(57)【要約】【課題】従来のシーリング部品を除いて部品点数を少なくすると共に、小型化を一歩進めた。【解決手段】基板４にマイクロホンとして受音する音孔７ａ、７ｂを形成し、この音孔７ａ、７ｂの周囲を囲んで基板４の他の面に外部端子１７ａ、１７ｂを形成し、カプセル１の開口部と対向する部分については音孔が形成されていない。基板４の他の面に実装基板１２が取り付けられ、音孔７ａの周囲を囲んだ外部端子１７ａ、１７ｂと実装基板１２の端子とが全周にわたって密着接続され、実装基板１２には基板４の音孔７ａ、７ｂと連通する音孔７ｃが形成される。基板４は、外側に突出した段差部が形成される。密着接続は、半田あるいは導電性接着剤により行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセルの開口部を閉塞するように上記カプセルに内蔵される電子回路を一面に搭載した基板を備え、この基板の上記一面と反対の他の面に外部端子を備えたマイクロホンにおいて、
上記基板にマイクロホンとして受音する音孔を形成し、この音孔の周囲を囲んで上記基板の上記他の面に上記外部端子を形成し、上記カプセルの開口部と対向する部分については音孔が形成されていないことを特徴とするマイクロホン。
【請求項２】
上記基板の上記他の面に実装基板が取り付けられ、上記音孔の周囲を囲んだ上記外部端子と上記実装基板の端子とが全周にわたって密着接続され、上記実装基板には上記基板の音孔と連通する音孔が形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホン。
【請求項３】
基板は、外側に突出した段差部が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロホン。  
【請求項４】
上記密着接続は、半田あるいは導電性接着剤により行うことを特徴とする請求項２または３に記載のマイクロホン。
【請求項５】
上記カプセルの上記開口部と対向する部分と振動膜との間は、少なくともマイクロホンとして動作する振動を振動膜に許容する間隔が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロホン。
【請求項６】
上記振動膜の上記カプセルの開口部との反対側部分の内蔵部品には、上記カプセルの開口部と連通する空気流通溝が形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機等に内蔵される小型のマイクロホンに代表される電子音響部品にあって、特に部品点数を減少したマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話機に内蔵されるマイクロホンに着目するに、音孔が存在し音圧が到達するカプセルの前面板前部には、この前面板の音孔を囲むようにしてシーリング部品が配置され、このシーリング部品によってカプセルの前面板と例えば携帯電話機の筺体との間をシール（密閉）している。従って、カプセルの前面板の音孔には、筺体の開口のみからの音圧が到達することになり、このシーリング部品による密閉により、音の回り込みによるエコーの発生、あるいはハウリングの発生、更には機械操作音の侵入等の不要な音の回り込みを防止することが可能となる。
【０００３】
図１１、図１２は、従来のシーリング部品を主に示したマイクロホンの具体例を示している。図１１は、背極２、振動膜３、及び回路基板４に搭載したＦＥＴ５やコンデンサ等のチップ部品６、を内蔵したカプセル１の前面板１ａに形成された音孔７の周囲で、前面板１ａと筺体８との間にリブ等のシーリング部品１０を密閉して配置した構造を示している。このため音孔７に到達する音は、筺体８の開口９に至った音のみとなり、前述のような不要な音の回り込み等の不都合は削減される。なお、図１１において、１１は、外部端子（図示省略）を有し段差を形成するための段差基板、１２は、この段差基板１１の外部端子に接続する端子（図示省略）を設けた実装基板である。また、図１２（ａ）（ｂ）は、開口９を有する筺体８とマイクロホンを覆うゴムホルダ１３との間にゴムや樹脂からなるリブ１０を介在させ矢印方向から圧力をかけてリブ１０を変形させ（ゴムの場合）筺体８とマイクロホンとの密閉度を向上させている。なお、図１２（ａ）は、マイクロホンの側面周囲にリブ１０を備えた構造を例示し、図１２（ｂ）は、マイクロホンの前面板側で音孔の周囲にリブ１０を備えた構造を例示する。
【０００４】
