(57)【要約】      （修正有）【課題】電子機器の防水性を高め、水圧が加わった場合にも電子機器の特性の低下を抑制できる技術を提供する。【解決手段】変換素子部材１において、変換素子２は通気口２２と、防水膜３とを備える。防水膜は、変換素子の外表面２３に対して通気口を塞ぎ、通気口を囲む形状を持つ接合部４１にて接合される。防水膜の非接合部３１は、外表面と重複する領域３２を有している。ここで、重複する領域での防水膜と外表面との離間距離Ｄ１を、防水膜が変形可能な最大変形量Ｘｍｍ以下にする。これにより、防水膜に加わる水圧が大きい場合でも、変形した防水膜が外表面２３と接触するので、防水膜の変形が塑性変形に達することなく弾性変形の範囲内に制限される。また、水圧による防水膜の変形が弾性変形の範囲内に制限されるので、防水膜の永久変形の程度を緩和でき、水圧からの開放後に外表面との接触が続くことを防止できる。【選択図】図１Ｂ
2020184757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気口及び／又は通音口として機能しうる開口を有する変換素子と、防水膜と、を備え、
前記変換素子は、前記開口が形成された外表面を有し、
前記防水膜は、前記変換素子の前記外表面に対して、前記開口を塞ぐように、かつ前記外表面に垂直な方向から見て前記開口を囲む形状を有する接合部にて、接合されており、
前記外表面に垂直な方向から見たときに前記接合部により囲まれた部分として定められる、前記防水膜の非接合部は、当該方向から見て、前記外表面と重複する領域を有し、
前記領域における前記防水膜と前記外表面との間の離間距離Ｄ１が、０．０１ｍｍ以上Ｘｍｍ以下である変換素子部材。
ただし、Ｘは、ＪＩＳ  Ｚ１７０７：１９９７に定められた突き刺し強さ試験の規定に準拠して前記防水膜に対する測定子の押込み試験を実施したときに、前記測定子の押込みによって前記防水膜に生じる反発力が最大となる前記測定子の押込み量である。
【請求項２】
前記離間距離Ｄ１が、前記Ｘｍｍ及び２ｍｍから選ばれるいずれか小さい方の値以下である請求項１に記載の変換素子部材。
【請求項３】
前記離間距離Ｄ１が、前記Ｘｍｍの０．６倍以下である請求項１又は２に記載の変換素子部材。
【請求項４】
前記外表面に垂直な方向から見たときの前記領域における前記接合部と前記開口との間の距離Ｄ２が、前記離間距離Ｄ１に比べて大きい請求項１〜３のいずれかに記載の変換素子部材。
【請求項５】
前記外表面に垂直な方向から見たときの前記領域における前記接合部と前記開口との間の距離Ｄ２が、０．５ｍｍ以上である請求項１〜４のいずれかに記載の変換素子部材。
【請求項６】
前記外表面に垂直な方向から見たときの前記変換素子の前記開口の面積が１．８ｍｍ2以下である請求項１〜５のいずれかに記載の変換素子部材。
【請求項７】
前記防水膜が、ポリテトラフルオロエチレン膜を含む請求項１〜６のいずれかに記載の変換素子部材。
【請求項８】
前記変換素子が、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）である請求項１〜７のいずれかに記載の変換素子部材。
【請求項９】
前記変換素子が、音響変換素子である請求項１〜８のいずれかに記載の変換素子部材。
【請求項１０】
水圧６０ｋＰａ又は８０ｋＰａ、及び水圧印加時間２０分の水圧保持試験後における、周波数１ｋＨｚの音に対する前記防水膜による挿入損失が３．０ｄＢ以下である請求項９に記載の変換素子部材。
【請求項１１】
水圧６０ｋＰａ又は８０ｋＰａ、及び水圧印加時間２０分の水圧保持試験後における、周波数１０ｋＨｚの音に対する前記防水膜による挿入損失が３．０ｄＢ以下である請求項９又は１０に記載の変換素子部材。
【請求項１２】
水圧６０ｋＰａ又は８０ｋＰａ、及び水圧印加時間２０分の水圧保持試験の前後における、周波数１ｋＨｚの音に対する前記防水膜による挿入損失の変化量が２．０ｄＢ以下である請求項９〜１１のいずれかに記載の変換素子部材。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の変換素子部材と、
前記変換素子部材が実装された回路基板と、を備える変換素子モジュール。
【請求項１４】
前記回路基板は、前記変換素子の前記開口との間で音及び／又は気体を伝達可能な流通口を有し、
前記変換素子部材は、前記防水膜が前記流通口の内部に挿入された状態で前記回路基板に固定されている、請求項１１に記載の変換素子モジュール。
【請求項１５】
気体及び／又は音が通過しうる外部流通口が設けられた筐体と、
前記筐体に収容された、請求項１〜１２のいずれかに記載の変換素子部材と、を備え、
前記変換素子部材は、前記筐体の外部から前記開口への前記外部流通口を介した水の侵入が前記防水膜によって妨げられるように、前記筐体内に収容されている電子機器。
【請求項１６】
前記電子機器は、電気信号と音とを変換する音声変換部を備え、
前記音声変換部は、音響変換素子を前記変換素子として備える前記変換素子部材を備え、
前記変換素子部材は、前記外部と前記開口との間の前記外部流通口を介した音の伝達が可能となるように前記筐体内に収容されている請求項１５に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気口及び／又は通音口として機能しうる開口を有する変換素子と、水の侵入を防ぐ防水膜とを備える変換素子部材に関する。また、本発明は、上記変換素子部材を備える変換素子モジュール及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の筐体には、音や気体が通過しうる開口である外部流通口が設けられることがある。例えば、スマートウォッチをはじめとするウェアラブルデバイス、スマートフォン、携帯電話、及びカメラ等の電子機器は音声機能を備えており、その筐体には、音の通過しうる外部流通口が設けられている。また、当該電子機器は、マイクロフォン及びスピーカー等の音響変換素子を備えた音声変換部を筐体の内部に備える。音響変換素子は、電気信号と音とを変換する素子であり、通音口として機能する開口をその外表面に有している。音声変換部は、音声変換部と外部との間の外部流通口を介した音の伝達が可能となるように筐体内に収容されている。また、圧力センサー等の気体センサーを備える電子機器は、気体が通過しうる外部流通口が設けられた筐体を備えており、当該電子機器は、気体の特性と電気信号とを変換する特性変換素子を備えた特性変換部を筐体の内部に備える。上記特性変換素子は、通気口として機能する開口をその外表面に有している。特性変換部は、特性変換部と外部との間の外部流通口を介した気体の流通が可能となるように筐体内に収容されている。一方で、電子回路を一般に有する音声変換部や特性変換部への水の侵入は防がなければならない。このために、従来、水の侵入を防ぐ防水膜が、外部流通口を塞ぐように筐体に取り付けられている。
【０００３】
特許文献１には、防水膜としての使用が可能なポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」と記載する）多孔質膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１６５７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子機器に要求される防水性に関し、従来、機器を容易に拾い上げることができる浅い水中への予期せぬ落下等に対応する一時的な防水性で十分であったが、現在では、例えば、深さ数ｍの水中で一定時間又は繰り返し電子機器が使用された後にも音声機能をはじめとする機器の機能を通常どおりの特性で使用可能にするといった、高いレベルの防水性が要求されることも多い。また、音声機能を備える電子機器にとっては、防水性のみならず、通音特性の確保が重要である。しかし、防水膜に関し、防水性と通音性とはトレードオフの関係にあり、通音性を保持したまま防水膜の防水性を向上させることは容易ではない。特許文献１では、これらの点について考慮されていない。
【０００６】
本発明は、電子機器の防水性を高め、水圧が加わった場合にも電子機器の性能の低下を抑制できる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
通気口及び／又は通音口として機能しうる開口を有する変換素子と、防水膜と、を備え、
前記変換素子は、前記開口が形成された外表面を有し、
前記防水膜は、前記変換素子の前記外表面に対して、前記開口を塞ぐように、かつ前記外表面に垂直な方向から見て前記開口を囲む形状を有する接合部にて、接合されており、
前記外表面に垂直な方向から見たときに前記接合部により囲まれた部分として定められる、前記防水膜の非接合部は、当該方向から見て、前記外表面と重複する領域を有し、
前記領域における前記防水膜と前記外表面との間の離間距離Ｄ１が、０．０１ｍｍ以上Ｘｍｍ以下である変換素子部材、
を提供する。
ただし、Ｘは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ１７０７：１９９７に定められた突き刺し強さ試験の規定に準拠して前記防水膜に対する測定子の押込み試験を実施したときに、前記測定子の押込みによって前記防水膜に生じる反発力が最大となる前記測定子の押込み量である。
【０００８】
別の側面において、本発明は、
上記本発明の変換素子部材と、
前記変換素子部材が実装された回路基板と、を備える変換素子モジュール、
を提供する。
【０００９】
また別の側面において、本発明は、
気体及び／又は音が通過しうる外部流通口が設けられた筐体と、
前記筐体に収容された上記本発明の変換素子部材と、を備え、
前記変換素子部材は、前記筐体の外部から前記開口への前記外部流通口を介した水の侵入が前記防水膜によって妨げられるように、前記筐体内に収容されている電子機器、
