コンデンサマイクロホン
【課題】落下等により外部から加えられた大きな衝撃による集積回路の破損を防止し、衝撃に対する信頼性を向上できるコンデンサマイクロホンを提供する。
【解決手段】回路基板２３に対し振動膜３０を対向配置し、振動膜３０の回路基板２３側にスペーサ２９を介在させて背電極３１を配置し、回路基板２３と背電極３１との間に配置したコンタクトスプリング３３により、背電極３１をスペーサ２９に対し弾性的に当接させて回路基板２３と背電極３１とを導通させた。この構成において、コンデンサマイクロホン２１に外部から加わった衝撃による背電極３１の回路基板２３側への変位に基づくコンタクトスプリング３３の集積回路４０への衝突を防止する当接部材４１を回路基板２３上に設けた。
【解決手段】回路基板２３に対し振動膜３０を対向配置し、振動膜３０の回路基板２３側にスペーサ２９を介在させて背電極３１を配置し、回路基板２３と背電極３１との間に配置したコンタクトスプリング３３により、背電極３１をスペーサ２９に対し弾性的に当接させて回路基板２３と背電極３１とを導通させた。この構成において、コンデンサマイクロホン２１に外部から加わった衝撃による背電極３１の回路基板２３側への変位に基づくコンタクトスプリング３３の集積回路４０への衝突を防止する当接部材４１を回路基板２３上に設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バックエレクトレット型のコンデンサマイクロホンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば特許文献１に開示されるものがある。特許文献１の構成においては、筐体内に支持された振動膜に対し、スペーサを介して背電極が対向配置されている。背電極は、回路基板と背電極との間に圧縮状態で介在されたコンタクトスプリングにより、振動膜側へ付勢されてスペーサに当接した状態で保持されるとともに回路基板に対して導通されている。そして、エレクトレット化されたフィルムが一体化された背電極としての背電極と、導電層が形成された振動膜とによりコンデンサ部を構成している。このような構成によれば、背電極においてスペーサとの当接部分に加えられる荷重はコンタクトスプリングの付勢力を越えないため、荷重があっても当接部分において誘電体層が潰されることはなく、コンデンサマイクロホンの感度が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４１４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１のような構成においては、前述した構成のコンデンサマイクロホンが装備された携帯電話等の機器を硬い床や舗装路面等に落としたときのように、過大な加速度が背電極に瞬時に加わると、つまり、大きな衝撃が加わると、背電極がコンタクトスプリングの付勢力に抗して回路基板側へ変位する場合がある。そして、背電極が回路基板上の集積回路に強圧して、集積回路を破損させる虞がある。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、落下等により外部から加えられた大きな衝撃による集積回路の破損を防止し、衝撃に対する信頼性を向上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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、集積回路が実装された回路基板に対し振動膜を対向配置し、振動膜の回路基板側にスペーサを介在させて背電極を配置し、回路基板と背電極との間に配置したコンタクトスプリングにより、背電極をスペーサに対し弾性的に当接させて回路基板と背電極とを導通させたコンデンサマイクロホンにおいて、前記背電極の前記集積回路への衝突を防止する衝突防止手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記衝突防止手段は、前記回路基板上に設けられ、前記背電極の回路基板側への一定量以上の変位時に、前記コンタクトスプリング又は背電極に当接して背電極の変位を規制する当接部材であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記当接部材は、前記背電極又はコンタクトスプリングの衝突を緩衝する弾性材よりなることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記当接部材は、前記回路基板上において前記集積回路を周囲から囲む枠体状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記当接部材は、前記回路基板上に実装されているチップ部品であることを特徴とする。
（作用）
コンデンサマイクロホンに外部から加わった大きな衝撃により、背電極がコンタクトスプリングの変形を伴って回路基板側へ変位したとき、コンタクトスプリング又は背電極の集積回路への強圧が衝突防止手段により防止される。このため、集積回路の破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、落下等により外部から加えられた大きな衝撃による集積回路の破損を防止し、衝撃に対する信頼性を向上できるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のコンデンサマイクロホンを示す縦断面図。
【図２】同じく分解斜視図。
【図３】回路基板の上面を示す平面図。
【図４】（ａ）は回路基板の上面上に形成された導電パターンを示す平面図、（ｂ）はレジストを示す平面図。
【図５】回路基板の裏面上に形成された導電パターンを示す平面図。
【図６】筐体基枠の上面を示す平面図。
【図７】集積回路の実装状態を示す断面図。
【図８】第２実施形態のコンデンサマイクロホンを示す縦断面図。
【図９】同じく背電極、コンタクトスプリング及び回路基板を示す斜視図。
【図１０】第３実施形態のコンデンサマイクロホンを示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
次に、この発明を具体化した第１実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態のコンデンサマイクロホン２１の筐体２２は、平板状の回路基板２３と、四角枠状の筐体基枠２４と、平板状のトップカバー基板２５とを積層して、接着シート２７Ａ，２７Ｂにより一体に固定した構造となっている。前記回路基板２３，筐体基枠２４及びトップカバー基板２５はエポキシ樹脂等の樹脂製の電気絶縁体により構成されている。この実施形態では、前記部材はガラス布基材エポキシ樹脂にて構成されているが、エポキシ樹脂に限定されるものではない。
【００１３】
図４（ａ）に示すように回路基板２３の上面には銅箔よりなる導電パターン２３ａ，２３ｂ，２３ｃが形成されている。なお、図４（ａ）においては、説明の便宜上、導電パターン２３ａ，２３ｂ，２３ｃをハッチングで示す。
【００１４】
導電パターン２３ａは、その第１端部５０が回路基板２３の上面において、長手方向の一端部寄りに、かつ、短手方向の一側端部寄りに位置するとともに、その第２端部５１が回路基板２３の上面において中央部寄りに延出されている。そして、導電パターン２３ａの第１端部５０は導通部５０ａとされている。
【００１５】
