KR20060094316A

KR20060094316A - 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20060094316A
Application number: KR1020050015377A
Authority: KR
Inventors: 정익주; 박성호; 임준
Original assignee: 주식회사 비에스이
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-08-29
Also published as: TWI329458B; TW200631443A; JP2006238441A; WO2006090957A1; SG125217A1; US20060188112A1; EP1696698A2; EP1696698A3; CN1820541A

Abstract

본 발명은 케이스와 PCB가 용접된 구조의 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 마이크로폰은 콘덴서형 마이크로폰에 있어서, 일면이 개구된 통 형상의 케이스; 케이스 내에 삽입되는 다이어프램; 케이스내에 삽입되는 스페이서; 케이스내에 삽입되는 고정전극; 케이스내에 삽입되는 절연성의 제1 베이스; 케이스내에 삽입되는 도전성의 제2 베이스; 및 부품이 실장되고 외부와 접속하기 위한 접속단자가 형성되어 있으며 케이스의 끝단에 용접된 PCB를 포함한다. 여기서, 케이스는 원통형이나 사각형이고, 케이스의 끝단은 직선형이거나 외측으로 구부러진 형태이며, PCB는 케이스보다 크거나 같고, 상기 케이스와 용접되는 부분에 도전 패턴이 형성된 것이다. 따라서 본 발명은 금속 케이스와 PCB를 접합하는 공정인 컬링공정을 없애고 콘덴서 마이크로폰용 부품이 안착된 케이스를 PCB에 바로 용접하여 접합함으로써 접합 강도를 향상시킬 수 있어 케이스와 PCB간 전기적인 전도특성을 향상시킬 수 있음과 아울러 외부로부터 음압이 들어갈 수 없도록 밀봉하여 음향 특성도 향상시킬 수 있다.

콘덴서 마이크로폰, 케이스, PCB, 용접, 밀봉, 음압

Description

콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법 { A microphone and method of making the same }

도 1은 종래의 전형적인 콘덴서 마이크로폰을 도시한 측단면도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰을 도시한 측단면도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰을 도시한 측단면도,

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰을 도시한 측단면도,

도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰을 도시한 측단면도,

도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰을 도시한 측단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101,201,501: 케이스 102: 폴라링

103: 진동막 104: 스페이서

105: 제1 베이스 106: 고정전극

107,307: 제2 베이스 110,210,410,510: PCB

본 발명은 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이스와 PCB가 용접에 의해 접합되는 구조의 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 전형적인 콘덴서 마이크로폰을 도시한 개략도이다.

전형적인 콘덴서 마이크로폰(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 전면판에 음공(11a)이 형성된 원통형 금속으로 된 케이스(11)와, 도체로 된 폴라링(12), 진동막(13), 스페이서(14), 절연체로 된 링형의 제1 베이스(절연 베이스라고도 함: 15), 진동막(13)과 스페이서(14)를 사이에 두고 대향하는 고정전극(16), 도체로 된 제2 베이스(도전 베이스라고도 함: 17), 회로부품이 실장되어 있고 접속 단자가 형성된 PCB(18)로 구성되는데, 통상 케이스(11) 내에 상기 부품들을 순차적으로 적층한 후 케이스(11)의 끝단을 컬링(11b)하여 제조된다. 이때 폴라링(12)과 진동막(13)은 서로 접착되어 일체형으로 될 수 있고, 고정전극(16)은 일렉트렛 타입의 마이크로폰일 경우 금속판에 고분자 필름이 부착되어 일렉트릿을 형성한 구조로 되어 있다.

