(57)【要約】【課題】  リフロー半田付け可能なエレクトレットコンデンサマイクロホンを提供する。【解決手段】  筒状カプセル１１内にエレクトレットコンデンサが内蔵され、そのカプセル１１の開口部が回路基板３１によって蓋され、回路基板３１は外面に端子電極パターン３４，３５を有し、カプセル１１の開口端をかしめて内側に曲げることにより、そのかしめ部１１ｂによって固定されているエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、エレクトレットコンデンサに用いるエレクトレット１５に融点が高く、高温下での電位保持率が高いＰＴＦＥを使用し、またカプセル１１を耐熱性に優れた洋白製とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状カプセル内にエレクトレットコンデンサが内蔵され、そのカプセルの開口部が回路基板によって蓋され、上記回路基板は外面に端子電極パターンを有し、上記カプセルの開口端をかしめて内側に曲げることにより、そのかしめ部によって固定されているエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
上記エレクトレットコンデンサに用いられているエレクトレットがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）よりなり、
上記カプセルが洋白によって形成されていることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。
【請求項２】
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において、
上記エレクトレットコンデンサを構成する振動膜がニッケル薄膜よりなることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。
【請求項３】
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において、
上記エレクトレットコンデンサを構成する振動膜がポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルムの一面に金属膜が形成されたものであって、リフロー半田付け温度に相当する温度でアニール処理が施されたものとされていることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。
【請求項４】
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において、
上記エレクトレットコンデンサの振動膜と背極との間に介在されるリング状絶縁スペーサ及び上記背極を保持するホルダが共にポリイミドもしくはポリフタルアミド（ＰＰＡ）よりなることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。
【請求項５】
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において、
上記端子電極パターンは上記外面に対して上記かしめ部と同等以上の高さとされた突出面を備え、その突出面がリフロー半田付け面とされていることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエレクトレットコンデンサマイクロホンに関し、特に相手方実装基板等への実装において、リフロー半田付けを良好に行うことができるエレクトレットコンデンサマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２はエレクトレットコンデンサマイクロホンの従来構成例として、特許文献１に記載されている構成を示したものであり、円筒状のカプセル１１内にエレクトレットコンデンサが内蔵され、カプセル１１の開口部に回路基板１２が収容されて開口部が回路基板１２によって蓋されたものとなっている。
エレクトレットコンデンサはこの例では振動膜１３と背極１４と背極１４の振動膜１３と対向する面に配設されたエレクトレット１５とによって構成されており、振動膜１３がカプセル１１の前面板１１ａと対向するように配置されている。振動膜１３は例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルムの一面に導電層としてＮｉ，Ａｌなどの金属膜が形成されたものとされ、その金属膜の周縁が振動膜リング１６に固定され、この振動膜リング１６が前面板１１ａ側とされてカプセル１１に収容されている。
【０００３】
振動膜１３と背極１４との間にはリング状絶縁スペーサ１７が介在されて所定の間隔が形成されており、背極１４は回路基板１２上に搭載された導電性筒状体１８によって保持されている。なお、背極１４と導電性筒状体１８の外周面には絶縁リング１９が嵌合され、背極１４及び導電性筒状体１８がカプセル１１と接触しないようにされている。
回路基板１２の固定はカプセル１１の開口端をかしめて内側に折り曲げることによって行われ、その折り曲げられたかしめ部１１ｂによって回路基板１２は導電性筒状体１８に向かって押圧固定されている。回路基板１２の内面にはインピーダンス変換用のＩＣ素子２１が搭載され、外面には外部接続用の端子電極パターン２２，２３が形成されている。端子電極パターン２２は出力端子とされ、端子電極パターン２３はアース端子とされる。