を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子機器の防水性を高めることができるとともに、水圧が加わった場合にも電子機器の性能の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の変換素子部材の一例を模式的に示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示す変換素子部材の断面Ｂ−Ｂを示す断面図である。
【図２】図２は、押込み試験により評価可能である、防水膜に対する測定子の押込み量と、測定子の押込みによって防水膜に生じる反発力との関係の一例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の変換素子部材の一例における変換素子の開口と防水膜との近傍を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の変換素子部材の一例における変換素子の開口と防水膜との近傍を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の変換素子部材が備えうる微小機械システム（以下、「ＭＥＭＳ」と記載する）マイクロフォンの一例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の変換素子部材が備えうるＭＥＭＳマイクロフォンの一例を示す断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の変換素子部材を電子機器の筐体に収容した状態の一例を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の変換素子部材を電子機器の筐体に収容した状態の一例を示す断面図である。
【図７】図７は、従来の技術的思想に基づいて変換素子及び防水膜を電子機器の筐体に収容した状態を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の変換素子部材の一例における変換素子の開口と防水膜との近傍を模式的に示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の変換素子部材の一例における変換素子の開口と防水膜との近傍を模式的に示す断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の変換素子モジュールの一例を示す斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の変換素子モジュールの一例を示す平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の電子機器の一例を示す平面図である。
【図１２】図１２は、実施例において実施した、防水膜に対する押込み試験を説明するための図である。
【図１３】図１３は、実施例において実施した、変換素子部材に対する通音特性の評価方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００１３】
［変換素子部材］
本発明の変換素子部材の一例を図１Ａ及び図１Ｂに示す。図１Ｂには、図１Ａに示す断面Ｂ−Ｂが示されている。図１Ａには、変換素子２における防水膜３の配置面の側から見た変換素子部材１が示されている。
【００１４】
変換素子部材１は、変換素子２と防水膜３とを備える。図１Ａ及び図１Ｂの変換素子部材１が備える変換素子２は、音と電気信号とを変換する音響変換素子（音響トランスデューサ）の一種であるＭＥＭＳマイクロフォン２Ａである。ＭＥＭＳマイクロフォン２Ａは、音が通過しうる開口（通音口）２２を有する基板２１を備えている。基板２１における開口２２が形成された表面は、防水膜３が配置されていない状態で外部に露出している。言い換えると、変換素子２は、開口２２が形成された外表面２３を有している。本明細書において、変換素子２の外表面２３とは、防水膜３が配置されていない状態で外部に露出している表面を意味する。防水膜３は、変換素子２の外表面２３に対して、開口２２を塞ぐように、より具体的には、外表面２３における開口２２を塞ぐように接合されている。また、防水膜３は、外表面２３に垂直な方向から見て開口２２を囲む形状を有する当該膜３の接合部４１にて、外表面２３に接合されている。変換素子部材１では、外表面２３に垂直な方向から見たときに接合部４１に囲まれた部分として定められる、防水膜３における非接合部３１は、当該垂直な方向から見て、外表面２３と重複する領域３２を有している。言い換えると、防水膜３における非接合部３１の一部は、外表面２３に垂直な方向から見たときに、開口２２と接合部４１との間に位置している。また、領域３２における防水膜３と外表面２３との離間距離Ｄ１は、０．０１ｍｍ以上Ｘｍｍ以下である。ただし、Ｘは、ＪＩＳ  Ｚ１７０７：１９９７に定められた突き刺し強さ試験の規定に準拠して防水膜３に対する測定子の押込み試験を実施したときに、測定子の押込みによって防水膜３に生じる反発力が最大となる当該防水膜３に対する測定子の押込み量である。Ｘは、弾性変形の範囲内で防水膜３が変形可能な最大変形量に相当する。
【００１５】
変換素子部材１の防水膜３に対して変換素子２の方向に水圧が加わると、防水膜３は非接合部３１において開口２２の方向に変形する。しかし、変換素子部材１では、領域３２における防水膜３と外表面２３との離間距離Ｄ１の上限がＸｍｍ以下に制限されている。したがって、防水膜３に加わる水圧が大きい場合、あるいは防水膜３に対して継続的に水圧が加わる場合においても、変形した防水膜３が外表面２３と接触することによって、防水膜３の変形が塑性変形に達することなく弾性変形の範囲内に制限される。変換素子２が音響変換素子である場合、防水膜３には、音の透過を許容しながら水の侵入を防ぐことが求められる。また、この場合、防水膜３における音が主として透過する部分は非接合部３１である。防水膜３の非接合部３１が水圧からの開放後も外表面２３に接触していると、防水膜３の通音性が低下することで変換素子部材１の通音特性が低下する。また、水圧からの開放後も防水膜３に残る変形（永久変形）は、防水膜３の通音性を低下させ、これにより変換素子部材１の通音特性が低下する。変換素子部材１では、水圧による防水膜３の変形が弾性変形の範囲内に制限されることで、防水膜３における永久変形の程度を緩和でき、また、水圧の印加により防水膜３の非接合部３１が外表面２３に接触した場合においても、水圧からの開放後に当該接触が続くことを防止できる。
【００１６】
ＪＩＳ  Ｚ１７０７：１９９７には食品包装用プラスチックフィルムに対する突刺し強さ試験が規定されており、当該規定に準拠すれば、評価対象である防水膜３に対してその一方の表面から棒状の針（測定子）を一定速度で押込んだときに防水膜に生じる反発力と、防水膜３に対する測定子の押込み量とを評価する押込み試験を実施可能である。上記押込み試験では、測定子の押込みにしたがって防水膜３が変形するが、測定子の押込み量が小さく、防水膜３の変形が弾性変形の範囲内に留まる段階では、防水膜３に生じる反発力は押込み量の増加に伴って増加する。そして、測定子の押込み量がさらに増加し、防水膜３の変形が塑性変形に達すると、防水膜３に生じる反発力は低下する（図２参照。図２には、防水膜３に対する測定子の押込み量と、測定子の押込みによって防水膜３に生じる反発力との関係の一例が示されている）。このため、上記反発力が最大となる測定子の押込み量Ｘが、防水膜３が弾性変形の範囲内で変形可能な最大変形量に相当することになる。ただし、使用する測定子は、防水膜３に押込む一方の端部が半径０．３５ｍｍの半球状である直径０．８ｍｍの円柱状とする。また、防水膜３に対する測定子の押込み速度は１０ｍｍ／分とし、評価は２５±５℃の雰囲気にて実施する。なお、防水膜３に対する突き刺し強さを求めるわけではないため、上記押込み試験において防水膜３を貫通するまで測定子を押込み続ける必要はなく、上記反発力が最大となる測定子の押込み量Ｘが求められた段階において測定子の押込みを停止してもよい。また、上記押込み試験において突き刺し強さの値自体は評価対象ではないことから、必ずしも５つ以上の試験片に対して試験を実施する必要はなく、例えば１つの試験片に対して試験を実施することで押込み量Ｘを求めてもよい。もちろん、複数の試験片に対して試験を実施し、各試験片について得られた上記反発力が最大となる押込み量の平均値を押込み量Ｘとすることも可能である。
【００１７】
また、変換素子部材１では離間距離Ｄ１の下限が０．０１ｍｍ以上に定められており、これにより、水圧が加わっていない状態にある防水膜３の非接合部３１の振動が外表面２３との接触によって妨げられることを防止できる。非接合部３１の振動が妨げられることの防止は、変換素子部材１としての良好な通音特性に寄与する。
【００１８】
近年、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイスに代表されるように、音声機能を備える電子機器の小型化が進んでおり、電子機器の小型化に対応するためには、防水膜の小面積化が余儀なくされる。本発明者らの検討によれば、防水膜３における音が主として透過する部分である非接合部（通音部）３１の面積を縮小させた場合に、変換素子２の開口２２と防水膜３との間の距離が小さいほど、当該面積の縮小による変換素子部材１の通音特性の低下が抑制され、良好な通音特性を確保できる。この観点からは、離間距離Ｄ１は２ｍｍ以下であってもよく、１．５ｍｍ以下、１ｍｍ以下、１ｍｍ未満、さらには０．９ｍｍ以下であってもよい。また、離間距離Ｄ１は、上記Ｘｍｍ及び２ｍｍから選ばれるいずれか小さい方の値以下であってもよく、上記Ｘｍｍ及び１．５ｍｍから選ばれるいずれか小さい方の値以下、上記Ｘｍｍ及び１ｍｍから選ばれるいずれか小さい方の値以下、さらには上記Ｘｍｍ及び０．９ｍｍから選ばれるいずれか小さい方の値以下であってもよい。また、離間距離Ｄ１は、特性の低下をより確実に抑制するために、押込み量Ｘの０．９倍以下、０．８倍以下、０．７倍以下、さらには０．６倍以下であってもよい。
