(57)【要約】【課題】厚さ寸法と部品点数の削減を実現することができるコンデンサマイクロホンを提供する。【解決手段】周縁部が振動板リング（７）の一端面に固定された振動板（４）と、中央部が円錐台形状に突出された円錐台部（５Ａ）とその周縁部に鍔部（５Ｂ）を有する背電極（５）とによりエレクトレットコンデンサを形成するものであり、開口を有するケーシング（２）の内端面に前記振動板を当接させて振動板リングが挿着され、挿着された前記振動板リングのリング内に前記円錐台形状の突出部分が挿入され、前記振動板リングの他端面に前記鍔部の一面が当接され、前記鍔部の他端面に回路基板（６）が載置され、前記回路基板は前記突出部分裏面の凹陥部に位置して回路素子を有し、前記回路基板がケーシングに固定された、構造を有する。【選択図】図１
2008061073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部が振動板リングの一端面に固定された振動板と、中央部が円錐台形状に突出され周縁部に鍔部を有する背電極とによりエレクトレットコンデンサを形成するコンデンサマイクロホンであって、
開口を有するケーシングの内端面に前記振動板の周縁部を当接させて振動板リングが挿着され、挿着された前記振動板リングのリング内に前記円錐台形状の突出部分が挿入され、前記振動板リングの他端面に前記鍔部の一面が当接され、前記鍔部の他端面に回路基板が載置され、前記回路基板は前記突出部分裏面の凹陥部に位置して回路素子を有し、前記回路基板がケーシングに固定された、コンデンサマイクロホン。
【請求項２】
前記円錐台形状の突出部分における裾縁は前記振動板リングの内径角部分で係止され、前記鍔部の外径は振動板リングの外径よりも小さくされた、請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項３】
前記背電極には前記振動板との対向面に高分子エレクトレット膜が形成されている、請求項２記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項４】
前記振動板は中央部に貫通孔を有し、前記回路基板は外部接続端子として半田バンプ電極を有する、請求項３記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項５】
周縁部が振動板リングの一端面に固定された導電性の振動板と、中央部が断面形状台形に突出され周縁部に鍔部を有する背電極とによりエレクトレットコンデンサを形成するコンデンサマイクロホンであって、
開口を有する導電性のケーシングの内端面に前記振動板の周縁部を当接させて振動板リングが挿着され、挿着された前記振動板リングのリング内に前記断面形状台形の突出部分が挿入され、前記振動板リングの他端面に前記鍔部の一面が当接され、前記鍔部の他端面に回路基板が載置され、前記回路基板は前記突出部分裏面の凹陥部に位置して回路素子を有し、前記回路基板がケーシングに固定され、
前記背電極は前記振動板との対向面に高分子エレクトレット膜が形成され反対側の面は導電性を有し、
前記円錐台形状の突出部分における裾縁は前記振動板リングの内径角部分で係止され、前記鍔部の外径は振動板リングの外径よりも小さくされた、コンデンサマイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は振動板と背電極により形成されたエレクトレットコンデンサを有するコンデンサマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は先の出願（特許文献１）において、中央部に湾曲凹状部を形成した背電極に振動板を対向させてエレクトレットコンデンサを形成したコンデンサマイクロホンの構造を開示した。これによれば、エレクトレットコンデンサを形成する振動板と背電極の間のギャップを成形するためのスペーサが不要になり、その分だけ部品点数を削減することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７４６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、その他に、背電極を回路基板の電極パッドに導通させるための接触リング、及び接触リングとケーシングとの間に配置され両者の短絡を抑制するためのチャンバ等の部品もあり、それらについても削減の可能性が残っていた。また、接触リングやチャンバはコンデンサマイクロホンの厚みを増す要因になっていることが明らかになった。
