WO2009084321A1 - エレクトレットコンデンサマイクロホン - Google Patents
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Definitions
- heat countermeasure when implementing a reflow mounting process, it is necessary to take a heat countermeasure.
- hot air generated in the reflow mounting process enters the inside of the capsule through a sound hole provided on the top surface of the capsule, or heat from the heated capsule causes internal heat (for example, a diaphragm, an electret layer). ).
- the components housed inside the capsule may be adversely affected by heat.
- the cooling air for cooling the capsule enters the inside of the capsule from the sound hole provided on the top surface of the capsule, the air may adversely affect the components inside the capsule.
- the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is suitable for suction conveyance when performing reflow mounting and the like, and measures against the hot air and cooling air described above that may cause problems in the reflow mounting process.
- an ECM provided with measures against heat transfer from the capsule to the internal components.
- the cap member is provided between the capsule and the capacitor portion, even if the capsule becomes high temperature, the temperature is relaxed by the cap member and is difficult to be transmitted to the capacitor portion. Therefore, it can suppress that the capacitor
- the influence of heat on the electret layer included in the capacitor unit can be suppressed, it is possible to suppress a decrease in the polarization state of the electret layer due to heat.
- the hot air or cooling air during the reflow mounting process passes through the part where the channel is narrowed by the capsule opening and the part where the channel is narrowed by the sound hole of the cap member, and then into the capacitor part. To reach. Therefore, it is possible to prevent the capacitor portion from being damaged by hot air or cooling air during the reflow mounting process. For example, the occurrence of slack in the diaphragm due to hot air and cooling air can be suppressed.
- the second characteristic configuration of the electret condenser microphone according to the present invention is that the sound hole is an arc-shaped slit surrounding the suction portion.
- the sound hole having an opening with a predetermined area can be provided as close as possible to the center of the capsule, so that the sound collecting performance can be improved. Furthermore, by making the sound hole into a slit shape, the opening width is smaller than that of a circular or square sound hole having the same opening area, and hot air, cooling air, dust, water droplets, etc. enter the capsule. It becomes difficult. For this reason, durability and reliability of the electret condenser microphone can be improved.
- the sound hole is formed in the second region protruding outward, the sound wave from the outside can be satisfactorily taken into the capsule from the sound hole.
- a fifth characteristic configuration of the electret condenser microphone according to the present invention is that the sound hole is formed at a boundary between the first region and the second region.
- the ECM 100 is configured by accommodating various components inside a capsule 7 composed of a cylindrical side member 7b and a top member 7a. Inside the capsule 7, a cap member 6, a back electrode plate 5, a spacer ring 4, a diaphragm 3, a gate ring 2, and a substrate 1 are accommodated in this order from the top surface member 7 a side. Then, the end of the side member 7 b of the capsule 7 caulks the substrate 1 into the capsule 7, so that the various components described above are fixed inside the capsule 7.
- the capsule 7 is formed using a conductive member such as metal. In this embodiment, an example in which the capsule 7 has a cylindrical shape will be described. However, the capsule 7 may be formed in a rectangular tube shape.
- the diaphragm 3 includes a diaphragm 3b that vibrates in response to sound waves and a diaphragm ring 3a that holds the periphery of the diaphragm 3b.
- An insulating spacer ring 4 is provided between the back electrode plate 5 and the diaphragm 3.
- the inner wall of the capsule 7 is coated with an insulating material 7c for the purpose of preventing a short circuit with various components to be accommodated.
- the insulating material 7c is preferably a material having high heat resistance such as ceramic.
- the diaphragm 3 is electrically connected to a circuit pattern (not shown) on the substrate 1 through the conductive gate ring 2.
- the fixed electrode 5 b of the back electrode plate 5 is electrically connected to the capsule 7 via the cap member 6, and is electrically connected to the circuit pattern on the substrate 1 via the capsule 7.
- An IC element 9 that is electrically connected to the circuit pattern is provided on the substrate 1.
- the capsule 7 has an opening 8 in its top surface member 7a.
- a plate-like cap member 6 is provided between the above-described capacitor portion C and the top surface member 7 a of the capsule 7.
