of a resin film in which a conductive material is laminated, the weight can be reduced as compared with the case where the vibration film 51 is formed of only a metal. In this case, the sensitivity of the capacitor sensor 10 can be improved as compared with the case in which the voltage is applied.
  • the diaphragm 51 is arranged so as to be electrically connected to the diaphragm holder 52.
  • the vibration film 51 is formed of a multi-layered insulating resin film and metal as described above
  • the metal-deposited surface and the vibration film holding portion 52 are formed of an epoxy-based adhesive or the like. The connection can be easily ensured by the connection.
  • the vibrating membrane holding section 52 is intended to keep the tension of the vibrating membrane 51 constant, and desirably has high mechanical strength, especially sus, west night, brass, etc. It is preferably formed of a metal or a composite of a metal and a resin.
  • the conductive member 53 is preferably formed of a metal or a composite of a metal and a resin, similarly to the vibrating membrane holder 52.
  • the conductive case 20, the diaphragm holder 52, and the conductive member 53 are not directly connected to each other due to the presence of a gap in addition to the insulating portion 21. It has become.
  • the circuit mounting substrate 60 is formed of an unillustrated impedance conversion element or amplifier circuit such as a JFET (junction field effect transistor) or a MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor). 20 and is electrically connected to the conductive member 53 by the impedance conversion element, which is provided as a pattern on the conductive member 53 side, and is electrically connected to the conductive member 53. 53 The source of the impedance conversion element, which is provided as a pattern on the opposite side to the third side, is electrically connected to a part 20 b of the conductive case 20.
  • a JFET junction field effect transistor
  • MOSFET metal oxide semiconductor field effect transistor
  • a change in potential due to a change in capacitance between the fixed electrode 30 and the diaphragm 51 can be detected as a change in resistance between the drain and source of the impedance conversion element.
  • the circuit mounting board 60 is pressed against the negative part 20b of the conductive case 20 by curling force as shown in the figure, so that the conductive case is formed by the source of the impedance conversion element.
  • it can be electrically connected to a part 20 b of 20, it is electrically connected to a part 20 of the conductive case 20 at the source of the impedance conversion element using ultrasonic bonding or welding. You can also.
  • the conductive face cloth 70 not only can prevent dust from entering the sound hole 20a of the conductive case 20 but also can prevent electromagnetic noise outside the conductive case 20 from being conductive.
  • the conductive case 20 can be prevented from entering the conductive case 20 through the sound hole 20 a of the case 20. It is possible to suppress the external electromagnetic noise of 20 from reaching the diaphragm 51 and affecting the diaphragm 51.
  • the conductive face cloth 70 is made of, for example, a metal fiber, a composite fiber obtained by applying carbon or plating to a resin fiber, a composite of a resin fiber and a metal fiber, or a metal filler in a resin fiber. It may be formed by a compound of the above. Further, the conductive face cloth 70 may be formed by laminating a conductive face on a non-conductive face cloth using sputtering, vacuum evaporation, plating, or the like. When the conductive face cloth 70 is a composite of a conductive substance and a non-conductive substance, it can be easily manufactured as compared with the case where the conductive face cloth is formed of only a conductive substance.
  • the conductive case 20 and the conductive face cloth 70 can be easily conducted by being joined to each other with a resin adhesive or a conductive double-sided tape.
  • the conductive face cloth 70 may be subjected to waterproof treatment using a fluorine-based compound on the surface on the side opposite to the contact surface with the conductive case 20.
  • FIG. 1 and FIG. 2 Although only the cross-sectional structure of the capacitor sensor 10 is shown in FIG. 1 and FIG. 2, various shapes such as a cylinder and a square pillar can be adopted.
  • the capacitor sensor 10 uses, for example, an FET as an impedance conversion element, as shown in FIG. 3A, a terminal 10a that can be electrically connected to an external device, and a FET and a diode.
  • a circuit comprising an IC chip 1 O b mounted on a circuit mounting board 60 by integrating the capacitors and a capacitor 100 formed by a fixed electrode 30 and a vibrating membrane 51 is formed.
  • the effective capacitance (C eff) of the capacitor sensor 10, the floating capacitance (C s) between the fixed electrode 30 and the vibrating membrane 51, and the input capacitance (C iss) of the FET are: It is considered that the relationship shown in Fig. 3 (b) holds. That is, the capacitor sensor 10 can increase the output voltage by reducing the stray capacitance.
  • the capacitor sensor 10 can increase the output voltage by reducing the stray capacitance.
  • the fixed electrode 30 shown in FIG. 4 (a) has a circular shape, and has three sound holes 30a.
  • the structure is such that the stray capacitance between the movable portion 51 and the portion other than 51a (hereinafter referred to as the "non-viable portion") 51c (see Fig. 1) is reduced.
  • the removed portion 30b of the fixed electrode 30 may reach the surface of the vibrating membrane 51 facing the vibrating portion 51a.
  • the deleted part 30b reaches the surface of the vibrating membrane 51 facing the vibrable part 51a, and a part of the deleted part 30b is sounded.
  • the sound pressure can be introduced from the conductive case 20 side to the diaphragm 51 through a part of the deleted part 30b, so that the central sound hole 30a (Fig. 4 ( b))).
  • the total area of the sound hole 30a of the fixed electrode 30 shown in Fig. 4 (a) and the removed part 30b of the fixed electrode 30 shown in Fig. 4 (c) are the conductive case 20 side.
  • the effective vibration width of the diaphragm 51 is large.
  • the sound electrode 30a is formed at a position facing the center of the diaphragm 51 as shown in FIG. 4 (a). Compared to 0, the sensitivity of the capacitor sensor 10 can be improved. Similarly, it is preferable that the fixed electrode 30 has a structure as shown in FIGS. 4 (d) to 4 (f).
  • the fixed electrode 30 When the capacitor sensor 10 has a square prism shape and the diaphragm 51 has a square shape, the fixed electrode 30 has a shape as shown in FIG. The stray capacitance during the period can be reduced.
  • the fixed electrode 30 shown in FIG. 5A has a rectangular shape, and has three sound holes 30a.
  • the fixed electrode 30 shown in FIG. 5 (b) has a shape different from that of the vibrating membrane 51 because the outer peripheral part is shaved and the deleted part 30b is provided.
  • the structure is such that the stray capacitance between the non-vibration part 51c is reduced.
  • the removed portion 30b of the fixed electrode 30 may reach the surface of the vibrating membrane 51 facing the vibrating portion 51a.
  • the deleted portion 30b is made to reach the surface of the vibrating membrane 51 facing the vibrable portion 5la, and a part of the deleted portion 30b is made a sound hole.
  • the central sound hole 30 a (Fig. 5 (b ) See).
  • the total area of the sound hole 30a of the fixed electrode 30 shown in Fig. 5 (a) and the removed part 30b of the fixed electrode 30 shown in Fig. 5 (c) are the conductive case 20 side.
  • the effective vibration width of the diaphragm 51 is large.
  • the sound electrode 30a is formed at a position facing the center of the diaphragm 51 because it is located at a position facing the center of the diaphragm 51.
  • the diaphragm holder 52 includes a conductor 52 a and an insulator 5 as shown in FIG.
  • the vibrating membrane holder 52 shown in FIG. 6 can be easily realized by an integrally molded product of an insulating resin and a metal.
  • the conductive member 53 also has the same structure as the vibrating membrane holder 52, and has a floating capacity between the conductive case 20 and the conductive member 53.
  • the IC which integrates the resistor R 1 functions to increase the output response by discharging the excess charge on the FET, the diode, and the gate of the FET.
  • the circuit mounting board 60 is composed of 0 d and a CR low-pass filter 10 e as a noise elimination section, which is composed of a capacitive element C and a resistance element R 2 and connected between the drain and the source of the FET. It may be implemented.
  • the capacitor sensor 10 includes the CR low-pass filter 10e connected between the drain and the source of the FET, noise externally input through the terminal 10a can be removed.
  • the capacitor sensor 10 includes a CRL, CL, or RL circuit using an inductive element L, and one or more circuits. By providing a bypass capacitor circuit using only the capacitive element C as a noise removing unit, it is possible to remove noise between the drain and the source of the FET.
  • the noise input from the outside through the terminal 10a includes, for example, noise received by a radio wave of the mobile phone when the capacitor sensor 10 is used as a capacitor microphone in the mobile phone.
  • the capacitor sensor 10 can also improve the ESD resistance by providing a paristor element between the drain and the source of FET.
  • the high resistance 1 ⁇ 1 of the one chip 1001 is preferably, for example, 100 ⁇ ⁇ or more and 20 or less, particularly preferably 1 GQ or more and 10GQ or less.
  • the capacitive element C of the CR low-pass filter 10e preferably has a value of 10 PF or more and 10 nF or less
  • the resistance element R2 preferably has a value of 10 ⁇ or more and 100 ⁇ or less.
  • capacitor sensor 10 configured as described above The optimal structure and characteristics will be described.
  • a condenser microphone with a height of 1.4 mm, a cylindrical shape and a diameter of 6 mm was manufactured.
  • the conductive case 20 a night stay with a thickness of 0.12 mm was used, and as the insulating portion 21, the sea stay was fused to the conductive case 20. PET film was used.
  • the fixed electrode 30 an electrode obtained by laminating FEP having a thickness of 12.5 ⁇ on a SUS material having a thickness of 0.2 mm and charging it to 280 V was used. Further, as the vibrating membrane holder 52 and the conductive member 53, a 0.3 mm thick SUS material was used.
  • the diaphragm 51 is made of PET film having various thicknesses and deposited with Au having a thickness of 20 nm or Ni having a thickness of 70 nm, and is used as a spacer 40. For this, a PET with a thickness of 38 / zm was used. Each was assembled in a condenser microphone and the sensitivity was measured. As shown in Fig. 8, from the viewpoint of the sensitivity of the capacitor sensor 10, there is an optimum value for the PET film thickness of the diaphragm 51, and when the thickness of the diaphragm 51 is 1 / xm or less, the capacitor sensor The sensitivity was very uneven.
  • the capacitor sensor 10 achieves both high sensitivity and high yield.
  • a condenser microphone with a height of 1.4 mm, a cylindrical shape and a diameter of 6 mni was manufactured.
  • the conductive case 20 a Western board having a thickness of 0.12 mm is used, and as the insulating portion 21, A FEP film fused to a Western-style bed that becomes a conductive case 20 was used.
  • the fixed electrode 30 a material obtained by laminating a FEP having a thickness of 12.5 m on a SUS material having a thickness of 0.2 mm and charging at 280 V was used.
  • a SUS material having a thickness of 0.3 mm was used as the vibrating membrane holder 52 and the conductive member 53.
  • the spacer 40 PP having a thickness of 30 / m was used.
  • the diaphragm 51 is made of a PPS film with a thickness of 2 and Au is deposited with a thickness of 20 nm, and the tension applied to the diaphragm holder 52 is changed in various ways. These were assembled into a condenser microphone mouth phone, and the relationship between the fundamental resonance frequency ⁇ 0 of the diaphragm 51 and the sensitivity was examined.
  • the basic resonance frequency f0 of the vibrating membrane 51 has an optimum value, and in particular, the basic resonant frequency f0 of the vibrating membrane 51 is 1 At OKHz or lower, the sensitivity of the capacitor sensor 10 fluctuates greatly.
  • the fundamental resonance frequency f 0 of the diaphragm 51 is approximately 35 kHz or higher, the capacitor sensor 10 cannot obtain sufficient sensitivity.
  • the capacitor sensor 10 achieves both high sensitivity and high yield.
  • a condenser microphone having a height of 1.4 mm, a cylindrical shape and a diameter of 6 mm was manufactured.
  • the conductive case 20 a night stay having a thickness of 0.12 mm was used, and as the insulating portion 21, resin was applied to the night stay which became the conductive case 20.
  • the constant electrode 30 a stack of FEPs having various thicknesses on a SUS material having a thickness of 0.2 mm was prepared, and each was charged to 280 V.
  • a SUS material having a thickness of 0.3 mm was used as the vibrating membrane holder 52 and the conductive member 53.
  • the vibrating film 51 a film obtained by evaporating Ti having a thickness of 40 nm on a PET film having a thickness of 1.5 m was used. Each was assembled into a condenser microphone and the relationship between the thickness of the FEP film of the fixed electrode 30 and the sensitivity was examined.
  • the capacitor sensor 10 achieves both high sensitivity and high yield.
  • the condenser sensor 10 is a condenser microphone with a height of about 1.5 mm, a cylindrical shape with a diameter of 4 mm, and a condenser with a length of about 1.0 mm, a cylindrical shape with a diameter of 6 mm.
  • a microphone and a microphone were manufactured.
  • the conductive case 20 a night stay with a plate thickness of 0.12 mm is used, and as the insulating portion 21, insulation coating is applied to the night stay that becomes the conductive case 20. This was used.
  • the fixed electrode 30 was prepared by laminating a FEP having a thickness of 12.2 on a SUS material having a thickness of 0.1 mm and charging it to a voltage of 200 V to 300 V. .
  • a SUS material having a thickness of 0.4 mm was used as the vibrating membrane holder 52 and the conductive member 53.
  • the condenser microphone having a height of 1.0 mm, a cylindrical shape, and a diameter of 6 mm was not provided with the conductive member 53.
  • a thickness of 2.5 / zm A PET film having a thickness of 70 nm deposited with Ni was used as the spacer 40.
  • a PET having a thickness of 38 ⁇ was used. Each was assembled in a condenser microphone and the sensitivity was measured.
  • a condenser microphone with a height of 1.5 mm and a cylindrical shape and a diameter of 4 mm has a sensitivity of 48 dB 44 dB, a height of 1.O mm and a shape
  • a condenser microphone having a cylindrical shape and a diameter of 6 mm a high sensitivity of 45 dB to 38 dB was achieved.
  • the frequency characteristics of these condenser microphones showed almost the same values up to 2 OKHz.
  • the fixed electrode 30 is formed by laminating a FEP having a thickness of 12.5 ⁇ on a SUS material having a thickness of 0.1 mm and charging it to a voltage of 200 V to 300 V. Was used.
  • a SUS material having a thickness of 0.4 mm was used as the vibrating membrane holder 52 and the conductive member 53.