【０００５】
本発明の目的は、厚さ寸法と部品点数の削減を実現することができるコンデンサマイクロホンを提供することにある。
【０００６】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【０００８】
〔１〕本発明に係るコンデンサマイクロホンは、周縁部が振動板リングの一端面に固定された振動板と、中央部が円錐台形状に突出され周縁部に鍔部を有する背電極とによりエレクトレットコンデンサを形成するものであり、開口を有するケーシングの内端面に前記振動板の周縁部を当接させて振動板リングが挿着され、挿着された前記振動板リングのリング内に前記円錐台形状の突出部分が挿入され、前記振動板リングの他端面に前記鍔部の一面が当接され、前記鍔部の他端面に回路基板が載置され、前記回路基板は前記突出部分裏面の凹陥部に位置して回路素子を有し、前記回路基板がケーシングに固定された、構造を有する。これによれば、背電極の突出量と振動板リングの厚さ寸法との関係によってエレクトレットコンデンサの容量ギャップを決めることができるからギャップ形成だけのために用いるスペーサを必要としない。また、背電極の鍔部を回路基板に直接接触させることができるから、背電極を回路基板に導通させるためだけに用いる接触リングを必要としない。また、振動板の周縁部分は背電極とのギャップが大きくなってコンデンサを形成しなから、電気音響変換に寄与しない浮遊容量が小さくなり、感度の向上に寄与することができる。さらに、スペーサを必要とせず、回路基板上の回路素子は前記突出部分裏面の凹陥部に位置するから、マイクロホンの厚さを小さくすることが容易である。
【０００９】
本発明の一つの具体的な形態として、前記円錐台形状の突出部分における裾縁は前記振動板リングの内径角部分で係止され、前記鍔部の外径は振動板リングの外径よりも小さくされる。背電極の位置決めが容易であり、しかも、エレクトレットコンデンサの一極を成す背電極が、エレクトレットコンデンサの他極に導通するケーシングとの短絡を抑制することができる。斯く短絡抑制のためだけにケーシングとの間に配置するチャンバを必要としない。
【００１０】
本発明の更に具体的な形態として、前記背電極には前記振動板との対向面に高分子エレクトレット膜が形成されている。比較的膜厚保の厚い高分子エレクトレット膜を振動板に形成しなくてもよいので、良好な感度を得るのに好適である。
【００１１】
本発明の更に具体的な形態として、前記振動板は中央部に貫通孔を有し、前記回路基板は外部接続端子として半田バンプ電極を有する。コンデンサマイクロホンを半田リフローによって実装基板に実装するときの熱で振動板が背電極に吸着しようとしても、中央部の貫通孔が吸着を抑制するように作用する。
【００１２】
〔２〕本発明の別の観点によるコンデンサマイクロホンは、周縁部が振動板リングの一端面に固定された導電性の振動板と、中央部が断面形状台形に突出され周縁部に鍔部を有する背電極とによりエレクトレットコンデンサを形成するものであり、開口を有する導電性のケーシングの内端面に前記振動板の周縁部を当接させて振動板リングが挿着され、挿着された前記振動板リングのリング内に前記断面形状台形の突出部分が挿入され、前記振動板リングの他端面に前記鍔部の一面が当接され、前記鍔部の他端面に回路基板が載置され、前記回路基板は前記突出部分裏面の凹陥部に位置して回路素子を有し、前記回路基板がケーシングに固定された構造を備える。前記背電極は前記振動板との対向面に高分子エレクトレット膜が形成され反対側の面は導電性を有する。前記円錐台形状の突出部分における裾縁は前記振動板リングの内径角部分で係止され、前記鍔部の外径は振動板リングの外径よりも小さくされる。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１４】
すなわち、コンデンサマイクロホンの厚さ寸法と部品点数の削減を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１には本発明に係るコンデンサマイクロホンが断面にて示される。同図に示されるコンデンサマイクロホン１は、特に制限されないが、横断面円形のボタン型のマイクロホン用ケーシング２を有し、その筒内には、音波通過開口３に面して振動板４が配置され、振動板４と所定の間隙をもって背電極５が配置され、マイクロホン用の回路基板６が設けられている。コンデンサマイクロホン１のサイズは例えばφ４×１mmである。
【００１６】