ここで、説明の便宜上、図４（ａ）に示すように、回路基板２３の厚み方向に貫通する中心軸Ｏを想定し、回路基板２３の上面において中心軸Ｏに直交する短手方向の軸をｘ軸とするとともに、同じく長手方向の軸をｙ軸とする。そして、回路基板２３の上面において、ｘ軸を対称軸とする前記導通部５０ａとは線対称の領域Ｐ１、及び、ｙ軸を対称軸とする導通部５０ａの線対称の領域Ｐ２、並びに、中心軸Ｏを中心点とした導通部５０ａの点対称の領域Ｐ３は、導電パターンが設けられていない領域（以下、無導電パターン領域という）に含まれている。なお、無導電パターン領域とは、回路基板２３の上面において、前記導電パターン２３ｃに囲まれるとともに、導電パターン２３ａ、２３ｂを除外した領域である。導電パターン２３ｂは、この実施形態では、複数（この実施形態では４個）設けられている。
【００１６】
前記導電パターン２３ｃは、アース用の導電パターンであって、筐体基枠２４の枠形状に相対するように枠状に設けられている。導電パターン２３ａ，２３ｂは、部品接続のための導電パターンであって、電源入力用や信号取り出し用となっている。
【００１７】
又、図３及び図４（ｂ）に示すように、導電パターン２３ａ〜２３ｃの一部の領域、及び、無導電パターン領域において領域Ｐ１〜Ｐ３を含む面はレジスト５２にて覆われている。なお、図３及び図４（ｂ）においては、説明の便宜上、レジスト５２をハッチングで示す。
【００１８】
レジスト５２は、例えばエポキシ樹脂等の絶縁部材からなるが、この材質に限定されるものではなく、絶縁性の合成樹脂であればよい。又、レジスト５２は、その全体に亘って同一の膜厚に形成されるとともに導電パターン２３ａの導通部５０ａと同じ厚みとされている。すなわち、領域Ｐ１〜Ｐ３に位置するレジスト５２の部分と、導通部５０ａとは回路基板２３の上面を基準として同じ高さ（すなわち、厚み）となるようにされている。導通部５０ａとレジスト５２の厚みは、通常２０μｍ〜４０μｍ程度に設定されている。なお、この実施形態における導通部５０ａとレジスト５２の厚みは、３０μｍに設定されている。
【００１９】
レジスト５２には、導通部５０ａを露出させる切り欠き５２ａが形成されるとともに、ｘ軸を対称軸とする切り欠き５２ａと線対称の位置には無導電パターン領域を露出させる切り欠き５２ｃが形成されている。又、レジスト５２において、導電パターン２３ａの第２端部５１、各導電パターン２３ｂの一端部、及び、導電パターン２３ｃの一部に対応した部分には窓５２ｂがそれぞれ設けられ、当該各部分はそれぞれ窓５２ｂを介して露出されている。
【００２０】
又、導電パターン２３ｃの枠状の周部は、レジスト５２にて覆われていない露出部分とされて筐体基枠２４と相対する。
又、図５に示すように回路基板２３の下面には銅箔よりなる複数の導電パターン２３ｄ，２３ｅが形成されている。なお、図５においては、説明の便宜上、導電パターン２３ｄ，２３ｅをハッチングで示す。
【００２１】
図４（ａ）及び図５に示すように、回路基板２３の外周部には、複数のスルーホール２３ｇが設けられるとともに、同スルーホール２３ｇの内周には図示しない導電層が形成されている。そして、これらのスルーホール２３ｇの導電層を介して、前記導電パターン２３ｃと導電パターン２３ｄとが電気接続されている。導電パターン２３ｄにおいては、その一部がアース端子となる。
【００２２】
又、回路基板２３の中央部には、複数のスルーホール２３ｈが形成され、これらのスルーホール２３ｈの内周には導電層が形成されている。そして、これらのスルーホール２３ｈの導電層を介して、導電パターン２３ａ，２３ｂと導電パターン２３ｅとが電気接続されている。この導電パターン２３ｅは、図示しない信号出力端子や電源入力端子に接続される。
【００２３】
なお、図１に示すように、回路基板２３の内部には、銅箔よりなる中間層２３ｆが設けられ、この中間層２３ｆは、導電パターン２３ｃと導電パターン２３ｄとを電気接続する各スルーホール２３ｇに対し電気接続されている。
【００２４】
又、図１及び図２に示すように、回路基板２３の上面には、インピーダンス変換回路を構成する特定用途向け集積回路（ASIC:Application Specific Integrated Circuit）４０が実装されている。この集積回路４０は、導電パターン２３ａの第２端部５１（図３及び図４（ａ）に図示）と導電パターン２３ｂとに電気接続されている。
【００２５】
この集積回路４０は、ＢＧＡ(Ball Grid Array)又はＣＳＰ(Chip Size Package)の構成を有し、図７に示すように、ＱＦＰ(Quad Flatpack Package)におけるリードに代わる半田ボール４２を備えている。一方、回路基板２３上の導電パターン２３ａ〜２３ｃの表面にはニッケル−金メッキ層４３が形成され、さらにその上には、半田ボール４２との良好な機械的及び電気的接続を確保するためのＯＳＰ(Organic Solderbility Preservative：有機半田特性保存)コーティング４４が施されている。回路基板２３の上面に半田付けされた集積回路４０は、例えば１液性加熱硬化型のエポキシ樹脂からなるアンダフィル剤を回路基板２３の上面との間に充填することにより回路基板２３に固定される。従って、ＢＧＡやＣＳＰよりなる集積回路４０の採用により、コンデンサマイクロホン２１の小型化、軽量化、高機能化、高速化が図られている。また、ＯＳＰコーティング４４の採用により、ニッケル−金メッキ層４３に残ったリンを除去できるので、リンによるハンダ付け時の障害が回避される。さらに、アンダフィル剤の採用により、熱的応力や物理的応力に対する回路基板２３と集積回路４０との接続信頼性が向上している。
【００２６】
さらに、図１及び図２に示すように、回路基板２３の上面には、集積回路４０を周囲から囲む枠体状に形成された弾性材よりなる当接部材４１が設けられている。弾性材としては、ゴム系材料や合成樹脂又は熱可塑性エラストマーが採用されている。この当接部材４１の回路基板２３上における高さＨ１は、集積回路４０の高さＨ２と同じに設定されている。この当接部材４１は、次のようにして回路基板２３の上面に固定される。まず、当接部材４１は、回路基板２３の上面の所定位置に仮固定される。次に、集積回路４０と回路基板２３との間の隙間に対するアンダフィル剤の充填とともに当接部材４１と回路基板２３との間の隙間にもアンダフィル剤が充填される。そして、加熱によるアンダフィル剤の硬化により、当接部材４１が回路基板２３の上面に固定される。
【００２７】
図１に示すように、筐体基枠２４の上下両面及び側壁外側面には、銅箔よりなる連続した導電パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃが形成されている。導電パターン２４ａは、図２に示すように筐体基枠２４の上開口部周縁に対して環状に設けられている。又、図示しないが、導電パターン２４ｂは、筐体基枠２４の上開口部周縁に対し、導電パターン２４ａと同様に環状に設けられている。
【００２８】
導電パターン２４ｃは、筐体基枠２４の側壁外側面において、同筐体基枠２４の４つのコーナ部Ｃの外側面を除いた部分に設けられた凹部２４ｉに導電ペーストが塗布されることにより、若しくは、銅箔メッキ等の金属箔メッキを施すことにより形成され、導電パターン２４ａ，２４ｂ同士を電気的に接続している。
【００２９】
又、下面側の導電パターン２４ｂは、図１に示すように回路基板２３の上面の前記導電パターン２３ｃに対して電気的に接続され、導電パターン２３ｃを介して回路基板２３の下面の導電パターン２３ｄに電気的に接続されている。凹部２４ｉ内には、エポキシ樹脂等の絶縁性合成樹脂からなる充填部２４ｊが形成されている。
【００３０】
