JP2001054196A - エレクトレットコンデンサマイクロホン - Google Patents
エレクトレットコンデンサマイクロホンInfo
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- JP2001054196A JP2001054196A JP22795499A JP22795499A JP2001054196A JP 2001054196 A JP2001054196 A JP 2001054196A JP 22795499 A JP22795499 A JP 22795499A JP 22795499 A JP22795499 A JP 22795499A JP 2001054196 A JP2001054196 A JP 2001054196A
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- electret condenser
- semiconductor element
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
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- H01L2224/48091—Arched
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- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
Landscapes
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】部品点数が少なく薄型のエレクトレットコンデ
ンサマイクロホンを得る。 【解決手段】固定電極6と振動膜4とを一定間隔で配置
し、両者間の静電容量の変化によって振動膜4に与えら
れた音声信号を検出するようにしたエレクトレットコン
デンサマイクロホンにおいて、絶縁材からなる箱型ケー
ス9内に、上記固定電極6及び振動膜4と、半導体素子
8を並列に収納する。
ンサマイクロホンを得る。 【解決手段】固定電極6と振動膜4とを一定間隔で配置
し、両者間の静電容量の変化によって振動膜4に与えら
れた音声信号を検出するようにしたエレクトレットコン
デンサマイクロホンにおいて、絶縁材からなる箱型ケー
ス9内に、上記固定電極6及び振動膜4と、半導体素子
8を並列に収納する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトレットコ
ンデンサマイクロホンに関する。
ンデンサマイクロホンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のエレクトレットコンデンサマイク
ロホンの構造を図5に示す。中央部に音孔22aを有す
る筒状の金属ケース22の天面上に面布21を備え、天
面内側に膜リング23を介して、表面に蒸着等によって
金属層を形成したエレクトレット材からなる振動膜24
を備えている。振動膜24は、ギャップスペーサ25を
介して、コンデンサギャップ32を隔てて固定電極26
と対向配置し、さらに下方にFET28を収納した凹状
の絶縁体27とプリント基板29を配置し、上記金属ケ
ース22のカシメ部22bで固定されている。
ロホンの構造を図5に示す。中央部に音孔22aを有す
る筒状の金属ケース22の天面上に面布21を備え、天
面内側に膜リング23を介して、表面に蒸着等によって
金属層を形成したエレクトレット材からなる振動膜24
を備えている。振動膜24は、ギャップスペーサ25を
介して、コンデンサギャップ32を隔てて固定電極26
と対向配置し、さらに下方にFET28を収納した凹状
の絶縁体27とプリント基板29を配置し、上記金属ケ
ース22のカシメ部22bで固定されている。
【0003】上記FET28の入力リード28aは固定
電極26に接続され、出力リード28bは絶縁体7とプ
リント基板29を貫通し、底面のハンダ付部9aに接続
している。一方、振動膜24は膜リング23によって金
属ケース22に導通している。
電極26に接続され、出力リード28bは絶縁体7とプ
リント基板29を貫通し、底面のハンダ付部9aに接続
している。一方、振動膜24は膜リング23によって金
属ケース22に導通している。
【0004】いま、音孔22aから音声が入力すると振
動膜24が振動し、これによって振動膜24と固定電極
26間の静電容量が変化するため、これを検出すること
によって音声信号を得ることができる。
動膜24が振動し、これによって振動膜24と固定電極
26間の静電容量が変化するため、これを検出すること
