(57)【要約】【課題】  部品点数が少なく安価なコンデンサマイクロホンを提供する。【解決手段】  コンデンサマイクロホン１００は、振動板３と、振動板３に対向する固定電極１２と、振動板３と固定電極１２との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサとを含むコンデンサ部と、コンデンサ部を内蔵する導電ケース１と、振動板３と固定電極１２とのいずれかと導電ケース１とを絶縁する絶縁体とを備え、絶縁スペーサと絶縁体とが、一体に形成された絶縁スペーサ体１５を構成している。【選択図】  図１
2005198196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともその一部において導通性を有する振動板と、前記振動板に対向する固定電極と、前記振動板と前記固定電極との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサとを含むコンデンサ部と、
前記コンデンサ部を内蔵する導電ケースと、
前記振動板と前記固定電極とのいずれかと前記導電ケースとを絶縁する絶縁体とを備えたコンデンサマイクロホンにおいて、
前記絶縁スペーサと前記絶縁体とが、一体に形成された絶縁スペーサ体を構成していることを特徴とするコンデンサマイクロホン。
【請求項２】
前記導電ケースは、前記固定電極と一体に形成されている請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項３】
前記導電ケースは、前記固定電極と電気的に容量結合もしくは導通結合され、前記振動板と絶縁されている請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項４】
前記導電ケースは、前記振動板と電気的に容量結合もしくは導通結合され、前記固定電極と絶縁されている請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項５】
前記絶縁スペーサ体は、樹脂成型品であり、真空成型もしくは熱成型によって成型されている請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項６】
前記絶縁スペーサ体の表裏の配色が互いに異なる請求項１に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項７】
少なくともその一部において導通性を有する振動板と、前記振動板と対向する固定電極と、前記振動板と前記固定電極との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサとを含むコンデンサ部と、前記コンデンサ部を内蔵する導電ケースと、前記振動板と前記固定電極とのいずれかと前記導電ケースとを絶縁する絶縁体とを備えたコンデンサマイクロホンにおいて、前記絶縁スペーサと前記絶縁体とが、一体に形成された絶縁スペーサ体を構成しているコンデンサマイクロホンを製造するために、前記固定電極と前記振動板とのいずれかを前記導電ケースに挿入するコンデンサマイクロホンの製造方法において、
前記固定電極と前記振動板とのいずれかが挿入された前記導電ケースに前記絶縁スペーサ体を挿入することを特徴とするコンデンサマイクロホンの製造方法。
【請求項８】
少なくともその一部において導通性を有する振動板と、前記振動板と対向する固定電極と、前記振動板と前記固定電極との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサとを含むコンデンサ部と、前記コンデンサ部を内蔵する導電ケースと、前記振動板と前記固定電極とのいずれかと前記導電ケースとを絶縁する絶縁体とを備えたコンデンサマイクロホンにおいて、前記絶縁スペーサと前記絶縁体とが、一体に形成された絶縁スペーサ体を構成しているコンデンサマイクロホンを製造するために、前記絶縁スペーサ体を前記導電ケースに挿入するコンデンサマイクロホンの製造方法において、
前記絶縁スペーサ体が挿入された前記導電ケースに前記振動板を挿入することを特徴とするコンデンサマイクロホンの製造方法。
【請求項９】
少なくともその一部において導通性を有する振動板と、前記振動板と対向する固定電極と、前記振動板と前記固定電極との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサとを含むコンデンサ部と、前記コンデンサ部を内蔵する導電ケースと、前記振動板と前記固定電極とのいずれかと前記導電ケースとを絶縁する絶縁体とを備えたコンデンサマイクロホンにおいて、前記絶縁スペーサと前記絶縁体とが、一体に形成された絶縁スペーサ体を構成しているコンデンサマイクロホンの製造方法において、
前記固定電極と前記振動板とのいずれかと前記絶縁スペーサ体とがサブ組立されたサブユニットを組立て、