そして、図２及び図６に示すように、筐体基枠２４の４つのコーナ部Ｃには、それぞれ断面円形のスルーホール２４ｋが設けられている。スルーホール２４ｋの内周には、図示しない導電層が形成されるとともに、スルーホール２４ｋの内部には、例えば導電ペーストからなる導電剤が充填されている。
【００３１】
図１及び図２に示すように筐体基枠２４の下部の開口部周縁は、前記導電パターン２３ｃの外方に配置された四角環状の接着シート２７Ａにより前記回路基板２３に対して一体に接着固定されている。そして、回路基板２３上の集積回路４０等の電装部品は、この筐体基枠２４内に収容配置されている。
【００３２】
図１及び図２に示すように前記トップカバー基板２５の上下両面には銅箔等よりなる導電パターン２５ａ，２５ｂが形成されている。トップカバー基板２５には、外部から音を取り込むための音孔２８が形成されている。そして、トップカバー基板２５は、筐体基枠２４の上部の開口部周縁に対し、前記導電パターン２４ａの外方に配置された四角環状の接着シート２７Ｂにより接着固定されている。
【００３３】
図１及び図２に示すように、前記筐体基枠２４とトップカバー基板２５との間には、絶縁性フィルムからなる環状のスペーサ２９が挟持固定されている。スペーサ２９は、筐体基枠２４の導電パターン２４ａに対して導電性接着剤により接着されている。スペーサ２９の上面にはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファィド）フィルム等の絶縁性合成樹脂薄膜よりなる振動膜３０が接着により張設されており、その振動膜３０の下面には金蒸着により導電層３０ａが形成されている。振動膜３０の四隅には、その一部を上方へ裏返した折り返し部３０ｂが形成されている。従って、この折り返し部３０ｂにおいては、その上側に導電層３０ａが配置されている。
【００３４】
振動膜３０及びスペーサ２９には図示しないスルーホールが設けられ、導電層３０ａは、同スルーホールに充填された導電ペースト、及び、スペーサ２９と導電パターン２４ａと間の導電性接着剤を介して導電パターン２４ａと電気的に接続されている。
【００３５】
図１に示すように、前記トップカバー基板２５には複数のスルーホール３６が形成され、それらのスルーホール３６の内周面には前記導電パターン２５ａ，２５ｂと連続する導電パターン２５ｃが設けられている。また、スルーホール３６内には導電性接着剤３７ａが充填され、この導電性接着剤３７ａと前記導電パターン２５ｃとにより導電部３７が形成されている。この導電部３７は、振動膜３０の折り返し部３０ｂの導電層３０ａと電気接続されている。
【００３６】
図１及び図２に示すように、筐体基枠２４内において、振動膜３０の下面にはスペーサ２９を介在させて背電極３１が対向配置されている。この背電極３１は、ステンレス鋼板からなるプレート本体３１ａの上面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフィルム３１ｂが貼着されて構成されている。そのフィルム３１ｂにはコロナ放電等による分極処理が施されており、この分極処理によりフィルム３１ｂはエレクトレット化されている。すなわち、この実施形態のコンデンサマイクロホン２１は、前記背電極３１にエレクトレットが設けられたバックエレクトレットタイプとなっている。
【００３７】
さらに、前記背電極３１は、筐体基枠２４の内周形状よりも小さな外周形状となる平面形ほぼ長円状をなすように形成されていて、それらの内外周面間には隙間Ｋが形成されている。背電極３１の中央部には前記振動膜３０の振動による空気移動を許容するための貫通孔３２が形成されている。この背電極３１は、フィルムを貼着したステンレス鋼の板材をフィルム側から打ち抜いて形成される。
【００３８】
図１及び図２に示すように、前記筐体基枠２４内において、背電極３１と回路基板２３との間にはコンタクトスプリング３３が圧縮状態で介装されている。このコンタクトスプリング３３は、背電極３１をスペーサ２９の下面に対し弾性的に当接させるとともに回路基板２３と背電極３１とを導通させている。この構成により、振動膜３０と背電極３１とが所定の間隔を隔てて保持され、それらの間に所定の容量を確保したコンデンサ部が形成されている。
【００３９】
前記コンタクトスプリング３３は、ステンレス鋼板の表裏両面に金メッキを施してなる板材を打ち抜き成形することにより全体がほぼ四角枠状に形成され、背電極３１の下面に対面する２つの対面部３３ａと、その各対面部３３ａの両端から下部両側方に向かって斜めに突出する４つの脚部３３ｂとを備えている。そして、コンタクトスプリング３３の下方には空間Ｓが形成され、この空間Ｓ内に、回路基板２３上の前記集積回路４０等が配置されている。また、コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａは、前記当接部材４１の上方に位置し、集積回路４０の上方には位置していない。
【００４０】
前記コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａの上面には背電極３１の下面に当接する２つの球面状の接触部３４がそれぞれ突出形成されるとともに、各脚部３３ｂの先端下面には球面状の接触部３５がそれぞれ突出形成されている。図３に示すように、４つの脚部３３ｂのうち、１つの脚部３３ｂは、その接触部３５が回路基板２３上の導電パターン２３ａの導通部５０ａに対して接触され、別の１つの脚部３３ｂは、その接触部３５が回路基板２３上の領域Ｐ２に接触されている。また、４つの脚部３３ｂのうち、残りの２つの脚部３３ｂは、その接触部３５が回路基板２３の上面において領域Ｐ１，Ｐ３上に位置するレジスト５２の上面に対して接触されている。すなわち、コンタクトスプリング３３により、背電極３１のプレート本体３１ａと、回路基板２３の導電パターン２３ａとが導通されている。
【００４１】
さて、上記のように構成されたコンデンサマイクロホン２１において、音源からの音波がトップカバー基板２５の音孔２８を介して振動膜３０に至ると、その振動膜３０は音の周波数、振幅及び波形に応じて振動される。そして、振動膜３０の振動に伴って、振動膜３０と背電極３１との間隔が設定値から変化し、コンデンサ部のインピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化が、回路基板２３上の集積回路４０等により電圧信号に変換されて出力される。
【００４２】
コンデンサマイクロホン２１に対し外部から加えられた衝撃により、図１における上側から下側へ向かう向きの加速度が背電極３１に加わると、背電極３１は二点鎖線で示すようにコンタクトスプリング３３の変形を伴って回路基板２３側へ変位する。このとき、背電極３１が一定距離だけ変位したところで、コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａの下面が当接部材４１の上面に当接する。この当接により、コンタクトスプリング３３の変形とともに背電極３１の変位が当接部材４１により規制される。ここで、当接部材４１の上面に当接するコンタクトスプリング３３の対面部３３ａの厚さＴ１と、当接部材４１の高さＨ１とを合わせた寸法は、集積回路４０の高さＨ２よりも大きい。従って、背電極３１の集積回路４０への衝突は防止される。また、コンタクトスプリング３３が当接部材４１に当接するときに、弾性材よりなる当接部材４１が弾性変形するため、コンタクトスプリング３３、さらに背電極３１に加わる衝撃は緩衝される。従って、コンデンサマイクロホン２１の各部に加わる衝撃は緩和される。