【００１９】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例において防水膜３の形状は、防水膜３の主面に垂直な方向から見て円である。ただし、防水膜３の形状は、変換素子２の開口２２を塞ぐことが可能であり、外表面２３に垂直な方向から見て開口２２を囲む形状を有する接合部４１にて外表面２３に接合可能であり、かつ非接合部３１が上記方向から見て外表面２３と重複する領域３２を有しうる限り、この例に限定されない。防水膜３の形状は、防水膜３の主面に垂直な方向から見て、円（略円を含む）、楕円（略楕円を含む）、長方形及び正方形を含む多角形、並びに不定形であってもよい。多角形の角は丸められていてもよい。
【００２０】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例において防水膜３の接合部４１の形状は、防水膜３の主面に垂直な方向から見て、当該膜３の周縁部に対応する形状であり、より具体的には、リング状である。ただし、接合部４１の形状は、開口２２を塞ぐように防水膜３を外表面２３に接合可能であるとともに、外表面２３に垂直な方向から見て開口２２を囲む形状である限り、この例に限定されない。
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例において防水膜３は、粘着部４によって外表面２３に接合されている。粘着部４は、通常、防水膜３の主面に垂直な方向から見て接合部４１と同じ形状を有する。粘着部４は、例えば、粘着剤及び／又は接着剤により構成される粘着層であってもよいし、両面粘着テープであってもよい。粘着部４が両面粘着テープである場合、防水膜３をより確実に外表面２３に接合でき、変換素子部材１の防水性をさらに高めることができる。なお、外表面２３に対する防水膜３の接合方法は上記例に限定されず、防水膜３は、例えば、熱溶着、超音波溶着等の溶着を利用して外表面２３に接合されていてもよい。
【００２２】
粘着部４を構成しうる両面粘着テープには、公知の両面粘着テープを使用できる。両面粘着テープの基材は、例えば、樹脂のフィルム、不織布又はフォームである。基材に使用できる樹脂は限定されず、例えば、ポリエステル（ＰＥＴ等）、ポリオレフィン（ポリエチレン等）、ポリイミドである。両面粘着テープの粘着剤層には、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の各種の粘着剤を使用できる。防水膜３及び／又は外表面２３への接合力を向上できることから、アクリル系粘着剤を粘着剤層に使用することが好ましい。両面粘着テープは、熱接着テープであってもよい。両面粘着テープは、基材を有さない、基材レスの両面粘着テープであってもよい。
【００２３】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例において防水膜３は、粘着部４を介して外表面２３に接合されている。この場合、粘着部４の厚さによって離間距離Ｄ１を制御できる。なお、粘着部４が両面粘着テープである場合、離間距離Ｄ１のより確実な制御が可能となる。ただし、離間距離Ｄ１を制御する方法はこの例に限定されない。例えば、図３Ａに示すように、スペーサー４２を介して防水膜３が外表面２３に接合されていてもよい。この場合、スペーサー４２の厚さによって離間距離Ｄ１を制御できる。スペーサー４２は、防水膜３の主面に垂直な方向から見て、接合部４１と同じ形状を有していてもよい。外表面２３とスペーサー４２との接合、及びスペーサー４２と防水膜３との接合には、粘着部４又は溶着等を利用できる。図３Ａに示す例では、スペーサー４２と外表面２３とが粘着部４を介して接合されている。また、図３Ｂに示すように、外表面２３から突出した凸部４３を有する基板２１とし、当該凸部４３において防水膜３が外表面２３に接合されていてもよい。この場合、凸部４３の高さによって離間距離Ｄ１を制御できる。凸部４３は、防水膜３の主面に垂直な方向から見て、接合部４１と同じ形状を有していてもよい。凸部４３と防水膜３との接合には、粘着部４又は溶着等を利用できる。なお、上述した各手法を任意に組み合わせてもよい。
【００２４】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例において領域３２の形状は、外表面２３に垂直な方向から見て、接合部４１と開口２２とによって囲まれた形状であり、より具体的には、接合部４１と開口２２との間の間隙の形状であるリング状である。ただし、領域３２の形状は、この例に限定されない。また、図１Ａ及び図１Ｂに示す例において、外表面２３に垂直な方向から見たときの領域３２における接合部４１と開口２２との間の距離Ｄ２は、離間距離Ｄ１に比べて大きい。距離Ｄ２は、離間距離Ｄ１の１．２倍以上、１．４倍以上、１．５倍以上、１．７倍以上、１．９倍以上、さらには２倍以上であってもよい。また、距離Ｄ２は、例えば０．５ｍｍ以上であり、１．０ｍｍ以上、１．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以上、さらには３．０ｍｍ以上であってもよい。これらの場合、水圧により変形した防水膜３に対する上記変形の制限がより確実となる。なお、距離Ｄ２は、開口２２の中心から外表面２３に平行に延びる仮想の直線を当該中心を軸に外表面２３に沿って回転させたときに、当該仮想の直線における領域３２を通過する部分の平均長さ（外表面２３に垂直な方向から見たときの平均長さ）として定めることができる。また、平均長さは、当該仮想の直線における領域３２を通過する部分の最大長さ及び最小長さの合計の１／２と定めることができる。図１Ａ及び図１Ｂに示す例では、リング状である領域３２の外径と内径との差の１／２を距離Ｄ２とすることができる。なお、上記最小長さが、離間距離Ｄ１の１．２倍以上、１．４倍以上、１．５倍以上、１．７倍以上、１．９倍以上、さらには２倍以上であってもよい。また、上記最小長さが、０．５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、１．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以上、さらには３．０ｍｍ以上であってもよい。
【００２５】
外表面２３に垂直な方向から見たときに接合部４１により囲まれた部分として定められる防水膜３の非接合部３１の面積は、例えば１９．６ｍｍ2以下であり、１２．６ｍｍ2以下、７．１ｍｍ2以下、４．９ｍｍ2以下、３．１ｍｍ2以下、さらには１．８ｍｍ2以下であってもよい。なお、外表面２３に垂直な方向から見て非接合部３１の形状が円である場合、上記面積は、円の直径が５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２．５ｍｍ、２ｍｍ及び１．５ｍｍである非接合部３１の面積にそれぞれ対応する。
【００２６】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例において、防水膜３の非接合部３１における外表面２３を含む平面との間の最大距離は離間距離Ｄ１に等しい。この態様は、例えば、凸部及び／又は凹部等を設ける加工を行っていない平板状の防水膜３を、弛み等の変形を与えることなく外表面２３に接合することで達成できる。ただし、防水膜３の非接合部３１における外表面２３を含む平面との間の最大距離は離間距離Ｄ１に等しくなくてもよい。当該最大距離は、離間距離Ｄ１とは独立して、例えば２ｍｍ以下であってもよく、１．５ｍｍ以下、１ｍｍ以下、１ｍｍ未満、さらには０．９ｍｍ以下であってもよい。また、当該最大距離は、離間距離Ｄ１とは独立して、上記Ｘｍｍ及び２ｍｍから選ばれるいずれか小さい方の値以下であってもよく、上記Ｘｍｍ及び１．５ｍｍから選ばれるいずれか小さい方の値以下、上記Ｘｍｍ及び１ｍｍから選ばれるいずれか小さい方の値以下、さらには上記Ｘｍｍ及び０．９ｍｍから選ばれるいずれか小さい方の値以下であってもよい。
【００２７】
防水膜３は、音の透過を許容しつつ水の侵入を防ぐ膜である。公知である各種の防水膜を防水膜３に使用できる。防水膜３は、撥油処理又は撥液処理されていてもよい。
【００２８】
防水膜３は、例えば、ポリエステル（ＰＥＴ等）、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリイミド、ＰＴＦＥ、ポリウレタン、シリコーン等の樹脂により構成される。ただし、防水膜３を構成する樹脂は、上記例に限定されない。防水膜３の材料としては、ＰＴＦＥが好適である。ＰＴＦＥにより構成される膜（ＰＴＦＥ膜）は、質量と強度とのバランスが良好である。防水膜３からは、エラストマー膜が除かれうる。防水膜３がエラストマー膜である場合には、８０超のゴム硬度（上限は、例えば１００）を有するゴム状弾性膜であってもよい。本明細書において、ゴム硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３：２００６に定められた、タイプＡデュロメータにより評価される硬度を意味する。
【００２９】
防水膜３は、多孔質膜であってもよい。ＰＴＦＥ膜は、ＰＴＦＥ粒子を含むペースト押出物又はキャスト膜を延伸して形成した多孔質膜（ＰＴＦＥ多孔質膜）であってもよい。ＰＴＦＥ膜は焼成されていてもよい。
【００３０】
変換素子部材１を取り付けた電子機器がより高い水圧に晒されることが想定される場合、防水膜３は、好ましくは微多孔膜又は無孔膜である。微多孔膜及び無孔膜は、高い耐水圧を有しうるとともに、水圧による変形の程度が小さい。微多孔膜は、ＰＴＦＥにより構成されるＰＴＦＥ微多孔膜であってもよい。無孔膜は、ＰＴＦＥにより構成されるＰＴＦＥ無孔膜であってもよい。
【００３１】