【０００４】
背極１４と回路基板１２上の電極パターン２４との接続は導電性筒状体１８を介して行われ、一方、振動膜１３の金属膜は振動膜リング１６、カプセル１１及びそのかしめ部１１ｂを介して端子電極パターン２３に接続されている。カプセル１１のかしめ部１１ｂは端子電極パターン２３に圧接されている。なお、図２中、２５はカプセル１１の前面板１１ａに形成された音孔を示し、２６はその前面板１１ａに張り付けられたクロスを示す。
上記のような構造において、カプセル１１はアルミニウム製とされており、またエレクトレット１５にはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）が用いられている。
【特許文献１】実開平５−２３６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなエレクトレットコンデンサマイクロホンの相手方実装基板等への半田付け実装においては、自動化を容易に図ることができる簡易な実装方法として、リフロー装置（リフロー槽）を用いた半田付けを適用できることが望ましい。
しかしながら、上述した従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンではエレクトレット１５にＦＥＰを使用しており、ＦＥＰはリフロー半田付けの際の例えば２６０℃といった高温によりエレクトレット電位が著しく低下してしまい、また融点が２７０℃と高くないため、リフロー半田付けには不向きなものとなっていた。
【０００６】
また、カプセル１１はアルミニウム製のため、耐熱性や機械的強度の点で優れているとは言えず、かしめ等の影響によって熱変形が発生し、それによりエレクトレットコンデンサマイクロホン内に歪が生じて著しい感度変化（感度低下）をきたす虞れがあった。
この発明の目的はこのような状況に鑑み、性能を損うことなく、良好にリフロー半田付けを行うことができるエレクトレットコンデンサマイクロホンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明によれば、筒状カプセル内にエレクトレットコンデンサが内蔵され、そのカプセルの開口部が回路基板によって蓋され、回路基板は外面に端子電極パターンを有し、カプセルの開口端をかしめて内側に曲げることにより、そのかしめ部によって固定されているエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、エレクトレットコンデンサに用いられているエレクトレットがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）よりなり、カプセルが洋白によって形成されているものとされる。
請求項２の発明では請求項１の発明において、エレクトレットコンデンサを構成する振動膜がニッケル薄膜よりなるものとされる。
【０００８】
請求項３の発明では請求項１の発明において、エレクトレットコンデンサを構成する振動膜がポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルムの一面に金属膜が形成されたものであって、リフロー半田付け温度に相当する温度でアニール処理が施されたものとされる。
請求項４の発明では請求項１の発明において、エレクトレットコンデンサの振動膜と背極との間に介在されるリング状絶縁スペーサ及び背極を保持するホルダが共にポリイミドもしくはポリフタルアミド（ＰＰＡ）よりなるものとされる。
【０００９】
請求項５の発明では請求項１の発明において、端子電極パターンは上記外面に対して上記かしめ部と同等以上の高さとされた突出面を備え、その突出面がリフロー半田付け面とされる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、融点が非常に高く、かつ高温下での電位保持率に優れたＰＴＦＥをエレクトレットに使用し、また耐熱性に優れた洋白をカプセルの構成材に使用するものとなっており、よって従来のＦＥＰをエレクトレットに使用し、カプセルがアルミニウム製とされたエレクトレットコンデンサマイクロホンに比べて耐熱性が大幅に向上し、性能を損うことなく、良好にリフロー半田付けができるものとなっており、その点で生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明によるエレクトレットコンデンサマイクロホンの一実施例を示したものであり、この例ではエレクトレットコンデンサマイクロホンは図２に示した従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンと同様、バックエレクトレットタイプとなっている。なお、図２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
この例ではカプセル１１は洋白製とされ、エレクトレット１５にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が用いられる。また、振動膜１３はニッケル薄膜よりなるものとされ、厚さは１μｍ以下とされている。
【００１２】