- a portion of the cap member 6 exposed through the opening 8 is provided with a sound hole 6a for introducing a sound wave into the capacitor portion C.
- FIG. 3 is a view showing a state in which the cap member 6 is accommodated in the capsule 7, and FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of the cap member 6.
- the cap member 6 is composed of a first region 6b in the peripheral portion and a second region 6c formed so that a central portion surrounded by the first region 6b protrudes outward.
- the second region 6c in the central portion of the cap member 6 functions as a suction portion V that can be sucked by a suction-type transport device.
- This suction part V should just be more than the nozzle area of the suction nozzle of a conveying apparatus. Thereby, the contact state of the suction nozzle end surface with respect to the suction part V is stabilized.
- the position of the sound hole 6 a is arranged so as not to overlap the hole 5 c of the back electrode plate 5. Therefore, even if a foreign object enters from the sound hole 6 a, the foreign object is blocked by the back electrode plate 5. That is, foreign matter can be prevented from entering the diaphragm 3 through the hole 5 c of the back electrode plate 5. Further, wind from the outside of the capsule 7 (hot air or cooling air in the reflow mounting process) is not directly applied to the vibrating membrane 3b.
- the configuration of the capacitor unit C can be changed as appropriate.
- the configuration in which the back electrode plate 5 is on the cap member 6 side in the capacitor unit C accommodated in the capsule 7 has been described, but conversely, the diaphragm 3 is the cap member 6. It may be modified to the configuration on the side.
- the back electrode plate 5 includes the electret layer.
- the diaphragm may include the electret layer.
- the suction nozzle of the transport device comes into contact with the position away from the suction portion V, the suction nozzle does not seal the sound hole 6a, and the diaphragm 3 and the back electrode plate 5 inside the capsule 7 are damaged. Can be prevented.
- the present invention can be used for ECM compatible with reflow mounting technology.
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Abstract
Description
しかしながら、従来のECMではリフロー実装工程において問題となり得る上述の熱風及び冷却風やカプセルから内部部品への熱伝達に対する対策が十分ではなかった。
前記カプセルの内部に収容される、振動板と、前記振動板の表面の何れか一方に対向して設置される背極板と、前記振動板若しくは前記背極板に備えたエレクトレット層とで形成されるコンデンサ部、及び、
前記コンデンサ部と前記カプセルの前記天面部材との間に設けられ、前記開口部を通して露出される部分に音孔を有するキャップ部材、を備え、
前記キャップ部材は、吸引式の搬送装置により吸引可能な吸引部を中央部分に有し、前記吸引部の周囲に沿って前記音孔を設けた点にある。