【００４３】
以上詳述したこの実施形態は、下記の各効果を奏する。
（１）コンデンサマイクロホン２１に外部から加わった衝撃によって背電極３１が回路基板２３側へ変位したときに、背電極３１の集積回路４０への衝突を、回路基板２３上に設けられた当接部材４１が防止する。このため、外部からの衝撃による集積回路４０の破損を防止することができる。
【００４４】
（２）当接部材４１を弾性材より形成したため、コンタクトスプリング３３の当接部材４１への衝突時に背電極３１に加わる衝撃は緩和される。従って、回路基板２３と筐体基枠２４との間や、筐体基枠２４とトップカバー基板２５との間の接着部に対する悪影響が抑えられる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した第２実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。なお、これ以降の実施形態については、前記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４６】
図８及び図９に示すように、この実施形態における回路基板２３の上面には、前記当接部材４１に代えて、集積回路４０とともにインピーダンス変換回路を構成する一対のチップ部品４３が集積回路４０の両側に配設されている。この両チップ部品４３の高さＨ３は、集積回路４０の高さＨ１と同じに設定されている。このチップ部品４３とは、チップ抵抗やチップコンデンサのことである。このチップ抵抗は、０Ωでもよい。また、携帯電話に使用されるマイクロホンの場合においてチップコンデンサを用いる場合は、携帯電話のキャリア電波に対応したノイズフィルタ用のチップコンデンサを配置して、チップ部品４３と兼用させてもよい。前記コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａは、両チップ部品４３の上方に位置している。
【００４７】
さて、コンデンサマイクロホン２１に対し外部から加えられた衝撃により、図８に二点鎖線で示すように、背電極３１がコンタクトスプリング３３の変形を伴って回路基板２３側へ変位すると、コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａがチップ部品４３の上面にそれぞれ当接する。この当接により、コンタクトスプリング３３の変形とともに背電極３１の回路基板２３側への変位が規制される。ここで、チップ部品４３の上面に当接するコンタクトスプリング３３の対面部３３ａの厚さＴ１と、チップ部品４３の高さＨ１とを合わせた寸法は、集積回路４０の高さＨ２よりも大きい。従って、背電極３１の集積回路４０への衝突は防止される。
【００４８】
従って、以上のように構成されたこの実施形態は、前記第１実施形態の（１）に記載の効果を奏する。
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した第３実施形態について、図１０を参照して説明する。
【００４９】
図１０に示すように、この実施形態のコンデンサマイクロホン２１は、音孔６０ａを有する壁部６０ｂが一方に設けられた金属製のケース６０内に、振動膜６１が張設された支持リング６２と、スペーサ６３と、円筒状の絶縁ブッシュ６４とを上下に収容して構成されている。すなわち、支持リング６２と絶縁ブッシュ６４との間に、スペーサ６３が挟持されている。前記振動膜６１の上面には、金やニッケル合金よりなる図示しない蒸着膜が形成されている。絶縁ブッシュ６４の内側には、エレクトレット層６５が形成された背電極６６と、背電極６６の下面に当接するコイル形状のコンタクトスプリング６７とが配置されている。さらに、ケース６０の下面開口部には、インピーダンス変換回路が形成された回路基板６８が配置され、この回路基板６８は、ケース６０の下側周縁部を内方へかしめることにより、絶縁ブッシュ６４及びコンタクトスプリング６７の下面に当接した状態でケース６０内に固定されている。この状態において、コンタクトスプリング６７は、背電極６６と回路基板６８との間に圧縮状態で保持されている。そして、蒸着膜が形成された振動膜６１は、ケース６０を介して回路基板６８上のインピーダンス変換回路に電気的に接続され、背電極６６は、コンタクトスプリング６７を介してインピーダンス変換回路に電気的に接続されている。この振動膜６１と背電極６６とによりコンデンサ部が形成されている。
【００５０】
回路基板６８の上面には、インピーダンス変換回路の構成要素である集積回路４０が配置されている。また、回路基板６８の上面には、集積回路４０を周囲から囲む枠体状に形成された弾性材よりなる当接部材６９が設けられている。弾性材としては、ゴム系材料や合成樹脂又は熱可塑性エラストマーが採用されている。この当接部材６９の高さＨ４は、集積回路４０の高さＨ２よりも高く設定されている。そして、集積回路４０及び当接部材６９は、コンタクトスプリング６７の内側中央に位置している。
【００５１】
さて、コンデンサマイクロホン２１に対し外部から加えられた衝撃により、図１０に二点鎖線で示すように、背電極６６がコンタクトスプリング６７の変形を伴って回路基板６８側へ変位すると、背電極６６の下面が当接部材６９の上面に当接する。この当接により、コンタクトスプリング６７の変形とともに背電極６６の回路基板６８側への変位が規制される。ここで、当接部材６９の高さＨ４は、集積回路４０の高さＨ２よりも高い。従って、背電極６６の集積回路４０への衝突は防止される。
【００５２】
従って、以上のように構成されたこの実施形態は、前記第１実施形態の（１）に記載の効果を奏する。
（その他の実施形態）
なお、前記第１実施形態において、枠体状の当接部材４１に代えて、図２に二点鎖線で示すように、コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａに対面する部分のみからなる当接部材４１を設けても
よい。
【符号の説明】
【００５３】
２１…コンデンサマイクロホン、２３…回路基板、２９…スペーサ、３０…振動膜、３３…コンタクトスプリング、４０…集積回路、４１…衝突防止手段としての当接部材、４３…衝突防止手段としてのチップ部品、６１…振動膜、６３…スペーサ、６６…背電極、６７…コンタクトスプリング、６８…回路基板、６９…衝突防止手段としての当接部材。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バックエレクトレット型のコンデンサマイクロホンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば特許文献１に開示されるものがある。特許文献１の構成においては、筐体内に支持された振動膜に対し、スペーサを介して背電極が対向配置されている。背電極は、回路基板と背電極との間に圧縮状態で介在されたコンタクトスプリングにより、振動膜側へ付勢されてスペーサに当接した状態で保持されるとともに回路基板に対して導通されている。そして、エレクトレット化されたフィルムが一体化された背電極としての背電極と、導電層が形成された振動膜とによりコンデンサ部を構成している。このような構成によれば、背電極においてスペーサとの当接部分に加えられる荷重はコンタクトスプリングの付勢力を越えないため、荷重があっても当接部分において誘電体層が潰されることはなく、コンデンサマイクロホンの感度が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４１４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１のような構成においては、前述した構成のコンデンサマイクロホンが装備された携帯電話等の機器を硬い床や舗装路面等に落としたときのように、過大な加速度が背電極に瞬時に加わると、つまり、大きな衝撃が加わると、背電極がコンタクトスプリングの付勢力に抗して回路基板側へ変位する場合がある。