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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- 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
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- 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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