本明細書において微多孔膜は、厚さ方向の通気度が、日本工業規格（以下、「ＪＩＳ」と記載する）Ｌ１０９６：２０１０に定められた通気性測定Ｂ法（ガーレー形法）に準拠して求めた空気透過度（ガーレー通気度）により表して、１０秒／１００ｍＬ以上１万秒／１００ｍＬ以下の膜を意味する。微多孔膜におけるガーレー通気度の下限は２０秒／１００ｍＬ以上であってもよく、３０秒／１００ｍＬ以上、４０秒／１００ｍＬ以上、５０秒／１００ｍＬ以上、さらには７０秒／１００ｍＬ以上であってもよい。微多孔膜におけるガーレー通気度の上限は、５０００秒／１００ｍＬ以下、１０００秒／１００ｍＬ以下、さらには３００秒／１００ｍＬ以下であってもよい。本明細書において無孔膜は、厚さ方向の通気度が、上記ガーレー通気度により表して１万秒／１００ｍＬを超える膜を意味する。多孔質膜の厚さ方向の通気度は、通常、上記ガーレー通気度により表して、１０秒／１００ｍＬ未満である。
【００３２】
なお、防水膜３のサイズが、ガーレー形法における試験片のサイズ（約５０ｍｍ×５０ｍｍ）に満たない場合にも、測定冶具の使用により、ガーレー通気度の評価が可能である。測定冶具の一例は、貫通孔（直径１ｍｍ又は２ｍｍの円形の断面を有する）が中央に設けられた、厚さ２ｍｍ及び直径４７ｍｍのポリカーボネート製円板である。この測定冶具を用いたガーレー通気度の測定は、以下のように実施できる。
【００３３】
測定冶具の貫通孔の開口を覆うように、測定冶具の一方の面に評価対象である防水膜を固定する。固定は、ガーレー通気度の測定中、開口及び評価対象である防水膜の有効試験部（固定した防水膜の主面に垂直な方向から見て開口と重複する部分）のみを空気が通過し、かつ防水膜の有効試験部における空気の通過を固定部分が阻害しないように行う。防水膜の固定には、開口の形状と一致した形状を有する通気口が中心部に打ち抜かれた両面粘着テープを利用できる。両面粘着テープは、通気口の周と開口の周とが一致するように測定冶具と防水膜との間に配置すればよい。次に、防水膜を固定した測定冶具を、防水膜の固定面が測定時の空気流の下流側となるようにガーレー形通気性試験機にセットして、１００ｍＬの空気が防水膜を通過する時間ｔ１を測定する。次に、測定した時間ｔ１を、ＪＩＳ  Ｌ１０９６：２０１０の通気性測定Ｂ法（ガーレー形法）に定められた有効試験面積６４２[ｍｍ2]あたりの値ｔに、式ｔ＝｛（ｔ１）×（防水膜の有効試験部の面積[ｍｍ2］）／６４２［ｍｍ2］｝により換算し、得られた換算値ｔを、防水膜のガーレー通気度とすることができる。上記円板を測定冶具として使用する場合、防水膜の有効試験部の面積は、貫通孔の断面の面積である。なお、上記試験片のサイズを満たす防水膜に対して測定冶具を使用せずに測定したガーレー通気度と、当該防水膜を細片化した後、測定冶具を使用して測定したガーレー通気度とがよく一致する、即ち、測定冶具の使用がガーレー通気度の測定値に実質的に影響しないことが、確認されている。
【００３４】
水中での電子機器の使用又は装着等によって筐体の温度が低下したときに、筐体の内部に結露が生じることがある。結露の発生は、筐体の内部に滞留する水蒸気の量を減らすことで防止できる。防水膜３が無孔膜、例えばＰＴＦＥ無孔膜、である場合、防水膜３を介した筐体の内部への水蒸気の侵入が阻止される。このため、防水膜３として無孔膜を選択することで、筐体の内部に滞留する水蒸気の量を低減でき、筐体の内部における結露の発生を防止できる。
【００３５】
一方、防水膜３を介した筐体の内部への水蒸気の侵入がなくとも、筐体の内部における水蒸気の滞留が避けられない場合がある。例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリカーボネート（ＰＣ）等の吸湿性を有する樹脂によって筐体が構成される場合である。吸湿性を有する樹脂により構成された筐体では、筐体自身が吸収した外部の水蒸気が、筐体内の熱源からの熱によって筐体の内部に放出され、そのまま滞留する傾向にある。この場合、筐体の内部における結露の発生を防止するためには、筐体の内部に滞留した水蒸気を外部に放出可能な防水膜３を選択することが好ましい。選択可能な防水膜３の一例は、微多孔膜、例えばＰＴＦＥ微多孔膜、である。防水膜３が微多孔膜であると、高い防水性が達成されながらも、滞留した水蒸気を防水膜３の適度な通気性によって外部に排出することが可能となり、筐体の内部における結露の発生を防止できる。
【００３６】
ＰＴＦＥ微多孔膜である防水膜３の平均孔径は、例えば、０．０１〜１μｍである。ＰＴＦＥ微多孔膜である防水膜３の気孔率は、例えば、５〜５０％である。ＰＴＦＥ膜の平均孔径は、ＡＳＴＭ（米国試験材料協会）Ｆ３１６−８６に準拠して測定できる。ＰＴＦＥ膜の気孔率は、当該膜の質量、厚さ、面積（主面の面積）及び真密度を下記の式に代入して算出できる。なお、ＰＴＦＥの真密度は２．１８ｇ／ｃｍ3である。
気孔率（％）＝｛１−（質量［ｇ］／（厚さ［ｃｍ］×面積［ｃｍ2］×真密度［２．１８ｇ／ｃｍ3］））｝×１００
【００３７】
防水膜３の厚さは、例えば１〜５０μｍであり、３〜３０μｍ、さらには５〜２０μｍであってもよい。厚さがこれらの範囲にある場合、防水膜３の防水性、及び通音特性等の特性をバランスよく向上できる。
【００３８】
防水膜３の面密度は、例えば１〜３０ｇ／ｍ2であり、１〜２５ｇ／ｍ2であってもよい。面密度は、防水膜３の質量を面積（主面の面積）で除して算出できる。
【００３９】
防水膜３の防水性は、耐水圧（限界耐水圧）により評価できる。防水膜３の耐水圧は、例えば１５ｋＰａ以上である。多孔質膜である防水膜３の耐水圧は、３０ｋＰａ以上、４０ｋＰａ以上、５０ｋＰａ以上、さらには１００ｋＰａ以上であってもよい。多孔質膜である防水膜３の耐水圧の上限は、例えば３００ｋＰａ以下である。微多孔膜である防水膜３の耐水圧は、１００ｋＰａ以上、２００ｋＰａ以上、３００ｋＰａ以上、さらには４００ｋＰａ以上であってもよい。微多孔膜である防水膜３の耐水圧の上限は、例えば２５００ｋＰａ以下である。無孔膜である防水膜３の耐水圧は、４００ｋＰａ以上、７００ｋＰａ以上、１１００ｋＰａ以上、さらには１５００ｋＰａ以上であってもよい。無孔膜である防水膜３の耐水圧の上限は限定されず、例えば２５００ｋＰａ以下である。防水膜３の耐水圧は、測定冶具を使用し、ＪＩＳ  Ｌ１０９２：２００９の耐水度試験Ａ法（低水圧法）又はＢ法（高水圧法）に準拠して、以下のように測定できる。
【００４０】
測定冶具の一例は、直径１ｍｍの貫通孔（円形の断面を有する）が中央に設けられた、直径４７ｍｍの金属製又は樹脂製の円板である。金属は、例えばステンレスである。樹脂は、例えばポリカーボネートである。この円板は、耐水圧を測定する際に加えられる水圧によって変形しない厚さを有する。この測定冶具を用いた耐水圧の測定は、以下のように実施できる。
【００４１】
測定冶具の貫通孔の開口を覆うように、測定冶具の一方の面に評価対象である防水膜を固定する。固定は、耐水圧の測定中、膜の固定部分から水が漏れないように行う。防水膜の固定には、開口の形状と一致した形状を有する通水口が中心部に打ち抜かれた両面粘着テープを利用できる。両面粘着テープは、通水口の周と開口の周とが一致するように測定冶具と防水膜との間に配置すればよい。次に、防水膜を固定した測定冶具を、防水膜の固定面とは反対側の面が測定時の水圧印加面となるように試験装置にセットして、ＪＩＳ  Ｌ１０９２：２００９の耐水度試験Ａ法（低水圧法）又はＢ法（高水圧法）に従って耐水圧を測定する。ただし、耐水圧は、防水膜の膜面の１か所から水が出たときの水圧に基づいて測定する。測定した耐水圧を、防水膜の耐水圧とすることができる。試験装置には、ＪＩＳ  Ｌ１０９２：２００９に例示されている耐水度試験装置と同様の構成を有するとともに、上記測定冶具をセット可能な試験片取付構造を有する装置を使用できる。
【００４２】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例において、防水膜３は単層の膜である。防水膜３は、２以上の膜の積層体であってもよい。防水膜３は、２以上のＰＴＦＥ膜の積層体であってもよい。
【００４３】
防水膜３は着色された膜であってもよい。防水膜３は、例えば、灰色又は黒色に着色されていてもよい。灰色又は黒色の防水膜３は、例えば、膜を構成する材料に灰色又は黒色の着色剤を混合して形成できる。黒色の着色剤は、例えば、カーボンブラックである。なお、ＪＩＳ  Ｚ８７２１：１９９３に定められた「無彩色の明度ＮＶ」により表して１〜４の範囲にある色を「黒色」と、５〜８の範囲にある色を「灰色」と、それぞれ定めることができる。
【００４４】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例において、変換素子部材１が備える変換素子２は音響変換素子であり、より具体的には、マイクロフォンである。ただし、変換素子部材１が備えうる音響変換素子は、マイクロフォンに限定されない。当該音響変換素子はスピーカーであってもよい。ただし、本発明者らの検討によれば、当該音響変換素子がマイクロフォンである場合に、スピーカーである場合に比べて、防水膜３の永久変形による通音特性の低下、及び防水膜３の非接合部３１の面積を縮小させたときの通音特性の低下が著しい。したがって、当該音響変換素子が、マイクロフォンである場合に、本発明による効果は特に有利となる。なお、音響変換素子がマイクロフォン及びスピーカーの双方の機能を有する素子である場合、当該素子はマイクロフォンであるとする。
【００４５】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例の音響変換素子はＭＥＭＳである。ただし、音響変換素子はこの例に限定されず、エレクトレットコンデンサマイクロフォン（ＥＣＭ）等、ＭＥＭＳ以外の各種の素子であってもよい。
【００４６】