また、特許文献１には、マイク用キャップと音孔及びシーリング部品である円形リブを有するキャビネットとで、音孔部分を除いてマイクロホンを包む構造が開示されている。
【特許文献１】実用新案登録第２５５５０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のマイクロホンにおいては、不要な音の回り込みを防止するためシーリング部品の存在は必要不可欠である。しかしながら、このシーリング部品は、マイクロホンとは別材のものを別途形成してマイクロホン本体に装着するという必要が生じ、できればこのシーリング部品を除いて部品点数を少なくしたいという要求がある。また、このシーリング部品の存在は、例えば携帯電話機の内蔵マイクロホンのように小型化を目指すマイクロホンにとり、小型化の障害となっている。
本発明は、上述の問題に鑑み発明されたもので、従来のシーリング部品を除いて部品点数を少なくすると共に、小型化を一歩進めたマイクロホンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明は、カプセルの開口部を閉塞するようにカプセルに内蔵される電子回路を一面に搭載した基板を備え、この基板の一面と反対の他の面に外部端子を備えたマイクロホンにおいて、基板にマイクロホンとして受音する音孔を形成し、この音孔の周囲を囲んで基板の他の面に外部端子を形成し、カプセルの開口部と対向する部分については音孔が形成されていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、音孔を囲むように基板の外部端子を形成したことにより、実装基板との接続に当たって音孔を密閉する密着接続を行うことにより、不要音の回り込みをなくすことができ、また、従来のようなシーリング部材は必要なく小型化に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
ここで、図を参照して本発明のマイクロホンの実施形態に付き説明する。なお、図において、図１１と同一部分には同符号を付し、重複する場合の説明は省略する。
〔実施形態〕
図１は、本実施形態の一例を示す断面図である。この図１では、エレクトレットコンデンサマイクロホンを示し、有底のカプセル１内には、底（図８の前面板１ａに対応する）側（表面側とする）からワッシャリング１５、背極２、スペーサ１６、振動膜３、振動膜リング３ａ、ゲートリング１７、及び回路基板４に搭載されたＦＥＴ５及びコンデンサ等のチップ部品６が順に収納され、カプセル１の裏面側の開口部は回路基板４により閉塞されている。本実施形態では、この回路基板４の表面（搭載面）側には、ＦＥＴ５及びチップ部品６が搭載され、一方回路基板４の裏面（外）側には、図１の例ではこの回路基板４に対して段差を形成する段差基板１１が密に貼り付けられている。そして、回路基板４及び段差基板１１には、マイクロホンとして受音しそれぞれに相互に連通する音孔７ａ、７ｂが形成されている。また、この段差基板１１の外部端子に接続される端子を有する実装基板１２にも、音孔７ｂに相互に連通する音孔７ｃを形成することになる。従って、このマイクロホンは、裏面側（外側）に音孔７ｃを有する実装基板１２が位置することとなる。なお、カプセル１の開口部と対向する部分は、音孔が形成されず孔はない。
【０００９】
ここにおいて、回路基板４に形成された音孔７ａは、回路基板４の表面側の電極パターン（図示省略）が被着された部分あるいは回路基板４のＦＥＴ５やチップ部品６が位置する部分を除いて開口されている。すなわち、一例として、図２（ａ）（ｂ）に示すように、回路基板４の表面側からみて、ＦＥＴ５やチップ部品６を外して音孔７ａが形成され、図２（ａ）では回路基板４の中央に、図２（ｂ）では回路基板４の隅に、それぞれ１個の音孔７ａが形成される例を示す。なお、図２（ａ）（ｂ）において、回路基板４に搭載された部品は、ＦＥＴ5の外コンデンサ、抵抗器あるいはバリスタ等のチップ部品６があるが、このチップ部品６はユーザの要求によって数や種類が変わり、また、回路基板４の大きさにも依存して搭載数が決定され、図２（ａ）のように例えば２個のコンデンサと１個の抵抗器の場合があり、また、図２（ｂ）に示すように例えば２個のコンデンサの場合もある。
【００１０】