加えて、リフロー実装工程時の熱風や冷却風は、カプセルの開口部によって流路が狭められた部分、及び、キャップ部材の音孔によって流路が狭められた部分を通った後でコンデンサ部に到達する。よって、リフロー実装工程時の熱風や冷却風によってコンデンサ部が損傷を受けないようにできる。例えば、熱風及び冷却風によって振動板に弛みが生じることを抑制できる。
従って、リフロー実装等を行う際の吸引搬送に適し、及び、リフロー実装工程において問題となり得る上述の熱風及び冷却風やカプセルから内部部品への熱伝達に対する対策が施されたエレクトレットコンデンサマイクロホンを提供できる。
更に、音孔をスリット形状とすることで、同じ開口面積を有する円型や角型の音孔に比べて、開口幅が小さくなり、カプセル内へ熱風及び冷却風や粉塵、水滴等が侵入しにくくなる。このため、エレクトレットコンデンサマイクロホンの耐久性や信頼性を向上させることができる。
前記吸引部を前記第2領域に形成した点にある。
更に、搬送装置の吸引ノズルが吸引部から外れた位置に当接した場合でも、吸引ノズルが当該音孔を密封することはなく、カプセル内部の振動板や背極板が損傷するのを防止することができる。
本実施形態では、カプセル7が円筒形状である例について説明するが、カプセル7を角筒形状に形成してもよい。
以上のように構成することで、音波を受けて振動膜3bが振動すると、その振動膜3bの変位がコンデンサ部C(背極板5及び振動板3)の静電容量の変化として上記IC素子9に伝達される。つまり、ECM100において、音波が電気信号に変換される。
また、第2領域6cの中心を吸引することで、ECM100を水平姿勢で搬送する場合には、ちょうど重心の上方位置を保持することとなる。このため、搬送時のECM100の姿勢の変化を抑制しECM100が落下し難くなる。この結果、搬送装置の吸引力を小さく設定することができ、カプセル7の変形を防止したり、小型の搬送装置を適用したりすることが可能となる。
更に、キャップ部材6とカプセル7の内部に備えられているコンデンサ部Cとの間に空間が形成されることで、キャップ部材6が熱せられたとしても、その熱がコンデンサ部Cに伝わり難くなる。
以上の結果、コンデンサ部Cが熱による悪影響を被ることが防止される。具体的には、コンデンサ部Cが備えるエレクトレット層5aに対する熱の影響を抑制できるので、熱によるエレクトレット層5aの分極状態の低下を抑制できる。また、熱風及び冷却風によって振動板3bに弛みが生じることを抑制できる。
<1>
上記コンデンサ部Cの構成は適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、カプセル7に収容されているコンデンサ部Cにおいて、背極板5がキャップ部材6の側にある構成について説明したが、それとは逆に、振動板3がキャップ部材6の側にある構成に改変してもよい。また、上記実施形態では、背極板5がエレクトレット層を備える例について説明したが、振動板がエレクトレット層を備えるように構成してもよい。
上記実施形態では、音孔6aが円弧状のスリット形状である例について説明したが、音孔6aの形状は適宜変更可能である。例えば、複数個の微小な円孔や角孔が円弧状に連続して配設された形態の音孔6aを形成してもよい。このような音孔であっても、円弧状でスリット形状を有する音孔とほぼ同様の機能を発揮する。
また、上述した複数個の微小な円孔や角孔が環状に連続して配設された形態の音孔6aを形成してもよい。或いは、音孔6aの形状を、中心から放射状に広がる円弧状又は曲線状又は直線状又は折れ線状のスリットとしてもよい。
上記実施形態において、音孔の形成位置を変更してもよい。例えば、図6に示すキャップ部材の断面図のように、音孔6aを第1領域と第2領域との境界に形成してもよい。このように、音孔6aがキャップ部材6の上記第1領域6b及び上記第2領域6cに対して所定の角度を有して形成されるため、音孔6aが上記第1領域6b及び上記第2領域6cに備えられる場合に比べて、より一層、熱風及び冷却風や粉塵、水滴等がカプセル7内に侵入しにくい構造となる。この結果、ECM100の耐久性・信頼性をより向上させることができる。
さらに、搬送装置の吸引ノズルが吸引部Vから外れた位置に当接した場合でも、吸引ノズルが音孔6aを密封することはなく、カプセル7の内部の振動板3や背極板5が損傷するのを防止できる。
Claims (5)
- 天面部材に開口部を有する導電性のカプセル、
前記カプセルの内部に収容される、振動板と、前記振動板の表面の何れか一方に対向して設置される背極板と、前記振動板若しくは前記背極板に備えたエレクトレット層とで形成されるコンデンサ部、及び、
前記コンデンサ部と前記カプセルの前記天面部材との間に設けられ、前記開口部を通して露出される部分に音孔を有するキャップ部材、を備え、
前記キャップ部材は、吸引式の搬送装置により吸引可能な吸引部を中央部分に有し、前記吸引部の周囲に沿って前記音孔が設けられているエレクトレットコンデンサマイクロホン。 - 前記音孔は、前記吸引部の周囲を囲む円弧状のスリットである請求項1記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。
- 前記キャップ部材は、周辺部分の第1領域と、当該第1領域に囲まれる中央部分が外側に突出するように形成した第2領域とで構成されており、
前記吸引部が前記第2領域に形成されている請求項1又は2記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。 - 前記第2領域に前記音孔が形成される請求項3記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。
- 前記第1領域と前記第2領域との境界に、前記音孔が形成される請求項3記載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。
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