ＭＥＭＳマイクロフォン２Ａの一例を図４に示す。図４のＭＥＭＳマイクロフォン２Ａは、基板２１と、基板２１の一方の面における周縁部に接合されたキャップ２４とを備える。基板２１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）又は化合物半導体等から構成される半導体基板である。キャップ２４は、例えば、金属、樹脂、又はこれらの複合材料から構成される。基板２１の外表面には通音口である開口２２が形成されている。基板２１とキャップ２４との間の空間２６における開口２２の近傍には、開口２２を介して伝達された音を機械的な振動に変換するダイヤフラム２５が配置されている。ダイヤフラム２５は、例えば、樹脂から構成される。ダイヤフラム２５は、基板２１の上記一方の面から空間２６に向かって延びる一対の支柱２９Ａ，２９Ｂにより支持されている。支柱２９Ａ，２９Ｂの内部には、ダイヤフラム２５の機械的な振動を電気信号に変換する半導体回路が形成されている。音の伝達によってダイヤフラム２５に生じた機械的な振動は、支柱２９Ａ，２９Ｂに伝達されて電気信号に変換され、変換された電気信号は、コネクタ２７Ａ、プリアンプ２８、貫通電極２７Ｂ及び端子２７Ｃを含む電気的な経路を経て、ＭＥＭＳマイクロフォン２Ａの外部に出力される。
【００４７】
図４に示すＭＥＭＳマイクロフォン２Ａは、開口２２と端子２７Ｃとが当該素子の同じ面（図４の例においては、基板２１の外表面２３）に形成された、いわゆる「下音孔型」と称される素子である。ＭＥＭＳマイクロフォン２Ａは、開口２２と端子２７Ｃとが当該素子の一方の面と、当該面とは反対側の他方の面との各々に配置された、いわゆる「上音孔型」と称される素子であってもよい。上音孔型であるＭＥＭＳマイクロフォン２Ｂの一例を図５に示す。図５のＭＥＭＳマイクロフォン２Ｂは、開口２２が基板２１ではなく、キャップ２４に形成されている以外は、図４のＭＥＭＳマイクロフォン２Ａと同じ構成を有する。図５のＭＥＭＳマイクロフォン２Ｂでは、キャップ２４の外部への露出面が上述した外表面２３である。
【００４８】
ＭＥＭＳマイクロフォン２Ａ，２Ｂは、半導体加工技術、薄膜形成技術等により構成される公知のＭＥＭＳ技術により形成できる。
【００４９】
変換素子部材１が備えうる音響変換素子の構成は、上記例に限定されない。音響変換素子は、開口２２が形成された外表面２３を有する限り、任意の構成を有することができる。また、音響変換素子には、公知の素子を使用可能である。
【００５０】
図１Ａ及び図１Ｂに示す例において、外表面２３に垂直な方向から見た開口２２の開口の形状は円である。ただし、開口２２の開口の形状はこの例に限定されず、外表面２３に垂直な方向から見て、円（略円を含む）、楕円（略楕円を含む）、正方形及び長方形を含む多角形、並びに不定形であってもよい。
【００５１】
外表面２３に垂直な方向から見たときの開口２２の面積は、例えば１２．６ｍｍ2以下であり、７．１ｍｍ2以下、４．９ｍｍ2以下、３．１ｍｍ2以下、さらには１．８ｍｍ2以下であってもよい。なお、外表面２３に垂直な方向から見て開口２２の形状が円である場合、上記面積は、円の直径が４ｍｍ、３ｍｍ、２．５ｍｍ、２ｍｍ及び１．５ｍｍである開口２２の面積にそれぞれ対応する。開口２２の面積が小さい場合、例えば、水圧によって防水膜３が開口２２に押込まれる程度が抑制されることから、本発明の効果がより確実となる。
【００５２】
外表面２３に垂直な方向から見たときの開口２２の面積は、防水膜３の非接合部３１の面積に比べて、通常、小さい。
【００５３】
変換素子２として音響変換素子を備える変換素子部材１は、良好な通音特性を有しうる。変換素子部材１において、周波数１ｋＨｚの音に対する防水膜３による挿入損失（以下、「防水膜３による挿入損失」を、単に「挿入損失」と記載する）は、例えば４．０ｄＢ以下であり、３．０ｄＢ以下、２．５ｄＢ以下、２．０ｄＢ以下、１．５ｄＢ以下、さらには１．０ｄＢ以下であってもよい。また、周波数１０ｋＨｚの音に対する挿入損失は、例えば４．０ｄＢ以下であり、３．０ｄＢ以下、２．５ｄＢ以下、２．０ｄＢ以下、１．５ｄＢ以下、さらには１．０ｄＢ以下であってもよい。このとき防水膜３は、典型的には、多孔質膜である。挿入損失は、変換素子部材１が備える音響変換素子を評価用のマイクロフォン又はスピーカーとして使用して評価できる。
【００５４】
変換素子２として音響変換素子を備える変換素子部材１は、水圧が加わった後にも良好な通音特性を有しうる。変換素子部材１において、水圧６０ｋＰａ又は８０ｋＰａ、及び水圧印加時間２０分の水圧保持試験後における周波数１ｋＨｚの音に対する挿入損失は、例えば４．０ｄＢ以下であり、３．０ｄＢ以下、２．５ｄＢ以下、２．０ｄＢ以下、１．５ｄＢ以下、さらには１．０ｄＢ以下であってもよい。また、水圧６０ｋＰａ又は８０ｋＰａ、及び水圧印加時間２０分の水圧保持試験後における周波数１０ｋＨｚの音に対する挿入損失は、例えば４．０ｄＢ以下であり、３．０ｄＢ以下、２．５ｄＢ以下、２．０ｄＢ以下、１．５ｄＢ以下、さらには１．０ｄＢ以下であってもよい。このとき防水膜３は、典型的には、多孔質膜である。
【００５５】
水圧保持試験は、一定の水圧を一定の時間（水圧印加時間）にわたって変換素子部材１に加える試験である。水圧保持試験は、防水膜３の耐水圧を測定するための上記測定冶具及び耐水度試験装置を用いて実施できる。より具体的には、単独の防水膜３の代わりに評価対象である変換素子部材１を固定した測定冶具を、変換素子部材１を固定した面とは反対側の面が水圧印加面となるように試験装置にセットして、一定の水圧を一定の時間にわたって変換素子部材１に加えればよい。ただし、測定冶具の貫通孔の断面の形状及び面積は、変換素子部材１の外表面２３に垂直な方向から見た防水膜３の非接合部３１の形状及び面積と同一とする。また、測定冶具への変換素子部材１の固定は、防水膜３の非接合部３１が測定冶具の貫通孔に露出するように、かつ外表面２３に垂直な方向から見て測定冶具の貫通孔の全体と非接合部３１の全体とが重複するように実施する。試験時の水圧は、防水膜３の側から変換素子部材１に加えられる。
【００５６】
変換素子２として音響変換素子を備える変換素子部材１について、水圧に起因する通音特性の低下の程度は、水圧保持試験の前後における挿入損失から求めた通音特性低下度（挿入損失変化量）により評価できる。挿入損失変化量は、水圧保持試験後の挿入損失（例えば、１ｋＨｚの音に対する挿入損失）Ｌ２から水圧保持試験前の挿入損失（例えば、１ｋＨｚの音に対する挿入損失）Ｌ１を引いた値Ｌ２−Ｌ１に対応する。
【００５７】
水圧保持試験（水圧６０ｋＰａ又は８０ｋＰａ、水圧印加時間２０分）の前後における挿入損失の変化量（１ｋＨｚでの挿入損失に基づいて算出）は、例えば２．０ｄＢ以下であり、１．５ｄＢ以下、１．３ｄＢ以下、１．２ｄＢ以下、１．１ｄＢ以下、さらには１．０ｄＢ以下であってもよい。また、水圧保持試験（水圧６０ｋＰａ又は８０ｋＰａ、水圧印加時間２０分）の前後における挿入損失の変化量（１０ｋＨｚでの挿入損失に基づいて算出）は、例えば５．０ｄＢ以下であり、４．５ｄＢ以下、４．０ｄＢ以下、３．５ｄＢ以下、３．０ｄＢ以下、２．５ｄＢ以下、２．０ｄＢ以下、１．５ｄＢ以下、さらには１．０ｄＢ以下であってもよい。
【００５８】
変換素子２として音響変換素子を備える変換素子部材１は、防水膜３の非接合部３１の面積を縮小させたときにも良好な通音特性を有しうる。なお、挿入損失は、通常、非接合部３１の面積が小さいほど増大する。変換素子部材１は、防水膜３の非接合部３１の面積が１９．６ｍｍ2、１２．６ｍｍ2、７．１ｍｍ2、４．９ｍｍ2、３．１ｍｍ2、又は１．８ｍｍ2のときに、上述した範囲にある挿入損失及び／又は挿入損失変化量を示しうる。また、防水膜３の非接合部３１の面積が１９．６ｍｍ2以上、１２．６ｍｍ2以上、７．１ｍｍ2以上、４．９ｍｍ2以上、３．１ｍｍ2以上、又は１．８ｍｍ2以上の変換素子部材１は、上述した範囲にある挿入損失及び／又は挿入損失変化量を示しうる。
【００５９】
変換素子部材１の耐水圧は、変換素子部材１としての耐水圧を高める構成を変換素子部材１が有さない場合、通常、防水膜３の耐水圧と同じである。なお、変換素子部材１の耐水圧は、防水膜３の耐水圧を測定する上述の方法に従って測定できる。ただし、単独の防水膜３の代わりに評価対象である変換素子部材１を固定した測定冶具を、変換素子部材１の固定面とは反対側の面が水圧印加面となるように試験装置にセットする。また、測定冶具への変換素子部材１の固定は、防水膜３の非接合部３１が測定冶具の貫通孔に露出するように実施する。測定時の水圧は、防水膜３の側から変換素子部材１に加えられる。
【００６０】
変換素子部材１は、例えば、電気信号と音との変換を行う音声変換部が収容され、音声変換部と外部との間で音を伝達する外部流通口が設けられた筐体を備える電子機器の筐体に収容して使用できる。当該電子機器の筐体に対する変換素子部材１の収容の状態の一例を図６Ａ及び図６Ｂに示す。図６Ａ及び図６Ｂに示す例において変換素子部材１は、変換素子部材１の開口２２及び筐体５３の外部流通口５４を介して筐体５３の外部と変換素子２との間で音の伝達が可能となるように、かつ筐体５３の外部から開口２２への外部流通口を介した水の侵入が防水膜３によって妨げられるように、筐体５３の内部に収容されている。より具体的には、変換素子部材１は、以下に示すように筐体５３の内部に収容されている。
【００６１】