振動板４はポリエステルフィルムなどの誘電体フィルムの表裏面に金属膜が蒸着され、２〜４μｍの範囲の一定の厚さで円形に形成されている。振動板４の周縁部は導電性の振動板リング７の一端面に接着固定される。
【００１７】
背電極５は、ステンレス板１０の一方の面に高分子エレクトレット膜１１を設けて形成され、中央部が円錐台形状に突出され円錐台部５Ａを成し周縁部に鍔部５Ｂを有し、高分子エレクトレット膜１１が前記振動板４に対向されている。高分子エレクトレット膜１１は例えば２５μｍのテフロン（登録商標）膜によって構成される。背電極５のステンレス面は導電面、背電極５の高分子エレクトレット膜面は絶縁面とされる。背電極５は振動板４との間でエレクトレットコンデンサを形成する。
【００１８】
音波通過孔３を有するケーシング２の内端面には前記振動板４の周縁部を当接させて振動板リング７が挿着される。挿着された前記振動板リング７のリング内に前記円錐台部５Ａが挿入され、前記振動板リング７の他端面に前記鍔部５Ｂの絶縁面が当接される。鍔部５Ｂの導電面には回路基板６が載置され、前記回路基板６は前記円錐台部５Ｂの裏面側の凹陥部に位置して回路素子１２，１３を有し、前記回路基板６がケーシング２の端部でかしめ付け固定される。エレクトレットコンデンサの一極を成す背電極５は前記鍔部５Ｂの導電面を介して回路基板６の一面６Ａの配線パターンに導通する。エレクトレットコンデンサの他極を成す振動板４はケーシング２を介して回路基板６の他面６Ｂの配線パターンに導通する。前記円錐台部５Ａにおける裾縁５Ｃは前記振動板リング７の内径角部分７Ａで係止され、前記鍔部５Ｂの外径は振動板リングの外径よりも小さくされており、背電極の鍔部５Ｂの外周面はケーシング２の内周面との非接触が保たれている。
【００１９】
回路基板６に搭載された回路素子１２，１３は例えばインピーダンス変換のためのＪＦＥＴとノイズ除去用のコンデンサである。ＪＦＥＴのゲートは背電極に接続され、ソースがグランド、ドレインが出力端子とされる。コンデンサはソース・ドレイン間に接続される。振動板はグランドに接続される。出力端子から電気音響信号が出力される。
【００２０】
上記エレクトレットコンデンサ１によれば、円錐台部５Ａの突出量と振動板リング７の厚さ寸法との関係によってエレクトレットコンデンサの容量ギャップを決めることができるから、ギャップ形成だけのために用いるスペーサを必要としない。また、背電極４の鍔部５Ｂを回路基板６の配線パターンに直接接触させることができるから、背電極５を回路基板６に導通させるためだけに用いる接触リングを必要としない。また、振動板４の周縁部分は背電極５とのギャップが大きくなってコンデンサを形成しなから、電気音響変換に寄与しない浮遊容量が小さくなり、感度の向上に寄与することができる。さらに、前記スペーサを必要とせず、回路基板６上の回路素子１２，１３は前記円錐台部５Ａの凹陥部に位置するから、マイクロホン１の厚さは小さくなる。前記円錐台部５Ｂにおける裾縁５Ｃは前記振動板リング７の内径角部分７Ａで係止されるから、背電極５の位置決めが容易である、しかも、鍔部５Ｂの外径は振動板リング７の外径よりも小さいから、エレクトレットコンデンサの一極を成す背電極５が、エレクトレットコンデンサの他極に導通するケーシング２と短絡する事態を抑制することができる。そのような短絡抑制のためだけにケーシングとの間にチャンバを配置することを必要としない。図３には比較例としてスペーサ、接触リング及びチャンバを必要とするコンデンサマイクロホンが例示される。２０が振動板、２１が振動板リング、２２スペーサ、２３が背電極、２４が接触リング、２５がチャンバである。
【００２１】
図２には本発明に係るコンデンサマイクロホンの別に例が示される。図1とは前記振動板５は中央部に貫通孔５Ｄを有し、前記回路基板６は外部接続端子として半田バンプ電極６Ｃを有する点が相違する。コンデンサマイクロホン１を半田リフローによって実装基板に実装するときの熱で振動板４が背電極５に吸着しようとしても、中央部の貫通孔５Ｄによって吸着が抑制される。その他の構成は図１と同様であるからその詳細な説明は省略する。
【００２２】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００２３】
例えば、コンデンサマイクロホンは円形に限定されず多角形であってもよい。この場合に、背電極は中央部が断面形状台形に突出され周縁部に鍔部を有すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るコンデンサマイクロホンの一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係るコンデンサマイクロホンの別の例を示す断面図である。