그런데 이와 같이 케이스(11)의 일단을 PCB(18)측으로 압력을 가하면서 말아 구부리는 종래의 컬링(curling) 방식은 공정 진행시의 압력 및 부품의 공차에 따라 최종 제품의 형상이나 음향 특성에 영향을 미치는 문제점이 있다. 즉, 컬링 공정에서 누르는 힘이 부족할 경우, 음압이 케이스(case)와 PCB 사이로 새어 들어갈 수 있고, 이 경우 음향 특성에 왜곡 현상이 생겨 불량 제품이 만들어 지거나 전기적인 단선이 발생하여 제품 자체가 동작하지 않게 된다. 또한 컬링시 누르는 힘이 과다할 경우에는 컬링되는 면이 찢어지거나 내부 부품의 변형을 초래하여 음향 특성이 왜곡되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 금속 케이스와 PCB를 접합하는 공정인 컬링 공정을 없애고 콘덴서 마이크로폰용 부품이 안착된 케이스의 끝단을 PCB에 바로 용접하여 접합함으로써 접합 강도를 향상시킬 수 있는 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 마이크로폰은, 콘덴서형 마이크로폰에 있어서, 일면이 개구된 통 형상의 케이스; 상기 케이스 내에 삽입되는 다이어프램; 상기 케이스내에 삽입되는 스페이서; 상기 케이스내에 삽입되는 고정전극; 상기 케이스내에 삽입되는 절연성의 제1 베이스; 상기 케이스내에 삽입되는 도전성의 제2 베이스; 및 부품이 실장되고 외부와 접속하기 위한 접속단자가 형성 되어 있으며 상기 케이스의 끝단에 용접된 PCB를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 케이스는 원통형이나 사각형이고, 상기 케이스의 끝단은 직선형이거나 외측으로 구부러진 형태이며, 상기 PCB는 케이스보다 크거나 같고, 상기 케이스와 용접되는 부분에 도전 패턴이 형성된 것이다. 그리고 상기 제2 베이스는 탄성을 갖는 스프링 구조로 된 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은 콘덴서형 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 일면이 개구된 통 형상의 케이스 내에 다이어프램, 스페이서, 고정전극, 절연성의 제1 베이스, 도전성의 제2 베이스들을 삽입한 후 상기 케이스의 끝단을 PCB에 용접하는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스는 원통형이나 사각통형이고, 상기 케이스의 끝단은 직선형이거나 외측으로 구부러진 형태이며, 상기 PCB는 케이스보다 크거나 같고, 상기 케이스와 접촉되는 부분에 도전 패턴이 형성된 것이다. 또한 상기 용접은 레이저용접이나 전기용접, 솔더링, 접착제 사용중 어느 하나이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

본 발명은 콘덴서 마이크로폰 조립시에 케이스안에 소요 부품을 적층한 후 케이스의 끝단을 컬링시켜 PCB와 접합하는 종래 공정에서 컬링을 수행하지 않고 케이스와 PCB를 직접 용접하여 결합하는 기술이다. 이와 같이 케이스를 PCB에 직접 접합하는 방식으로는 다양한 방식이 가능한데, 본 발명의 실시예에서는 끝단이 일 직선형태로 마무리된 케이스를 케이스보다 넓은 PCB상에 용접하는 제1 실시예와, 끝단이 외측으로 구부러진 케이스를 케이스보다 넓은 PCB상에 용접하는 제2 실시예, 도전 베이스에 스프링 구조를 적용한 제3 실시예, 실리콘 타입 콘덴서 마이크로폰과 같이 PCB에 일체화된 마이크로폰에서 케이스를 PCB에 용접하는 제4 실시예, 끝단이 일직선 형태로 마무리된 케이스와 케이스에 실장되는 PCB를 용접하는 제5 실시예로 구분하여 설명하기로 한다.

[제1 실시예]

도 2는 본 발명에 따라 끝단이 일직선 형태로 마무리되는 케이스를 케이스 보다 넓은 PCB상에 용접하는 제1 실시예의 마이크로폰을 도시한 측단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 전면판에 음공(101a)이 형성되고 끝단이 일직선으로 된 금속재질의 케이스(101)에, 도체로 된 폴라링(102)과 진동막(103), 스페이서(104), 절연체로 된 제1 베이스(105), 진동막(103)과 스페이서(104)를 사이에 두고 대향하는 고정전극(106), 도체로 된 제2 베이스(107)를 순차 적층한 후, 케이스(101)의 끝단을 PCB(110)에 용접하여 제조된다. 이때 폴라링(102)과 진동막(103)은 서로 일체형으로 될 수 있고, 고정전극(106)은 일렉트렛 타입의 마이크로폰일 경우 금속판에 고분자 필름이 부착되어 일렉트렛을 형성한 구조로 되어 있다. 그리고 케이스(101)와 PCB(110)의 용접은 레이저 용접이나 전기용접, 솔더링, 도전성 접착제에 의한 접합 등이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 PCB(110)는 케이스(101)에 내장될 필요가 없으므로 케이스(101)보다 넓을 수 있으며, 케이스(101)와 만나는 PCB면(109)에 접합이 용이하도록 도전 패턴이 형성되어 있다. 또한 PCB(110)에 실장된 부품이 제2 베이스(107) 내측 공간상으로 향하도록 케이스(101)와 결합되며, PCB(110)의 노출면에는 마이크로폰을 사용하는 제품의 메인보드와 접합되기 위한 접속패드 혹는 접속단자(미도시)가 형성되어 있다. 이때, PCB의 크기는 마이크로폰의 케이스에 의해 제한을 받지 않을 수 있으므로, 메인보드와 접속하기 위한 접속패드나 접속단자를 넓은 PCB면 상에 자유롭게 배치할 수 있다. 예컨대, 케이스(101)보다 돌출된 PCB면에 접속단자를 형성한 경우, PCB(110)를 전기인두 등으로 직접 가열하여 메인보드(미도시)에 탈부착할 수도 있다.