によって音声信号を得ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、以下
のような問題があった。
従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、以下
のような問題があった。
【0006】(1)エレクトレットコンデンサマイクロ
ホンは小型軽量薄型化が求められているが、従来のもの
では、部品点数が多く、またカシメ部22bやハンダ付
部29a等の厚みを小さくすることができず、また絶縁
体27やプリント基板29尚の存在のために、全体を小
型軽量薄型化することができなかった。特に、振動膜2
4、固定電極26、FET28をこの順序で積層してい
るため、全体を薄くすることができなかった。
ホンは小型軽量薄型化が求められているが、従来のもの
では、部品点数が多く、またカシメ部22bやハンダ付
部29a等の厚みを小さくすることができず、また絶縁
体27やプリント基板29尚の存在のために、全体を小
型軽量薄型化することができなかった。特に、振動膜2
4、固定電極26、FET28をこの順序で積層してい
るため、全体を薄くすることができなかった。
【0007】(2)金属ケース22のカシメで固定する
ため気密性が不充分であった。
ため気密性が不充分であった。
【0008】
【課題を解決する為の手段】そこで本発明は、固定電極
と振動膜とを一定間隔で配置し、両者間の静電容量の変
化によって振動膜に与えられた音声信号を検出するよう
にしたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおい
て、絶縁材からなる箱型ケース内に上記固定電極及び振
動膜と、半導体素子とを並列に収納したことを特徴とす
る。
と振動膜とを一定間隔で配置し、両者間の静電容量の変
化によって振動膜に与えられた音声信号を検出するよう
にしたエレクトレットコンデンサマイクロホンにおい
て、絶縁材からなる箱型ケース内に上記固定電極及び振
動膜と、半導体素子とを並列に収納したことを特徴とす
る。
【0009】即ち、固定電極及び振動膜と、半導体素子
とを並列に収納することで、全体の厚みを小さくし薄型
化したものである。
とを並列に収納することで、全体の厚みを小さくし薄型
化したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図によ
って説明する。
って説明する。
【0011】図1(a)に示すエレクトレットコンデン
サマイクロホンは、セラミックス、ガラス、樹脂あるい
はこれらを複合した絶縁体からなる箱型ケース9に2つ
の独立した凹部9a、9a’を備え、一方の凹部9aに
振動膜4と固定電極6を備え、他方の凹部9a’にFE
TやIC等の半導体素子8を収納し、板状の蓋体2で覆
ったものである。
サマイクロホンは、セラミックス、ガラス、樹脂あるい
はこれらを複合した絶縁体からなる箱型ケース9に2つ
の独立した凹部9a、9a’を備え、一方の凹部9aに
振動膜4と固定電極6を備え、他方の凹部9a’にFE
TやIC等の半導体素子8を収納し、板状の蓋体2で覆
ったものである。
【0012】上記蓋体2は中央に音孔2aを備えた金属
板であり、金属層を形成したエレクトレット材からなる
振動膜4を凹部9aの段部9bに備えるとともに、凹部
9aの底面にコンデンサギャップを隔てて固定電極6を
備えている。他方の凹部9a’にはFETやIC等の半
導体素子8を収納してあり、この半導体素子8には増幅
回路等が形成されている。
板であり、金属層を形成したエレクトレット材からなる
振動膜4を凹部9aの段部9bに備えるとともに、凹部
9aの底面にコンデンサギャップを隔てて固定電極6を
備えている。他方の凹部9a’にはFETやIC等の半
導体素子8を収納してあり、この半導体素子8には増幅
回路等が形成されている。
【0013】さらに、ケース9は、導電ペーストを表面
に印刷したり、スルーホールに充填したり、導電ペース
トを備えたグリーンシートを積層することによって、表
面及び/又は内部に導電路を備えている。まず、蓋体2
に接続する導電路7aは箱型ケース9の外壁を通って底
面の電極取り出し部10aに接続しており、この導電路
7aはRFの回り込みや静電気を防止する作用も成すも
のである。
に印刷したり、スルーホールに充填したり、導電ペース
トを備えたグリーンシートを積層することによって、表
面及び/又は内部に導電路を備えている。まず、蓋体2
に接続する導電路7aは箱型ケース9の外壁を通って底
面の電極取り出し部10aに接続しており、この導電路
7aはRFの回り込みや静電気を防止する作用も成すも
のである。
【0014】また固定電極6は導電路7bと導通して、
半導体素子8の入力端子8aに接続し、さらに出力端子
8bに接続した導電路7eは箱型ケース9の外部の導電