  • a PET film having a thickness of 1.5 ⁇ was used in which 70 nm thick Ni was vapor-deposited, and a spacer 40 having a thickness of 3 nm was used. 8 / xm PET was used. Each was assembled in a condenser microphone and the sensitivity was measured.
  • the capacitor sensor 10 is equipped with an elastomer 81 and a conductive elastomer 82 for suppressing vibration, and is attached to a normal microphone of a mobile phone (not shown). Replace and from multiple speakers A hands-free call at a distance of about 30 cm demonstrated that it was possible to adequately hear conversations between multiple persons that could not be heard with a mobile phone equipped with a normal microphone-phone.
  • the elastomer 81 may be rubber
  • the conductive elastomer 82 may be a panel.
  • a fixed electrode 30 with an electret material 31 attached thereto, a spacer 40, and a vibration are provided inside a conductive case 20 with an insulating portion 21 attached.
  • the vibrating membrane holder 52 with the membrane 51 attached thereto, the conductive member 53, and the circuit mounting board 60 are sequentially inserted.
  • the circuit mounting substrate 60 is pressed against a part 2 Ob of the conductive case 20 by curling or force crimping, whereby the fixed electrode 30, the electret material 31, and the spacer 40 are pressed.
  • the vibration film 51, the vibration film holding portion 52, the conductive member 53, and the circuit mounting board 60 are fixed inside the conductive case 20.
  • the capacitor sensor 10 is assembled by bonding the conductive face cloth 70 to the conductive case 20.
  • the circuit board 60 can reduce the distance between the vibrating membrane 51 when the IC circuit is mounted on a bare chip, as compared with the case where the IC circuit is mounted on a package.
  • the height of the capacitor sensor 10 can be reduced. Therefore, as the mounting of the circuit mounting board 60, bare chip mounting of an IC circuit is preferable.
  • the electrode shape of the bare chip of the FET 61 is such that the drain 61a and the source 61b are provided on the back surface, and the gate is provided on the surface not shown.
  • the electrode may be provided with a drain 6 la, a source 61 b and a gate 61 c on the back surface as shown in FIG. 12 (b). good.
  • each electrode is a start pan It can be realized with a structure used for ordinary bare chip mounting, such as a bump, a bump or a solder ball.
  • the drain 61a and the source 61b on the back are mounted on the land on the circuit mounting board 60 by flip chip.
  • the gate on the front surface is connected to the mounting surface of the circuit mounting board 60 by using wire bonding or the like.
  • the bare chip of the FET 61 has the electrode shape shown in Fig. 12 (b)
  • the drain 61a, the source 6lb and the gate 61c are attached to the land on the circuit mounting board 60.
  • the flip-chip mounting can be performed at the same time, and the circuit mounting substrate 60 is manufactured by, for example, performing the bare mounting of the IC circuit as follows.
  • an NCP non-conductive paste
  • a substrate 62 such as a glass epoxy alumina substrate having electrodes 62a formed thereon as shown in FIG. 13 (a).
  • a paste 63 such as an ACP (Aiso-Toro Beacon Dielectric Paste)
  • the substrate 62 is applied from above the paste 63 applied to the substrate 62 as shown in FIG. 13 (c).
  • the bare chip of FET 61 is pre-pressed with high positioning accuracy by heat.
  • an NCF non-conductive film
  • ACF isotropy conductive film
  • the FETs 61 temporarily crimped to the substrate 62 are thermocompressed to the substrate 62 one by one or at a time by a thermocompression bonding device 91 as shown in FIG. 13D.
  • a thermocompression bonding device 91 as shown in FIG. 13D.
  • the FET 61 may be bonded to the substrate 62 using a bare mounting process other than thermocompression bonding, such as ultrasonic bonding.
  • a cream solder 64 is printed on the substrate 62 on which the FET 61 is thermocompressed as shown in FIG. 13 (e), and the substrate 6 2 is printed as shown in FIG. 13 (f).
  • chip components 65 such as capacitive elements, resistive elements, inductive elements, and paristor elements on the board 62 as necessary from the top of the cream solder 64 printed on the As shown in g), the chip component 65 mounted on the substrate 62 is joined to the substrate 62 by reflow.
  • the individual circuit mounting boards 60 are removed from the collective board manufactured as described above to manufacture the circuit mounting boards 60.
  • the collective substrate is in a half-punched state by a push pack or the like, or is separately separated in advance, the positioning accuracy of the bare chip with respect to the substrate 62 is reduced, and the mounting cycle for mounting the bare chip is reduced.
  • the individual circuit mounting board 60 is removed from the collective board manufactured as shown in Fig. 13 (g)
  • the occurrence of dust on the outer periphery of the individual circuit mounting board 60 is suppressed. The yield is improved.
  • the bare chip mounting of the FET 61 on the board 62 should be performed before the mounting of the chip component 65 on the board 62.
  • the mounting of the chip components 65 on the substrate 62 may be performed before the mounting of the bare chip on the substrate 62 of the FET 61.
  • the circuit mounting substrate 60 is a sheet in which a capacitive element, a resistive element, or an inductive element is formed together with a circuit pattern by using a thin film process such as sputtering on a polyimide sheet, instead of the chip component 65.
  • a device may be provided.
  • the element 66 is printed or printed on the substrate 62 in advance.
  • the circuit mounting substrate 60 is desirably manufactured as follows.
  • a paste 63 is applied as shown in FIG. 14 (b) to a substrate 62 on which the element 66 has been formed by printing or a thin film process in advance.
  • the bare chip of the FET 61 is preliminarily pressure-bonded to the substrate 62 from above the paste 63 applied to the substrate 62 with high positioning accuracy by heat.
  • NCF or ACF may be attached to the substrate 62.
  • thermocompression bonding device 91 the punches 61 temporarily bonded to the substrate 62 are heat-bonded to the substrate 62 by a thermocompression bonding device 91, as shown in FIG.
  • the bare chip mounting is completed by crimping.
  • the FET 61 instead of thermocompression bonding the FET 61 to the substrate 62, the FET 61 may be bonded to the substrate 62 using a bare mounting process other than thermocompression bonding, such as ultrasonic bonding.
  • the structure of the circuit mounting substrate 60 is such that the FET 61 and the element 66 are embedded inside as shown in FIG. 15.
  • the structure may be different.
  • the distance between the circuit board 60 and the vibrating membrane 51 is smaller than when the element 61 is mounted on the surface. Since the size can be reduced, the height of the capacitor sensor 10 can be reduced.
  • bare ICs mounted inside the capacitor sensor 10 are not only FETs 61 but also digital or analog audio amplifiers, voice recognition circuits, etc. implemented as ICs, and capacitive elements and resistive elements.
  • a circuit formed in the same IC circuit or a high-frequency circuit as described later It may be a modified one.
  • the capacitor sensor 10 can function as an electret condenser microphone.
  • a configuration in which the electret material 31 is not laminated on any of the electrode 30 and the vibration film 51 may be employed.
  • the capacitor sensor 10 has the fixed electrode 30 and the vibration as shown in FIG.
  • the circuit 10 ⁇ ⁇ shown in FIG. 16 may be mounted on the circuit mounting board 60 with a bare chip.
  • the configuration of the front electret-type capacitor sensor according to the second embodiment will be described. Note that, of the configuration of the front-electret type capacitor sensor according to the present embodiment, the same configuration as the configuration of the capacitor sensor 10 (see FIG. 1) according to the first embodiment will be described. The same reference numerals as those of the configuration of the capacitor sensor 10 are used, and the detailed description is omitted.
  • the front electret-type capacitor sensor 100 is provided on the surface of the conductive case 20 where the sound hole 20 a is formed. Also, an insulating portion 21 is provided in a state of being in contact with the fixed electrode 30. Further, the electrical connection between the conductive case 20 and the fixed electrode 30 is realized by the conductive portion 11 generated by laser welding.
  • the conductive case 20 to which the insulating portion 21 is attached is formed, for example, by drawing a laminated metal sheet to which an insulating resin is fused or applied, into a case shape. Just manufactured. That is, after the conductive case 20 is squeezed into the shape of the case, it is not necessary to remove the insulating portion 21 on the surface side where the sound hole 20a is formed by applying a plastic method or the like. Therefore, the capacitor sensor 100 can be manufactured more easily than the capacitor sensor 100.
  • the circuit mounting substrate 60 is pressed against a part 2 Ob of the conductive case 20 by curling or force crimping, so that the fixed electrode 30, the electret material 31, and the spacer 40 are pressed.
  • the vibrating membrane 51, the vibrating membrane holding unit 52, and the circuit mounting board 60 are fixed inside the conductive case 20.
  • the capacitor sensor 100 is assembled.
  • the capacitor sensor 100 has a height similar to that of the capacitor sensor 10 by providing a conductive member 53 (see FIG. 2) between the vibrating membrane holder 52 and the circuit board 60. Adjustment can be facilitated.
  • the capacitor sensor 100 instead of generating the conductive portion 11 by laser welding, the capacitor sensor 100 generates a conductive portion by, for example, piercing the insulating portion 21 at the time of assembly with a projection provided in advance on the fixed electrode 30.
  • the electrical connection between the conductive case 20 and the fixed electrode 30 can be realized by generating a conductive portion by soldering.
  • Fixed electrode 30 When electrical connection between the conductive case 20 and the fixed electrode 30 is realized by a projection provided in advance, electrical connection between the conductive case 20 and the fixed electrode 30 is realized by performing laser welding. Compared to the case, the capacitor sensor 100 is easily manufactured.
  • a front electret type capacitor sensor according to the third embodiment will be described. Note that among the configurations of the front-electret type capacitor sensor according to the present embodiment, the same configuration as the configuration of the capacitor sensor 10 according to the first embodiment (see FIG. 1) is referred to as a capacitor. The same reference numerals as in the configuration of the sensor 10 are assigned and the detailed description is omitted.
  • the configuration of the front electret-type capacitor sensor 110 according to the present embodiment is similar to that of the insulating portion 21 (see FIG. 1) attached to the conductive case 20. Instead, the configuration is the same as the configuration in which the capacitor sensor 10 is provided with the insulating portion 11 1 independent of the conductive case 20 between the conductive case 20 and the vibration film holding portion 52.
  • the insulating portion 111 is inevitable. Need to be thin. On the other hand, due to the problem of automatic mounting by a machine, the insulating part 111 must have some rigidity.
  • the material of the insulating part 111 AS (acrylonitrile styrene copolymer), ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), PMMA (methyl methacrylate) , POM (Polyacetal), PBT (Polybutylene terephthalate), PP, PS (Polystyrene), PET, PC (Polycarbonate), PPA (Polyphthalamide), PPS, PI (Polyimide), LCP (Liquid Crystal Polymer) etc. are relatively preferred, but strong against insulation
  • composites of these resins and glass and composites of these resins and metals are particularly preferable.
  • the insulating portion 111 is formed of a composite material in which SUS is used as a base material and an insulating material is applied around the SUS as the base material.
  • the number of components of the capacitor sensor 110 is larger than that of the capacitor sensor 10 in which the insulating part 21 is attached to the conductive case 20.
  • the capacitor sensor 110 since the capacitor sensor 110 has a simple structure and can be easily manufactured as compared with the capacitor sensor 10, it is not necessary to attach the insulating part 21 to the conductive case 20. The manufacturing process can be reduced by a good amount, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the circuit mounting board 60 is inserted in order.
  • the circuit mounting substrate 60 is pressed against a part 2 Ob of the conductive case 20 by curling or force crimping, so that the fixed electrode 30, the electret material 31, the spacer 40, The vibrating membrane 51, the vibrating membrane holding unit 52 and the circuit mounting board 60 are fixed inside the conductive case 20.
  • the capacitor sensor 110 is assembled by bonding the conductive face cloth 70 to the conductive case 20.
  • the capacitor sensor 110 has a height similar to that of the capacitor sensor 10 by providing a conductive member 53 (see FIG. 2) between the vibrating membrane holder 52 and the circuit board 60. Can be easily adjusted.
  • the front electret-type capacitor according to the fourth embodiment is used.
  • the configuration of the sensor will be described. Note that, of the configuration of the front-electret type capacitor sensor according to the present embodiment, the same configuration as the configuration of the capacitor sensor 110 according to the third embodiment (see FIG. 18).
  • the same reference numerals as in the configuration of the capacitor sensor 110 denote the same elements, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the front electret-type capacitor sensor 120 has only the size of the fixed electrode 30, the spacer 40, and the insulating portion 111. Only differs from the capacitor sensor 110. Next, a method for manufacturing the capacitor sensor according to the present embodiment will be described.
  • the circuit mounting board 60 is inserted in order.
  • the circuit mounting substrate 60 is pressed against a part 20 b of the conductive case 20 by curling force, so that the fixed electrode 30, the electret material 31, and the spacer 40 are pressed. 0, vibrating membrane 51, vibrating membrane holding section 52 and circuit mounting board 60 are fixed inside conductive case 20.
  • the capacitor sensor 120 is assembled by bonding the conductive face cloth 70 to the conductive case 20.
  • the spacer 40 which is thinner and lighter than the fixed electrode 30, is inserted into the conductive case 20 before the insulating portion 111, so that the spacer When the spacer 40 is inserted into the conductive case 20, the spacer 40 does not catch on the insulating portion 111, and is easily manufactured as compared with the capacitor sensor 110. Can be.
  • the capacitor sensor 110 can reduce the fixed electrode 30 and the spacer 40 as compared with the capacitor sensor 120, so that the The material cost can be reduced as compared with the densa sensor 120.
  • the capacitor sensor 120 is provided with a conductive member 53 (see FIG. 2) between the vibrating membrane holder 52 and the circuit mounting board 60, as in the capacitor sensor 110. The adjustment of the height can be facilitated.
  • the configuration of the front electret type capacitor sensor according to the fifth embodiment will be described. Note that, of the configuration of the front-electret type capacitor sensor according to the present embodiment, the same configuration as the configuration of the capacitor sensor 10 (see FIG. 1) according to the first embodiment is described below. The same reference numerals as those of the configuration of the capacitor sensor 10 are used, and the detailed description is omitted.
  • the configuration of the front electret-type capacitor sensor 130 includes a conductive element disposed between the conductive case 20 and the fixed electrode 30. This is the same as the configuration in which the spacer 13 1 is provided with the capacitor sensor 10.