【図３】スペーサ、接触リング及びチャンバを必要とする比較例に係るコンデンサマイクロホンの断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  コンデンサマイクロホン
２  ケーシング
３  音波通過開口
４  振動板
５  背電極
５Ａ  円錐台部
５Ｂ  鍔部
５Ｃ  前記円錐台の裾縁
５Ｄ  中央部貫通孔
６  回路基板
７  振動板リング
７Ａ  前記振動板リングの内径角部分
１０ステンレス板
１１  高分子エレクトレット膜
１２，１３  回路素子
２０  振動板
２１  振動板リング
２２  スペーサ
２５  チャンバ
【図１】
2008061073.tif 000003
【図２】
2008061073.tif 000004
【図３】
2008061073.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月4日(2006.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部が振動板リングの一端面に固定された振動板と、中央部が円錐台形状に突出され周縁部に鍔部を有する背電極とによりエレクトレットコンデンサを形成するコンデンサマイクロホンであって、
開口を有するケーシングの内端面に前記振動板の周縁部を当接させて振動板リングが挿着され、挿着された前記振動板リングのリング内に前記円錐台形状の突出部分が挿入され、前記振動板リングの他端面に前記鍔部の一面が当接され、前記鍔部の他端面に回路基板が載置され、前記回路基板は前記突出部分裏面の凹陥部に位置して回路素子を有し、前記回路基板がケーシングに固定された、コンデンサマイクロホン。
【請求項２】
前記円錐台形状の突出部分における裾縁は前記振動板リングの内径角部分で係止され、前記鍔部の外径は振動板リングの外径よりも小さくされた、請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項３】
前記背電極には前記振動板との対向面に高分子エレクトレット膜が形成されている、請求項２記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項４】
前記背電極は中央部に貫通孔を有し、前記回路基板は外部接続端子として半田バンプ電極を有する、請求項３記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項５】
周縁部が振動板リングの一端面に固定された導電性の振動板と、中央部が断面形状台形に突出され周縁部に鍔部を有する背電極とによりエレクトレットコンデンサを形成するコンデンサマイクロホンであって、
開口を有する導電性のケーシングの内端面に前記振動板の周縁部を当接させて振動板リングが挿着され、挿着された前記振動板リングのリング内に前記断面形状台形の突出部分が挿入され、前記振動板リングの他端面に前記鍔部の一面が当接され、前記鍔部の他端面に回路基板が載置され、前記回路基板は前記突出部分裏面の凹陥部に位置して回路素子を有し、前記回路基板がケーシングに固定され、
前記背電極は前記振動板との対向面に高分子エレクトレット膜が形成され反対側の面は導電性を有し、
前記円錐台形状の突出部分における裾縁は前記振動板リングの内径角部分で係止され、前記鍔部の外径は振動板リングの外径よりも小さくされた、コンデンサマイクロホン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の更に具体的な形態として、前記背電極は中央部に貫通孔を有し、前記回路基板は外部接続端子として半田バンプ電極を有する。コンデンサマイクロホンを半田リフローによって実装基板に実装するときの熱で振動板が背電極に吸着しようとしても、中央部の貫通孔が吸着を抑制するように作用する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図２には本発明に係るコンデンサマイクロホンの別に例が示される。図1とは前記背電極５は中央部に貫通孔５Ｄを有し、前記回路基板６は外部接続端子として半田バンプ電極６Ｃを有する点が相違する。コンデンサマイクロホン１を半田リフローによって実装基板に実装するときの熱で振動板４が背電極５に吸着しようとしても、中央部の貫通孔５Ｄによって吸着が抑制される。その他の構成は図１と同様であるからその詳細な説明は省略する。