(57)【要約】【課題】  マイクロホンのリペア作業を容易にする。【解決手段】  回路基板３９に対応し少なくとも一部はカプセル３１の投影面より突出した部分８１ａを有する補助基板８１と、この補助基板８１上に形成され各外部導電パターンと接続された電極パターンと、補助基板８１のカプセル３１と反対側に形成されスルーホール８４ａ、８４ｂを介して各電極パターンとそれぞれ接続された接続用パターンと、この接続用パタ−ンと接続され補助基板８１の突出する部分８１ａの側に形成された半田溶融用パターンと、を有する。半田溶融用パターンは、突出する部分での切り欠き部に形成される。【選択図】  図１
2007043612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセルの開口部が回路基板により塞がれ、この回路基板に少なくとも外部導電パターンが形成されたマイクロホンにおいて、
上記回路基板に対応し少なくとも一部は上記カプセルの投影面より突出した部分を有する補助基板と、この補助基板上に形成され上記各外部導電パターンと接続された電極パターンと、上記補助基板の上記カプセルと反対側に形成されスルーホールを介して上記各電極パターンとそれぞれ接続された接続用パターンと、この接続用パタ−ンと接続され上記補助基板の上記突出する部分の側に形成された半田溶融用パターンと、を有することを特徴とするマイクロホン。
【請求項２】
上記半田溶融用パターンは、上記突出する部分での切り欠き部に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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホン実装後のリペア作業を容易にするための補助基板を備えたマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、この種のリフロー半田付け対応のマイクロホンの従来構成例として、特許文献１に記載されているエレクトレットコンデンサマイクロホン１０（以下、ＥＣＭと言う）の構成を示したものであり、筒状のカプセル１１内に静電容量を形成する振動板１２と背極１３とが内蔵され、カプセル１１の開口部に回路基板１４が収容されて開口部がこの回路基板１４によって閉塞された構造となっている。
振動板１２は、この例ではエレクトレット誘電体膜の一面に金属膜が蒸着されたものであり、その金属膜が振動板リング１５に固定され、誘電体面に絶縁スペーサ１６が固定されている。背極１３は絶縁リング１７の内側段差部分に嵌合固定され、この絶縁リング１７の内側には接続リング１８が挿入され、接続リング１８は回路基板１４と背極１３とに接触している。
【０００３】
回路基板１４の固定はカプセル１１の開口部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（周縁部）１１ａによって回路基板１４は接続リング１８に向かって押圧固定されている。回路基板１４の内面にはＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などの回路素子１９が搭載され、外面には外部接続電極として複数の半田バンプ電極２１ａ，２１ｂが形成されている。
背極１３と回路基板１４上の内部導電パターンとの接続は接続リング１８を介して行われ、一方、振動板１２の金属膜は振動板リング１５、カプセル１１及びそのかしめ部１１ａを介して回路基板１４上の接地導電パターンに接続されている。
【０００４】
回路基板１４の外面には外部導電パターンとして前記内部導電パターンにつながる円形パターンとその円形パターンを囲み前記接地導電パターンとなる環状パターンとが形成されており、半田バンプ電極２１ａは円形パターン上に形成されて信号電極（出力端子）とされ、半田バンプ電極２１ｂは環状パターン上に形成されてグランド電極（接地端子）とされている。カプセル１１のかしめ部１１ａは環状パターンに圧接されて接続されている。なお、図７では回路基板１４の内外面に形成されている導電パターンの図示は省略している。
【０００５】
上記のような構成を有するＥＣＭの実装は相手方実装基板（図示省略）の配線パターン上に形成された半田層の上に半田バンプ電極２１ａ，２１ｂを載置し、リフロー装置等で加熱して半田を溶融することにより行われ、これによりＥＣＭ１０が実装基板上にリフロー半田付けされて実装される。
【特許文献１】特開２００３−１５３３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記ＥＣＭ１０にあっては、上述のように実装基板の配線パターンに半田バンプ電極２１ａ、２１ｂを載置してリフロー半田付けを行っている。しかしこの場合、リフロー半田付け後例えばＥＣＭ１０に不具合が生じたとき、ＥＣＭ１０の交換作業等のリペア作業が容易でないという問題を有する。すなわち、現在の構造上、実装基板上のＥＣＭ投影面内に半田付け面が位置することになり、この半田付け面がＥＣＭ１０によって隠れてしまい、リペア作業に際しては半田付け面に半田ごてを当接することができない。このため今までは、大掛かりな熱風装置や加熱ランプを駆動して半田を加熱・溶融させ、実装基板よりＥＣＭ１０を外すことでリペア作業を行っているというのが現状である。