路7cに導出されてもう一方の電極取り出し部10bに
接続されている。なお、半導体素子8の入力端子8a、
出力端子8bはそれぞれ凹部9a’の段部9b’に備え
た導電路7b,7eとの間でワイヤボンディングされて
いる。
半導体素子8の入力端子8aに接続し、さらに出力端子
8bに接続した導電路7eは箱型ケース9の外部の導電
路7cに導出されてもう一方の電極取り出し部10bに
接続されている。なお、半導体素子8の入力端子8a、
出力端子8bはそれぞれ凹部9a’の段部9b’に備え
た導電路7b,7eとの間でワイヤボンディングされて
いる。
【0015】なお、図1(b)に示すように箱型ケース
9の上端面9cはメタライズされ、ハンダ、ロウ、導電
性接着剤等で蓋体2と接着されることによって、この蓋
体2は導電路7aと接続されている。また、振動膜4は
導電路7e、7aを通じて電極取り出し部10aに接続
している。
9の上端面9cはメタライズされ、ハンダ、ロウ、導電
性接着剤等で蓋体2と接着されることによって、この蓋
体2は導電路7aと接続されている。また、振動膜4は
導電路7e、7aを通じて電極取り出し部10aに接続
している。
【0016】なお、上記導電路7a,7cはスルーホー
ルを介して内部に形成することもできる。また、上記電
極取り出し部10aは接地され、他方の電極取り出し部
10bは半導体素子8の電源と、出力端子を兼用してい
る。
ルを介して内部に形成することもできる。また、上記電
極取り出し部10aは接地され、他方の電極取り出し部
10bは半導体素子8の電源と、出力端子を兼用してい
る。
【0017】いま、蓋体2の音孔2aから音声が入力す
ると振動膜4が振動し、これによって振動膜4と固定電
極6間の静電容量が変化することから、これを検出する
ことによって音声信号を得ることができる。
ると振動膜4が振動し、これによって振動膜4と固定電
極6間の静電容量が変化することから、これを検出する
ことによって音声信号を得ることができる。
【0018】このような本発明のエレクトレットコンデ
ンサマイクロホンは、絶縁体の箱型ケース9を用いるこ
とによって、図5に示すような従来の構造に比べて、絶
縁体27やプリント基板29を無くすことができ、部品
点数を減らして小型化することができる。しかも、振動
膜4及び固定電極と、半導体素子8とを並列に収納する
ことによって、厚みを小さくし薄型化することができ
る。さらに、この実施形態では、半導体素子8を独立し
た凹部9a’に収納したことにより、気密封止すること
ができる。
ンサマイクロホンは、絶縁体の箱型ケース9を用いるこ
とによって、図5に示すような従来の構造に比べて、絶
縁体27やプリント基板29を無くすことができ、部品
点数を減らして小型化することができる。しかも、振動
膜4及び固定電極と、半導体素子8とを並列に収納する
ことによって、厚みを小さくし薄型化することができ
る。さらに、この実施形態では、半導体素子8を独立し
た凹部9a’に収納したことにより、気密封止すること
ができる。
【0019】また、本発明のエレクトレットコンデンサ
マイクロホンは、図1(c)に示すように箱型ケース9
の底面の両側に電極取り出し部10a,10bを備えて
いるため、表面実装による電極取り出し構造を容易にす
ることができる。
マイクロホンは、図1(c)に示すように箱型ケース9
の底面の両側に電極取り出し部10a,10bを備えて
いるため、表面実装による電極取り出し構造を容易にす
ることができる。
【0020】さらに、上記箱型ケース9は、平面視した
ときの形状が四角形となった角型である。そのため、同
様に角型をした半導体素子8を収納した場合に無駄がな
いことから、全体をより小型化することができる。しか
も、このマイクロホンを表面実装する際に、角型である
ことにより取り扱いが容易であり、位置決めも簡単であ
る。
ときの形状が四角形となった角型である。そのため、同
様に角型をした半導体素子8を収納した場合に無駄がな
いことから、全体をより小型化することができる。しか
も、このマイクロホンを表面実装する際に、角型である
ことにより取り扱いが容易であり、位置決めも簡単であ
る。
【0021】また、箱型ケース9を成す絶縁体として、
特にアルミナ、ジルコニア、ムライト、炭化珪素、窒化
珪素、窒化アルミニウム等を主成分とするセラミックス
を用いれば、特に振動減衰特性を向上させることができ
る。即ち、これらのセラミックスは、金属材などに比べ
て振動を減衰させる効果が大きいため、特に携帯電話等
の用途に用いる場合でも、外部の振動を内側に伝えにく
くすることができ、マイクロホンの性能を向上させるこ
とができる。
特にアルミナ、ジルコニア、ムライト、炭化珪素、窒化
珪素、窒化アルミニウム等を主成分とするセラミックス