そして、背電極が回路基板上の集積回路に強圧して、集積回路を破損させる虞がある。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、落下等により外部から加えられた大きな衝撃による集積回路の破損を防止し、衝撃に対する信頼性を向上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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、集積回路が実装された回路基板に対し振動膜を対向配置し、振動膜の回路基板側にスペーサを介在させて背電極を配置し、回路基板と背電極との間に配置したコンタクトスプリングにより、背電極をスペーサに対し弾性的に当接させて回路基板と背電極とを導通させたコンデンサマイクロホンにおいて、前記背電極の前記集積回路への衝突を防止する衝突防止手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記衝突防止手段は、前記回路基板上に設けられ、前記背電極の回路基板側への一定量以上の変位時に、前記コンタクトスプリング又は背電極に当接して背電極の変位を規制する当接部材であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記当接部材は、前記背電極又はコンタクトスプリングの衝突を緩衝する弾性材よりなることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記当接部材は、前記回路基板上において前記集積回路を周囲から囲む枠体状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記当接部材は、前記回路基板上に実装されているチップ部品であることを特徴とする。
（作用）
コンデンサマイクロホンに外部から加わった大きな衝撃により、背電極がコンタクトスプリングの変形を伴って回路基板側へ変位したとき、コンタクトスプリング又は背電極の集積回路への強圧が衝突防止手段により防止される。このため、集積回路の破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、落下等により外部から加えられた大きな衝撃による集積回路の破損を防止し、衝撃に対する信頼性を向上できるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のコンデンサマイクロホンを示す縦断面図。
【図２】同じく分解斜視図。
【図３】回路基板の上面を示す平面図。
【図４】（ａ）は回路基板の上面上に形成された導電パターンを示す平面図、（ｂ）はレジストを示す平面図。
【図５】回路基板の裏面上に形成された導電パターンを示す平面図。
【図６】筐体基枠の上面を示す平面図。
【図７】集積回路の実装状態を示す断面図。
【図８】第２実施形態のコンデンサマイクロホンを示す縦断面図。
【図９】同じく背電極、コンタクトスプリング及び回路基板を示す斜視図。
【図１０】第３実施形態のコンデンサマイクロホンを示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
次に、この発明を具体化した第１実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態のコンデンサマイクロホン２１の筐体２２は、平板状の回路基板２３と、四角枠状の筐体基枠２４と、平板状のトップカバー基板２５とを積層して、接着シート２７Ａ，２７Ｂにより一体に固定した構造となっている。前記回路基板２３，筐体基枠２４及びトップカバー基板２５はエポキシ樹脂等の樹脂製の電気絶縁体により構成されている。この実施形態では、前記部材はガラス布基材エポキシ樹脂にて構成されているが、エポキシ樹脂に限定されるものではない。
【００１３】
図４（ａ）に示すように回路基板２３の上面には銅箔よりなる導電パターン２３ａ，２３ｂ，２３ｃが形成されている。なお、図４（ａ）においては、説明の便宜上、導電パターン２３ａ，２３ｂ，２３ｃをハッチングで示す。
【００１４】
導電パターン２３ａは、その第１端部５０が回路基板２３の上面において、長手方向の一端部寄りに、かつ、短手方向の一側端部寄りに位置するとともに、その第２端部５１が回路基板２３の上面において中央部寄りに延出されている。そして、導電パターン２３ａの第１端部５０は導通部５０ａとされている。
【００１５】
ここで、説明の便宜上、図４（ａ）に示すように、回路基板２３の厚み方向に貫通する中心軸Ｏを想定し、回路基板２３の上面において中心軸Ｏに直交する短手方向の軸をｘ軸とするとともに、同じく長手方向の軸をｙ軸とする。そして、回路基板２３の上面において、ｘ軸を対称軸とする前記導通部５０ａとは線対称の領域Ｐ１、及び、ｙ軸を対称軸とする導通部５０ａの線対称の領域Ｐ２、並びに、中心軸Ｏを中心点とした導通部５０ａの点対称の領域Ｐ３は、導電パターンが設けられていない領域（以下、無導電パターン領域という）に含まれている。なお、無導電パターン領域とは、回路基板２３の上面において、前記導電パターン２３ｃに囲まれるとともに、導電パターン２３ａ、２３ｂを除外した領域である。導電パターン２３ｂは、この実施形態では、複数（この実施形態では４個）設けられている。
【００１６】
前記導電パターン２３ｃは、アース用の導電パターンであって、筐体基枠２４の枠形状に相対するように枠状に設けられている。導電パターン２３ａ，２３ｂは、部品接続のための導電パターンであって、電源入力用や信号取り出し用となっている。
【００１７】
又、図３及び図４（ｂ）に示すように、導電パターン２３ａ〜２３ｃの一部の領域、及び、無導電パターン領域において領域Ｐ１〜Ｐ３を含む面はレジスト５２にて覆われている。なお、図３及び図４（ｂ）においては、説明の便宜上、レジスト５２をハッチングで示す。
【００１８】
レジスト５２は、例えばエポキシ樹脂等の絶縁部材からなるが、この材質に限定されるものではなく、絶縁性の合成樹脂であればよい。又、レジスト５２は、その全体に亘って同一の膜厚に形成されるとともに導電パターン２３ａの導通部５０ａと同じ厚みとされている。すなわち、領域Ｐ１〜Ｐ３に位置するレジスト５２の部分と、導通部５０ａとは回路基板２３の上面を基準として同じ高さ（すなわち、厚み）となるようにされている。導通部５０ａとレジスト５２の厚みは、通常２０μｍ〜４０μｍ程度に設定されている。なお、この実施形態における導通部５０ａとレジスト５２の厚みは、３０μｍに設定されている。
【００１９】
レジスト５２には、導通部５０ａを露出させる切り欠き５２ａが形成されるとともに、ｘ軸を対称軸とする切り欠き５２ａと線対称の位置には無導電パターン領域を露出させる切り欠き５２ｃが形成されている。又、レジスト５２において、導電パターン２３ａの第２端部５１、各導電パターン２３ｂの一端部、及び、導電パターン２３ｃの一部に対応した部分には窓５２ｂがそれぞれ設けられ、当該各部分はそれぞれ窓５２ｂを介して露出されている。
【００２０】
又、導電パターン２３ｃの枠状の周部は、レジスト５２にて覆われていない露出部分とされて筐体基枠２４と相対する。