前記サブユニットを前記導電ケースに挿入することを特徴とするコンデンサマイクロホンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機などの音声通信を目的とする情報端末の送話器として用いられるコンデンサマイクロホンまたはコンデンサ型センサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のコンデンサマイクロホンの代表例としてエレクトレットコンデンサマイクロホン（以下「ＥＣＭ」ともいう）の基本構造を説明する。図６は、従来のＥＣＭ９０の構成を示す断面図である。ＥＣＭ９０は、外装部品として導電性を有するケース９１を備えている。ケース９１の天面の内側には、振動板リング９２（金属リング）が設けられている。振動板リング９２には、音としての振動をセンシングするために、少なくとも一部に導電性を有する振動板９３が振動板リング９２の開口を覆うように張られている。ケース９１の天面の外側には、面布８０が設けられている。
【０００３】
図６のＥＣＭの構成上、ケース９１と固定電極９５とは絶縁する必要がある。ケース９１と固定電極９５とを絶縁するために、樹脂成型構造体によって構成された絶縁体９６がケース９１の中に設けられている。
【０００４】
固定電極９５は、導電性板を基材として、振動板とコンデンサを形成する側の片面にエレクトレット材が構成されている。
【０００５】
絶縁体９６には、ＦＥＴ９８とチップ部品９９とが実装されている基板９７と、固定電極９５とがサブ組立（アンプと称する）されている。アンプと振動板９３との間には、スペーサ９４が設けられている。
【０００６】
このように構成されたＥＣＭ９０は、以下のようにして製造される。まず、ケース９１に対し振動板リング９２と振動板９３とスペーサ９４とをこの順番に挿入する。その後、アンプをケース９１に挿入する。そして最後にケース９１を基板９７に向かってかしめる。
【０００７】
図６に示すＥＣＭ９０の構造では、部品点数が多いという課題と、絶縁体９６に固定電極９５を圧入する必要があるため、圧入された固定電極９５の径が小さくなるので感度に対して不利である上、圧入時に固定電極９５が変形するという課題があった。
【０００８】
また昨今の小型化、薄型化に伴い絶縁体９６が構造体であるが故にＥＣＭ内部の背部気室が体積的に制約を受けることによる特性（感度）への支障があった。そこで昨今の小型化、薄型化に対応したＥＣＭ構造として、構造体からなる絶縁部品ではなく、樹脂フィルムなどからなる膜タイプの絶縁層がケース内面に構成されているＥＣＭ構造に移り変わってきている。
【０００９】
図７にその事例であるＥＣＭの断面図を示す。図７は、従来の他のＥＣＭ７０の構成を示す断面図である。図６を参照して前述した構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００１０】
ＥＣＭ７０は、外装部品のケース７１を備えている。ケース７１の内面には、絶縁コーティング７１Ａが形成されている。絶縁コーティング７１Ａは、絶縁層によって構成されている。
【００１１】
なお、図７に示すＥＣＭでは薄型化に対応するための構造であるために図６に示す構成とは異なり、ケースと振動板リングとを絶縁する構造となっている。
【００１２】
図７を参照すると、コーテイング付きケース７１に、図６の固定電極９５よりも直径の大きい固定電極７２と、スペーサ７４と、振動板７３付き振動板リング７２と、小型ＦＥＴ６４及びチップ部品６９を実装済みの基板８３とをこの順番に挿入し、最後にケース７１を基板８３に向かってかしめて完成される。
【特許文献１】特開２００１−８２９３号公報
【特許文献２】特開２００１−１８６５９４号公報
【特許文献３】特開２００３−７８９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、モバイル機器などの薄型化、小型化、およびハンズフリ−や音声認識、音声文字変換などの多機能化に伴って、薄型、小型でかつ高感度を有するＥＣＭが望まれる様になっている。このため、前述した図６に示すＥＣＭタイプの絶縁構造体は無くなる方向にあり、図７に示すタイプのケース内面に薄膜を形成し絶縁コーテイング７１Ａを絶縁層としてケースと振動板リングを絶縁する構成に変わってきている。
【００１４】
しかしながら、ケース内面に絶縁層を形成した従来の構造では、ケースの金属部と絶縁層との間の密着性に課題があった。例えば、ケースを製造する場合、ケース材料の金属リードフレーム上に予め絶縁層を形成した材料を用い、絞り加工などによってケースを成形する場合、金属と絶縁層との間の伸び率の違いにより金属から膜が剥離した、あるいは、剥離まで至らなくてもケースの天面と側面との間の角Ｒ部において膜にクラックが入るという課題があった。
【００１５】
更にフレームからケースを分断する際、やはり金属と絶縁層との間の伸び率の違いによって切断口において膜が剥離するという課題があった。
【００１６】
このように絞り工程から分断の工程までにおいてケースと絶縁層との間の密着性になんらかの問題が発生すると、その後のプレスオイルを除去するためのケース洗浄工程などにおいて、剥離が進行してしまい、結果として、ＥＣＭ組立工程において、剥離した絶縁層が邪魔をしてケース内に他の部品を挿入することができず組立ができないという問題が発生したり、ＥＣＭ内部において角Ｒ部からの剥離の進行によってケースと振動板リングとが接触するという課題があった。
【００１７】