  • the shape of the sound hole 20 a of the conductive case 20 is also different from that of the capacitor sensor 10. That is, in the capacitor sensor 130, the entire sound hole 30 a of the fixed electrode 30 faces the portion other than the sound hole 20 a of the conductive case 20. In other words, in the capacitor sensor 130, the sound hole 30a of the fixed electrode 30 does not face the sound hole 20a of the conductive case 20 at all.
  • the capacitor sensor 130 has a cylindrical shape
  • the conductive case 20 has a sound hole 20a as shown in FIG.
  • the conductive spacer 13 1 is preferably made of metal from the viewpoint of strength and conductivity.
  • the capacitor sensor 130 is composed of a conductive case 20 and fixed electrodes. Since the distance from the surface of the conductive case 20 where the sound hole 20 a is formed to the fixed electrode 30 is longer than that of the capacitor sensor 10 where 30 is in direct contact with each other, the conductive case 2 It is possible to suppress the external electromagnetic noise of 0 from reaching the diaphragm 51 and affecting the diaphragm 51.
  • the sound hole 30a of the fixed electrode 30 and the sound hole 20a of the conductive case 20 do not face each other.
  • electromagnetic noise outside the conductive case 20 reaches the diaphragm 51. The influence on the vibrating membrane 51 can be suppressed.
  • the capacitor sensor 130 can suppress the electromagnetic noise outside the conductive case 20 from reaching the diaphragm 51 and affecting the diaphragm 51.
  • a non-conductive face cloth that is less expensive than the conductive face cloth 70 can be provided.
  • the fixed electrode 30 provided with the conductive spacer 13 1, the electret material 31, the spacer 40, and the vibration The vibrating membrane holder 52 with the membrane 51 attached thereto and the circuit board 60 are sequentially inserted.
  • the circuit mounting substrate 60 is pressed against a part 2 Ob of the conductive case 20 by curling force, so that the conductive spacer 13 1, the fixed electrode 30, and the electric Tret material 31, spacer 40, vibrating film 51, vibrating film holder 52, and circuit mounting board 60 are fixed inside conductive case 20.
  • the conductive face cloth 70 is bonded to the conductive case 20. Then, the capacitor sensor 130 is assembled.
  • the capacitor sensor 130 has a height similar to that of the capacitor sensor 10 by providing a conductive member 53 (see FIG. 2) between the vibrating membrane holder 52 and the circuit board 60. Can be easily adjusted.
  • the configuration of the front electret type capacitor sensor according to the sixth embodiment will be described. Note that, of the configuration of the front-electret type capacitor sensor according to the present embodiment, the same configuration as the configuration of the capacitor sensor 120 (see FIG. 19) according to the fourth embodiment.
  • the same reference numerals as in the configuration of the capacitor sensor 120 denote the same parts, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the front electret-type capacitor sensor 140 has a configuration in which a conductive space is provided between the conductive case 20 and the fixed electrode 30. This is the same as the configuration in which the capacitor 13 1 is provided in the capacitor sensor 120.
  • the shape of the sound hole 20 a of the conductive case 20 is also different from that of the capacitor sensor 120. That is, in the capacitor sensor 140, the entire sound hole 30 a of the fixed electrode 30 faces the portion other than the sound hole 20 a of the conductive case 20. In other words, in the capacitor sensor 140, the sound hole 30a of the fixed electrode 30 does not face the sound hole 20a of the conductive case 20 at all.
  • the conductive spacer 13 1 is preferably made of metal from the viewpoint of strength and conductivity.
  • the capacitor sensor 140 has a sound hole 20 a of the conductive case 20 compared to the capacitor sensor 120 in which the conductive case 20 and the fixed electrode 30 are in direct contact with each other. Distance from the surface where the Since the separation is long, it is possible to prevent the electromagnetic noise outside the conductive case 20 from reaching the diaphragm 51 and affecting the diaphragm 51.
  • the sound hole 30a of the fixed electrode 30 and the sound hole 20a of the conductive case 20 do not face each other. Electromagnetic noise outside the conductive case 20 reaches the diaphragm 51 compared to the capacitor sensor 120, in which all of 0a faces the sound hole 20a of the conductive case 20 Thus, the influence on the vibration film 51 can be suppressed.
  • the capacitor sensor 140 can suppress the electromagnetic noise outside the conductive case 20 from reaching the diaphragm 51 and affecting the diaphragm 51.
  • a non-conductive face cloth that is less expensive than the conductive face cloth 70 can be provided in place of the conductive face cloth 70.
  • the circuit mounting board 60 is pressed against a part 20 b of the conductive case 20 by curling force, so that the conductive spacer 13 1, the fixed electrode 30, and the electret
  • the mounting member 31, spacer 40, vibrating film 51, vibrating film holder 52 and circuit board 60 are fixed inside the conductive case 20.
  • the capacitor sensor 140 is assembled by bonding the conductive face cloth 70 to the conductive case 20.
  • the capacitor sensor 140 is, like the capacitor sensor 120, By providing a conductive member 53 (see FIG. 2) between the vibrating membrane holder 52 and the circuit mounting board 60, the height can be easily adjusted.
  • a front electret type capacitor sensor according to the seventh embodiment will be described. Note that, of the configuration of the front-electret type capacitor sensor according to the present embodiment, the same configuration as the configuration of the capacitor sensor 10 (see FIG. 1) according to the first embodiment is described. The same reference numerals as in the configuration of the capacitor sensor 10 denote the same components, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the front electret-type capacitor sensor 150 has a pair of openings 23 a and 23 b where the conductive case 20 faces each other. It differs from the capacitor sensor 10 in that the conductive face cloth 70 directly covers the sound hole 30 a of the fixed electrode 30.
  • capacitor sensor 150 is connected to the opposite part 2 of the capacitor sensor 10.
  • the conductive case 20 does not have a portion covering the fixed electrode 30 as in 2b (see FIG. 1), it is possible to suppress the deterioration of the frequency characteristics due to the deformation of the conductive case 20.
  • the circuit board 60 is pressed against a part 2 Ob of the conductive case 20 by curling or force crimping, so that the electret material 31, s
  • the sensor 40, the vibrating membrane 51, the vibrating membrane holder 52, and the circuit board 60 are fixed inside the fixed electrode 30 and the conductive case 20.
  • the capacitor sensor 150 is assembled by joining the conductive face cloth 70 to the fixed electrode 30.
