JP2013121059A - Microphone structure and electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はマイク構造と、そのマイク構造を備える電子機器に関する。 The present invention relates to a microphone structure and an electronic apparatus including the microphone structure.
特許文献1には、音孔を有する基板と蓋部とを有し、蓋部が基板の表面上に密接されるマイクデバイスについての記載がある。 Patent Document 1 describes a microphone device that includes a substrate having a sound hole and a lid, and the lid is in close contact with the surface of the substrate.
マイクデバイスの表面に音孔以外の孔や隙間があると、それらの孔や隙間から伝達される音はマイクデバイスの特性に悪影響を与える。マイクデバイスを基板に実装するとき、はんだ付けが行われるが、はんだ付け時に加えられる熱により膨張した空気によって、蓋部の側壁と基板との間などに音孔以外の孔や隙間が形成されることがある。このように形成された孔や隙間は微小であり、製品検査時の目視検査が困難である。 If there are holes or gaps other than sound holes on the surface of the microphone device, the sound transmitted from the holes or gaps adversely affects the characteristics of the microphone device. When the microphone device is mounted on the board, soldering is performed, but holes or gaps other than sound holes are formed between the side wall of the lid and the board by the air expanded by the heat applied during soldering. Sometimes. The holes and gaps formed in this way are very small, and visual inspection during product inspection is difficult.
本発明の一実施の形態によるマイク構造は、マイクデバイスと、マイクデバイスが接合される第1の基板と、マイクデバイスが接合された第1の基板を固定する固定部材とを備えるマイク構造であって、マイクデバイスは、底部を備える中空状の蓋部と、第2の基板とを有し、第2の基板は、音孔を有し、表面側にマイク素子を有し、裏面側が第1の基板に接合され、蓋部は、貫通孔を有し、底部の対面に位置する開口面が第2の基板の表面側に密接し、固定部材は、蓋部に密接して貫通孔を塞ぐ塞孔部を有することを特徴とする。 A microphone structure according to an embodiment of the present invention is a microphone structure including a microphone device, a first substrate to which the microphone device is bonded, and a fixing member that fixes the first substrate to which the microphone device is bonded. The microphone device has a hollow lid portion having a bottom portion and a second substrate. The second substrate has a sound hole, has a microphone element on the front surface side, and the first side on the back surface side. The lid portion has a through hole, the opening surface located on the opposite side of the bottom portion is in close contact with the surface side of the second substrate, and the fixing member is in close contact with the lid portion to close the through hole. It has a closed hole part.
本発明によるマイク構造では、熱膨張した空気をマイクデバイスの蓋部に予め貫通孔より逃がすため、蓋部の側壁と基板との間などに微小な孔や隙間が形成されることを抑制できる。 In the microphone structure according to the present invention, since the thermally expanded air is escaped from the through hole in advance to the lid portion of the microphone device, it is possible to suppress the formation of minute holes or gaps between the side wall of the lid portion and the substrate.
図1は、本発明の一実施の形態によるマイク構造の断面図の一例である。図1に例示されるマイク構造1は、カメラなどの電子機器に備えられ、マイクデバイス3と、電子機器の第1基板2および固定部材4とを備える。 FIG. 1 is an example of a cross-sectional view of a microphone structure according to an embodiment of the present invention. A microphone structure 1 illustrated in FIG. 1 is provided in an electronic device such as a camera, and includes a microphone device 3, a first substrate 2 of the electronic device, and a fixing member 4.