また別の課題として、図７に示すＥＣＭの場合、ケース７１の天面には固定電極７２が挿入されケース７１と固定電極７２とは電気的に容量結合もしくは導通結合しなくてはならない。そのため、例えば絶縁コーティング７１ａをケース７１の側面のみに形成する必要がある。そのためには例えば、ケース７１の天面７１Ｂをマスキングして絶縁層を初めから形成しない方法があるが、この場合、マスキングテープの貼り付けと膜形成後のテープ剥がし等が必要になるのでコストアップになるという課題があった。
【００１８】
本発明の目的は、部品点数が少なく安価に製造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。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るコンデンサマイクロホンは、少なくともその一部において導通性を有する振動板と、前記振動板に対向する固定電極と、前記振動板と前記固定電極との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサとを含むコンデンサ部と、前記コンデンサ部を内蔵する導電ケースと、前記振動板と前記固定電極とのいずれかと前記導電ケースとを絶縁する絶縁体とを備えたコンデンサマイクロホンにおいて、前記絶縁スペーサと前記絶縁体とが、一体に形成された絶縁スペーサ体を構成していることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るコンデンサマイクロホンの製造方法は、少なくともその一部において導通性を有する振動板と、前記振動板と対向する固定電極と、前記振動板と前記固定電極との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサとを含むコンデンサ部と、前記コンデンサ部を内蔵する導電ケースと、前記振動板と前記固定電極とのいずれかと前記導電ケースとを絶縁する絶縁体とを備えたコンデンサマイクロホンにおいて、前記絶縁スペーサと前記絶縁体とが、一体に形成された絶縁スペーサ体を構成しているコンデンサマイクロホンを製造するために、前記固定電極と前記振動板とのいずれかを前記導電ケースに挿入するコンデンサマイクロホンの製造方法において、前記固定電極と前記振動板とのいずれかが挿入された前記導電ケースに前記絶縁スペーサ体を挿入することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係るコンデンサマイクロホンの他の製造方法は、少なくともその一部において導通性を有する振動板と、前記振動板と対向する固定電極と、前記振動板と前記固定電極との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサとを含むコンデンサ部と、前記コンデンサ部を内蔵する導電ケースと、前記振動板と前記固定電極とのいずれかと前記導電ケースとを絶縁する絶縁体とを備えたコンデンサマイクロホンにおいて、前記絶縁スペーサと前記絶縁体とが、一体に形成された絶縁スペーサ体を構成しているコンデンサマイクロホンを製造するために、前記絶縁スペーサ体を前記導電ケースに挿入するコンデンサマイクロホンの製造方法において、前記絶縁スペーサ体が挿入された前記導電ケースに前記振動板を挿入することを特徴とする。
【００２２】
本発明に係るコンデンサマイクロホンのさらに他の製造方法は、少なくともその一部において導通性を有する振動板と、前記振動板と対向する固定電極と、前記振動板と前記固定電極との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサとを含むコンデンサ部と、前記コンデンサ部を内蔵する導電ケースと、前記振動板と前記固定電極とのいずれかと前記導電ケースとを絶縁する絶縁体とを備えたコンデンサマイクロホンにおいて、前記絶縁スペーサと前記絶縁体とが、一体に形成された絶縁スペーサ体を構成しているコンデンサマイクロホンの製造方法において、前記固定電極と前記振動板とのいずれかと前記絶縁スペーサ体とがサブ組立されたサブユニットを組立て、前記サブユニットを前記導電ケースに挿入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、部品点数が少なく安価に製造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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本実施の形態に係るコンデンサマイクロホンにおいては、振動板と固定電極との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサと、振動板と固定電極とのいずれかと導電ケースとを絶縁する絶縁体とが一体に形成されている。このため、部品点数を削減してより安価に導電ケースと振動板と固定電極とのいずれかとを絶縁することができる。その結果、小型で高感度なコンデンサマイクロホンを得ることができる。
【００２５】
この実施の形態では、前記導電ケースは、前記固定電極と一体に形成されていることが好ましい。
【００２６】
前記導電ケースは、前記固定電極と電気的に容量結合もしくは導通結合され、前記振動板と絶縁されていることが好ましい。
【００２７】