  • the capacitor sensor 150 is similar to the capacitor sensor 10 in that a conductive member 53 (see FIG. 2) is provided between the vibrating membrane holder 52 and the circuit board 60. Thus, the height adjustment can be facilitated. Industrial applicability
  • the capacitor sensor which can suppress deterioration of a frequency characteristic can be provided.

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Description

明 細 書
コンデンサセンサ 技術分野
本発明は、 マイクロホンや振動センサなどと して使用されるコンデン サセンサに関する。 背景技術
従来、 特開 2 0 0 1 - 1 4 5 1 9 6号公報に記載されているよ う に、 導電性カプセルと、 導電性カプセルに収納され周縁に周縁リ ング部が形 成された導電性補強板と、 導電性カプセルに収納され導電性補強板と離 隔して配置された導電性振動膜とを備え、 導電性補強板の周縁リ ング部 が導電性カプセルに係合することによって導電性カプセル及ぴ導電性補 強板の間に間隙が形成されたコンデンサマイクロホンがコンデンサセン サと して知られている。
そして、 従来のコンデンサマイ ク ロホンは、 導電性カプセルのう ち比 較的変形し難い部分に対向した周縁リ ング部のみで導電性補強板が導電 性カプセルに係合することによって、 導電性カプセルの変形が導電性補 強板に伝達することを抑制していた。
また、 従来のコンデンサマイクロホンは、 導電性カプセル及び導電性 補強板の間に形成された間隙において導電性カプセルの変形を積極的に 許容することによつても、 導電性カプセルの変形が導電性補強板に伝達 することを抑制していた。
しかしながら、 上述した従来のコンデンサマイクロホンにおいては、 導電性カプセルの変形を積極的に許容していたので、 導電性カプセルの 変形に伴って導電性カプセル内の空間も変形し、 周波数特性が悪く なる という問題があった。
そこで、 本発明は、 周波数特性の悪化を抑制することができるコンデ ンサセンサを提供することを目的とする。 発明の開示
本発明のコンデンサセンサは、 開口部及ぴ前記開口部に対向した対向 部を有した導電性ケースと、 前記開口部を介して前記導電性ケースの内 部に収納された固定電極と、 前記導電性ケースの内部に収納され前記固 定電極よ り前記開口部側に前記固定電極と離隔して配置された導電性の 振動膜と、 前記導電性ケースの内部に収納され前記振動膜を保持した導 電性の振動膜保持部と、 前記導電性ケースの内部に収納され前記固定電 極及び前記振動膜とそれぞれ前記導電性ケース及び前記振動膜保持部を 介して電気的に接続された回路実装基板と、 前記対向部の変形を抑制す る変形抑制部とを備え、 前記変形抑制部は、 前記導電性ケース及び前記 振動膜の間であって前記振動膜の振動可能な部分の外周よ り内側に配置 された構成を有している。
この構成により、 本発明のコンデンサセンサは、 対向部の変形を抑制 するので、 対向部の変形による周波数特性の悪化を抑制することができ る。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記固定電極及ぴ前記変形抑制 部は、 一体に形成された構成を有している。
この構成により、 本発明のコンデンサセンサは、 固定電極及ぴ変形抑 制部が別部品である場合と比較して、 部品点数を少なくすることができ る。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記振動膜は、 導電性物質が積 層された樹脂フィルムを有した構成を有している。 この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 振動膜が金属のみで. 形成された場合と比較して振動膜を軽量化するこ とができので、 振動膜 が金属のみで形成された場合と比較して感度を向上することができる。 また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記振動膜保持部は、 導電体及 ぴ絶縁体の複合体である構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 振動膜保持部が導電 体のみで形成されている場合と比較して、 導電性ケース及び振動膜の間 の浮遊容量を低下させることができ、 感度を向上することができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記導電性ケース及び前記固定 電極は、 それぞれ音孔が形成され、 前記導電性ケースの前記音孔の総面 積は、 前記固定電極の前記音孔の総面積よ り大き く、 前記固定電極の前 記音孔の総面積は、 前記振動膜の振動可能な部分の総面積の l Z i 0 0
0より大きく 1 1 0より小さい構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 十分な音圧を振動膜 に伝えることができ、 十分な感度を得ることができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記振動膜の厚みは、 よ り大きく 3 /x mより小さい構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 高感度と高歩留ま り を両立することができる。
また、本発明のコンデンサセンサは、前記振動膜の基本共振周波数は、 Ι Ο Κ Η ζ より大きく 3 5 K H z より小さい構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 高感度と高歩留ま り を両立することができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記固定電極に付されたエレク トレッ ト材を備え、 前記エレク トレッ ト材の厚みは、 よ り大き く 2 5 μ mよ り小さい構成を有している。 この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 高感度と高歩留ま り を両立することができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記導電性ケースに取り付けら れて前記導電性ケースと電気的に接続された導電性面布を備え、 前記導 電性ケース及ぴ前記固定電極は、 それぞれ音孔が形成され、 前記導電性 ケースの音孔は、 前記導電性面布によって覆われた構成を有している。 この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 導電性ケースの外部 の電磁ノイズが導電性ケースの音孔を介して導電性ケースの内部に侵入 することを抑制することができるので、 導電性ケースの外部の電磁ノィ ズが振動膜に到達することを抑制することができる。
また、 本発明のコ ンデンサセンサは、 前記導電性面布は、 導電性物質 及び非導電性物質の複合体である構成を有している。
この構成により、 本発明のコンデンサセンサは、 導電性面布が導電性 物質のみで形成されている場合と比較して、 導電性面布の製造を容易化 することができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記導電性ケース及び前記固定 電極の間に配置された導電性スぺーサを備え、 前記導電性ケース及び前 記固定電極は、 それぞれ音孔が形成された構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 導電性ケース及び固 定電極が互いに直接接触している場合と比較して、 導電性ケースの音孔 が形成された面から固定電極までの距離が長いので、 導電性ケースの外 部の電磁ノィズが振動膜に到達することを抑制することができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記固定電極の前記音孔の少な く と も一部は、 前記導電性ケースの前記音孔以外の部分と対向した構成 を有している。
この構成により、 本発明のコンデンサセンサは、 固定電極の音孔の全 部が導電性ケースの音孔と対向している場合と比較して、 導電性ケース の外部の電磁ノイズが振動膜に到達することを抑制することができる。 また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記固定電極は、 前記振動膜と 外周部の形状が異なる構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 固定電極が振動膜と 外周部の形状が同じ場合と比較して、 振動膜の振動可能な部分以外の部 分と固定電極との間の浮遊容量を低下させることができ、 出力電圧を向 上することができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記導電性ケースの前記振動膜 保持部側の面に付された絶縁部を備えた構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 絶縁部が導電性ケー スとは独立している場合と比較して、 部品点数を減らすことができる。 また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記導電性ケース及び前記振動 膜保持部の間に絶縁部を備え、 前記絶縁部は、 前記導電性ケース とは独 立している構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 絶縁部が導電性ケー スに付された場合と比較して、 簡単な構造であるので、 容易に製造され ることができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記絶縁部は、 金属の母材と、 前記母材の表面に施された絶縁材料との複合体である構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 絶縁部が絶縁材料の みによって形成されている場合と比較して、 絶縁部の剛性を向上するこ とができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記振動膜保持部と前記回路実 装基板との間に配置された導電性部材を備え、 前記回路実装基板は、 前 記導電性部材を介して前記振動膜保持部と電気的に接続された構成を有 している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 導電性部材によって 高さの調整を容易化することができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 外部の機器と電気的に接続可能 な端子と、 前記端子に電気的に接続されノイズを除去するノイズ除去部 とを有し、 前記ノイズ除去部は、 前記回路実装基板に実装された構成を 有している。
この構成により、 本発明のコンデンサセンサは、 外部の機器と電気的 に.接続可能な端子を通じて外部から入力されるノイズを除去することが できる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記端子に電気的に接続され前 記回路実装基板に実装されたパリ スタ素子を備えた構成を有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 耐 E S D (静電気放 電） 性を向上することができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記回路実装基板の内部に埋め 込まれた素子を備えた構成を有している。
この構成により、 本発明のコンデンサセンサは、 素子が回路実装基板 上に実装される場合と比較して、 回路実装基板と振動膜との間隔を小さ くすることができるので、 高さを低くすることができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 印刷及び薄膜プロセスの少なく と も一方によって前記回路実装基板上に形成された素子を備えた構成を 有している。
この構成によ り、 本発明のコンデンサセンサは、 素子が半田で回路実 装基板上に実装される場合と比較して、 回路実装基板と振動膜との間隔 を小さくすることができるので、 高さを低くすることができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記回路実装基板上に実装され ,. ,
たベアチップを備えた構成を有している。
この構成により、 本発明のコンデンサセンサは、 チップがパッケージ で回路実装基板上に実装された場合と比較して、 回路実装基板と振動膜 との間隔を小さくすることができるので、高さを低くすることができる。 また、 本発明のコンデンサセンサは、 前記導電性ケースの前記固定電 極側の面に付された絶縁部と、 前記導電性ケース及び前記固定電極の間 を電気的に接続した導通部とを有した構成を有している。
この構成により、 本発明のコンデンサセンサは、 導電性ケースの固定 電極側の面に付された絶縁部が除去されなく ても導電性ケース及び固定 電極が互いに導通されるので、 導電性ケースの固定電極側の面に付され た絶縁部が除去されることによって導電性ケース及ぴ固定電極が互いに 導通される場合と比較して、 容易に製造されることができる。
また、 本発明のコンデンサセンサは、 互いに対向した一対の開口部を 有した導電性ケース と、 前記開口部を介して前記導電性ケースに圧入さ れた固定電極と、 前記導電性ケースの内部に収納され前記固定電極と離 隔して配置された導電性の振動膜と、 前記導電性ケースの内部に収納さ れ前記振動膜を保持した導電性の振動膜保持部と、 前記導電性ケースの 内部に収納され前記固定電極及び前記振動膜とそれぞれ前記導電性ケー ス及ぴ前記振動膜保持部を介して電気的に接続された回路実装基板とを 備えた構成を有している。
この構成により、 本発明のコンデンサセンサは、 導電性ケースの変形 による周波数特性の悪化を抑制することができる。 図面の簡単な説明
本発明に係るコンデンサセンサの特徴及ぴ長所は、以下の図面と共に、 後述される記載から明らかになる。 図 1 は、 本発明の第 1 の実施の形態に係るコンデンサセンサの側面断 面図である。
図 2は、 図 1 に示す例とは異なる例での図 1 に示すコンデンサセンサ の側面断面図である。
図 3 ( a ) は、図 1 に示すコンデンサセンサの回路図であり、図 3 ( b ) は、 図 1 に示すコンデンサセンサの実効容量と、 固定電極及ぴ振動膜の 間の浮遊容量と、 F E T (電界効果トランジスタ） の入力容量との関係 式を示す図である。
図 4 ( a ) 〜 （ f ) は、 図 1 に示すコンデンサセンサの固定電極の平 面図である。
図 5 ( a ) 〜 （ c ) は、 図 4 ( a ) 〜 （ f ) に示す例とは異なる例で の図 1に示すコンデンサセンサの固定電極の平面図である。
図 6 ( a ) は、 図 1 に示すコンデンサセンサの振動膜及び振動膜保持 部の上面図であり、 図 6 ( b ) は、 図 1 に示すコンデンサセンサの振動 膜及び振動膜保持部の下面図である。
図 7は、 図 3 ( a ) に示す例とは異なる例での図 1 に示すコンデンサ センサの回路図である。
図 8は、 図 1に示すコンデンサセンサの実験結果を示す図である。
図 9は、 図 1 に示すコンデンサセンサの図 8に示す実験結果とは異な る実験結果を示す図である。
図 1 0は、 図 1 に示すコンデンサセンサの図 8及ぴ図 9に示す実験結 果とは異なる実験結果を示す図である。
図 1 1 は、 図 1 に示すコンデンサセンサがマイクロホンと して使用さ れるときの図 1に示すコンデンサセンサの正面図である。
図 1 2 ( a ) は、 図 1 に示すコンデンサセンサの回路実装基板に実装 される F E Tの裏面図であり、 図 1 2 ( b ) は、 図 1 2 ( a ) に示す例 とは異なる例での図 1 に示すコンデンサセンサの回路実装基板に実装さ れる F E Tの裏面図である。
図 1 3 ( a ) 〜 （ h ) は、 図 1 に示すコ ンデンサセンサの回路実装基 板の所定の製造工程における側面図である。