この回路基板４の１個の音孔７ａに対応して段差基板１１にも、音孔７ａに連通する１個の音孔７ｂが形成される。すなわち、段差基板１１を裏面側からみた図３にあって、図２（ａ）の中央音孔７ａに対応する段差基板１１の中央の音孔７ｂについて、その音孔７ｂの周囲を囲むようにして外部端子である端子導電パターン１７ａが形成される。なおここで、端子導電パターン１７ａは、例えば信号端子である。その外側にある端子導電パターン１７ｂは、例えば接地端子である。
ここで、回路基板４の図２に示すＦＥＴ５やチップ部品６と図３に示す信号端子と接地端子との回路接続状態は、例えば図４に示す回路構成を採る。すなわち図４では、ＦＥＴ５と２個のコンデンサ及び抵抗器からなるチップ部品によって回路が構成されている。なお、図４の１８は、背極２と振動膜３とからなるエレクトレットコンデンサを示す。したがって、回路基板４の表面側に形成された導電パターンは、段差基板１１の端子導電パターン１７ａや１７ｂにスルーホール（図示省略）を介して接続されることになる。
【００１１】
図１、図２（ａ）、図３においては、基板の中央に１個の音孔７ａ、７ｂを形成した例を示し、図２（ｂ）では基板の隅に１個の音孔７ａを形成した例を示したが、音孔の数は１個に限るものではない。図５は、複数の音孔を形成した例を示す。すなわち、回路基板４及び段差基板１１の裏面側から見た図５において、図５（ａ）は、回路基板４への搭載部品の搭載位置を外すように４個の音孔７ｂ（音孔７ａも同じである）を偏らせて形成した例を示し、図５（ｂ）は、４個の音孔７ｂ（音孔７ａも同じである）を均等に配置した例を示す。すなわち、図５（ａ）において回路基板４周縁へのカプセル１のかしめ部分１ｂが形成された回路基板４の中央部には、段差基板１１が密着して貼りつけられ、その段差基板１１の外縁には例えば接地端子となる端子導電パターン１７ｂが形成されると共に、段差基板１１の中心に例えば信号端子である端子導電パターン１７ａが形成されている。そして、この端子導電パターン１７ａ、１７ｂの間に音孔７ｂが図中右側に偏って形成されている。また、図５（ｂ）は、段差基板１１のみを示すが、外縁の端子導電パターン１７ｂと中心の端子導電パターン１７ａとの間には均等に４個の音孔７ｂが配置されている例を示す。なお、音孔の数が異なったとしても、段差基板１１の音孔７ｂの周囲を囲むように段差基板１１の裏面には、外部端子である端子導電性パターン１７ｂが形成されている。
【００１２】
こうして、図１、図２（ａ）、図３では、回路基板４及び段差基板１１の中央部に１個の音孔７ａ、７ｂを形成し、図２（ｂ）では回路基板４及び段差基板１１の隅に１個の音孔７ａ（７ｂも含む）を形成し、更に図５では複数の音孔７ｂ（７ａも含む）を形成した例をそれぞれ示し、そしてこれら音孔７ｂは、外部端子である端子導電性パターン１７ａあるいは１７ｂによってその周囲を囲まれた構造となっている。
図３に示す例においては、段差基板１１に形成された音孔７ｂの縁に端子導電性パターン１７ａを形成した構成を示したが、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）の例では、音孔７ｂの縁で端子導電パターン１７ａとの間には、半田被着時の音孔７ｂへの半田のはみ出し（流れ込み）を防止するため、例えば余白（端子導電性パタ−ン１７ａを形成しない）とし、またレジスト１９を塗布（被覆）して半田の被着を防止する。この場合、レジストとしては、例えばエポキシ樹脂等の材料が挙げられる。なお、図６（ａ）は、音孔７ｂの周囲にレジスト１９を形成し、その周囲にリング状に端子導電性パターン１７ａ、１７ｂを形成した例を示し、図６（ｂ）は、端子導電性パターン１７ｂを均等に間欠的に形成した例を示し、図６（ｃ）は、音孔７ｂを段差基板１１の中央部でなくずらした位置に形成した例を示している。
【００１３】
こうして、段差基板１１の音孔７ｂの周囲を端子導電性パターン１７ａあるいは１７ｂにて囲む構造を得ることができる。
段差基板１１は、次に実装基板１２に実装されることになる。実装基板１２には、段差基板１１に形成された音孔７ｂに対応して音孔７ｃが形成されると共に、音孔を囲む端子導電性パターン１７ａあるいは１７ｂに対応して端子（図示省略）が形成されている。マイクロホンを実装基板１２に実装するにつけては、段差基板１１の端子導電性パターン１７ａあるいは１７ｂと実装基板１２の端子とを密着接続することになり、音孔７ｂあるいは７ｃの周囲の接続を密閉状態とする。接続は、例えばリフロー槽による半田付けあるいは導電性接着剤等の接続部材による接続が挙げられる。この場合、接続部材は、音孔１１の周囲を囲むように塗布あるいは配置される。図３、図５、図６の端子導電性パターン１７ａあるいは１７ｂは、この接続部材を半田とした場合の半田の塗布パターンでもある。そして、段差基板１１と実装基板１２との間すなわち、端子導電性パターン１７ａあるいは１７ｂと端子との間は、接続部材にて隙間なく密着される。したがって、音孔７ｂ及び７ｃの間は、その音孔の周りを接続部材にて隙間なく密閉されることになり、また、マイクロホンの段差基板１１と実装基板１２とが接続された状態では、音孔７ｂあるいは音孔７ｃに半田が突出しないように半田が位置することになる。このような構造とすることにより、従来のシーリング部品と同様マイクロホンへの不要な音の回り込みを防止することができる。