又、図５に示すように回路基板２３の下面には銅箔よりなる複数の導電パターン２３ｄ，２３ｅが形成されている。なお、図５においては、説明の便宜上、導電パターン２３ｄ，２３ｅをハッチングで示す。
【００２１】
図４（ａ）及び図５に示すように、回路基板２３の外周部には、複数のスルーホール２３ｇが設けられるとともに、同スルーホール２３ｇの内周には図示しない導電層が形成されている。そして、これらのスルーホール２３ｇの導電層を介して、前記導電パターン２３ｃと導電パターン２３ｄとが電気接続されている。導電パターン２３ｄにおいては、その一部がアース端子となる。
【００２２】
又、回路基板２３の中央部には、複数のスルーホール２３ｈが形成され、これらのスルーホール２３ｈの内周には導電層が形成されている。そして、これらのスルーホール２３ｈの導電層を介して、導電パターン２３ａ，２３ｂと導電パターン２３ｅとが電気接続されている。この導電パターン２３ｅは、図示しない信号出力端子や電源入力端子に接続される。
【００２３】
なお、図１に示すように、回路基板２３の内部には、銅箔よりなる中間層２３ｆが設けられ、この中間層２３ｆは、導電パターン２３ｃと導電パターン２３ｄとを電気接続する各スルーホール２３ｇに対し電気接続されている。
【００２４】
又、図１及び図２に示すように、回路基板２３の上面には、インピーダンス変換回路を構成する特定用途向け集積回路（ASIC:Application Specific Integrated Circuit）４０が実装されている。この集積回路４０は、導電パターン２３ａの第２端部５１（図３及び図４（ａ）に図示）と導電パターン２３ｂとに電気接続されている。
【００２５】
この集積回路４０は、ＢＧＡ(Ball Grid Array)又はＣＳＰ(Chip Size Package)の構成を有し、図７に示すように、ＱＦＰ(Quad Flatpack Package)におけるリードに代わる半田ボール４２を備えている。一方、回路基板２３上の導電パターン２３ａ〜２３ｃの表面にはニッケル−金メッキ層４３が形成され、さらにその上には、半田ボール４２との良好な機械的及び電気的接続を確保するためのＯＳＰ(Organic Solderbility Preservative：有機半田特性保存)コーティング４４が施されている。回路基板２３の上面に半田付けされた集積回路４０は、例えば１液性加熱硬化型のエポキシ樹脂からなるアンダフィル剤を回路基板２３の上面との間に充填することにより回路基板２３に固定される。従って、ＢＧＡやＣＳＰよりなる集積回路４０の採用により、コンデンサマイクロホン２１の小型化、軽量化、高機能化、高速化が図られている。また、ＯＳＰコーティング４４の採用により、ニッケル−金メッキ層４３に残ったリンを除去できるので、リンによるハンダ付け時の障害が回避される。さらに、アンダフィル剤の採用により、熱的応力や物理的応力に対する回路基板２３と集積回路４０との接続信頼性が向上している。
【００２６】
さらに、図１及び図２に示すように、回路基板２３の上面には、集積回路４０を周囲から囲む枠体状に形成された弾性材よりなる当接部材４１が設けられている。弾性材としては、ゴム系材料や合成樹脂又は熱可塑性エラストマーが採用されている。この当接部材４１の回路基板２３上における高さＨ１は、集積回路４０の高さＨ２と同じに設定されている。この当接部材４１は、次のようにして回路基板２３の上面に固定される。まず、当接部材４１は、回路基板２３の上面の所定位置に仮固定される。次に、集積回路４０と回路基板２３との間の隙間に対するアンダフィル剤の充填とともに当接部材４１と回路基板２３との間の隙間にもアンダフィル剤が充填される。そして、加熱によるアンダフィル剤の硬化により、当接部材４１が回路基板２３の上面に固定される。
【００２７】
図１に示すように、筐体基枠２４の上下両面及び側壁外側面には、銅箔よりなる連続した導電パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃが形成されている。導電パターン２４ａは、図２に示すように筐体基枠２４の上開口部周縁に対して環状に設けられている。又、図示しないが、導電パターン２４ｂは、筐体基枠２４の上開口部周縁に対し、導電パターン２４ａと同様に環状に設けられている。
【００２８】
導電パターン２４ｃは、筐体基枠２４の側壁外側面において、同筐体基枠２４の４つのコーナ部Ｃの外側面を除いた部分に設けられた凹部２４ｉに導電ペーストが塗布されることにより、若しくは、銅箔メッキ等の金属箔メッキを施すことにより形成され、導電パターン２４ａ，２４ｂ同士を電気的に接続している。
【００２９】
又、下面側の導電パターン２４ｂは、図１に示すように回路基板２３の上面の前記導電パターン２３ｃに対して電気的に接続され、導電パターン２３ｃを介して回路基板２３の下面の導電パターン２３ｄに電気的に接続されている。凹部２４ｉ内には、エポキシ樹脂等の絶縁性合成樹脂からなる充填部２４ｊが形成されている。
【００３０】
そして、図２及び図６に示すように、筐体基枠２４の４つのコーナ部Ｃには、それぞれ断面円形のスルーホール２４ｋが設けられている。スルーホール２４ｋの内周には、図示しない導電層が形成されるとともに、スルーホール２４ｋの内部には、例えば導電ペーストからなる導電剤が充填されている。
【００３１】
図１及び図２に示すように筐体基枠２４の下部の開口部周縁は、前記導電パターン２３ｃの外方に配置された四角環状の接着シート２７Ａにより前記回路基板２３に対して一体に接着固定されている。そして、回路基板２３上の集積回路４０等の電装部品は、この筐体基枠２４内に収容配置されている。
【００３２】
図１及び図２に示すように前記トップカバー基板２５の上下両面には銅箔等よりなる導電パターン２５ａ，２５ｂが形成されている。トップカバー基板２５には、外部から音を取り込むための音孔２８が形成されている。そして、トップカバー基板２５は、筐体基枠２４の上部の開口部周縁に対し、前記導電パターン２４ａの外方に配置された四角環状の接着シート２７Ｂにより接着固定されている。
【００３３】
図１及び図２に示すように、前記筐体基枠２４とトップカバー基板２５との間には、絶縁性フィルムからなる環状のスペーサ２９が挟持固定されている。スペーサ２９は、筐体基枠２４の導電パターン２４ａに対して導電性接着剤により接着されている。スペーサ２９の上面にはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファィド）フィルム等の絶縁性合成樹脂薄膜よりなる振動膜３０が接着により張設されており、その振動膜３０の下面には金蒸着により導電層３０ａが形成されている。振動膜３０の四隅には、その一部を上方へ裏返した折り返し部３０ｂが形成されている。従って、この折り返し部３０ｂにおいては、その上側に導電層３０ａが配置されている。
【００３４】
振動膜３０及びスペーサ２９には図示しないスルーホールが設けられ、導電層３０ａは、同スルーホールに充填された導電ペースト、及び、スペーサ２９と導電パターン２４ａと間の導電性接着剤を介して導電パターン２４ａと電気的に接続されている。
【００３５】
図１に示すように、前記トップカバー基板２５には複数のスルーホール３６が形成され、それらのスルーホール３６の内周面には前記導電パターン２５ａ，２５ｂと連続する導電パターン２５ｃが設けられている。また、スルーホール３６内には導電性接着剤３７ａが充填され、この導電性接着剤３７ａと前記導電パターン２５ｃとにより導電部３７が形成されている。この導電部３７は、振動膜３０の折り返し部３０ｂの導電層３０ａと電気接続されている。