図 1 4 ( a ) 〜 （ e ) は、 図 1 3に示す例とは異なる例での図 1 に示 すコンデンサセンサの回路実装基板の所定の製造工程における側面図で ある。
図 1 5は、 図 1 3及ぴ図 1 4に示す例とは異なる例での図 1 に示すコ ンデンサセンサの回路実装基板の側面断面図である。
図 1 6は、 図 3 ( a ) 及ぴ図 7に示す例とは異なる例での図 1 に示す コンデンサセンサの回路図である。
図 1 7は、 本発明の第 2の実施の形態に係るコンデンサセンサの側面 断面図である。
図 1 8は、 本発明の第 3の実施の形態に係るコンデンサセンサの側面 断面図である。
図 1 9は、 本発明の第 4の実施の形態に係るコンデンサセンサの側面 断面図である。
図 2 0は、 本発明の第 5の実施の形態に係るコンデンサセンサの側面 断面図である。
図 2 1 は、 図 2 0に示すコンデンサセンサの導電性ケースの平面図で ある。
図 2 2は、 本発明の第 6の実施の形態に係るコンデンサセンサの側面 断面図である。
図 2 3は、 本発明の第 7の実施の形態に係るコンデンサセンサの側面 断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を用いて説明する。
(第 1の実施の形態）
まず、 第 1の実施の形態に係るフロン トエレク トレツ ト型のコンデン サセンサの構成について説明する。
図 1 に示すよ うに、 本実施の形態に係るフ ロ ン トエレク トレッ ト型の コンデンサセンサ 1 0は、 開口部 2 2 a及ぴ開口部 2 2 a に対向した対 向部 2 2 b を有し音孔 2 0 aが形成された導電性ケース 2 0 と、 導電性 ケース 2 0の内部側の面に付された絶縁部 2 1 と、 導電性ケース 2 0の 内部に導電性ケース 2 0 と接触して配置された固定電極 3 0 と、 固定電 極 3 0の導電性ケース 2 0 との接触面側とは反対側の面上に積層された エ レク トレツ ト材 3 1 と、 導電性ケース 2 0 の内部にエ レク トレツ ト材 3 1 と接触して配置されたスぺーサ 4 0 と、 導電性ケース 2 0 の内部に スぺーサ 4 0 と接触して固定電極 3 0よ り導電性ケース 2 0 の開口部 2 2 a側に配置された振動膜 5 1 と、 導電性ケース 2 0 の内部に配置され て振動膜 5 1 を保持する振動膜保持部 5 2 と、 導電性ケース 2 0 の内部 に振動膜保持部 5 2 と接触して配置されて導電性ケース 2 0 の内部を覆 う回路実装基板 6 0 と、 導電性ケース 2 0 の外部から導電性ケース 2 0 の音孔 2 0 aを覆う導電性面布 7 0 と を備えている。
なお、 コンデンサセンサ 1 0は、 図 2に示すよ うに、 振動膜保持部 5 2及び回路実装基板 6 0の間に導電性部材 5 3を備えることによって、 高さの調整を容易化することができる。 以下においては、 コンデンサセ ンサ 1 0が導電性部材 5 3 を備えている構成によってコンデンサセンサ 1 0について説明する。
こ こで、 導電性ケース 2 0は、 アルミ 、 洋泊、 S U Sなど工業上比較 的安価で耐腐食性が高く、 かつ導電率が高い金属によって形成されてい ることが望ま しい。 なお、 その金属の表面は、 さ らに導通性や防食性を 高める目的で金メ ツキなどがされていても良い。
また、 絶縁部 2 1 は、 加工や整形の容易さと、 コンデンサセンサ 1 0 の感度に無関係な浮遊容量を減少させることの必要性とから、 比較的低 誘電率である樹脂、 又は、 樹脂と金属との複合体によって形成されてい ることが好ま しい。 例えば、 絶縁部 2 1 は、 導電性ケース 2 0に融着さ れ、 又は、 塗布された P E T (ポリエチレンテレフタレー ト）、 P P (ポ リ プロ ピレン）、 P E N (ポリ エチレンナフタ レー ト）、 F E P (ポリ フ ッ化エチレンプロ ピレン） などの樹脂フィルムでも良いし、 エポキシ系 などの接着剤でも良い。 こ こで、 樹脂の誘電率は空隙の誘電率よ り も一 般に大きいので、 導電性ケース 2 0 と振動膜保持部 5 2及び導電性部材 5 3 との電気的、 物理的な接触がなければ、 絶縁部 2 1 は、 様々な厚み や配置をとることができる。 例えば、 絶縁部 2 1 は、 導電性ケース 2 0 の内面に部分的に塗布されることによって、 分散した配置をとつても良 い。 ただし、 絶縁部 2 1 は、 導電性ケース 2 0 と振動膜保持部 5 2及び 導電性部材 5 3 との浮遊容量を小さ くする厚みや配置をとることが好ま しい。
なお、 絶縁部 2 1が付された導電性ケース 2 0は、 例えば、 絶縁部 2 1になる絶縁樹脂が融着され、 又は、 塗布された積層金属シー トをケー ス形状に絞り加工した後、 導電性ケース 2 0の音孔 2 0 aが形成された 面上の絶縁榭脂を、 ブラス ト工法などを適用して除去することで容易に 製造されることができる。
また、 固定電極 3 0は、 音孔 3 0 aが形成されている。 ここで、 導電 性ケース 2 0の音孔 2 0 aの総面積は、 外部からの音圧の反射や共振を 抑制するために固定電極 3 0の音孔 3 0 a よ り も大きいことが望ま しい。 例えば、 コンデンサセンサ 1 0がマイク ロホンと して使用される場合、 固定電極 3 0の音孔 3 0 a の総面積は、 振動膜 5 1のう ち振動膜保持部 5 2によって固定されていない振動可能な部分（以下「可振部」 という。） 5 l aの総面積に対して、 1Z1 0よ り も小さ く 、 1Z 1 000よ り も 大きいことが望ましい。 即ち、 固定電極 3 0の音孔 3 0 a の総面積が振 動膜 5 1 の可振部 5 l aの総面積に対して 1Z 10より大きいとき、 固 定電極 3 0及び振動膜 5 1 の間の実効的な容量が低下するので、 コンデ ンサセンサ 1 0は十分な感度が得られにく い。 また、 固定電極 3 0の音 孔 3 0 a の総面積が振動膜 5 1 の可振部 5 1 a の総面積に対して 1 1 0 0 0よ り も小さいとき、 コンデンサセンサ 1 0は十分な音圧を振動膜 5 1 に伝えることができない。 なお、 コンデンサセンサ 1 0が振動セン サと して使用される場合、 音圧の導入を必要と しないため、 この限り で はない。
また、 固定電極 3 0は、 導電性ケース 2 0の対向部 2 2 bの変形を抑 制する変形抑制部 3 2を振動膜 5 1の可振部 5 1 a の外周 5 1 b よ り 内 側に有している。 したがって、 コンデンサセンサ 1 0は、 対向部 2 2 b の変形による周波数特性の悪化を抑制することができる。 なお、 コンデ ンサセンサ 1 0は、 固定電極 3 0及ぴ変形抑制部 3 2が一体に形成され ているので、 固定電極 3 0及び変形抑制部 3 2が別部品である場合と比 較して、 部品点数を少なくすることができるが、 固定電極 3 0及び変形 抑制部 3 2が別部品である構成であっても良い。
また、 固定電極 3 0は、 S U Sや、 N i メ ツキなどの防食処理を施し た真鍮、 洋泊などの金属によって形成されていることが望ましく 、 その 金属の表面は、 さ らに導通性や防食性を高める 目的で金メ ツキなどがさ れていても良い。 なお、 コンデンサセンサ 1 0は、 固定電極 3 0を導電 性ケース 2 0 と比較して曲げ強度が強い材料によって形成することがで きるので、 薄型化、 小型化における強度安定性を容易に実現する、ことが できる。
また、 エレク ト レッ ト材 3 1 は、 F E Pによって形成されているこ と が望ましく 、 塗布、 又は、 フィルムの熱融着などで固定電極 3 0に接合 されている。 また、 エレク ト レッ ト材 3 1 は、 固定電極 3 0が導電性ケ —ス 2 0の内部に挿入される前に、 予め電子ビーム又はコロナ放電など で着電されることによつて高い着電電位を得ている。
また、 スぺーサ 4 0は、 P E T、 P P、 P P S (ポリ フエ二レンサル フアイ ド）、 P E Nなど絶縁性が高く、 比較的吸湿性が少なく、 また塑性 変形、 応力破壊などがし難く 、 かつ加工性の優れた樹脂によって形成さ れていることが好ましい。
また、 振動膜 5 1 は、 導電性と耐食性を併せ持つ A u、 P t 、 T i な どによって形成されていても良いが、 導電性高分子フィルム、 又は、 P E T、 P P、 P P S、 P E Nなどの絶縁性の樹脂フィルムに導電性物質 である A u、 N i 、 P t 、 T i 、 V、 W、 T aなどを例えば真空蒸着法 ゃスパッタ リ ング法を用いて積層化したものによって形成されている方 が好ましい。 振動膜 5 1 は、 導電性物質が積層された樹脂フィルムによ つて形成されている場合、 金属のみで形成されている場合と比較して軽 量化するこ とができので、 金属のみで形成されている場合と比較してコ ンデンサセンサ 1 0の感度を向上することができる。 なお、 振動膜 5 1 は、 振動膜保持部 5 2 と電気的に導通を持つよ うに配置されている。 例 えば、 振動膜 5 1は、 上述したよ うに絶縁性樹脂フィルム と金属とを多 層化したものによって形成されている場合、 金属蒸着面と振動膜保持部 5 2 とがエポキシ系接着剤などで接合されることによって、 容易に導通 を確保することができる。
また、 振動膜保持部 5 2は、 振動膜 5 1 のテンショ ンを一定に保つ目 的で、 機械的強度が高いことが望ましく 、 特に sus、 洋泊、 真鍮など の金属や、 金属と樹脂などの複合体によって形成されていることが好ま しい。
また、 導電性部材 5 3は、 振動膜保持部 5 2 と同様に、 金属や、 金属 と樹脂などの複合体によつて形成されていることが好ましい。
なお、 導電性ケース 2 0 と、 振動膜保持部 5 2及び導電性部材 5 3 と は、 絶縁部 2 1 の他に空隙が介在するこ とによって、 互いの直接的な導 通が行われないよ うになつている。
また、 回路実装基板 6 0は、 J F E T (接合型電界効果ト ラ ンジス タ） 又は M O S F E T (金属酸化膜半導体電界効果ト ラ ンジスタ） などの図 示していないイ ンピーダンス変換素子や増幅回路が導電性ケース 2 0 の 内部側に配置されており、 導電性部材 5 3側にパターンと して出された イ ンピーダンス変換素子のグー トで導電性部材 5 3 と電気的に接続して おり、 導電性部材 5 3側とは反対側にパターンと して出されたイ ンピー ダンス変換素子のソースで導電性ケース 2 0の一部 2 0 b と電気的に接 続している。 したがって、 固定電極 3 0及ぴ振動膜 5 1の間の容量の変 化に伴う電位の変化は、 インピーダンス変換素子の ドレイン及ぴソース の間の抵抗値の変化と して検出することができる。 なお、 回路実装基板 6 0は、 図示しているよ うにカーリ ングゃ力シメで導電性ケース 2 0の —部 2 0 b に圧接されるこ とによって、 インピーダンス変換素子のソー スで導電性ケース 2 0の一部 2 0 b と電気的に接続することもできるが、 超音波接合や溶接などを用いてインピーダンス変換素子のソースで導電 性ケース 2 0の一部 2 0 と電気的に接続することもできる。
なお、 導電性面布 7 0は、 導電性ケース 2 0の音孔 2 0 aからのダス トの進入を阻止することができるだけではなく、 導電性ケース 2 0の外 部の電磁ノイズが導電性ケース 2 0の音孔 2 0 a を介して導電性ケース 2 0の内部に侵入することを抑制するこ とができるので、 導電性ケース 2 0の外部の電磁ノイズが振動膜 5 1 に到達して振動膜 5 1に影響する ことを抑制することができる。
また、 導電性面布 7 0は、 例えば金属繊維や、 樹脂繊維にカーボンや メ ツキなどを施した複合繊維や、 樹脂繊維と金属繊維との複合体や、 樹 脂繊維中に金属フィ ラーなどを複合させたものによって形成されていて も良い。 更に、 導電性面布 7 0は、 非導電性面布にスパッタリ ングや真 空蒸着、 メ ツキなどを用いて、 導通面を積層させたものによって形成さ れていても良い。 導電性面布 7 0は、 導電性物質及び非導電性物質の複 合体である場合、 導電性物質のみで形成されている場合と比較して容易 に製造されることができる。
なお、 導電性ケース 2 0及び導電性面布 7 0は、 樹脂系接着剤や導電 性がある両面テープなどで互いに接合されることによって容易に導通さ れることができる。 また、 導電性面布 7 0は、 導電性ケース 2 0 との接 合面とは反対側の面にフッ素系化合物を用いた防水処理を施しても良い。
なお、 コンデンサセンサ 1 0は、 図 1及ぴ図 2において断面構造のみ が示されているが、円柱や四角柱などの様々な形状をとることができる。 また、 コンデンサセンサ 1 0は、 例えばインピーダンス変換素子と し て F E Tを用いる場合、 図 3 ( a ) に示すよ うに、 外部の機器と電気的 に接続可能な端子 1 0 a と、 F E T及ぴダイオー ドを集積し回路実装基 板 6 0に実装された I Cチップ 1 O b と、 固定電極 3 0及ぴ振動膜 5 1 で構成されたコンデンサ 1 0 c とを備えた回路を構成する。 そして、 コ ンデンサセンサ 1 0の実効容量 （ C e f f ) と、 固定電極 3 0及び振動 膜 5 1 の間の浮遊容量 （ C s ) と、 F E Tの入力容量 （C i s s ) との 間には、 図 3 ( b ) に示すよ うな関係が成立すると考えられる。 即ち、 コンデンサセンサ 1 0は、 浮遊容量を低下させることで、 出力電圧を向 上させることができる。 例えば、 コンデンサセンサ 1 0が円柱の形状をとつて振動膜 5 1の形 状が円形である場合、 固定電極 3 0は、 図 4に示すよ うな形状をとるこ とによって振動膜 5 1 との間の浮遊容量を低下させることができる。 図 4 ( a ) に示す固定電極 3 0は、 形状が円形であり、 3つの音孔 3 0 a が形成されている。 これに対し、 図 4 ( b ) に示す固定電極 3 0は、 外 周部が削られて削除部 3 0 bが設けられるこ とで振動膜 5 1 と外周部の 形状が異なり、振動膜 5 1の可振部 5 1 a以外の部分（以下、 「非可振部」 という。） 5 1 c (図 1参照） との間の浮遊容量を低下させた構造になつ ている。 この固定電極 3 0の削除部 3 0 bは、 振動膜 5 1 の可振部 5 1 a に対向する面に到達するよ うになつていても良い。 例えば、 図 4 ( c ) に示す固定電極 3 0は、 振動膜 5 1 の可振部 5 1 a に対向する面に削除 部 3 0 bを到達させて削除部 3 0 bの一部を音孔と し、 削除部 3 0 bの 一部を介して導電性ケース 2 0側から振動膜 5 1側に音圧を導入可能に することによって、 中心部の音孔 3 0 a (図 4 ( b ) 参照） を無く した 構造になっている。 なお、 図 4 ( a ) に示す固定電極 3 0の音孔 3 0 a の総面積と、 図 4 ( c ) に示す固定電極 3 0の削除部 3 0 bのう ち導電 性ケース 2 0側から振動膜 5 1側に音圧を導入可锥にしている部分の総 面積とが等しい場合、 図 4 ( c ) に示す固定電極 3 0は、 振動膜 5 1 の 実効的な振動幅が大きい振動膜 5 1 の中心部に対向する位置に存在して いるので、 振動膜 5 1 の中心部に対向する位置に音孔 3 0 aが形成され ている図 4 ( a ) に示す固定電極 3 0 と比較して、 コンデンサセンサ 1 0の感度を向上することができる。 同様に、 固定電極 3 0は、 図 4 ( d ) 〜 （ f ) に示すよ うな構造をとることも好ましい。