を用いれば、特に振動減衰特性を向上させることができ
る。即ち、これらのセラミックスは、金属材などに比べ
て振動を減衰させる効果が大きいため、特に携帯電話等
の用途に用いる場合でも、外部の振動を内側に伝えにく
くすることができ、マイクロホンの性能を向上させるこ
とができる。
【0022】さらに、本発明では箱型ケース9を用いた
ため、蓋体2は平板状でよく、加工を容易にすることが
できる。そのため、例えばメッシュ状の音孔2aを備え
た構造とすることもできる。通常は音孔2aからの異物
の侵入を防止するために面布(不図示)等で覆う必要が
あるが、このようにメッシュ状の音孔2aとすることに
よって、面布を省略することができる。
ため、蓋体2は平板状でよく、加工を容易にすることが
できる。そのため、例えばメッシュ状の音孔2aを備え
た構造とすることもできる。通常は音孔2aからの異物
の侵入を防止するために面布(不図示)等で覆う必要が
あるが、このようにメッシュ状の音孔2aとすることに
よって、面布を省略することができる。
【0023】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図2に示す実施形態は、1つの凹部9a内に固定電極6
及び振動膜4と、半導体素子8とを並列に収納したもの
である。
図2に示す実施形態は、1つの凹部9a内に固定電極6
及び振動膜4と、半導体素子8とを並列に収納したもの
である。
【0024】即ち、箱型ケース9の凹部9aの底面に固
定電極6を備え、この上にギャップスペーサ5を介して
コンデンサギャップを隔てて振動膜4を備える。この振
動膜は、段部9bに備えた導電路9eとワイヤボンディ
ングし、導電路7aを通じて電極取り出し部10aに接
続している。また、蓋体2も導電路7aを通じて電極取
り出し部10aに接続している。一方、凹部9aの底面
には固定電極と並列に半導体素子8が載置され、この半
導体素子8の入力端子8aは固定電極6に、出力端子8
bは段部9bの導電路7eにそれぞれワイヤボンディン
グされ、上記導電路7eは導電路7cを通じてもう一方
の電極取り出し部10bに接続している。
定電極6を備え、この上にギャップスペーサ5を介して
コンデンサギャップを隔てて振動膜4を備える。この振
動膜は、段部9bに備えた導電路9eとワイヤボンディ
ングし、導電路7aを通じて電極取り出し部10aに接
続している。また、蓋体2も導電路7aを通じて電極取
り出し部10aに接続している。一方、凹部9aの底面
には固定電極と並列に半導体素子8が載置され、この半
導体素子8の入力端子8aは固定電極6に、出力端子8
bは段部9bの導電路7eにそれぞれワイヤボンディン
グされ、上記導電路7eは導電路7cを通じてもう一方
の電極取り出し部10bに接続している。
【0025】この実施形態では、凹部9aが1つでよ
く、単純な形状とできるため、製造が容易である。
く、単純な形状とできるため、製造が容易である。
【0026】さらに他の実施形態を図3に示す。この実
施形態は、固定電極6と蓋体2を兼用させたものであ
る。
施形態は、固定電極6と蓋体2を兼用させたものであ
る。
【0027】即ち、箱型ケース9の上面を覆う蓋体2の
下方にギャップスペーサ5を介して振動膜4を備え、こ
の振動膜4は膜リング3を介して導電路7b、半導体素
子8、導電路7e,7cを通じて電極取り出し部10b
に接続している。また固定電極を兼用する蓋体2は導電
路7aを通じてもう一方の電極取り出し部10aに接続
している。
下方にギャップスペーサ5を介して振動膜4を備え、こ
の振動膜4は膜リング3を介して導電路7b、半導体素
子8、導電路7e,7cを通じて電極取り出し部10b
に接続している。また固定電極を兼用する蓋体2は導電
路7aを通じてもう一方の電極取り出し部10aに接続
している。
【0028】さらに他の実施形態を図4に示す。この実
施形態は、図3に示すものと同様に固定電極6と蓋体2
を兼用させ、しかも箱型ケース9に2つの凹部9a,9
bを形成したものである。
施形態は、図3に示すものと同様に固定電極6と蓋体2
を兼用させ、しかも箱型ケース9に2つの凹部9a,9
bを形成したものである。
【0029】即ち、箱型ケース9の一方の凹部9aの段
部9bに振動膜4を備え、この振動膜4は導電路7bを
通じて、他方の凹部9a’に収納された半導体素子8、
導電路7e,7cを通じて電極取り出し部10bに接続
されている。また固定電極を兼用する蓋体2は導電路7
aを通じてもう一方の電極取り出し部10aに接続して
いる。
部9bに振動膜4を備え、この振動膜4は導電路7bを
通じて、他方の凹部9a’に収納された半導体素子8、
導電路7e,7cを通じて電極取り出し部10bに接続
されている。また固定電極を兼用する蓋体2は導電路7
aを通じてもう一方の電極取り出し部10aに接続して