【００３６】
図１及び図２に示すように、筐体基枠２４内において、振動膜３０の下面にはスペーサ２９を介在させて背電極３１が対向配置されている。この背電極３１は、ステンレス鋼板からなるプレート本体３１ａの上面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフィルム３１ｂが貼着されて構成されている。そのフィルム３１ｂにはコロナ放電等による分極処理が施されており、この分極処理によりフィルム３１ｂはエレクトレット化されている。すなわち、この実施形態のコンデンサマイクロホン２１は、前記背電極３１にエレクトレットが設けられたバックエレクトレットタイプとなっている。
【００３７】
さらに、前記背電極３１は、筐体基枠２４の内周形状よりも小さな外周形状となる平面形ほぼ長円状をなすように形成されていて、それらの内外周面間には隙間Ｋが形成されている。背電極３１の中央部には前記振動膜３０の振動による空気移動を許容するための貫通孔３２が形成されている。この背電極３１は、フィルムを貼着したステンレス鋼の板材をフィルム側から打ち抜いて形成される。
【００３８】
図１及び図２に示すように、前記筐体基枠２４内において、背電極３１と回路基板２３との間にはコンタクトスプリング３３が圧縮状態で介装されている。このコンタクトスプリング３３は、背電極３１をスペーサ２９の下面に対し弾性的に当接させるとともに回路基板２３と背電極３１とを導通させている。この構成により、振動膜３０と背電極３１とが所定の間隔を隔てて保持され、それらの間に所定の容量を確保したコンデンサ部が形成されている。
【００３９】
前記コンタクトスプリング３３は、ステンレス鋼板の表裏両面に金メッキを施してなる板材を打ち抜き成形することにより全体がほぼ四角枠状に形成され、背電極３１の下面に対面する２つの対面部３３ａと、その各対面部３３ａの両端から下部両側方に向かって斜めに突出する４つの脚部３３ｂとを備えている。そして、コンタクトスプリング３３の下方には空間Ｓが形成され、この空間Ｓ内に、回路基板２３上の前記集積回路４０等が配置されている。また、コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａは、前記当接部材４１の上方に位置し、集積回路４０の上方には位置していない。
【００４０】
前記コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａの上面には背電極３１の下面に当接する２つの球面状の接触部３４がそれぞれ突出形成されるとともに、各脚部３３ｂの先端下面には球面状の接触部３５がそれぞれ突出形成されている。図３に示すように、４つの脚部３３ｂのうち、１つの脚部３３ｂは、その接触部３５が回路基板２３上の導電パターン２３ａの導通部５０ａに対して接触され、別の１つの脚部３３ｂは、その接触部３５が回路基板２３上の領域Ｐ２に接触されている。また、４つの脚部３３ｂのうち、残りの２つの脚部３３ｂは、その接触部３５が回路基板２３の上面において領域Ｐ１，Ｐ３上に位置するレジスト５２の上面に対して接触されている。すなわち、コンタクトスプリング３３により、背電極３１のプレート本体３１ａと、回路基板２３の導電パターン２３ａとが導通されている。
【００４１】
さて、上記のように構成されたコンデンサマイクロホン２１において、音源からの音波がトップカバー基板２５の音孔２８を介して振動膜３０に至ると、その振動膜３０は音の周波数、振幅及び波形に応じて振動される。そして、振動膜３０の振動に伴って、振動膜３０と背電極３１との間隔が設定値から変化し、コンデンサ部のインピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化が、回路基板２３上の集積回路４０等により電圧信号に変換されて出力される。
【００４２】
コンデンサマイクロホン２１に対し外部から加えられた衝撃により、図１における上側から下側へ向かう向きの加速度が背電極３１に加わると、背電極３１は二点鎖線で示すようにコンタクトスプリング３３の変形を伴って回路基板２３側へ変位する。このとき、背電極３１が一定距離だけ変位したところで、コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａの下面が当接部材４１の上面に当接する。この当接により、コンタクトスプリング３３の変形とともに背電極３１の変位が当接部材４１により規制される。ここで、当接部材４１の上面に当接するコンタクトスプリング３３の対面部３３ａの厚さＴ１と、当接部材４１の高さＨ１とを合わせた寸法は、集積回路４０の高さＨ２よりも大きい。従って、背電極３１の集積回路４０への衝突は防止される。また、コンタクトスプリング３３が当接部材４１に当接するときに、弾性材よりなる当接部材４１が弾性変形するため、コンタクトスプリング３３、さらに背電極３１に加わる衝撃は緩衝される。従って、コンデンサマイクロホン２１の各部に加わる衝撃は緩和される。
【００４３】
以上詳述したこの実施形態は、下記の各効果を奏する。
（１）コンデンサマイクロホン２１に外部から加わった衝撃によって背電極３１が回路基板２３側へ変位したときに、背電極３１の集積回路４０への衝突を、回路基板２３上に設けられた当接部材４１が防止する。このため、外部からの衝撃による集積回路４０の破損を防止することができる。
【００４４】
（２）当接部材４１を弾性材より形成したため、コンタクトスプリング３３の当接部材４１への衝突時に背電極３１に加わる衝撃は緩和される。従って、回路基板２３と筐体基枠２４との間や、筐体基枠２４とトップカバー基板２５との間の接着部に対する悪影響が抑えられる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した第２実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。なお、これ以降の実施形態については、前記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４６】
図８及び図９に示すように、この実施形態における回路基板２３の上面には、前記当接部材４１に代えて、集積回路４０とともにインピーダンス変換回路を構成する一対のチップ部品４３が集積回路４０の両側に配設されている。この両チップ部品４３の高さＨ３は、集積回路４０の高さＨ１と同じに設定されている。このチップ部品４３とは、チップ抵抗やチップコンデンサのことである。このチップ抵抗は、０Ωでもよい。また、携帯電話に使用されるマイクロホンの場合においてチップコンデンサを用いる場合は、携帯電話のキャリア電波に対応したノイズフィルタ用のチップコンデンサを配置して、チップ部品４３と兼用させてもよい。前記コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａは、両チップ部品４３の上方に位置している。
【００４７】
さて、コンデンサマイクロホン２１に対し外部から加えられた衝撃により、図８に二点鎖線で示すように、背電極３１がコンタクトスプリング３３の変形を伴って回路基板２３側へ変位すると、コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａがチップ部品４３の上面にそれぞれ当接する。この当接により、コンタクトスプリング３３の変形とともに背電極３１の回路基板２３側への変位が規制される。ここで、チップ部品４３の上面に当接するコンタクトスプリング３３の対面部３３ａの厚さＴ１と、チップ部品４３の高さＨ１とを合わせた寸法は、集積回路４０の高さＨ２よりも大きい。従って、背電極３１の集積回路４０への衝突は防止される。