また、 コンデンサセンサ 1 0が四角柱の形状をとつて振動膜 5 1の形 状が四角形である場合、 固定電極 3 0は、 図 5に示すよ うな形状をと る ことによって振動膜 5 1 との間の浮遊容量を低下させることができる。 図 5 ( a ) に示す固定電極 3 0は、 形状が四角形であり、 3つの音孔 3 0 aが形成されている。 これに対し、 図 5 ( b ) に示す固定電極 3 0は、 外周部が削られて削除部 3 0 bが設けられることで振動膜 5 1 と外周部 の形状が異なり、 振動膜 5 1 の非可振部 5 1 c との間の浮遊容量を低下 させた構造になっている。 この固定電極 3 0の削除部 3 0 bは、 振動膜 5 1 の可振部 5 1 a に対向する面に到達するよ うになっていても良い。 例えば、 図 5 ( c ) に示す固定電極 3 0は、 振動膜 5 1 の可振部 5 l a に対向する面に削除部 3 0 b を到達させて削除部 3 0 bの一部を音孔と し、 削除部 3 0 b の一部を介して導電性ケース 2 0側から振動膜 5 1側 に音圧を導入可能にすることによって、 中心部の音孔 3 0 a (図 5 ( b ) 参照） を無く した構造になっている。 なお、 図 5 ( a ) に示す固定電極 3 0の音孔 3 0 aの総面積と、 図 5 ( c ) に示す固定電極 3 0の削除部 3 0 b の う ち導電性ケース 2 0側から振動膜 5 1側に音圧を導入可能に している部分の総面積とが等しい場合、 図 5 ( c ) に示す固定電極 3 0 は、 振動膜 5 1の実効的な振動幅が大きい振動膜 5 1 の中心部に対向す る位置に存在しているので、 振動膜 5 1 の中心部に対向する位置に音孔 3 0 aが形成されている図 5 ( a ) に示す固定電極 3 0 と比較して、 コ ンデンサセンサ 1 0の感度を向上することができる。
また、 コンデンサセンサ 1 0が円柱の形状をとつて振動膜 5 1 の形状 が円形である場合、 振動膜保持部 5 2は、 図 6に示すよ う に、 導電体 5 2 a及び絶縁体 5 2 bの複合体とすることで、 導電体のみで形成されて いる場合と比較して、 導電性ケース 2 0 との間の浮遊容量を低下させる ことができ、 コンデンサセンサ 1 0の感度を向上することができる。 こ こで、 図 6に示す振動膜保持部 5 2は、 絶縁樹脂と、 金属との一体成型 品などで容易に実現することができる。 なお、 導電性部材 5 3 も、 振動 膜保持部 5 2 と同様の構造をとつて、 導電性ケース 2 0 との間の浮遊容 量を低下させ、 コンデンサセンサ 1 0の感度を向上することができる。 なお、 図 7に示すよ う に、 F E T、 ダイオー ド、 及ぴ、 F E Tのゲ一 ト上の過剰電荷を放出することによって出力応答性を高める働きをする 髙抵抗 R 1 を集積した I Cチップ 1 0 d と、 容量性素子 C及ぴ抵抗素子 R 2から成り F E Tの ドレイ ン及ぴソースの間に接続されたノイズ除去 部と しての C Rローパスフィルタ 1 0 e とを回路実装基板 6 0が実装す るよ うになっていても良い。
コンデンサセンサ 1 0は、 F E Tの ドレイン及ぴソースの間に接続さ れた C Rローパスフィルタ 1 0 e を備えることによって、 端子 1 0 a を 通じて外部から入力されるノイズを除去することができる。 また、 コン デンサセンサ 1 0は、 F E Tのドレイ ン及ぴソースの間に接続された C Rローパスフィルタ 1 0 e以外にも、 誘導性素子 Lを用いた C R L、 C L又は R L回路や、 1つ以上の容量性素子 Cのみによるパイパス コンデ ンサ回路をノイズ除去部と して備えることによって、 F E Tの ドレイ ン 及ぴソースの間のノイズを除去することができる。 なお、 端子 1 0 a を 通じて外部から入力されるノイズと しては、 例えばコンデンサセンサ 1 0が携帯電話にコンデンサマイクロホンと して用いられるときに、 携帯 電話の電波によって受けるノィズがある。
更に、 コンデンサセンサ 1 0は、 F E Tの ドレイ ン及ぴソースの間に パリスタ素子を備えることによって耐 E S D性を向上することもできる。 なお、 1 じチップ 1 0 01の高抵抗1^ 1 は、 例えば 1 0 0 ΜΩ以上 2 0 以下が好ましく 、 特に 1 G Q以上 1 0 G Q以下が望ましい。 また、 C Rローパスフィルタ 1 0 eの容量性素子 Cは、 1 0 P F以上 1 0 n F 以下が好ましく、 抵抗素子 R 2は、 1 0 Ω以上 1 0 0 0 Ω以下が好ま し い。
以上のよ うに構成されているコンデンサセンサ 1 0の具体的な実施例 について、 最適な構造と特性について説明する。
(実施例 1 )
コンデンサセンサ 1 0 と して、 高さが 1. 4 mm、 形状が円柱で直径 が 6 mmのコンデンサマイ ク ロホンを作製した。 ここで、 導電性ケース 2 0 と しては、板厚が 0. 1 2 mmの洋泊を用い、絶縁部 2 1 と しては、 導電性ケース 2 0になる洋泊に融着された P E Tフィルムを用いた。 ま た、 固定電極 3 0 と しては、 厚みが 0. 2 mmの S U S材に、 厚みが 1 2. 5 μ πιの F E Pを積層し、 2 8 0 Vに着電したものを用いた。また、 振動膜保持部 5 2、 導電性部材 5 3 と しては、 何れも厚みが 0. 3 mm の S U S材を用いた。 また、 振動膜 5 1 と しては、 様々な厚みを持つ P E Tフィルムに厚みが 2 0 n mの A u又は厚みが 7 0 n mの N i を蒸着 したものを用い、 スぺーサ 4 0 と しては、 厚みが 3 8 /z mの P E Tを用 いた。 それぞれコンデンサマイクロホンに組上げ、 感度を測定した。 図 8 に示す結果のよ うに、 コンデンサセンサ 1 0の感度の観点から振 動膜 5 1の P E Tの膜厚には最適値があり、 振動膜 5 1の厚みが 1 /x m 以下においてはコンデンサセンサ 1 0の感度にバラツキが大きかった。
したがって、 振動膜 5 1の厚みが 1 /z mより大きく 3 /x mよ り小さい ときに、 コンデンサセンサ 1 0が高感度と高歩留ま りを両立することが 判明した。
なお、 振動膜 5 1 と して P E Tを用いた場合の他に、 振動膜 5 1 と し て P P S、 P E , P Pなどのフィルムを用いた場合についても調べた が、振動膜 5 1 と して P E Tを用いた場合とほぼ同様の結果が得られた。 (実施例 2 )
コンデンサセンサ 1 0 と して、 高さが 1. 4 mm、 形状が円柱で直径 が 6 mniのコンデンサマイク ロホンを作製した。 こ こで、 導電性ケース 2 0 と しては、板厚が 0. 1 2 mmの洋泊を用い、絶縁部 2 1 と しては、 導電性ケース 2 0になる洋泊に融着された F E Pフ ィルムを用いた。 ま た、 固定電極 3 0 と しては、 厚みが 0. 2 mmの S U S材に、 厚みが 1 2. 5 mの F E Pを積層し、 2 8 0 Vに着電したものを用いた。また、 振動膜保持部 5 2、 導電性部材 5 3 と しては、 何れも厚みが 0. 3 mm の S U S材を用いた。 また、 スぺーサ 4 0 と しては、 厚みが 3 0 / mの P Pを用いた。 また、 振動膜 5 1 と しては、 厚みが 2. の P P S フ ィルムに厚みが 2 0 n mの A uを蒸着したものを用い、 振動膜保持部 5 2への貼り付け張力を様々に変えたものをコンデンサマイク口ホンに 組.上げ、 振動膜 5 1の基本共振周波数 ί 0 と感度との関係を調べた。
図 9に示す結果のよ うに、 コンデンサセンサ 1 0の感度の観点から振 動膜 5 1の基本共振周波数 f 0には最適値があり、 特に振動膜 5 1 の基 本共振周波数 f 0が 1 O K H z以下においてはコンデンサセンサ 1 0の 感度にパラツキが大きく、 振動膜 5 1の基本共振周波数 f 0がほぼ 3 5 KH z以上においてはコンデンサセンサ 1 0は十分な感度が得られなか つた。
したがって、 振動膜 5 1 の基本共振周波数 f 0が 1 O KH z よ り大き く 3 5 KH z より小さいときに、 コンデンサセンサ 1 0が高感度と高歩 留まり を両立することが判明した。
なお、 振動膜 5 1 と して P P Sを用いた場合の他に、 振動膜 5 1 と し て P E T、 P E N, P Pなどのフィルムを用いた場合についても調べた が、振動膜 5 1 と して P P Sを用いた場合とほぼ同様の結果が得られた。 (実施例 3 )
コンデンサセンサ 1 0 と して、 高さが 1 . 4 mm、 形状が円柱で直径 が 6 mmのコンデンサマイクロホンを作製した。 ここで、 導電性ケース 2 0 と しては、板厚が 0. 1 2 mmの洋泊を用い、絶縁部 2 1 と しては、 導電性ケース 2 0になる洋泊に樹脂を塗布したものを用いた。 また、 固 定電極 3 0 と しては、 厚みが 0. 2 mmの S U S材に、 様々な厚みを持 つ F E Pを積層したものを準備し、それぞれ 2 8 0 Vに着電した。また、 振動膜保持部 5 2、 導電性部材 5 3 と しては、 何れも厚みが 0. 3 mm の S U S材を用いた。 また、 振動膜 5 1 と しては、 厚みが 1. 5 mの P E Tフ ィ ルムに厚みが 4 0 n mの T i を蒸着したものを用いた。 それ ぞれコンデンサマイクロホンに組上げ、 固定電極 3 0の F E Pフ ィ ルム の厚みと感度との関係を調べた。
図 1 0に示す結果のよう に、 コンデンサセンサ 1 0の感度の観点から 固定電極 3 0の F E Pの厚みには最適値があり、 特に固定電極 3 0の F E Pの厚みが 以下においてはコンデンサセンサ 1 0の感度にパラ ツキが大きかった。
したがって、 エレク ト レツ ト材 3 1の厚みが 3 mよ り大き く 2 5 μ mよ り小さいときに、 コンデンサセンサ 1 0が高感度と高歩留ま り を両 立することが判明した。
(実施例 4 )
コンデンサセンサ 1 0 と して、 高さが約 1. 5 mm、 形状が円柱で直 径が 4 mmのコンデンサマイクロホンと、 髙さが約 1. O mm、 形状が 円柱で直径が 6 mmのコンデンサマイク 口ホンとを作製した。 ここで、 導電性ケース 2 0 と しては、 板厚 0. 1 2 mmの洋泊を用い、 絶縁部 2 1 と しては、 導電性ケース 2 0になる洋泊に絶縁塗布加工を施したもの を用いた。 また、 固定電極 3 0 と しては、 厚みが 0. 1 mmの S U S材 に厚みが 1 2. の F E Pを積層し、 2 0 0 V〜 3 0 0 Vに着電し たものを用いた。 また、 振動膜保持部 5 2、 導電性部材 5 3 と しては、 何れも厚みが 0. 4 mmの S U S材を用いた。 なお、高さが 1. O mm、 形状が円柱で直径が 6 mmのコンデンサマイクロホンには、 導電性部材 5 3を備えなかった。 また、 振動膜 5 1 と しては、 厚みが 2. 5 /z mの P E Tフィルムに厚みが 7 0 n mの N i を蒸着したものを用い、 スぺー サ 4 0 と しては、 厚みが 3 8 μ πιの P E Tを用いた。 それぞれコンデン サマイクロホンに組上げ、 感度を測定した。
測定の結果、 高さが 1. 5 mm、 形状が円柱で直径が 4 mmのコンデ ンサマイク ロホンでは、 一 4 8 d B 4 4 d B という感度が得られ、 高さが 1. O mm、 形状が円柱で直径が 6 mmのコンデンサマイクロホ ンでは、 _ 4 5 d B〜一 3 8 d B という高感度が達成できた。 また、 こ れらのコンデンサマイクロホンの周波数特性は、 2 O KH zまでほぼ一 様な値を示した。
(実施例 5 )
コンデンサセンサ 1 0 と して、 高さが 1. 5 mm、 形状が円柱で直径 が 6 mmのコンデンサマイクロホンを作製した。 ここで、 導電性ケース
2 0 と しては、板厚が 0. 1 2 mmの洋泊を用い、絶縁部 2 1 と しては、 導電性ケース 2 0になる洋泊に絶縁塗布加工を施したものを用いた。 ま た、固定電極 3 0 と しては、厚みが 0. 1 mmの S U S材に厚みが 1 2. 5 μ πιの F E Pを積層し、 2 0 0 V〜 3 0 0 Vに着電したものを用いた。 また、 振動膜保持部 5 2、 導電性部材 5 3 と しては、 何れも厚みが 0.. 4 mmの S U S材を用いた。 また、 振動膜 5 1 と しては、 厚みが 1. 5 μ πιの P E Tフィルムに厚みが 7 0 n mの N i を蒸着したものを用い、 スぺーサ 4 0 と しては、 厚みが 3 8 /x mの P E Tを用いた。 それぞれコ ンデンサマイクロホンに組上げ、 感度を測定した。
測定の結果、 実施例 5のコンデンサセンサ 1 0では、 — 3 7 d B〜一
3 0 d Bという高感度が得られた。
そして、 このコンデンサセンサ 1 0に、 図 1 1 に示すよ うに振動を抑 制するためのエラス トマ 8 1及ぴ導電性エラス トマ 8 2を装着し、 図示 していない携帯電話の通常のマイクロホンに置き換えて複数の話者から 3 0 c m程度離れたハンズフリー通話を行ったところ、 通常のマイク口 ホンを備えた携帯電話では聞き取れない複数の人間の会話を、 十分に聞 き取ることが可能であるこ とが実証された。 なお、 図 1 1 において、 ェ ラス トマ 8 1 はゴムでも良く、 導電性エラス トマ 8 2 はパネでも良い。 次に、 本実施の形態に係 コンデンサセンサの製造方法について説明 する。
図 2に示すよ う に、 まず、 絶縁部 2 1 を付けた導電性ケース 2 0 の内 部に、 エレク ト レッ ト材 3 1 を付けた固定電極 3 0 、 スぺーサ 4 0、 振 動膜 5 1 を付けた振動膜保持部 5 2、 導電性部材 5 3、 回路実装基板 6 0が順に挿入される。
次いで、 回路実装基板 6 0がカーリ ングや力シメで導電性ケース 2 0 の一部 2 O bに圧接されることによって、 固定電極 3 0、 エレク ト レツ ト材 3 1 、 スぺーサ 4 0、 振動膜 5 1、 振動膜保持部 5 2、 導電性部材 5 3及ぴ回路実装基板 6 0が導電性ケース 2 0の内部に固定される。 最後に、 導電性面布 7 0が導電性ケース 2 0に接合されることによつ て、 コンデンサセンサ 1 0は組み立てられる。
なお、 回路実装基板 6 0は、 I C回路がベアチップで実装されている 場合、 I C回路がパッケージで実装されている場合と比較して、 振動膜 5 1 との間隔を小さ くすることができるので、 コンデンサセンサ 1 0の 高さを低くすることができる。 したがって、 回路実装基板 6 0の実装と しては、 I C回路のベアチップ実装が好ましい。
こ こで、 図 1 2 ( a ) に示すよ うに、 F E T 6 1 のベアチップの電極 形状は、 裏面に ドレイ ン 6 1 a及びソース 6 1 bを設け、 図示していな い表面にゲー トを設けた電極形状であっても良いし、 図 1 2 ( b ) に示 すよ うに、 裏面に ドレイ ン 6 l a 、 ソース 6 1 b及ぴゲー ト 6 1 c を設 けた電極形状であっても良い。 そして、 それぞれの電極はスタツ トパン プ、 メ ツキバンプ又は半田ボールなど、 通常のベアチップ実装に用いら れる構造で実現できる。 また、 F E T 6 1のベアチップは、 図 1 2 ( a ) に示す電極形状であるとき、 裏面の ドレイ ン 6 1 a及ぴソース 6 1 b を 回路実装基板 6 0上のラン ドにフリ ップチップ実装した後、 表面のゲー トを回路実装基板 6 0の実装面にワイヤーボンディ ングなどを用いて接 続する。 また、 F E T 6 1のベアチップは、 図 1 2 ( b ) に示す電極形 状であるとき、 ドレイ ン 6 1 a、 ソース 6 l b及ぴゲー ト 6 1 c を回路 実装基板 6 0上のランドに同時にフリ ップチップ実装することができる, そして、 回路実装基板 6 0は、 例えば次のよ うに I C回路のベアチッ プ実装が行われることによって製造される。
まず、 図 1 3 ( a ) に示すよ うな電極 6 2 aが形成されたガラエポゃ アルミナ基板などの基板 6 2に、 図 1 3 ( b ) に示すよ うに N C P (ノ ンコンダクティブペース ト） や A C P (ァイ ソ トロ ビーコンダクティブ ペース ト） などのペース ト 6 3を塗布した後、 図 1 3 ( c ) に示すよ う に基板 6 2に塗布されたペース ト 6 3の上から基板 6 2に F E T 6 1 の ベアチップを熱によって高い位置決め精度で仮圧着する。 こ こで、 基板 6 2にペース ト 6 3を塗布する代りに、 基板 6 2に N C F (ノ ンコンダ クティブフィ ルム） や A C F (ァイ ソ トロビーコ ンダクティブフィ ルム） を貼り付けても良い。