変換素子部材１は、回路基板５１に固定されている。回路基板５１には通音口である流通口５２が設けられており、粘着部４及び防水膜３が流通口５２の内部に挿入された状態で、変換素子部材１は回路基板５１に固定されている。図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、回路基板５１に固定された状態で、開口２２、防水膜３、及び回路基板５１の流通口５２を介した音の伝達が可能である。また、図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、回路基板５１の主面に垂直な方向から見て、開口２２及び外部流通口５４の形状及び面積が同一であるとともに、開口２２と外部流通口５４とは重複している。開口２２の全体と外部流通口５４の全体とが重複していてもよい。回路基板５１の主面に垂直な方向から見て、流通口５２の面積は開口２２及び外部流通口５４の面積に比べて大きく、開口２２及び外部流通口５４と流通口５２とは重複している。また、防水膜３における変換素子２側とは反対側の面には、シール５が設けられている。シール５により、回路基板５１と筐体５３との間の隙間から水等の異物が筐体５３の内部に侵入することが防がれる。シール５は、筐体５３の内面に接している。図６Ａに示す例では、防水膜３の主面に垂直な方向から見て、シール５は防水膜３の周縁部の形状を有している。また、当該例では、防水膜３の主面に垂直な方向から見て、シール５の形状及び面積は接合部４１及び粘着部４と同一である。一方、図６Ｂに示す例では、防水膜３の主面に垂直な方向から見て、シール５は外部流通口５４を囲む形状を有しており、シール５の内周は外部流通口５４の周と一致している。また、当該例では、防水膜３の主面に垂直な方向から見て、シール５の面積は接合部４１及び粘着部４に比べて大きい。回路基板５１における変換素子部材１の固定面には変換素子部材１の端子２７Ｃと電気的に接続可能な端子が設けられており、回路基板５１に固定された状態において、変換素子部材１と回路基板５１との間で双方の端子を介した電気信号の授受が可能である。回路基板５１の構成は、変換素子部材１との間で電気信号の授受が可能である限り、限定されない。また、回路基板５１への変換素子部材１の固定（実装）の方法は、図６Ａ及び図６Ｂに示す方法に限定されない。
【００６２】
変換素子部材１が実装された回路基板５１は、開口２２、流通口５２及び外部流通口５４を介して変換素子部材１と筐体５３の外部との間で音の伝達が可能となるように、かつ筐体５３の外部から開口２２への外部流通口５４を介した水の侵入が防水膜３によって妨げられるように、筐体５３の内部に収容されている。
【００６３】
防水膜の防水性は、非接合部の面積が小さいほど、その確保が容易になる。このため、従来は、通常、図７に示す形態がとられていた。図７に示す形態では、粘着部１０４の形状が、防水膜１０３の主面に垂直な方向から見て、開口２２を囲む形状を有しており、粘着部１０４の内周は開口２２の形状と一致している。また、シール１０５の形状が、回路基板５１の主面に垂直な方向から見て、外部流通口５４を囲む形状を有しており、シール１０５の内周は外部流通口５４の周と一致している。図７に示す状態では、上記領域３２に相当する領域が防水膜１０３に存在しない。図７に示す状態では、防水膜１０３の非接合部の形状を開口２２及び外部流通口５４の形状と一致させることで、当該部分の面積の縮小による防水膜１０３単体としての防水性の向上が図られている。また、図７に示す形態では、粘着部１０４及びシール１０５との積層体として防水膜１０３を取り扱うとともに、当該積層体として基板２１と筐体５３との間に防水膜１０３を配置することが通常である。このとき、開口２２及び外部流通口５４を覆うことが可能な範囲で防水膜１０３の面積をできるだけ小さくして、取り扱い時における積層体の剛性を高め、これにより、配置時における防水膜１０３の意図せぬ歪みや変形を抑えて、防水膜３単体としての防水性及び特性の向上が図られている。また、回路基板５１の開口５２についても、防水性の観点から、上記積層体を収容できる最小限の面積とされている。
【００６４】
シール５は、粘着部４の説明において上述した構成を有することができる。ただし、シール５は粘着性を有していても、有していなくてもよい。シール５は、例えば、フォーム等の樹脂弾性体により構成されていてもよく、この場合、例えば、図６Ａ及び図６Ｂに示す例において粘着部４、防水膜３及びシール５の合計の厚さを回路基板５１の厚さ（流通口５２の深さ）に比べて大きく設定することにより、厚さ方向にシール５が圧縮された状態で変換素子部材１を回路基板５１に固定することが可能となり、シール５のシール特性を高めることができる。なお、厚さ方向にシール５が圧縮された状態での回路基板５１への変換素子部材１の固定は、図６Ａ及び図６Ｂに示す例以外においても実現可能である。
【００６５】
電子機器の筐体５３に対する音響変換素子を備える変換素子部材１の収容の状態は、開口２２及び外部流通口５４を介して筐体５３の外部と変換素子２との間で音の伝達が可能であるとともに、防水膜３によって筐体５３及び変換素子２の内部への水の侵入が防がれる限り、図６Ａ及び図６Ｂに示す例に限定されない。また、変換素子部材１は、上記音の伝達及び水の侵入の防止が可能である限り、任意の部材を使用して筐体５３の内部に収容できる。
【００６６】
本発明の変換素子部材は、防水膜３における変換素子２側とは反対側の面にシール５が配置された状態であってもよく、当該状態で流通させることもできる。シール５が配置された変換素子部材１の一例を図８に示す。図８には、当該例における防水膜３及び開口２２の近傍が示されていている。また、シール５及び防水膜３の非接合部３１を保護するためのセパレータ６がさらに配置されていてもよく、この状態で当該変換素子部材１を流通させることもできる。シール５及びセパレータ６が配置された変換素子部材１の一例を図９に示す。図９には、当該例における防水膜３及び開口２２の近傍が示されている。セパレータ６には、紙、樹脂、金属又はこれらの複合材料から構成される公知のセパレータ、例えば粘着テープに使用されるセパレータ、を使用できる。セパレータ６は、シール５と接する面に粘着性を有していてもよい。変換素子部材１の使用時には、セパレータ６は剥離される。
【００６７】
変換素子部材１は、本発明の効果が得られる限り、上述した以外の任意の部材を備えることができる。
【００６８】
変換素子部材１は、変換素子２における開口２２が形成された外表面２３に対して、開口２２を塞ぐように、かつ外表面２３に垂直な方向から見て開口２２を囲む形状を有する接合部４１にて、防水膜３を配置及び接合して形成できる。ただし、防水膜３の非接合部３１が、上記方向から見て外表面２３と重複する領域３２を有するように防水膜３を配置及び接合する。
【００６９】
［変換素子モジュール］
変換素子部材１は、回路基板５１に実装した状態で回路基板５１とともに、言い換えると、変換素子部材１と、変換素子部材１が実装された回路基板５１とを備える変換素子モジュール７として、流通させること、また、使用することが可能である。
【００７０】
変換素子モジュール７が備える変換素子部材１は、本発明の変換素子部材であって、例えば、上記説明した各例に示す変換素子部材１である。ただし、変換素子モジュール７が備える変換素子部材１は、本発明の変換素子部材である限り、上記説明した各例に示すものに限定されない。
【００７１】
変換素子モジュール７が備える回路基板５１は、回路基板５１上に実装された変換素子部材１との間で電気信号の授受が可能である限り、限定されない。回路基板５１は、変換素子部材１からの、及び／又は変換素子部材１への電気信号、典型的には、変換素子部材１が備える変換素子２から出力される電気信号、及び／又は変換素子２に入力される電気信号を授受する最低限の電子回路が形成された回路基板であってもよいし、当該電気信号に対する各種の処理を実行可能な各種の電子回路及び／又は素子等をさらに備える回路基板であってもよい。変換素子モジュール７の一例を図１０Ａ及び図１０Ｂに示す。図１０Ｂは、図１０Ａに示す変換素子モジュール７を、回路基板５１における変換素子部材１が実装された面とは反対側の面から見た平面図である。図１０Ｂに示すように、回路基板５１における当該反対側の面には、流通口５２が確認できる。図１０Ａの符号５７は端子、符号５８は、抵抗素子、ダイオード素子等の素子である。
【００７２】
回路基板５１への変換素子部材１の実装の例は、図６Ａ及び図６Ｂに示されている。図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、回路基板５１は、変換素子２の開口２２との間で音を伝達可能な流通口５２を有し、変換素子部材１は、防水膜３が流通口５２の内部に挿入された状態で回路基板５１に固定されていてもよい。ただし、回路基板５１への変換素子部材１の実装の態様は、上記例に限定されない。
【００７３】
［電子機器］
図１１に、変換素子部材１が使用された電子機器の一例を示す。図１１に示す電子機器は、スマートフォン６０である。スマートフォン６０の筐体５３の内部には、電気信号と音との変換を行う音声変換部が配置されている。音声変換部は、スピーカー及び／又はマイクロフォンの機能を有する音響変換素子である変換素子２を備えている。変換素子２は、マイクロフォンであってもよい。筐体５３には、外部流通口である開口５４Ａ及び開口５４Ｂが設けられている。
【００７４】
スマートフォン６０における音声変換部は、変換素子２を変換素子部材１及び／又は変換素子モジュール７として備えている。スマートフォン６０において変換素子部材１及び／又は変換素子モジュール７は、変換素子２の開口２２と筐体５３の外部との間で筐体５３の外部流通口５４を介した音の伝達が可能となるように、かつ当該外部から開口２２への外部流通口５４を介した水の侵入が防水膜３によって妨げられるように、筐体５３の内部に収容されている。なお、変換素子部材１又は変換素子モジュール７が筐体５３の内部に収容された状態の例は、図６Ａ及び図６Ｂに示されている。
【００７５】
防水膜３が厚さ方向に通気性を有する場合、変換素子２は、例えば、気体の特性と電気信号とを変換する特性変換素子であってもよい。特性変換素子は、気体を伝達（流通）する通気口として機能しうる開口２２を有する。気体の特性は、例えば、圧力、流量、特定の気体種（Ｏ2等）の濃度である。ただし、気体の特性は上記例に限定されない。特性変換素子を変換素子２として備える変換素子部材１は、例えば、圧力センサー、流量センサー、Ｏ2濃度センサー等といったセンサー機器である電子機器への使用が可能である。ただし、当該変換素子部材１の用途は上記例に限定されない。
【００７６】