前記導電ケースは、前記振動板と電気的に容量結合もしくは導通結合され、前記固定電極と絶縁されていることが好ましい。
【００２８】
前記絶縁スペーサは、樹脂成型品であり、真空成型もしくは熱成型によって成型されていることが好ましい。
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態に係るＥＣＭ１００の構成を示す断面図である。ＥＣＭ１００は、導電ケース１を備えている。導電ケース１の天面の内側には、固定電極１２が設けられている。導電ケース１の天面の外側には、面布１０が設けられている。固定電極１２と対向するように振動板３が設けられている。振動板３は、振動板３を挟んで固定電極１２と対向する位置に設けられた振動板リング２に取り付けられている。
【００３１】
振動板３と固定電極１２との間には、コンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサ体１５が設けられている。振動板３と固定電極１２と絶縁スペーサ体１５とによってコンデンサが形成されている。
【００３２】
絶縁スペーサ体１５は、振動板３と導電ケース１とを絶縁するために振動板３および振動板リング２と導電ケース１との間を延伸して形成されている。このように本実施の形態では、振動板３と固定電極１２間にコンデンサを形成するギャップを得るためのスペーサと、導電ケース１と振動板３とを絶縁するための絶縁層とが一体化されている。
【００３３】
絶縁スペーサ体１５の材質としてはＰＩ（ポリアミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタート）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）およびＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの様に成形可能で且つ絶縁性を有するフィルムや樹脂が好ましい。
【００３４】
本実施の形態では、ＰＥＴ：１０〜４０μｍフィルムを使用したタイプと、ＰＩ：１０〜４０μｍフィルムとを使用した。ＰＥＴは安価であり、ＰＩは耐熱性に優れる特徴を有する。ＰＥＴ：１０〜４０μｍを使用したタイプではＰＥＴが透明で認識しにくいため、染料を入れることで視認性を向上させた。これによる絶縁性への支障は認められなかった。また組立やすいように絶縁スペーサ体の表裏選別が可能なようにフィルムの片面にコーティングを施し、色違いによる表裏の選別を可能にした。
【００３５】
上記２種類のフィルムはおのおの成形可能な温度に設定した金型内で、必要とする形状及び寸法に成形し、別途打ち抜き金型によって個片とする。
【００３６】
振動板リング２を挟んで振動板３と対向する位置には、ＦＥＴ１４およびチップ部品９が振動板３側に実装された基板１３が設けられている。導電ケース１の基板１３側の端は、基板１３に向かってカシメられている。
【００３７】
このように構成されたＥＣＭ１００は、以下のようにして製造される。まず、固定電極１２と、絶縁スペーサ体１５と、振動板３が張り付けられた振動板リング２と、ＦＥＴ１４およびチップ部品９が実装された基板１３とをこの順番に導電ケース１に挿入する。その後、導電ケース１の端を基板１３に向かってかしめる。そして、導電ケース１に面布１０をつけて完成する。
【００３８】
図２は、本実施の形態に係るＥＣＭ１００のサブユニットの構成を示す断面図である。サブユニットは、振動板３が張り付いている振動板リング２と、ＦＥＴ１４およびチップ部品９が振動板３側に実装された基板１３と、振動板３と振動板リング２と基板１３とを抱えるように形成された絶縁スペーサ体１５Ａとを備えている。導電ケース１に固定電極１２を挿入した後、このように一体化されたサブユニットを導電ケース１に挿入し、導電ケース１を基板１３に向かってかしめてＥＣＭを製造してもよい。
【００３９】
このようにサブユニットを導電ケースに挿入すると、絶縁スペーサ体を単体でハンドリングする必要がないため、ＥＣＭの組立を容易に自動化することができる。
【００４０】
以上のように本実施の形態によれば、振動板３と固定電極１２との間にコンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサと、振動板３と導電ケース１とを絶縁する絶縁体とが一体に形成されている絶縁スペーサ体となっている。このため、部品点数を削減してより安価に導電ケース１と振動板３とを絶縁することができる。その結果、小型で高感度なコンデンサマイクロホンを得ることができる。
【００４１】
図３は、本実施の形態に係る他のＥＣＭ１００Ａの構成を示す断面図である。図１を参照して前述したＥＣＭ１００の構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００４２】
ＥＣＭ１００Ａは、固定電極を兼ねたエレクトレット材付きケース１６を備えている。固定電極を兼ねたケース１６の天面と対向するように振動板３が設けられている。振動板３は、振動板３を挟んで固定電極と対向する位置に設けられた振動板リング２に取り付けられている。
【００４３】