カプセル１１の開口部に収容されて開口部を蓋する回路基板３１と背極１４との間にはこの例では金属製のリング３２が介在されて所要の空間が形成され、このリング３２の外周側にリング状のホルダ３３が配置されている。背極１４はその外周の角部がホルダ３３の内周に設けられた段部３３ａに位置決めされて保持されている。
回路基板３１の内面には図１Ａでは図示を省略しているが、所要の電極パターンが形成されており、回路基板３１上の電極パターンと背極１４とはリング３２を介して電気的に接続されている。
【００１３】
一方、回路基板３１の外面には出力端子をなす円形の端子電極パターン３４と、アース端子をなす環状の端子電極パターン３５とが図１Ｂに示したように形成されており、これら端子電極パターン３４，３５はこの例では回路基板３１の外面に対するカプセル１１のかしめ部１１ｂの高さ（突出高さ）と同等以上の高さとされた突出面３４ａ及び３５ａを有するものとされる。端子電極パターン３４はその全面が突出面３４ａとされ、端子電極パターン３５はかしめ部１１ｂと離間した内周側に環状をなす突出面３５ａを備えるものとされる。
【００１４】
突出面３５ａにはスリット３６が径方向に形成されており、このスリット３６によって内周側と外周側とが連通されている。また、突出面３５ａ上には半田バンプ３７が１２０°間隔で３個形成されており、突出面３４ａ上にはその中心に半田バンプ３７が１個形成されている。
カプセル１１のかしめ部１１ｂは端子電極パターン３５の高さの低い、つまり厚さの薄い外周側のかしめ面３５ｂに位置して端子電極パターン３５と圧接されており、振動膜１３は振動膜リング１６、カプセル１１及びそのかしめ部１１ｂを介して端子電極パターン３５に電気的に接続されている。なお、端子電極パターン３４，３５はそれぞれスルーホール（図示せず）を介して内面側の対応する電極パターンと導通されている。
【００１５】
上記のような構造を有する端子電極パターン３４，３５は例えば銅めっきによって形成され、そのめっき厚を大とすることにより突出面３４ａ，３５ａが形成される。また、この例では絶縁スペーサ１７及びホルダ３３の構成材料には共にポリイミドもしくはポリフタルアミド（ＰＰＡ）が使用され、背極１４、振動膜リング１６及びリング３２は全て黄銅製とされている。
上述したエレクトレットコンデンサマイクロホンによれば、エレクトレット１５には融点が３２７℃とＦＥＰに比べて非常に高く、かつ高温下での電位保持率が高く、リフロー半田付け温度（２６０℃程度）でも電位が大きく低下しないＰＴＦＥを採用しており、さらにカプセル１１は耐熱性に優れ、機械的強度の点でも優れた洋白製とされているため、性能を損うことなく、良好にリフロー半田付けを行うことができるものとなる。
【００１６】
また、絶縁スペーサ１７及びホルダ３３は共に耐熱性に優れたポリイミドもしくはＰＰＡよりなり、さらに振動膜１３は加熱によって共振周波数が変化しないニッケル薄膜よりなるため、これらの点でも性能を損うことなく、良好にリフロー半田付けを行えるものとなっている。
加えて、この例では回路基板３１の端子電極パターン３４，３５にそれぞれ形成された突出面３４ａ，３５ａがリフロー半田付け面とされており、よってカプセル１１のかしめ部１１ｂが圧接している端子電極パターン３５のかしめ面３５ｂとリフロー半田付け面（突出面３５ａ）との間には段差３５ｃが存在し、この鉛直方向の段差３５ｃの存在及び段差３５ｃによるリフロー半田付け部からかしめ部１１ｂまでの沿面距離の増大によって、かしめ部１１ｂからのリフロー半田のカプセル１１内への流入を防止することができ、さらにリフロー熱の伝播を抑制することができるものとなっている。
【００１７】
なお、端子電極パターン３５の環状突出面３５ａにはスリット３６が設けられているため、リフロー時に端子電極パターン３４と３５との間の空間が密閉されることはなく、よって空気の熱膨張による半田付け不良や回路基板３１の変形等は発生しないものとなっている。
上述した例では振動膜１３にはニッケル薄膜を採用しているが、例えば従来と同様、ＰＰＳフィルムの一面に金属膜を形成したものを使用してもよい。この場合、ＰＰＳフィルムを使用した振動膜１３はリフロー熱によって共振周波数に変化が生じ、かつその変化はエレクトレットコンデンサマイクロホン個々の組立精度や部品精度等の要因によって一様ではなく、つまりリフロー熱の伝播具合の差によって一様ではなく、安定した性能が得られない原因となるため、予めリフロー半田付け温度に相当する温度（２６０℃）でアニール処理を施したものを使用する。このようにすることで、リフロー装置に通しても共振周波数がほとんど変化せず、よって感度変化が少なく、安定した性能を有するエレクトレットコンデンサマイクロホンを実現できる。
【００１８】
以上、バックエレクトレットタイプを例に説明したが、この発明はバックエレクトレットタイプに限るものではなく、フロントエレクトレットタイプやホイルエレクトレットタイプのエレクトレットコンデンサマイクロホンにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明によるエレクトレットコンデンサマイクロホンの一実施例を示す図、Ａは断面図、Ｂは底面図。
【図２】エレクトレットコンデンサマイクロホンの従来構成例を示す断面図。
【図１】
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【図２】
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