いる。
【0030】従来のエレクトレットコンデンサマイクロ
ホンは2mm程度の厚みが必要であったが、以上のよう
な本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは厚
みを1mm以下、好ましくは0.5mm以下とすること
が可能である。
ホンは2mm程度の厚みが必要であったが、以上のよう
な本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは厚
みを1mm以下、好ましくは0.5mm以下とすること
が可能である。
【0031】また、本発明のエレクトレットコンデンサ
マイクロホンを製造する際に、多数個取りの手法を用い
て、大量生産を行うことができる。
マイクロホンを製造する際に、多数個取りの手法を用い
て、大量生産を行うことができる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、固定電極と振動膜とを
一定間隔で配置し、両者間の静電容量の変化によって振
動膜に与えられた音声信号を検出するようにしたエレク
トレットコンデンサマイクロホンにおいて、絶縁材から
なる箱型ケース内に、上記固定電極及び振動膜と、半導
体素子とを並列に収納したことによって、部品点数を減
らして小型化することができるとともに、特に薄型化す
ることが可能となり、超薄型液晶モニター、カードリモ
コン、ボイスメモリー、パソコンの音声入力などさまざ
まな用途に使用することができる。
一定間隔で配置し、両者間の静電容量の変化によって振
動膜に与えられた音声信号を検出するようにしたエレク
トレットコンデンサマイクロホンにおいて、絶縁材から
なる箱型ケース内に、上記固定電極及び振動膜と、半導
体素子とを並列に収納したことによって、部品点数を減
らして小型化することができるとともに、特に薄型化す
ることが可能となり、超薄型液晶モニター、カードリモ
コン、ボイスメモリー、パソコンの音声入力などさまざ
まな用途に使用することができる。
【図1】本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホ
ンを示しており、(a)は縦断面図、(b)は平面図、
(c)は底面図である。
ンを示しており、(a)は縦断面図、(b)は平面図、
(c)は底面図である。
【図2】本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。
【図3】本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。
【図4】本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。
【図5】従来のエレクトレットコンデンサマイクロホン
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
2:蓋体 2a:音孔 3:膜リング 4:振動膜 5:ギャップスペーサ 6:固定電極 7a〜7e:導電路 8:半導体素子 9:箱型ケース 9a、9a’:凹部 9b、9b’:段部 9c:上端面 10a,10b:電極取り出し部
Claims (3)
- 【請求項1】固定電極と振動膜とを一定間隔で配置し、
両者間の静電容量の変化によって振動膜に与えられた音
声信号を検出するようにしたエレクトレットコンデンサ
マイクロホンにおいて、 絶縁材からなる箱型ケース内に、上記固定電極及び振動
膜と、増幅回路等を形成した半導体素子とを並列に収納
した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】上記箱型ケースに独立した複数の凹部を形
成し、上記固定電極及び振動膜と、半導体素子とをそれ
ぞれ別々の凹部に収納したことを特徴とする請求項1記
載のエレクトレットコンデンサマイクロホン。 - 【請求項3】上記固定電極及び振動膜と半導体素子と
を、上記箱型ケースに形成した一つの凹部内に並列に収
納したことを特徴とする請求項1記載のエレクトレット
コンデンサマイクロホン。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22795499A JP2001054196A (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | エレクトレットコンデンサマイクロホン |
CA002315417A CA2315417A1 (en) | 1999-08-11 | 2000-08-10 | Electret capacitor microphone |
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