【０００７】
本発明は、上述の問題点に鑑み発明されたもので、マイクロホンのリペア作業を容易にするようにし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】
【０００８】
本発明は、カプセルの開口部が回路基板により塞がれ、この回路基板に少なくとも外部導電パターンが形成されたマイクロホンにおいて、上記回路基板に対応し少なくとも一部は上記カプセルの投影面より突出した部分を有する補助基板と、この補助基板上に形成され上記各外部導電パターンと接続された電極パターンと、上記補助基板の上記カプセルと反対側に形成されスルーホールを介して上記各電極パターンとそれぞれ接続された接続用パターンと、この接続用パタ−ンと接続され上記補助基板の上記突出する部分の側に形成された半田溶融用パターンと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述のマイクロホンを備えたことにより、カプセルの投影面よりはみ出た突出する部分に形成された半田溶融用パターンに半田ごてを当てることができ、リペア作業において補助基板と実装基板との間の半田をたやすく溶融することができて、マイクロホンの交換等リペア作業が極めて容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ここで、本発明の実施形態につき図１〜図６を参照して説明する。
〔実施形態〕
図１はこの発明によるマイクロホンをＥＣＭに適用した実施形態を示した断面図であり、この例ではＥＣＭ３０はバックエレクトレットタイプとなっている。カプセル３１は金属製とされて一端面が閉塞された円筒状をなし、その閉塞された端面３１ａには複数の音孔３２が貫通形成されている。
カプセル３１内には、音孔３２と対向して振動膜３３が配置され、振動膜３３は金属製のリング３４に周縁が固定保持され、このリング３４が端面３１ａ側に位置してカプセル３１に収容されている。
【００１１】
背極３５は、リング状をなす絶縁スペーサ３６を介して振動膜３３に対向配置されており、背極３５の振動膜３３との対向面にはエレクトレット誘電体膜３７が設けられ、この背極３５と振動膜３３とによって静電容量が形成されている。なお、背極３５には連通孔３８が形成されている。
一方、カプセル３１の他端側開口部には円形をなす回路基板３９が収容配置され、この回路基板３９と背極３５との間には金属製のリング４１が介在されて所要の空間が形成されている。また、リング４１の外周側にはリング状のホルダ４２が配置されており、背極３５はその外周の隅部がホルダ４２の内周に設けられた段部４２ａに位置決めされて固定されている。
【００１２】
回路基板３９のカプセル３１への固定は、カプセル３１内に振動膜３３を保持したリング３４、絶縁スペーサ３６、背極３５、ホルダ４２、リング４１及び回路基板３９を順次収納し、カプセル３１の開口端をかしめて内側へ折り曲げることによって行われ、これによりカプセル３１のかしめ部３１ｂによって回路基板３９が押圧固定され、この回路基板３９によってカプセル３１の開口部が閉塞される。
上記のように配置されて、カプセル３１と共にＥＣＭの外形を構成する回路基板３９の内面には、図１では一部図示を省略しているが、所要の回路素子が実装される。図１中、４３はＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を示す。ＦＥＴ４３のゲート端子は、回路基板３９に形成されている銅箔パターンである内部導電パターン（図示せず）及びその内部導電パターンと圧接されているリング４１を介して背極３５と電気的に接続されている。
【００１３】
一方、回路基板３９の外面には、銅箔パターンである外部導電パターンが形成されており、外部導電パターンはこの例では図１、図３（ｂ）に示したように、出力端子をなす円形パターン４４と、その円形パターン４４を囲んで接地端子をなす環状パターン４５とよりなる。