第1基板2は、マイクデバイス3を少なくとも含む各種素子がはんだ付けされたフレキシブル基板である。第1基板2は、音孔211を有し、配線パターンが形成されている。第1基板2の表面側とマイクデバイス3との間には、はんだによる接合部101および接合部102が存在し、マイクデバイス3を第1基板2の表面側に固定するとともに、マイクデバイス3と第1基板2とを電気的に接続する。図1では、接合部102を一つだけ図示したが、接合部102の形状や個数は図示したものに限定しない。
The first substrate 2 is a flexible substrate to which various elements including at least the microphone device 3 are soldered. The 1st board | substrate 2 has the
マイクデバイス3は、第2基板31と蓋部32とを備える。第2基板31は音孔311を有し、第2基板31の音孔311の中心位置と第1基板2の音孔211の中心位置とは略一致し、音孔311と音孔211とは重なっている。第2基板31の両面には、グランドパターンなどの配線パターンが形成されている。第2基板31の裏面側は、接合部101や接合部102などにより第1基板2の表面側に接合されており、第1基板2と第2基板31とは電気的に接続されている。
The microphone device 3 includes a
図2は、第2基板31の裏面側を第1基板2の表面側から観察した平面図の一例である。図2では、接合部101が音孔311の周囲を隙間なく囲んでいる。接合部101は、図2と同様に第1基板2の音孔211の周囲も囲んでいる。
FIG. 2 is an example of a plan view of the back side of the
図1の第2基板31の表面側に形成された配線パターン上には、マイク素子312を少なくとも含む素子が実装されている。マイク素子312は、音孔311の上に実装されており、不図示の振動板を備えている。マイク素子312は、音孔311から伝導する音をその振動板で検出し、検出した振動を電気信号に変換し、その電気信号を配線パターンへ出力する。
On the wiring pattern formed on the surface side of the
蓋部32は、第2基板31の表面側に実装されているマイク素子312などをカバーする。蓋部32は、底部322と側壁323とを有し、内部が中空である中空状の形状をしている。たとえば、蓋部32は、底部322の形状が長方形である中空状の直方体である。蓋部32の底部322の対面は開口面であり、その開口面ははんだを用いた接合部33により第2基板31の表面側に隙間なく密接されている。側壁323は、第2基板31と密接する開口面と、底部322との間に存在する。蓋部32は、銅や、ニッケル、錫などの金属などの材質でできており、接合部33を介して第2基板31のグランドパターンに電気的に接続されており、電磁波からマイク素子312等を保護するシールドとしても利用できる。なお、蓋部32の形状は、底面の対面に位置する開口面を備える中空状の円柱や多角柱であってもよい。
The
蓋部32の底部322には少なくとも一つ以上の空気孔321が設けられている。空気孔321は、蓋部32の底部322を貫通している。蓋部32には空気孔321以外の孔は無い。マイクデバイス3を第1基板2へはんだ付けするために、接合部101や接合部102のはんだを溶融させると、第2基板31と蓋部32とで囲われた空間に存在する空気は、はんだを溶融させるための熱に温められて膨張する。熱膨張した空気は、空気孔321を通過してマイクデバイス3の外部へ逃がされる。
At least one or
従来のように蓋部32に空気孔321がない場合、熱膨張した空気がマイクデバイス3の外部へ逃げることができない。この場合、マイクデバイス3を第1基板2へはんだ付けする際に溶融した接合部101とその熱によって溶融してしまう接合部33などに微小な孔や隙間を形成して逃げようとする。この場合、接合部33や接合部101などに形成した微小な孔や隙間から伝導する音(電子機器内部の動作音など)をマイク素子312が検出し、ノイズの原因となる。マイクデバイス3のように蓋部32に空気孔321がある場合は、熱膨張した空気が接合部33や接合部101などに与える影響は低減される。
When the
図3は、固定部材4側から底部322の外面を観察した平面図の一例である。図3に例示された底部322には、円形の空気孔321が設けられている。図3に示す空気孔321の形状はあくまで一例であって、円形に限らず長方形や楕円などであってもよい。また、空気孔321の大きさは、蓋部32の強度に影響しない程度とする。
FIG. 3 is an example of a plan view in which the outer surface of the
固定部材4は、突起部41を有し、防振ゴムなどの緩衝部材で構成される。突起部41は、蓋部32の空気孔321に挿入される。固定部材4は、蓋部32の空気孔321がある底部322に密接し、第1基板2へはんだ付けした後のマイクデバイス3の空気孔321を塞ぐ。これにより、空気孔321から伝導する音をマイク素子312が検出することを防止する。固定部材4の突起部41の個数は、蓋部32の空気孔321の個数と一致する。また、複数の突起部41の位置は、それぞれ複数の空気孔321の位置に一致する。
The fixing member 4 has a
マイクデバイス3を接合された第1基板2を電子機器へ装着するとき、たとえば電子機器に備わる固定部材4と、電子機器の外面5との間に挟みこむ。固定部材4は、電子機器中での位置が予め定められており、その固定部材4の突起部41を空気孔321に挿入して嵌合させることにより、マイクデバイス3を備えた第1基板2の取り付け位置を適切に指定することができる。電子機器の外面5にも音孔511があり、空気孔321への固定部材4の突起部41を挿入することにより、音孔511の中心位置が第1基板2の音孔211の中心位置と略一致するようにマイクデバイス3を備えた第1基板2の取り付け位置が指定される。なお、マイク素子312が音孔511を伝導した音だけを検出するようにするため、第1基板2の裏面は外面5と密着させる。なお、外面5と第1基板2とは、より密着させるために間にゴムなどを挟んでもよい。
When the first substrate 2 to which the microphone device 3 is bonded is attached to the electronic device, for example, the first substrate 2 is sandwiched between the fixing member 4 provided in the electronic device and the
以上で説明した実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
マイク構造1は、マイクデバイス3と、マイクデバイス3がはんだ付けされる第1基板2と、マイクデバイス3がはんだ付けされた第1基板2を固定する固定部材4とを備える。マイクデバイス3は、第2基板31と底部322を備える中空状の蓋部32とを有する。第2基板31は、音孔311を有し、表面側にマイク素子312を有し、裏面側が第1基板にはんだ付けされる(接合部101および接合部102)。蓋部32は、空気孔321を有し、蓋部32の底部322の対面に位置する開口面が第2基板31の表面側に密接される。固定部材4は、蓋部32に密接して突起部41とその周辺とで空気孔321を塞ぐ。このようにマイクデバイス3の蓋部32に予め空気孔321が設けられているため、マイクデバイス3を第1基板2へはんだ付けする際に、熱膨張されたマイクデバイス内の空気を外部へ逃がすことができる。熱膨張された空気により蓋部32の側壁323と第2基板31との間の接合部33やマイクデバイス3と第1基板2との間の接合部101などに微小な孔や隙間が形成されることが抑制される。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
The microphone structure 1 includes a microphone device 3, a first substrate 2 to which the microphone device 3 is soldered, and a fixing member 4 that fixes the first substrate 2 to which the microphone device 3 is soldered. The microphone device 3 has a
以上で説明した実施形態は、以下のように変形して実施できる。
空気孔321は、蓋部32の底部322にあるとものとしたが、側壁323にあるものとしてもよい。空気孔321が蓋部32の側壁323にある場合は、固定部材4は複数の突起部にて蓋部32を挟み込むとともに、当該突起部にて空気孔321を塞ぐようにすればよい。
The embodiment described above can be implemented with the following modifications.