次に、 基板 6 2に仮圧着された F E T 6 1 を、 図 1 3 ( d ) に示すよ うに、 1個ずつ、 又は、 同時に複数個ずつ基板 6 2に熱圧着装置 9 1 で 熱圧着することによってベアチップ実装を終える。 こ こで、 F E T 6 1 を基板 6 2に熱圧着する代り に、 F E T 6 1 を基板 6 2に超音波接合な どの熱圧着以外のベア実装プロセスを用いて接合しても良い。
次に、 F E T 6 1が熱圧着された基板 6 2に、 図 1 3 ( e ) に示すよ うにク リーム半田 6 4を印刷し、 図 1 3 ( f ) に示すよ うに、 基板 6 2 に印刷されたク リーム半田 6 4の上から容量性素子、 抵抗素子、 誘導性 素子、 パリ スタ素子などのチップ部品 6 5を必要に応じて基板 6 2に実 装した後、 図 1 3 ( g ) に示すよ うに、 基板 6 2に実装したチップ部品 6 5をリ フローによって基板 6 2に接合する。
最後に、 以上のよ うにして製造された集合基板から図 1 3 ( h ) に示 すよ うに個別の回路実装基板 6 0を抜き落とすことによって、 回路実装 基板 6 0を製造する。 ここで、 例えば予め集合基板がプッシュパックな どで半抜き状態にある、 又は予め個別に分離されていると、 ベアチップ の基板 6 2に対する位置決め精度が低下してベアチップ実装の実装タク トが低下する。 また、 図 1 3 ( g ) に示すよ うに製造された集合基板か ら個別の回路実装基板 6 0を抜き落とすことによって、 個別の回路実装 基板 6 0の外周でのダス トの発生が抑制され、 歩留ま りが向上する。 なお、 図 1 3に示す回路実装基板 6 0の製造手順においては、 F E T 6 1 の基板 6 2へのべァチップ実装を、 チップ部品 6 5 の基板 6 2への 実装よ り先に行うよ うになっているが、 チップ部品 6 5の基板 6 2への 実装を、 F E T 6 1 の基板 6 2へのベアチップ実装よ り先に行う よ う に なっていても良い。 また、 回路実装基板 6 0は、 チップ部品 6 5に代え て、 例えばポリイミ ドシー ト上にスパッタ リ ングなど薄膜プロセスを用 いて容量性素子、 抵抗素子又は誘導性素子を回路パターンとともに形成 したシー トデバイスを備えるようになつていても良い。
また、 図 1 4 ( a ) に示すよう に予め基板 6 2に容量性素子、 抵抗素 子又は誘導性素子などの素子 6 6が印刷又は薄膜プロセスによって形成 されている場合、 図 1 3に示す場合と比較して、 回路実装基板 6 0 と振 動膜 5 1 との間隔を小さくすることができるので、 コンデンサセンサ 1 0は高さを低くすることができる。
ここで、 図 1 4 ( a ) に示すよ うに予め基板 6 2に素子 6 6が印刷又 は薄膜プロセスによって形成されている場合、 回路実装基板 6 0は次の よ うに製造されることが望ま しい。
まず、 図 1 4 ( a ) に示すよ うに予め素子 6 6が印刷又は薄膜プロセ スによって形成された基板 6 2に、 図 1 4 ( b ) に示すよ うにペース ト 6 3を塗布した後、 図 1 4 ( c ) に示すよ う に基板 6 2に塗布されたぺ ース ト 6 3の上から基板 6 2 に F E T 6 1のベアチップを熱によって高 い位置決め精度で仮圧着する。 こ こで、 基板 6 2にペース ト 6 3を塗布 する代りに、 基板 6 2に N C Fや A C Fを貼り付けても良い。
次に、 基板 6 2に仮圧着された £丁 6 1 を、 図 1 4 ( d ) に示すよ う に、 1個ずつ、 又は、 同時に複数個ずつ基板 6 2に熱圧着装置 9 1 で 熱圧着することによってベアチップ実装を終える。 こ こで、 F E T 6 1 を基板 6 2に熱圧着する代り に、 F E T 6 1 を基板 6 2に超音波接合な どの熱圧着以外のベア実装プロセスを用いて接合しても良い。
最後に、 以上のよ うにして製造された集合基板から図 1 4 ( e ) に示 すよ うに個別の回路実装基板 6 0を抜き落とすことによって、 回路実装 基板 6 0を製造する。
なお、 回路実装基板 6 0の構造と しては、 図 1 3 ( ) や図 1 4 ( e ) に示す構造以外に、 図 1 5に示すよ うに F E T 6 1や素子 6 6が内部に 埋め込まれた構造であっても良い。 回路実装基板 6 0は、 F E T 6 1や 素子 6 6を内部に埋め込んでいる場合、 £丁 6 1ゃ素子 6 6が表面に 実装される場合と比較して、 振動膜 5 1 との間隔を小さくすることがで きるので、 コンデンサセンサ 1 0の高さを低くすることができる。
また、 コンデンサセンサ 1 0の内部に実装されるベア I Cは、 F E T 6 1のみなちず、 デジタル又はアナログのオーディオアンプ、 音声認識 回路などを I C化して実装したものや、 容量性素子や抵抗素子を同一の I C回路内に形成したものや、 後述するよ うな高周波方式の回路を I C 化したものであっても良い。
なお、 以上においては、 コンデンサセンサ 1 0は、 固定電極 3 0にェ レク ト レツ ト材 3 1が積層されているので、 エレク トレッ トコンデンサ マイ ク ロホンと して機能することができるが、 固定電極 3 0及ぴ振動膜 5 1 の何れにもエレク トレツ ト材 3 1 が積層されていない構成であつて も良い。 コンデンサセンサ 1 0は、 固定電極 3 0及ぴ振動膜 5 1 の何れ にもエレク ト レツ ト材 3 1 が積層されていない場合、 図 1 6に示すよ う に、 固定電極 3 0及ぴ振動膜 5 1 によって形成されるコンデンサの静電 容量と、 コイルの自己イ ンダクタンス L とでの共振特性を利用するこ と によって、 高周波方式によるコンデンサマイクロホンと して機能するこ とができる。 なお、 コンデンサセンサ 1 0は、 図 1 6に示す回路 1 0 ί が回路実装基板 6 0にベアチップ実装されていても良い。
(第 2の実施の形態）
まず、 第 2の実施の形態に係るフロン トエレク トレツ ト型のコンデン サセンサの構成について説明する。 なお、 本実施の形態に係るフロ ン ト エレク トレツ ト型のコンデンサセンサの構成のう ち、 第 1 の実施の形態 に係るコンデンサセンサ 1 0 (図 1参照） の構成と同様な構成について は、 コンデンサセンサ 1 0の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省 略する。
図 1 7 .に示すよ う に、 本実施の形態に係るフロ ン トエレク ト レッ ト型 のコンデンサセンサ 1 0 0は、 導電性ケース 2 0の音孔 2 0 aが形成さ れた面側にも固定電極 3 0に接触する状態で絶縁部 2 1を付している。 また、 導電性ケース 2 0 と固定電極 3 0 との電気的接合は、 レーザ溶 接で生成された導通部 1 1によって実現されている。
なお、 絶縁部 2 1が付された導電性ケース 2 0は、 例えば、 絶縁樹脂 が融着され、 又は、 塗布された積層金属シー トをケース形状に絞り加工 されるだけで製造される。 即ち、 導電性ケース 2 0は、 ケース形状に絞 り加工された後、 音孔 2 0 a が形成された面側の絶縁部 2 1 をプラス ト 工法などを適用して除去する必要が無い。 したがって、 コンデンサセ ン サ 1 0 0は、 コンデンサセンサ 1 0 と比較して容易に製造することがで さる。
次に、 本実施の形態に係るコンデンサセンサの製造方法について説明 する。
まず、 絶縁部 2 1 を付けた導電性ケース 2 0 の内部に、 エ レク ト レ ツ ト材 3 1 を付けた固定電極 3 0、 スぺーサ 4 0、 振動膜 5 1 を付けた振 動膜保持部 5 2、 回路実装基板 6 0が順に挿入される。
次いで、 回路実装基板 6 0がカーリ ングや力シメで導電性ケース 2 0 の一部 2 O bに圧接されることによって、 固定電極 3 0、 エレク ト レツ ト材 3 1、 スぺーサ 4 0、 振動膜 5 1、 振動膜保持部 5 2及び回路実装 基板 6 0が導電性ケース 2 0 の内部に固定される。
最後に、 導電性ケース 2 0 と、 固定電極 3 0 とがレーザ溶接で生成さ れた導通部 1 1 によって接合された後、 導電性面布 7 0が導電性ケース 2 0に接合されることによって、 コンデンサセンサ 1 0 0は組み立てら れる。
なお、 コンデンサセンサ 1 0 0は、 コンデンサセンサ 1 0のよ うに、 振動膜保持部 5 2及び回路実装基板 6 0の間に導電性部材 5 3 (図 2参 照） を設けることによって高さの調整を容易化することができる。
また、 コンデンサセンサ 1 0 0は、 レーザ溶接によって導通部 1 1 を 生成する代りに、 例えば固定電極 3 0に予め設けられた突起で組立て時 に絶縁部 2 1を突き破ることによって導通部を生成したり、 半田付けに よって導通部を生成したりすることによって、 導電性ケース 2 0及び固 定電極 3 0の間の電気的接合を実現することができる。 固定電極 3 0に 予め設けられた突起で導電性ケース 2 0及ぴ固定電極 3 0の電気的接合 を実現する場合、 レーザ溶接を施すことによって導電性ケース 2 0及ぴ 固定電極 3 0の電気的接合を実現する場合と比較して、 コンデンサセン サ 1 0 0は容易に製造される。
(第 3の実施の形態）
まず、 第 3の実施の形態に係るフ ロ ン トエレク ト レツ ト型のコンデン サセンサの構成について説明する。 なお、 本実施の形態に係るフロ ン ト エレク トレッ ト型のコンデンサセンサの構成のうち、 第 1の実施の形態 に係るコンデンサセンサ 1 0 (図 1参照） の構成と同様な構成について は、 コンデンサセンサ 1 0の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省 略する。
図 1 8に示すよ うに、 本実施の形態に係るフロン トエレク ト レツ ト型 のコンデンサセンサ 1 1 0の構成は、 導電性ケース 2 0に付されていた 絶縁部 2 1 (図 1参照） に代えて導電性ケース 2 0 とは独立した絶縁部 1 1 1 を導電性ケース 2 0及び振動膜保持部 5 2の間にコンデンサセン サ 1 0が備えた構成と同様である。
こ こで、 固定電極 3 0及ぴ振動膜 5 1 の面積を大きく して固定電極 3 0 と振動膜 5 1 との静電容量を大き く ために、 絶縁部 1 1 1は、 必然的 に薄くする必要がある。 一方、 機械による自動的な実装上の課題から、 絶縁部 1 1 1 は、 ある程度の剛性をもつ必要がある。 したがって、 絶縁 部 1 1 1の材料と しては、 A S (アク リ ロニ ト リルスチレン共重合体）、 A B S (アク リ ロニ ト リルブタジエンスチレン共重合体）、 P MM A (メ タク リル酸メチル）、 P OM (ポリアセタール）、 P B T (ポリブチレン テレフタ レー ト）、 P P、 P S (ポリ スチレン）、 P E T、 P C (ポリ力 —ボネィ ド）、 P P A (ポリ フタルアミ ド）、 P P S、 P I (ポリイ ミ ド）、 L C P (液晶ポリマー） などが比較的好ま しいが、 絶縁部 1 1 1 に強い 剛性を持たせるためにはこれらの樹脂とガラスとの複合体や、 これらの 樹脂と金属の複合体が特に好ましい。 例えば、 絶縁部 1 1 1 は、 S U S を母材と して、 母材である S U S 周囲に絶縁物の塗布加工などを施し た複合体などによって構成されることが好ましい。
なお、 コンデンサセンサ 1 1 0は、 絶縁部 2 1 が導電性ケース 2 0に 付されたコンデンサセンサ 1 0 と比較して部品点数が増加する。 しかし ながら、コンデンサセンサ 1 1 0は、コンデンサセンサ 1 0 と比較して、 簡単な構造であり、 容易に製造されることができるので、 導電性ケース 2 0に絶縁部 2 1 を付さなく ても良い分だけ製造工程を減少することが でき、 製造コス トを低下させることができる。
次に、 本実施の形態に係るコンデンサセンサの製造方法について説明 する。
まず、 導電性ケース 2 0 の内部に、 絶縁部 1 1 1 、 エ レク ト レッ ト材 3 1 を付けた固定電極 3 0、 スぺーサ 4 0、 振動膜 5 1 を付けた振動膜 保持部 5 2、 回路実装基板 6 0が順に挿入される。
次いで、 回路実装基板 6 0がカーリ ングや力シメで導電性ケース 2 0 の一部 2 O b に圧接されることによって、 固定電極 3 0、 エレク トレツ ト材 3 1、 スぺーサ 4 0、 振動膜 5 1、 振動膜保持部 5 2及ぴ回路実装 基板 6 0が導電性ケース 2 0 の内部に固定される。
最後に、 導電性面布 7 0が導電性ケース 2 0に接合されることによつ て、 コンデンサセンサ 1 1 0は組み立てられる。
なお、 コンデンサセンサ 1 1 0は、 コンデンサセンサ 1 0のよ う に、 振動膜保持部 5 2及び回路実装基板 6 0の間に導電性部材 5 3 (図 2参 照） を設けることによって高さの調整を容易化することができる。
(第 4の実施の形態）
まず、 第 4の実施の形態に係るフ ロ ン トエレク ト レツ ト型のコンデン サセンサの構成について説明する。 なお、 本実施の形態に係るフロ ン ト エレク ト レツ ト型のコンデンサセンサの構成のう ち、 第 3の実施の形態 に係るコンデンサセンサ 1 1 0 (図 1 8参照） の構成と同様な構成につ いては、 コンデンサセンサ 1 1 0の構成と同一の符号を付して詳細な説 明を省略する。
図 1 9に示すよ う に、 本実施の形態に係るフロン トエレク ト レツ ト型 のコンデンサセンサ 1 2 0は、 固定電極 3 0、 スぺーサ 4 0及ぴ絶縁部 1 1 1の大きさだけがコンデンサセンサ 1 1 0 と異なるだけである。 次に、 本実施の形態に係るコンデンサセンサの製造方法について説明 する。
まず、 導電性ケース 2 0の内部に、 エレク ト レッ ト材 3 1 を付けた固 定電極 3 0、 スぺーサ 4 0、 絶縁部 1 1 1 、 振動膜 5 1 を付けた振動膜 保持部 5 2、 回路実装基板 6 0が順に挿入される。
次いで、 回路実装基板 6 0がカーリ ングゃ力シメ で導電性ケース 2 0 の一部 2 0 b に圧接されることによって、 固定電極 3 0、 エレク ト レツ ト材 3 1 、 スぺ一サ 4 0、 振動膜 5 1、 振動膜保持部 5 2及ぴ回路実装 基板 6 0が導電性ケース 2 0の内部に固定される。
最後に、 導電性面布 7 0が導電性ケース 2 0に接合されるこ とによつ て、 コンデンサセンサ 1 2 0は組み立てられる。
コンデンサセンサ 1 2 0は、 固定電極 3 0 と比較して薄くて軽いスぺ ーサ 4 0が絶縁部 1 1 1 よ り先に導電性ケース 2 0 の内部に挿入される ので、 スぺーサ 4 0が導電性ケース 2 0 の内部に挿入されるときにスぺ ーサ 4 0が絶縁部 1 1 1 に引っ掛かるこ とが無く 、 コンデンサセンサ 1 1 0 と比較して容易に製造されることができる。
一方、 コンデンサセンサ 1 1 0は、 コンデンサセンサ 1 2 0 と比較し て固定電極 3 0及ぴスぺーサ 4 0を小さ くすることができるので、 コン デンサセンサ 1 2 0 と比較して材料コス トを下げることができる。
なお、コンデンサセンサ 1 2 0は、コンデンサセンサ 1 1 0のよ う に、 振動膜保持部 5 2及び回路実装基板 6 0の間に導電性部材 5 3 (図 2参 照） を設けることによって高さの調整を容易化することができる。
(第 5の実施の形態）
まず、 第 5の実施の形態に係るフロ ン トエレク ト レツ ト型のコンデン サセンサの構成について説明する。 なお、 本実施の形態に係るフロン ト エレク ト レツ ト型のコンデンサセンサの構成のう ち、 第 1 の実施の形態 に係るコンデンサセンサ 1 0 (図 1参照） の構成と同様な構成について は、 コンデンサセンサ 1 0の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省 略する。