変換素子２が特性変換素子である場合、防水膜３には、気体の透過を許容しながら水の侵入を防ぐことが求められる。この場合、防水膜３は、多孔質膜であってもよい。また、この場合、防水膜３における気体が主として透過する部分は非接合部３１である。
【００７７】
特性変換素子を変換素子２として備える変換素子部材１の防水膜３に対して素子の方向に水圧が加わる場合において、防水膜３に加わる水圧が大きいとき、あるいは防水膜３に対して継続的に水圧が加わるときにおいても、防水膜３の変形が塑性変形に達することなく弾性変形の範囲に制限される。また、水圧からの開放後も防水膜３に残る永久変形は、変換素子部材１の通気特性を低下させ、例えば、通気のばらつきが生じたり、変換素子部材１として設計された通気特性からのずれが生じたりする。通気のばらつき、及び設計された通気特性からのずれは、例えば、電子機器が圧力センサー等のセンサー機器である場合に、当該機器の性能に悪影響を及ぼすおそれがある。当該変換素子部材１では、水圧による防水膜３の変形が弾性変形の範囲内に制限されることで、上記水圧の印加に起因する通気のばらつきや設計された通気特性からのずれ等を抑制できる。
【００７８】
特性変換素子を変換素子２として備える変換素子部材１は、例えば、電子機器の筐体５３と変換素子２の開口（通気口）２２との間で筐体５３の外部流通口５４を介した気体の伝達（流通）が可能となるように、かつ当該外部から開口２２への外部流通口５４を介した水の侵入が防水膜３によって妨げられるように、筐体５３内に収容できる。なお、当該変換素子部材１を収容した電子機器は、音声変換部を有していなくてもよい。また、当該変換素子部材１を収容した電子機器は、音声変換部を有するスマートフォン等の電子機器であってもよく、この場合、当該変換素子部材１は、音声変換部に対応しない外部流通口５４を介した水の侵入を防ぐように筐体５３の内部に収容できる。音声変換部に対応しない外部流通口５４は、例えば、電子機器の設計上、音の通過を意図しない通気口（物理的に音が通過可能であっても構わない）であり、より具体的な例は、圧力測定口、流量測定口、濃度測定口である。
【００７９】
本発明の変換素子部材１が備えうる変換素子２は、通気口及び／又は通音口として機能しうる開口を有する限り、上記説明した音響変換素子及び特性変換素子に限定されない。
【００８０】
変換素子部材１及び／又は変換素子モジュール７を備える電子機器は、例えば、スマートウォッチ及びリストバンド等のウェアラブルデバイス；アクションカメラ及び防犯カメラを含む各種のカメラ；携帯電話及びスマートフォン等の通信機器；仮想現実（ＶＲ）機器；拡張現実（ＡＲ）機器；センサー機器等である。ただし、電子機器は上記例に限定されない。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００８２】
（防水膜の準備）
防水膜として、以下の５種類の防水膜Ａ〜Ｅを準備した。
【００８３】
[防水膜Ａ]
ＰＴＦＥ微粉末（ダイキン工業株式会社製、ポリフロンＦ−１０４）１００重量部に対し、液状潤滑剤（ｎ−ドデカン、株式会社ジャパンエナジー製）２０重量部を均一に混合し、シリンダーに圧縮した後にラム押し出し機で押出し、長手方向に延びるシート状成形体を得た。このシート状成形体を、液状潤滑剤が含まれた状態で金属製圧延ロール間に通し、厚さ０．２ｍｍとなるように圧延した。その後、シート状成形体を１５０℃に加熱することにより液状潤滑剤を除去し、シート状成形体を乾燥させた。その後、シート状成形体を、３００℃において長手方向に２．５倍の倍率で延伸し、２００℃において幅方向に２０倍の倍率で延伸した後、ＰＴＦＥの融点以上の温度である４００℃で焼成して、膜厚１５μｍ、平均孔径０．３２μｍのＰＴＦＥ多孔質膜である防水膜Ａを得た。
【００８４】
［防水膜Ｂ］
防水膜Ａの作製時と同様に得た厚さ０．２ｍｍのシート状成形体（液状潤滑剤の除去前）を２５℃にて幅方向に４．５倍の倍率で伸張させた。次に、伸張後のシート状成形体を１５０℃に加熱することにより液状潤滑剤を除去し、乾燥させた。その後、シート状成形体を、３００℃において長手方向に２．０倍の倍率で延伸し、１００℃において幅方向に２０倍の倍率で延伸した後、ＰＴＦＥの融点以上の温度である４００℃で焼成して、膜厚６μｍ、平均孔径０．４８μｍのＰＴＦＥ多孔質膜である防水膜Ｂを得た。
【００８５】
［防水膜Ｃ］
液状潤滑剤を除去したシート状成形体に対する長手方向の延伸温度を３８０℃、延伸倍率を４．５倍とし、幅方向の延伸温度を３３０℃、延伸倍率を１０倍とするとともに、幅方向に延伸した後の焼成を実施しなかった以外は防水膜Ａと同様にして、膜厚２５μｍ、平均孔径０．８８μｍのＰＴＦＥ多孔質膜である防水膜Ｃを得た。
【００８６】
［防水膜Ｄ］
防水膜Ｄとしてシリコーンゴムシート（厚さ４０μｍ、硬度６５、無孔膜、黒色）を準備した。
【００８７】
［防水膜Ｅ］
防水膜Ｅとしてポリウレタンシート（厚さ１０μｍ、硬度９５、無孔膜、白色）を準備した。
【００８８】
（防水膜Ａ〜Ｅの特性評価）
上記作製した防水膜Ａ〜Ｅについて、以下の特性を評価した。
【００８９】
［厚さ方向の通気性（ガーレー通気度）］
防水膜の厚さ方向の通気性は、ＪＩＳ  Ｌ１０９６：２０１０に定められた通気性測定Ｂ法（ガーレー形法）に準拠した上述の方法により、空気透過度（ガーレー通気度）として評価した。評価の結果、防水膜Ａ、防水膜Ｂ及び防水膜Ｃのガーレー通気度は、それぞれ１．０秒／１００ｍＬ、２．０秒／１００ｍＬ、及び０．２秒／１００ｍＬであった。防水膜Ｄ及び防水膜Ｅのガーレー通気度は、１万秒／１００ｍＬ超であった。
【００９０】
［押込み試験による押込み量Ｘの評価］
防水膜の押込み量Ｘは、上述した押込み試験の実施により評価した。より具体的には、以下のようにして押込み量Ｘを評価した（図１２参照）。最初に、押込み試験の試験機として、膜状の試験片の表面に対して一定の速度で測定子を押し込むことが可能である精密万能試験機（島津製作所製、ＡＧ−５ｋＮＸＰｌｕｓ  ＨＳ）を準備した。次に、評価対象の防水膜を直径５．８ｍｍの円形に切り出して試験片８１を得た。次に、試験片８１の一方の主面に対して両面粘着テープ８２（外径５．８ｍｍ及び内径２．０ｍｍのリング状、厚さ２００μｍ、日東電工製Ｎｏ．５７１２０Ｂ）を貼り合わせるとともに、試験片８１の他方の主面に対して両面粘着テープ８３（外径５．８ｍｍ及び内径２．０ｍｍのリング状、厚さ３０μｍ、日東電工製Ｎｏ．５６０３）及びＰＥＴシート８４（外径５．８ｍｍ及び内径２．０ｍｍのリング状、厚さ０．１ｍｍ、東レ製ルミラー）を、この順に貼り合わせて積層体８５を得た。両面粘着テープ８２、両面粘着テープ８３及びＰＥＴシート８４は、各部材の外周が互いに一致するように、かつ各部材の外周と試験片８１の周とが一致するように、両面粘着テープ８２，８３の粘着剤層を介して貼り合わせた。次に、表面に垂直に延びる直径２．０ｍｍの貫通孔が設けられたポリカーボネート板８６の当該表面に対して、両面粘着テープ８２の粘着剤層を介して積層体８５を戴置し、固定した。積層体８５の固定は、試験片８１の主面に垂直な方向から見て、両面粘着テープ８２の内周とポリカーボネート板８６の貫通孔の周とが一致するように実施した。次に、ポリカーボネート板８６及び積層体８５を、ポリカーボネート板８６を下方として試験機に固定し、試験片８１に対して一定の速度で針（測定子）８７を上方から押込む押込み試験を実施した。ポリカーボネート板８６及び積層体８５の試験機への固定は、押込み試験において、試験片８１に対する両面粘着テープ８３及びＰＥＴシート８４の貫通孔を通過させた鉛直下方への針８７の押込みが可能となるように実施した。針８７には、試験片８１に押込む一方の端部が半径０．３５ｍｍの半球状である円柱状（直径０．８ｍｍ）のものを使用し、試験片８１に対する針８７の押込み速度は１０ｍｍ／分とした。また、評価は、温度２５±５℃及び相対湿度６０±１０％の雰囲気にて実施するとともに、一つの防水膜について異なる場所から切り出した５つの試験片８１に対してそれぞれ押込み試験を実施し、各試験片について得られた、測定子の押込みによって試験片に生じる反発力が最大となる押込み量の平均値を押込み量Ｘとした。また、評価対象である各防水膜における上記反発力の最大値を、上記５つの試験片について得られた値の平均値として得た。評価結果を、以下の表１に示す。
【００９１】
【表１】
2020184757.tif 000003
【００９２】
（変換素子部材としての特性評価）
［離間距離Ｄ１と通音特性（挿入損失）との関係］
上記作製した防水膜Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅと、別途準備したＭＥＭＳマイクロフォン（Ｋｎｏｗｌｅｓ製、ＳＰＵ０４１０ＬＲ５Ｈ）とを使用して、離間距離Ｄ１と通音特性（挿入損失）との関係を評価した。具体的な評価方法は、次のとおりである。
【００９３】
最初に、防水膜を直径５．８ｍｍの円形に切り出した。次に、切り出した防水膜の一方の主面に対して両面粘着テープＡ（外径５．８ｍｍ及び内径２．０ｍｍのリング状、厚さ２００μｍ、日東電工製Ｎｏ．５７１２０Ｂ）を貼り合わせるとともに、他方の主面に対して、両面粘着テープＢ（外径５．８ｍｍ及び内径２．０ｍｍのリング状、厚さ３０μｍ、日東電工製Ｎｏ．５６０３）及びＰＥＴシート（外径５．８ｍｍ及び内径２．０ｍｍのリング状、厚さ０．１ｍｍ、東レ製ルミラー）の積層品を複数組貼り合わせて、評価用のサンプルを得た。両面粘着テープＡ、両面粘着テープＢ及びＰＥＴシートの貼り合わせは、各部材の外周が互いに一致するように、かつ各部材の外周と防水膜の周とが一致するように、両面粘着テープＡ，Ｂの粘着剤層を介して実施した。また、積層品の貼り合わせは、両面粘着テープＢと防水膜とが接するように実施した。ＰＥＴシート及び両面粘着テープＢの積層品は、粘着部４、及び離間距離Ｄ１を調整するスペーサー４２として使用した。３組の積層品を使用した場合、ＭＥＭＳマイクロフォンと組み合わせたときの離間距離Ｄ１は０．４ｍｍとなり、即ち、離間距離Ｄ１は防水膜Ａ，Ｂの押込み量Ｘ以下となる。８組の積層品を使用した場合、ＭＥＭＳマイクロフォンと組み合わせたときの離間距離Ｄ１は１．０ｍｍとなり、即ち、離間距離Ｄ１は防水膜Ａ，Ｂの押込み量Ｘを超える。したがって、上記サンプルによれば、ＭＥＭＳマイクロフォンと組み合わせたときに０．４ｍｍの離間距離Ｄ１を有する実施例１，２、及び１．０ｍｍの離間距離Ｄ１を有する比較例１，２を準備できる。必要に応じてＰＥＴシートの厚さを変えながら、同様に、実施例３，４及び比較例３，４を準備した。以下の表２に、各実施例及び比較例における防水膜、押込み量Ｘ、及び離間距離Ｄ１の組み合わせを示す。