Although the
図1〜図3に例示した第1基板2や、第2基板31、蓋部32、音孔211、音孔311、音孔511、空気孔321、接合部101、接合部102の形状などは、あくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。また、接合部33は、はんだによる接合としたが、接着剤の場合にも適用できる。固定部材4の突起部41は存在しなくても、空気孔321を塞ぐ塞孔部が存在すれば、接合部33や接合部101などに微小な孔や隙間が形成されることを抑制する効果が得られる。
The shape of the 1st board | substrate 2 illustrated in FIGS. 1-3, the 2nd board |
以上で説明した各実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。 Each embodiment and various modifications described above are merely examples, and the present invention is not limited to these contents as long as the features of the invention are not impaired.
1 マイク構造
2 第1基板
3 マイクデバイス
4 固定部材
31 第2基板
32 蓋部
33,101,102 接合部
41 突起部
211,311,511 音孔
312 マイク素子
321 空気孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microphone structure 2 1st board | substrate 3 Microphone device 4 Fixing
Claims (5)
前記マイクデバイスは、底部を備える中空状の蓋部と、第2の基板とを有し、
前記第2の基板は、音孔を有し、表面側にマイク素子を有し、裏面側が前記第1の基板に接合され、
前記蓋部は、貫通孔を有し、前記底部の対面に位置する開口面が前記第2の基板の表面側に密接し、
前記固定部材は、前記蓋部に密接して前記貫通孔を塞ぐ塞孔部を有することを特徴とするマイク構造。 A microphone structure comprising: a microphone device; a first substrate to which the microphone device is bonded; and a fixing member that fixes the first substrate to which the microphone device is bonded;
The microphone device has a hollow lid portion having a bottom portion and a second substrate,
The second substrate has sound holes, a microphone element on the front surface side, and a back surface side bonded to the first substrate,
The lid portion has a through hole, and an opening surface located on the opposite side of the bottom portion is in close contact with the surface side of the second substrate,
The microphone structure according to claim 1, wherein the fixing member has a closed hole portion that closes the lid portion and closes the through hole.
前記貫通孔は、前記底部に設けられており、
前記塞孔部は、前記底部に密接して前記貫通孔を塞ぐことを特徴とするマイク構造。 The microphone structure according to claim 1,
The through hole is provided in the bottom,
The microphone structure according to claim 1, wherein the closing hole closes the through hole in close contact with the bottom.
前記塞孔部は、前記貫通孔に挿入する突起部を有することを特徴とするマイク構造。 The microphone structure according to claim 1 or 2,
2. The microphone structure according to claim 1, wherein the closing hole portion has a protrusion portion that is inserted into the through hole.
前記蓋部は、前記第2の基板と密接した前記開口面を介して前記第2の基板と電気的に接続されることを特徴とするマイク構造。 The microphone structure according to any one of claims 1 to 3,
The microphone structure according to claim 1, wherein the lid portion is electrically connected to the second substrate through the opening surface in close contact with the second substrate.
前記固定部材は、前記電子機器の一部であって、
前記マイクデバイスが接合された前記第1の基板の取り付け位置を、前記塞孔部により指定する位置指定手段を備えることを特徴とする電子機器。 An electronic device comprising the microphone structure according to any one of claims 1 to 4,
The fixing member is a part of the electronic device,
An electronic apparatus comprising: a position designating unit that designates an attachment position of the first substrate to which the microphone device is bonded by the obturator.
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