このように構成されたＥＣＭ１００Ａは、以下のようにして製造される。まず、絶縁スペーサ体１５と、振動板３が張り付いている振動板リング２と、基板１３とをこの順番にケース１６に挿入する。そして、ケース１６を基板１３に向かってかしめる。その後、面布１０をつけて完成する。
【００４４】
ケース１６と振動板３および振動板リング２は、絶縁スペーサ体１５によって絶縁され、またケース１６と振動板３との間にコンデンサを形成するギャップを絶縁スペーサ体１５によって得る。
【００４５】
図４は、本実施の形態に係るさらに他のＥＣＭ１００Ｂの構成を示す断面図である。図１を参照して前述したＥＣＭ１００の構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００４６】
ＥＣＭ１００Ｂは、固定電極を兼ねた導電ケース１Ｂを備えている。固定電極を兼ねた導電ケース１Ｂの天面と対向するようにエレクトレット振動板１７が設けられている。エレクトレット振動板１７は、エレクトレット振動板１７を挟んで固定電極を兼ねた導電ケース１Ｂの天面と対向する位置に設けられた振動板リング２に取り付けられている。エレクトレット振動板は導電ケース１Ｂに向いている面を着電することでコンデンサを形成する。
【００４７】
エレクトレット振動板１７と導電ケース１Ｂの天面との間には、コンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサ体１５が設けられている。絶縁スペーサ体１５は、エレクトレット振動板１７と導電ケース１Ｂとを絶縁するためにエレクトレット振動板１７および振動板リング２と導電ケース１Ｂとの間を延伸して形成されている。
【００４８】
このように構成されたＥＣＭ１００Ｂは、以下のようにして製造される。まず絶縁スペーサ体１５とエレクトレット振動板１７が取り付けられた振動板リング２と基板１３とをこの順番に導電ケース１Ｂへ挿入する。その後、導電ケース１Ｂを基板１３に向かってかしめる。そして、面布１０をつけて完成する。
【００４９】
図５は、本実施の形態に係るさらに他のＥＣＭ１００Ｃの構成を示す断面図である。ＥＣＭ１００Ｃは、導電ケース１Ｃを備えている。導電ケース１Ｃの天面の内側には、振動板リング２が設けられている。振動板リング２には、振動板リング２を挟んで導電ケース１Ｃの天板と対向する位置に振動板３が貼り付けられている。振動板３に対して振動板リング２の反対側には、固定電極１２が振動板３と対向するように設けられている。
【００５０】
固定電極１２に対して振動板リング２の反対側には、導電性を有するゲートリング１８が設けられている。ゲートリング１８を挟んで固定電極１２と対向する位置に基板１３が設けられている。ゲートリング１８は、固定電極１２と基板１３とを電気的に接続する。
【００５１】
振動板３と固定電極１２との間には、コンデンサを形成するギャップを得るための絶縁スペーサ体１５Ｃが設けられている。絶縁スペーサ体１５Ｃは、固定電極１２と導電ケース１Ｃとを絶縁するために固定電極１２およびゲートリング１８と導電ケース１Ｃとの間を延伸して形成されている。
【００５２】
このように構成されたＥＣＭ１００Ｃは、以下のようにして製造される。まず、振動板３が張り付いている振動板リング２と絶縁スペーサ体１５Ｃと固定電極１２とゲートリング１８と基板１３とをこの順番に導電ケース１Ｃに挿入する。その後、導電ケース１Ｃの端を基板１３に向かってかしめる。そして、面布１０をつけて完成する。
【００５３】
以上の実施の形態においては振動板と固定電極との一方が導電ケースと絶縁され、また残りの一方が導電ケースと電気的に導通結合した場合を述べたが、電気的に容量結合を行うことでも同様の効果があることを確認している。
【００５４】
以上のように本実施の形態によれば、部品点数が少なく安価であって且つ、限られた大きさの中で高感度なコンデンサマイクロホンを得ることが実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、携帯電話機などの音声通信を目的とする情報端末の送話器として用いられるコンデンサマイクロホンに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施の形態に係るコンデンサマイクロホンの構成を示す断面図
【図２】本実施の形態に係るコンデンサマイクロホンのサブユニットの構成を示す断面図
【図３】本実施の形態に係る他のコンデンサマイクロホンの構成を示す断面図
【図４】本実施の形態に係るさらに他のコンデンサマイクロホンの構成を示す断面図
【図５】本実施の形態に係るさらに他のコンデンサマイクロホンの構成を示す断面図
【図６】従来のコンデンサマイクロホンの構成を示す断面図
【図７】従来の他のコンデンサマイクロホンの構成を示す断面図
【符号の説明】
【００５７】
１  導電ケース
２  振動板リング
３  振動板
１２  固定電極
１５  絶縁スペーサ体
１００  コンデンサマイクロホン
【図１】
2005198196.tif 000003
【図２】
2005198196.tif 000004
【図３】
2005198196.tif 000005
【図４】
2005198196.tif 000006
【図５】
2005198196.tif 000007
【図６】
2005198196.tif 000008
【図７】
2005198196.tif 000009