【００９４】
【表２】
2020184757.tif 000004
【００９５】
次に、挿入損失の評価に使用する評価冶具９３を準備した（図１３参照）。評価冶具９３は、上面に通音口（直径２ｍｍの円形）９７が設けられた樹脂製のボックスである。評価冶具９３内には、充填材９４とスピーカー（スター精密製、ＳＣＧ−１６Ａ）９５とが収容されている。スピーカー９５は充填材９４によって囲まれた状態にある。ただし、充填材９４には、その上面からスピーカー９５に至る直径２ｍｍの円柱状の通音路９６が設けられており、スピーカー９５から出力された音は、通音路９６及び通音口９７を介して評価冶具９３の外部に出力可能となっている。充填材９４は、発泡樹脂から構成されており、スピーカー９５から出力された音が通音路９６及び通音口９７以外の部分から評価冶具９３の外部に伝達することを防ぐことを目的として評価冶具９３に収容されている。次に、準備した評価冶具９３の上面に、直径２ｍｍの円形の貫通孔９８が中央に形成されたポリカーボネート製のスペーサー９２を固定した。スペーサー９２の固定は、スペーサー９２の表面に垂直な方向から見て通音口９７の中心と貫通孔９８の中心とが一致するように実施した。また、スペーサー９２の固定には接着剤を使用した。
【００９６】
次に、上記作製した各サンプル９１を、両面粘着テープＡにおける防水膜と接合していない粘着剤層を介して、スペーサー９２に接合した。スペーサー９２へのサンプル９１の接合は、貫通孔９８を変換素子部材９１が覆うとともに、防水膜の主面に垂直な方向から見たときに貫通孔９８の中心と防水膜の中心とが一致するように実施した。次に、サンプル９１上にＭＥＭＳマイクロフォン９９を戴置し、さらにＭＥＭＳマイクロフォン９９上に質量３４０ｇの錘１００を戴置した。錘１００は、サンプル９１とＭＥＭＳマイクロフォン９９とを密着させることで、両者が接合された変換素子部材としての通音特性と同等の通音特性を評価可能とするために使用した。また、サンプル９１とＭＥＭＳマイクロフォン９９とを接合することなく通音特性を評価可能とすることにより、評価時におけるＭＥＭＳマイクロフォン９９の繰り返しの利用が可能となった。ＭＥＭＳマイクロフォン９９の戴置は、ＭＥＭＳマイクロフォン９９における通音口が形成された外表面とサンプル９１のＰＥＴシートとが接するように、かつ防水膜の主面に垂直な方向から見たときに、防水膜の中心と当該通音口の中心とが一致するように実施した。準備したＭＥＭＳマイクロフォン９９は下音孔型であり、通音口の形状は、上記外表面に垂直な方向から見て、直径１．０ｍｍの円であった。また、ＭＥＭＳマイクロフォン９９における通音口が形成された外表面は、通音口を中心として少なくともおよそ７ｍｍ四方の領域にわたって平坦であった。ＭＥＭＳマイクロフォン９９を戴置した状態で、上記外表面に垂直な方向から見て当該外表面と重複するリング状の領域（外径２．０ｍｍ及び内径１．０ｍｍ）が、防水膜の非接合部に形成されていた。また、スピーカー９５における音の出力面と、ＭＥＭＳマイクロフォン９９の通音口との距離は、約２１ｍｍであった。
【００９７】
次に、ＭＥＭＳマイクロフォン９９とスピーカー９５とを、音響評価装置（Ｂ＆Ｋ製、Ｍｕｌｔｉ−ａｎａｌｙｚｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ３５６０−Ｂ−０３０）に接続した。次に、評価方式としてＳＳＲ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）モード（試験信号２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ、ｓｗｅｅｐ  ｕｐ）を選択して、通音膜とＭＥＭＳマイクロフォンとの上記組み合わせに対する、通音膜による挿入損失の評価を実行した。挿入損失は、音響評価装置からスピーカー９５に入力された試験信号と、ＭＥＭＳマイクロフォン９９で受信された信号とから自動的に求めることができる。なお、挿入損失を評価するにあたり、サンプル９１から防水膜を取り除いた場合の挿入損失の値（ブランク値）を予め求めておいた。上記組み合わせの挿入損失は、防水膜を備える場合の測定値から当該ブランク値を引いた値に相当する。挿入損失が小さいほど、通音特性が優れていると判断できる。
【００９８】
評価結果を以下の表３に示す。なお、表３における「−」は未測定を意味する。
【００９９】
【表３】
2020184757.tif 000005
【０１００】
表３に示すように、離間距離Ｄ１が小さいほど周波数１ｋＨｚの音に対する挿入損失の値が低く、即ち、通音特性は良好であった。なお、挿入損失がマイナスの値をとることは、典型的には当該周波数の音に対して防水膜が共鳴することで、スピーカーユニットから発生される評価用の原音に比べて当該周波数における音圧が上昇したことを意味する。このため、離間距離Ｄ１と通音特性との関係を評価するにあたり、挿入損失がマイナスの値をとった場合には、その値によることなく、「この離間距離Ｄ１において通音特性は良好であった」と判断できる。
【０１０１】
［水圧保持試験の前後における通音特性（挿入損失）の変化］
次に、作製した各サンプル９１に対して水圧保持試験を実施した後、ＭＥＭＳマイクロフォンとの組み合わせにおける水圧保持試験後の挿入損失を、「離間距離Ｄ１と通音特性（挿入損失）との関係」の説明において上述した方法により評価した。水圧保持試験は、次のように実施した。
【０１０２】
水圧保持試験前の通音特性を評価した後、スペーサー９２ごとサンプル９１を評価冶具９３から取り外した。次に、サンプル９１におけるスペーサー９２側とは反対側の面に、ＭＥＭＳマイクロフォン９９の通音口を模した円形の貫通孔（直径１．０ｍｍ）を中央に有するポリカーボネート製の支持板を配置し、スペーサー９２及び支持板の外周を複数のクリップで均等に挟むことで、サンプル９１を間に挟んだ状態で両者を固定した。支持板は、防水膜の主面に垂直な方向から見て、防水膜の中心と支持板の貫通孔の中心とが一致するように配置した。次に、スペーサー９２、サンプル９１及び支持板の積層体を上述した耐水度試験装置にセットして、一定の水圧を一定の時間にわたって防水膜に加える水圧保持試験を実施した。水圧は、スペーサー９２の側から印加した。防水膜Ａに対して印加する水圧は６０ｋＰａ、水圧印加時間は２０分とした。防水膜Ｂ，Ｄ，Ｅに対して印加する水圧は８０ｋＰａ、水圧印加時間は２０分とした。
【０１０３】
評価結果を、水圧保持試験後の挿入損失Ｌ２から水圧保持試験前の挿入損失Ｌ１を引いた値である通音特性低下度（挿入損失変化量）とともに、以下の表４に示す。なお、表４における「−」は未測定を示す。
【０１０４】
【表４】
2020184757.tif 000006
【０１０５】
表４に示すように、離間距離Ｄ１が防水膜の押込み量Ｘを超える比較例に比べて、離間距離Ｄ１が防水膜の押込み量Ｘ以下である実施例では、水圧保持試験の前後における通音特性低下度が大きく改善され、水圧保持試験によって挿入損失が増大する程度が抑制された。また、挿入損失が増大する程度の抑制は、周波数１０ｋＨｚの高音域の音に対して特に顕著であった。なお、比較例３の挿入損失変化量は実施例３に比べて小さいが、水圧保持試験の前の段階において、比較例３は、既に非常に大きな挿入損失を有する状態にあった（特に周波数１０ｋＨｚ）。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明の技術は、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイス；各種カメラ；携帯電話及びスマートフォン等の通信機器；及びセンサー機器といった、種々の電子機器に適用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  変換素子部材
２  変換素子
２Ａ，２Ｂ  ＭＥＭＳマイクロフォン
３  防水膜
４  粘着部
５  シール
６  セパレータ
７  変換素子モジュール
２１  基板
２２  開口
２３  外表面
３１  非接合部
３２  領域
４１  接合部
４２  スペーサー
４３  凸部
５１  回路基板
５２  流通口
５３  筐体
５４，５４Ａ，５４Ｂ  外部流通口
５７  端子
５８  素子
６０  スマートフォン
Ｄ１  離間距離
Ｄ２  距離
【図１Ａ】
2020184757.tif 000007
【図１Ｂ】
2020184757.tif 000008
【図２】
2020184757.tif 000009
【図３Ａ】
2020184757.tif 000010
【図３Ｂ】
2020184757.tif 000011
【図４】
2020184757.tif 000012
【図５】
2020184757.tif 000013
【図６Ａ】
2020184757.tif 000014
【図６Ｂ】
2020184757.tif 000015
【図７】
2020184757.tif 000016
【図８】
2020184757.tif 000017
【図９】
2020184757.tif 000018
【図１０Ａ】
2020184757.tif 000019
【図１０Ｂ】
2020184757.tif 000020
【図１１】
2020184757.tif 000021
【図１２】
2020184757.tif 000022
【図１３】
2020184757.tif 000023