【００４８】
従って、以上のように構成されたこの実施形態は、前記第１実施形態の（１）に記載の効果を奏する。
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した第３実施形態について、図１０を参照して説明する。
【００４９】
図１０に示すように、この実施形態のコンデンサマイクロホン２１は、音孔６０ａを有する壁部６０ｂが一方に設けられた金属製のケース６０内に、振動膜６１が張設された支持リング６２と、スペーサ６３と、円筒状の絶縁ブッシュ６４とを上下に収容して構成されている。すなわち、支持リング６２と絶縁ブッシュ６４との間に、スペーサ６３が挟持されている。前記振動膜６１の上面には、金やニッケル合金よりなる図示しない蒸着膜が形成されている。絶縁ブッシュ６４の内側には、エレクトレット層６５が形成された背電極６６と、背電極６６の下面に当接するコイル形状のコンタクトスプリング６７とが配置されている。さらに、ケース６０の下面開口部には、インピーダンス変換回路が形成された回路基板６８が配置され、この回路基板６８は、ケース６０の下側周縁部を内方へかしめることにより、絶縁ブッシュ６４及びコンタクトスプリング６７の下面に当接した状態でケース６０内に固定されている。この状態において、コンタクトスプリング６７は、背電極６６と回路基板６８との間に圧縮状態で保持されている。そして、蒸着膜が形成された振動膜６１は、ケース６０を介して回路基板６８上のインピーダンス変換回路に電気的に接続され、背電極６６は、コンタクトスプリング６７を介してインピーダンス変換回路に電気的に接続されている。この振動膜６１と背電極６６とによりコンデンサ部が形成されている。
【００５０】
回路基板６８の上面には、インピーダンス変換回路の構成要素である集積回路４０が配置されている。また、回路基板６８の上面には、集積回路４０を周囲から囲む枠体状に形成された弾性材よりなる当接部材６９が設けられている。弾性材としては、ゴム系材料や合成樹脂又は熱可塑性エラストマーが採用されている。この当接部材６９の高さＨ４は、集積回路４０の高さＨ２よりも高く設定されている。そして、集積回路４０及び当接部材６９は、コンタクトスプリング６７の内側中央に位置している。
【００５１】
さて、コンデンサマイクロホン２１に対し外部から加えられた衝撃により、図１０に二点鎖線で示すように、背電極６６がコンタクトスプリング６７の変形を伴って回路基板６８側へ変位すると、背電極６６の下面が当接部材６９の上面に当接する。この当接により、コンタクトスプリング６７の変形とともに背電極６６の回路基板６８側への変位が規制される。ここで、当接部材６９の高さＨ４は、集積回路４０の高さＨ２よりも高い。従って、背電極６６の集積回路４０への衝突は防止される。
【００５２】
従って、以上のように構成されたこの実施形態は、前記第１実施形態の（１）に記載の効果を奏する。
（その他の実施形態）
なお、前記第１実施形態において、枠体状の当接部材４１に代えて、図２に二点鎖線で示すように、コンタクトスプリング３３の両対面部３３ａに対面する部分のみからなる当接部材４１を設けても
よい。
【符号の説明】
【００５３】
２１…コンデンサマイクロホン、２３…回路基板、２９…スペーサ、３０…振動膜、３３…コンタクトスプリング、４０…集積回路、４１…衝突防止手段としての当接部材、４３…衝突防止手段としてのチップ部品、６１…振動膜、６３…スペーサ、６６…背電極、６７…コンタクトスプリング、６８…回路基板、６９…衝突防止手段としての当接部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路が実装された回路基板に対し振動膜を対向配置し、振動膜の回路基板側にスペーサを介在させて背電極を配置し、回路基板と背電極との間に配置したコンタクトスプリングにより、背電極をスペーサに対し弾性的に当接させて回路基板と背電極とを導通させたコンデンサマイクロホンにおいて、
前記背電極の前記集積回路への衝突を防止する衝突防止手段を設けたことを特徴とするコンデンサマイクロホン。
【請求項２】
前記衝突防止手段は、前記回路基板上に設けられ、前記背電極の回路基板側への一定量以上の変位時に、前記コンタクトスプリング又は背電極に当接して背電極の変位を規制する当接部材であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項３】
前記当接部材は、前記背電極又はコンタクトスプリングの衝突を緩衝する弾性材よりなることを特徴とする請求項２に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項４】
前記当接部材は、前記回路基板上において前記集積回路を周囲から囲む枠体状であることを特徴とする請求項２又は３に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項５】
前記当接部材は、前記回路基板上に実装されているチップ部品であることを特徴とする請求項２に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項１】
集積回路が実装された回路基板に対し振動膜を対向配置し、振動膜の回路基板側にスペーサを介在させて背電極を配置し、回路基板と背電極との間に配置したコンタクトスプリングにより、背電極をスペーサに対し弾性的に当接させて回路基板と背電極とを導通させたコンデンサマイクロホンにおいて、
前記背電極の前記集積回路への衝突を防止する衝突防止手段を設けたことを特徴とするコンデンサマイクロホン。
【請求項２】
前記衝突防止手段は、前記回路基板上に設けられ、前記背電極の回路基板側への一定量以上の変位時に、前記コンタクトスプリング又は背電極に当接して背電極の変位を規制する当接部材であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項３】
前記当接部材は、前記背電極又はコンタクトスプリングの衝突を緩衝する弾性材よりなることを特徴とする請求項２に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項４】
前記当接部材は、前記回路基板上において前記集積回路を周囲から囲む枠体状であることを特徴とする請求項２又は３に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項５】
前記当接部材は、前記回路基板上に実装されているチップ部品であることを特徴とする請求項２に記載のコンデンサマイクロホン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１９９８８９（Ｐ２０１０−１９９８８９Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４１３９５（Ｐ２００９−４１３９５）
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（０００１０７６４２）スター精密株式会社 (253)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（０００１０７６４２）スター精密株式会社 (253)
【Ｆターム（参考）】
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