【００１４】
なお、接続部材として導電性接着剤を用いた場合には、この導電性接着剤は、端子導電パターン１７ａあるいは１７ｂの被着形成と同様の段差基板１１を形成する段階で容易に被着形成することができる。
以上の説明では、回路基板４に段差基板１１を貼り付けた構成に基づき述べてきたが、回路基板４を外側に突出する形状に形成することにより、段差基板１１は必要なくなる。段差基板１１の有無にかかわらず、基板に突出部が存在する構造であれば足りる。
これまでの説明では、基板に突出部が存在する構造、具体例として回路基板４に段差基板１１を貼り付けた構造を前提として説明した。この段差基板１１は、カプセル１のかしめ部分１ｂへの半田リフロー槽での半田の侵入を防止すべく段差を得るためである。しかしながら、段差基板１１を設けることなく、回路基板４に実装基板１２を接続することも可能であり、従って図７に示すように回路基板４の裏面側に端子導電パターンを形成し、その端子導電パターンと実装基板１２の端子との間を半田からなる接続部材２０を密閉して配置してもよい。もちろん半田の代りに導電性接着剤の被着をすることも可能であり、この場合はリフローによるかしめ部分への半田侵入のおそれは生じない。
【００１５】
図８乃至図１０は、コンデンサマイクロホンの具体例である。図８は、エレクトレットコンデンサマイクロホンを実装基板１２に装着した断面を示す。この図８の例では、背極２に設けられたエレクトレット（図示省略）と振動膜３とによってコンデンサを形成するものであるが、この振動膜３と回路基板４の表面側が対向しており、音孔７ａからの音圧が直接振動膜３を振動させる。この点音圧感度は良好であるが、一方、背極２を有する振動膜３とカプセル１の底との間は、気密室となるので振動膜３の振動のためには、振動膜３の表面側の空間の内蔵部品例えばワッシャリング１５に空気流通溝２１を備える必要があり、開口部をこの空気流通溝２１と連通させる必要がある。図８では回路基板４の縁の一部に溝２１を形成して連通を保つ構造となっている。しかも、この空気流通溝２１を形成したとしても、振動膜３とカプセル１の底との間隔が狭いときには、実際上振動膜３の振動が生じにくく音圧感度が取れない。したがって、音圧感度が取れる振動膜３の振動を得るためには、ある程度の間隔が必要となる。すなわち、振動膜３による振動によって音圧感度が取れる間隔が必要である。この図８は図１と同様の構成である。
【００１６】
図９は、背極２をカプセル１の底と兼用させた構造のエレクトレットコンデンサマイクロホンを図示したものである。図９において、図８と同一部分には同符号を付す。
また、図１０は、背極２にバイアス電位を加え、振動膜３との間でコンデンサを形成した構造のマイクロホンを示す。図１０において、２２はバイアスリング、２３は絶縁膜、２４はホルダである。                
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の簡略断面図である。
【図２】音孔の配置例を示す回路基板の平面図である。
【図３】段差基板の裏面図である。
【図４】コンデンサマイクロホンの回路例を示す結線図である。
【図５】複数音孔の配置例を示す段差基板の裏面図である。
【図６】レジスト配置の段差基板の裏面図である。
【図７】段差基板がない場合の簡略構成図である。
【図８】マイクロホンの一具体例を示す断面図である。
【図９】マイクロホンの背極を兼用した他の具体例を示す断面図である。
【図１０】バイアスタイプのマイクロホンの一具体例を示す断面図である。
【図１１】従来例の断面図である。
【図１２】リブによる密閉例を示す構成図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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