図 2 0に示すよ うに、 本実施の形態に係るフロ ン トエレク ト レツ ト型 のコンデンサセンサ 1 3 0の構成は、 導電性ケース 2 0 と固定電極 3 0 との間に配置された導電性スぺーサ 1 3 1 をコンデンサセンサ 1 0が備 えた構成と同様である。
また、 コンデンサセンサ 1 3 0は、 導電性ケース 2 0の音孔 2 0 a の 形状もコンデンサセンサ 1 0 と異なっている。 即ち、 コンデンサセンサ 1 3 0においては、 固定電極 3 0の音孔 3 0 aの全部が導電性ケース 2 0の音孔 2 0 a以外の部分と対向している。 換言すると、 コンデンサセ ンサ 1 3 0においては、 固定電極 3 0の音孔 3 0 a と、 導電性ケース 2 0の音孔 2 0 a とが全く対向していない。 例えば、 コンデンサセンサ 1 3 0が円柱の形状をとっている場合、 導電性ケース 2 0は、 図 2 1 に示 すよ うに音孔 2 0 aが形成されている。
なお、 導電性スぺーサ 1 3 1は、 強度と導電性の点から金属であるこ とが望ましい。
こ こで、 コンデンサセンサ 1 3 0は、 導電性ケース 2 0及ぴ固定電極 3 0が互いに直接接触しているコンデンサセンサ 1 0 と比較して、 導電 性ケース 2 0の音孔 2 0 aが形成された面から固定電極 3 0までの距離 が長いので、 導電性ケース 2 0の外部の電磁ノイズが振動膜 5 1 に到達 して振動膜 5 1に影響することを抑制することができる。
また、 コンデンサセンサ 1 3 0は、 固定電極 3 0の音孔 3 0 a と、 導 電性ケース 2 0の音孔 2 0 a とが全く対向していないので、 固定電極 3 0の音孔 3 0 aの全部が導電性ケース 2 0の音孔 2 0 a と対向している コンデンサセンサ 1 0 と比較して、 導電性ケース 2 0の外部の電磁ノィ ズが振動膜 5 1に到達して振動膜 5 1 に影響することを抑制することが できる。
以上に説明したよ う に、 コンデンサセンサ 1 3 0は、 導電性ケース 2 0の外部の電磁ノィズが振動膜 5 1 に到達して振動膜 5 1 に影響するこ とを抑制することができるので、 例えば、 導電性面布 7 0に代えて、 導 電性面布 7 0より安価な非導電性面布を備えることができる。
次に、 本実施の形態に係るコンデンサセンサの製造方法について説明 する。
まず、 絶縁部 2 1 を付けた導電性ケース 2 0 の内部に、 導電性スぺー サ 1 3 1 、エ レク ト レツ ト材 3 1 を付けた固定電極 3 0 、スぺーサ 4 0 、 振動膜 5 1 を付けた振動膜保持部 5 2、 回路実装基板 6 0が順に挿入さ れる。
次いで、 回路実装基板 6 0がカーリ ングゃ力シメで導電性ケース 2 0 の一部 2 O b に圧接さ-れるこ とによって、 導電性スぺーサ 1 3 1、 固定 電極 3 0 、 エ レク ト レッ ト材 3 1 、 スぺーサ 4 0、 振動膜 5 1、 振動膜 保持部 5 2及び回路実装基板 6 0が導電性ケース 2 0の内部に固定され る。
最後に、 導電性面布 7 0が導電性ケース 2 0に接合されることによつ て、 コンデンサセンサ 1 3 0は組み立てられる。
なお、 コンデンサセンサ 1 3 0は、 コンデンサセンサ 1 0のよ う に、 振動膜保持部 5 2及び回路実装基板 6 0の間に導電性部材 5 3 (図 2参 照） を設けることによって高さの調整を容易化することができる。
(第 6の実施の形嬅）
まず、 第 6の実施の形態に係るフロントエレク ト レツ ト型のコンデン サセンサの構成について説明する。 なお、 本実施の形態に係るフ ロ ン ト エレク ト レッ ト型のコンデンサセンサの構成のうち、 第 4の実施の形態 に係るコンデンサセンサ 1 2 0 (図 1 9参照） の構成と同様な構成につ いては、 コンデンサセンサ 1 2 0の構成と同一の符号を付して詳細な説 明を省略する。
図 2 2に示すよ うに、 本実施の形態に係るフ ロ ン トエレク ト レツ ト型 のコンデンサセンサ 1 4 0の構成は、 導電性ケース 2 0 と固定電極 3 0 との間に導電性スぺーサ 1 3 1 をコンデンサセンサ 1 2 0が備えた構成 と同様である。
また、 コンデンサセンサ 1 4 0は、 導電性ケース 2 0の音孔 2 0 a の 形状もコンデンサセンサ 1 2 0 と異なっている。 即ち、 コンデンサセン サ 1 4 0においては、 固定電極 3 0の音孔 3 0 aの全部が導電性ケース 2 0の音孔 2 0 a以外の部分と対向している。 換言すると、 コンデンサ センサ 1 4 0においては、 固定電極 3 0の音孔 3 0 a と、 導電性ケース 2 0の音孔 2 0 a とが全く対向していない。
なお、 導電性スぺーサ 1 3 1は、 強度と導電性の点から金属であるこ とが望ましい。
ここで、 コンデンサセンサ 1 4 0は、 導電性ケース 2 0及ぴ固定電極 3 0が互いに直接接触しているコンデンサセンサ 1 2 0 と比較して、 導 電性ケース 2 0の音孔 2 0 a が形成された面から固定電極 3 0までの距 離が長いので、 導電性ケース 2 0の外部の電磁ノイズが振動膜 5 1 に到 達して振動膜 5 1 に影響することを抑制することができる。
また、 コンデンサセンサ 1 4 0は、 固定電極 3 0の音孔 3 0 a と、 導 電性ケース 2 0の音孔 2 0 a とが全く対向していないので、 固定電極 3 0の音孔 3 0 aの全部が導電性ケース 2 0の音孔 2 0 a と対向している コンデンサセンサ 1 2 0 と比較して、 導電性ケース 2 0の外部の電磁ノ ィズが振動膜 5 1 に到達して振動膜 5 1 に影響することを抑制すること ができる。
以上に説明したよ うに、 コンデンサセンサ 1 4 0は、 導電性ケース 2 0の外部の電磁ノイズが振動膜 5 1 に到達して振動膜 5 1 に影響するこ とを抑制することができるので、 例えば、 導電性面布 7 0に代えて、 導 電性面布 7 0より安価な非導電性面布を備えることができる。
次に、 本実施の形態に係るコンデンサセンサの製造方法について説明 する。
まず、 導電性ケース 2 0 の内部に、 導電性スぺーサ 1 3 1 、 エ レク ト レッ ト材 3 1 を付けた固定電極 3 0 、 スぺーサ 4 0、 絶縁部 1 1 1 、 振 動膜 5 1 を付けた振動膜保持部 5 2、 回路実装基板 6 0が順に挿入され る。
次いで、 回路実装基板 6 0がカーリ ングゃ力シメで導電性ケース 2 0 の一部 2 0 bに圧接されることによって、 導電性スぺーサ 1 3 1、 固定 電極 3 0 、 エ レク ト レッ ト材 3 1、 スぺーサ 4 0、 振動膜 5 1 、 振動膜 保持部 5 2及ぴ回路実装基板 6 0が導電性ケース 2 0 の内部に固定され る。
最後に、 導電性面布 7 0が導電性ケース 2 0に接合されることによつ て、 コンデンサセンサ 1 4 0は組み立てられる。
なお、コンデンサセンサ 1 4 0は、コンデンサセンサ 1 2 0のよ う に、 振動膜保持部 5 2及ぴ回路実装基板 6 0 の間に導電性部材 5 3 (図 2参 照） を設けることによって高さの調整を容易化することができる。
(第 7の実施の形態）
まず、 第 7の実施の形態に係るフロ ン トエレク ト レツ ト型のコンデン サセンサの構成について説明する。 なお、 本実施の形鶬に係るフロン ト エレク ト レッ ト型のコンデンサセンサの構成のう ち、 第 1 の実施の形態 に係るコンデンサセンサ 1 0 (図 1参照） の構成と同様な構成について は、 コンデンサセンサ 1 0の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省 略する。
図 2 3に示すよ う に、 本実施の形態に係るフロ ン トエレク トレッ ト型 のコンデンサセンサ 1 5 0は、 導電性ケース 2 0が互いに対向した一対 の開口部 2 3 a及び 2 3 b を有しており 、 導電性面布 7 0が固定電極 3 0の音孔 3 0 a を直接覆っていると ころが、 コンデンサセンサ 1 0 と異 なる。
なお、 コンデンサセンサ 1 5 0は、 コンデンサセンサ 1 0の対向部 2
2 b (図 1参照） のよ うに固定電極 3 0 を覆う部分を導電性ケース 2 0 が有していないので、 導電性ケース 2 0の変形による周波数特性の悪化 を抑制することができる。
次に、 本実施の形態に係るコンデンサセンサの製造方法について説明 する。
まず、 絶縁部 2 1 を付けた導電性ケース 2 0の内部に導電性ケース 2 0の開口部 2 3 a を介して、 エレク トレツ ト材 3 1 を付けた固定電極 3 0が圧入された後、 スぺーサ 4 0、 振動膜 5 1 を付けた振動膜保持部 5 2、 回路実装基板 6 0が順に挿入される。
次いで、 回路実装基板 6 0がカーリ ングや力シメで導電性ケース 2 0 の一部 2 O bに圧接されることによって、 エレク ト レッ ト材 3 1 、 スぺ ーサ 4 0、 振動膜 5 1、 振動膜保持部 5 2及び回路実装基板 6 0が固定 電極 3 0及ぴ導電性ケース 2 0の内部に固定される。
最後に、 導電性面布 7 0が固定電極 3 0に接合されることによって、 コンデンサセンサ 1 5 0は組み立てられる。
なお、 コ ンデンサセンサ 1 5 0 は、 コンデンサセンサ 1 0 のよ う に、 振動膜保持部 5 2及ぴ回路実装基板 6 0の間に導電性部材 5 3 (図 2参 照） を設けることによつて高さの調整を容易化することができる。 産業上の利用の可能性
本発明によれば、 周波数特性の悪化を抑制することができるコンデン サセンサを提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 開口部及び前記開口部に対向した対向部を有した導電性ケース と 、 前記開口部を介して前記導電性ケースの内部に収納された固定電極と、 前記導電性ケースの内部に収納され前記固定電極よ り前記開口部側に前 記固定電極と離隔して配置された導電性の振動膜と、 前記導電性ケース の内部に収納され前記振動膜を保持した導電性の振動膜保持部と、 前記 導電性ケースの内部に収納され前記固定電極及び前記振動膜とそれぞれ 前記導電性ケース及び前記振動膜保持部を介して電気的に接続された回 路実装基板と、 前記対向部の変形を抑制する変形抑制部とを備え、 前記変形抑制部は、 前記導電性ケース及ぴ前記振動膜の間であって前 記振動膜の振動可能な部分の外周よ り内側に配置されたことを特徴とす るコンデンサセンサ。
2 . 前記固定電極及び前記変形抑制部は、 一体に形成されたことを特徴 とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
3 . 前記振動膜は、 導電性物質が積層された樹脂フ ィルムを有したこと を特徴とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
4 . 前記振動膜保持部は、 導電体及び絶縁体の複合体であることを特徴 とする.請求項 1 に記载のコンデンサセンサ。
5 . 前記導電性ケース及び前記固定電極は、 それぞれ音孔が形成され、 前記導電性ケースの前記音孔の総面積は、 前記固定電極の前記音孔の 総面積より大きく、
前記固定電極の前記音孔の総面積は、 前記振動膜の振動可能な部分の 総面積の 1 / 1 0 0 0よ り大きく 1 / 1 0よ り小さいことを特徴とする 請求項 1に記載のコンデンサセンサ。
6. 前記振動膜の厚みは、 Ι μ πιより大きく 3 / mよ り小さいことを特 徴とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
7. 前記振動膜の基本共振周波数は、 1 O KH z より大き く 3 5 K H z より小さいことを特徴とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
8. 前記固定電極に付されたエレク トレッ ト材を備え、
前記エレク ト レツ ト材の厚みは、 よ り大きく 2 よ り小さ いことを特徴とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
9. 前記導電性ケースに取り付けられて前記導電性ケース と電気的に接 続された導電性面布を備え、
前記導電性ケース及び前記固定電極は、 それぞれ音孔が形成され、 - 前記導電性ケースの音孔は、 前記導電性面布によって覆われたことを 特徴とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
1 0. 前記導電性面布は、 導電性物質及び非導電性物質の複合体である ことを特徴とする請求項 9に記載のコンデンサセンサ。
1 1. 前記導電性ケース及び前記固定電極の間に配置された導電性スぺ ーサを備え、
前記導電性ケース及び前記固定電極は、 それぞれ音孔が形成されたこ とを特徴とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
1 2 . 前記固定電極の前記音孔の少なく とも一部は、 前記導電性ケース の前記音孔以外の部分と対向したことを特徴とする請求項 1 1 に記載の コンデンサセンサ。
1 3 . 前記固定電極は、 前記振動膜と外周部の形状が異なることを特徴 とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
1 4 . 前記導電性ケースの前記振動膜保持部側の面に付された絶縁部を 備えたことを特徴とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
1 5 . 前記導電性ケース及び前記振動膜保持部の間に絶縁部を備え、 前記絶縁部は、 前記導電性ケースとは独立していることを特徴とする 請求項 1に記載のコンデンサセンサ。
1 6 . 前記絶縁部は、 金属の母材と、 前記母材の表面に施された絶縁材 料との複合体であることを特徴とする請求項 1 5に記載のコンデンサセ ンサ。
1 7 . 前記振動膜保持部と前記回路実装基板との間に配置された導電性 部材を備え、
前記回路実装基板は、 前記導電性部材を介して前記振動膜保持部と電 気的に接続されたこ とを特徴とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ c
1 8 . 外部の機器と電気的に接続可能な端子と、 前記端子に電気的に接 続されノイズを除去するノイズ除去部とを有し、 前記ノイズ除去部は、 前記回路実装基板に実装されたことを特徴とす る請求項 1に記載のコンデンサセンサ。
1 9 . 前記端子に電気的に接続され前記回路実装基板に実装されたパリ スタ素子を備えたことを特徴とする請求項 1 8に記載のコンデンサセン サ。
2 0 . 前記回路実装基板の内部に埋め込まれた素子を備えたことを特徴 とする請求項 1に記載のコンデンサセンサ。
2 1 . 印刷及び薄膜プロセスの少なく とも一方によって前記回路実装基 板上に形成された素子を備えたことを特徴とする請求項 1 に記載のコン デンサセンサ。
2 2 . 前記回路実装基板上に実装されたベアチップを備えたことを特徴 とする請求項 1に記載のコンデンサセンサ。
2 3 . 前記導電性ケースの前記固定電極側の面に付された絶縁部と、 前 記導電性ケース及び前記固定電極の間を電気的に接続した導通部とを有 したことを特徴とする請求項 1 に記載のコンデンサセンサ。
2 4 . 互いに対向した一対の開口部を有した導電性ケースと、 前記開口 部を介して前記導電性ケースに圧入された固定電極と、 前記導電性ケー スの内部に収納され前記固定電極と離隔して配置された導電性の振動膜 と、 前記導電性ケースの内部に収納され前記振動膜を保持した導電性の 振動膜保持部と、 前記導電性ケースの内部に収納され前記固定電極及び 前記振動膜とそれぞれ前記導電性ケース及び前記振動膜保持部を介して 電気的に接続された回路実装基板とを備えたことを特徴とするコンデン サセンサ。
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