また、ＥＣＭ３０を載置するようにして回路基板３９の外面側には、補助基板８１が備えられる。この補助基板８１は、例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁体にて形成された略矩形の基板である。そして、そのサイズはカプセル３１の投影面よりも大きく形成され、補助基板８１としては、カプセル３１の投影面に対するはみ出し部分８１ａを有する。補助基板８１の回路基板３９側の表面には、回路基板３９の外面に形成された円形パターン４４及び環状パターン４５に対応する円形パターン８５及び環状パターン８６（電極パターンと称する）が形成されている。この電極パターンは、銅箔により形成され、めっき、エッチング、あるいは印刷によって形成される。ここで、円形パターン８５は、補助基板８１の回路基板３９側の表面の中心部分に形成された円形の電極パターンである。また、環状パターン８６は、円形パターン８５の外周を一定の距離をおいて囲む環状の電極パターンである。そして、円形パターン８５及び環状パターン８６からなる電極パターンの厚さＤは、回路基板３９の外面周囲に位置するかしめ部３１ｂの厚さＡ以上の高さとなっている。すなわち、めっき、エッチング、あるいは印刷によって電極パターンの厚さＤをかしめ部３１ｂの厚さＡ以上とし、この電極パターンの厚さＤによりかしめ部３１ｂに対して補助基板８１が離間する構造となっている。
【００１４】
また、補助基板８１には、電極パターンである円形パターン８５及び環状パターン８６を表面端として補助基板８１を貫通するスルーホール８４ａ，８４ｂが形成されている。そして、スルーホール８４ａ，８４ｂの内部には円形パターン８５、環状パターン８６にそれぞれに導通する電極が充填されている。
また、補助基板８１の回路基板３９側の表面と反対の裏面には、スルーホール８４ａ，８４ｂ内の電極と導通する裏面端のアース端子パターン８２及び出力端子パターン８３（接続用パターンと称する）が形成されている。
【００１５】
ＥＣＭ３０及び補助基板８１の図１に基づく説明は、以上のとおりであるが、更に図２乃至図４にて補助基板８１並びにマイクロホン全体について説明する。図２（ａ）は、図１のように補助基板８１にＥＣＭ３０を搭載した状態を上方から見た図であり、図２（ｂ）は補助基板８１自体を上方から見た図であり、更に図２（ｃ）は、補助基板８１自体を下方から見た図である。また、図３（ａ）（ｂ）は、ＥＣＭ３０を示し、図３（ｃ）（ｄ）は、補助基板８１を示す。また、図４は、マイクロホン全体について示す。
図３（ａ）（ｂ）に示すＥＣＭ３０を図３（ｃ）（ｄ）に示す補助基板８１に搭載し固定した場合、図２（ａ）に示すようにＥＣＭ３０のカプセル３１の投影面より大きな面積を有する矩形の補助基板８１にあってはみ出し部分８１ａを有し、この補助基板８１の四隅のうち二箇所の角部には切り欠き部８８ａ、８８ｂが形成され、更に、補助基板８１の四辺のうち一辺の中央には切り欠き部８８ｃが形成されている。図２（ｂ）に示す補助基板８１の表面に形成された電極パターンである円形パターン８５及び環状パターン８６は、スルーホール８４ａ、８４ｂを介して図２（ｃ）に示す補助基板８１の裏面に形成された接続用パターンであるアース端子パターン８２及び出力端子パターン８３につながる。この場合、アース端子パターン８２及び出力端子パターン８３は、図２（ｃ）の例では、接続の相手方となる実装基板（図示省略）の半田パターンに合わせた形状とし、また切り欠き部８８ａ、８８ｂ、８８ｃの半田溶融用パターンへの接続を必要とする形状とした。すなわち、アース端子パターン８２は、切り欠き部８８ｃにつながるように矩形状を有し、出力端子パターン８３は、二箇所の角部に形成された切り欠き部８８ａ、８８ｂにつながるように分岐された形状となっている。各切り欠き部８８ａ、８８ｂ、８８ｃである補助基板８１の側面は、出力端子パターン８３及びアース端子パターン８２につながる導体パターンが形成され、この切り欠き部８８ａ、８８ｂ、８８ｃの導体パターンは、補助基板８１の表面において半田溶融用パターン８３ａ、８３ｂ、８２ａとして各切り欠き部８８ａ、８８ｂ、８８ｃの形状に沿い形成される。なお、この半田溶融用パターン８３ａ、８３ｂ、８２ａは、補助基板８１のはみ出し部分８１ａに存在する。図２（ｂ）（ｃ）において、８９は半田付け時に回路基板３９の外部導電パターンと補助基板８１電極パターンとの空隙に生ずるガスを抜くための貫通孔である。この貫通孔８９の形成は、めっき、エッチング、あるいは印刷にて銅箔パターンにスリットを設けてガス抜き通路を設けるよりも簡単な加工にて済む。
【００１６】
ＥＣＭ３０を補助基板８１上に固定するにあっては、図３（ｃ）（ｄ）に示す補助基板８１上に図３（ａ）（ｂ）に示すＥＣＭ３０を搭載することになるが、この場合、補助基板８１の表面に形成された電極パターンの円形パターン８５と環状パターン８６とを、ＥＣＭ３０の回路基板３９に形成された外部導電パターンの円形パターン４４と環状パターン４５とを合わせて半田付けする。この場合、半田付けに当たってクリーム半田にて電極パターンと外部導電パターンとを固定し、例えばリフロー槽にて加熱溶融して半田付けをする。なお、この半田付けに際しての加熱によりＥＣＭ３０の感度を安定化させるエージングを兼ねて実行することができる。この状態では、図４に示すようにＥＣＭ３０と補助基板８１とが接続され、一体化する。そしてこの場合、ＥＣＭ３０の電極としては、補助基板８１の裏面に形成された接続用パターンである出力端子パターン８３及びアース端子パターン８２が露出し、補助基板８１の表面に半田溶融用パターン８３ａ、８３ｂ、８２ａが露出する。
【００１７】
その後、図４に示す補助基板８１が取り付けられたＥＣＭ３０は、実装基板（図示省略）に形成された半田パターンに置かれリフロー槽にて半田付けがされる。この場合、切り欠き部８８ａ、８８ｂ、８８ｃあるいは半田溶融用パターン８３ａ、８３ｂ、８２ａは、実装基板に対する補助基板８１の方向を決めるマーキングとなり、実装基板に対する方向合わせの基準となり得る。
なおこの後、ＥＣＭ３０に不具合が生じた場合、半田溶融用パターン８３ａや８３ｂ、８２ａに半田ごてを当てることで補助基板８１と実装基板との間の半田が溶融され、補助基板８１及びＥＣＭ３０を実装基板から外すことができる。
【００１８】
こうして、本実施形態の半田溶融用パターンを有する補助基板８１を形成することにより、ＥＣＭ３０に不具合が発生した場合でもリペア作業を容易にすることができ、ＥＣＭ３０を交換することができる。
図２〜図４では、補助基板８１上にアース端子パターン８２を形成し、これにつながる切り欠き部８８ｃと半田溶融用パターン８２ａを形成した例を示した。図５では、この切り欠き部８８ｃの代わりにスルーホール９０とそれに充填された導体によって補助基板８１のはみ出し部分８１ａ表面に半田溶融用パターンを形成した例を示している。すなわち、図５（ｂ）に示すように補助基板８１のはみ出し部分８１ａには、スルーホール９０が形成されこのスルーホール９０に導体が充填され、このスルーホール９０に補助基板８１の裏面にてこの例ではアース端子パターン８２が接続され、補助基板８１の表面にてスルーホール９０の導体が半田溶融用パターン８２ａとなっている。そして、補助基板８１の表面からこのスルーホール９０の導体に半田ごてを当てることにより、アース端子パターン８２を熱することができ、リペア作業時実装基板とアース端子パターン８２との間の半田を溶融することができる。また、このスルーホール９０は、方向性を出すためのマーキングともなる。
【００１９】
これまでの説明では、補助基板８１の形状を矩形のものとして図示し説明してきたが、図６の例では補助基板８１を円形のものとして示した。この図６（ａ）では、円形パターン８５及び環状パターン８６からなる電極パターンを中心として補助基板８１の両側に切り欠き部分８８ｄ、８８ｅを形成した例を示し、図６（ｂ）は、補助基板８１の裏面に円形パターン８５及び環状パターン８６に対応する同心円状の出力端子パターン８３及びアース端子パターン８２からなる接続用パターンを形成した例を示し、図６（ｃ）は、はみ出し部分８１ａと半田溶融用パターン８３ａ、８２ａを形成した例を示す。
【００２０】
これまでの説明に基づき、半田ごてを当接可能な半田溶融用パターン８３ａ、８３ｂ、８２ａを形成するために補助基板８１を備えてはみ出し部分８１ａに切り欠き部分やスルーホールを形成することを勘案すると、ＥＣＭ３０の投影部分よりも少しでもあるいは部分的にでも突出する部分を有する補助基板８１を形成し、その突出する部分に半田ごてが当接可能な半田溶融用パターンを形成することができれば、リペア作業を実施することができる。
また、この半田溶融用パターン８３ａ、８３ｂ、８２ａの機能は、半田ごてを当てることでリフロー半田が溶融できれば良いので、半田溶融用パターン８３ａ、８３ｂ、８２ａの形成位置は、例えば半田ごてを当てられる位置に露出していれば良く、補助基板８１の表面ではなく例えば補助基板８１の側面（壁面）である切り欠き部８８ａ、８８ｂ、８８ｃ自体に形成しても良い。
【００２１】
更に、補助基板８１はこれまでの説明では、硬い印刷基板を前提として説明してきたが、フレキシブル基板であっても良い。
これまでの説明は、バックエレクトレットのＥＣＭを例として述べてきたが、いわゆるフロントエレクトレットのＥＣＭにも適用でき、更にはＥＣＭに限らずその他の小型のマイクロホンについても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】補助基板を主に示した構成図である。
【図３】ＥＣＭと補助基板の斜視図である。
【図４】補助基板をＥＣＭに組み合わせた場合の斜視図である。
【図５】補助基板の他の例を示した構成図である。
【図６】丸い補助基板を用いた場合の斜視図である。
【図７】従来例の断面図である。
【図１】
2007043612.tif 000003
【図２】
2007043612.tif 000004
【図３】
2007043612.tif 000005
【図４】
2007043612.tif 000006
【図５】
2007043612.tif 000007
【図６】
2007043612.tif 000008
【図７】
2007043612.tif 000009