특히, 본 발명은 컬링공정이 필요없으므로 원통형의 케이스는 물론 컬링하기 어려운 사각통 구조나 다른 각이 진 구조의 케이스도 PCB면에 용접하여 다양한 형상의 마이크로폰을 제조할 수 있고, 케이스의 용접 부위의 형상 또한 직교형 또는 꺽인 ‘ㄴ’자 형 등으로 변형도 가능하다. 그리고 PCB의 용접부위(109)는 일반적인 PCB 제작공정을 통하여 동박을 올린 후, 니켈(Ni)이나 금(Au) 도금하는 것이 바람직하다.

이와 같이 케이스(101)의 끝단을 PCB(110)와 용접함으로써 케이스(101)와 PCB(110)간 전기적인 전도특성을 향상시킬 수 있음과 아울러 외부로부터 음압이 들어갈 수 없도록 밀봉하여 음향 특성도 향상시킬 수 있다.

[제2 실시예]

도 3은 본 발명에 따라 끝단이 외측으로 구부러진 케이스를 케이스보다 넓은 PCB상에 용접하는 제2 실시예의 마이크로폰을 도시한 측단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰(200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 전면판에 음공(201a)이 형성되고 끝단(201b)이 외측으로 구부러진 금속재질의 케이스(201)에, 도체로 된 폴라링(102)과 진동막(103), 스페이서(104), 절연체로 된 제1 베이스(105), 진동막(103)과 스페이서(104)를 사이에 두고 대향하는 고정전극(106), 도체로 된 제2 베이스(107)를 순차 적층한 후, 케이스(201)의 끝단(201b)을 PCB(110)에 용접하여 제조된다. 이때 폴라링(102)과 진동막(103)은 서로 일체형으로 될 수 있고, 고정전극(106)은 일렉트렛 타입의 마이크로폰일 경우 금속판에 고분자 필름이 부착되어 일렉트렛을 형성한 구조로 되어 있다. 그리고 케이스(201)와 PCB(110)의 용접은 레이저 용접이나 전기용접, 솔더링, 도전성 접착제에 의한 접합 등이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 PCB(110)는 케이스(201)에 내장될 필요가 없으므로 케이스(201)보다 넓을 수 있으며, 케이스(201)와 만나는 PCB면(209)에 접합이 용이하도록 도전 패턴이 형성되어 있다. 또한 PCB(110)에 실장된 부품이 제2 베이스(107) 내측 공간상으로 향하도록 케이스(101)와 결합되며, PCB(110)의 노출면에는 마이크로폰을 사용하는 제품의 메인보드와 접합되기 위한 접속패드 혹는 접속단자(미도시)가 형성되어 있다. 이때, PCB의 크기는 마이크로폰의 케이스에 의해 제한을 받지 않을 수 있으므로, 메인보드와 접속하기 위한 접속패드나 접속단자를 넓 은 PCB면 상에 자유롭게 배치할 수 있다. 예컨대, 케이스(201)보다 돌출된 PCB면에 접속단자를 형성한 경우, PCB(110)를 전기인두 등으로 직접 가열하여 메인보드(미도시)에 탈부착할 수도 있다.

특히, 본 발명은 컬링공정이 필요없으므로 원통형의 케이스는 물론 컬링하기 어려운 사각통 구조나 다른 구조의 케이스도 PCB면에 용접하여 다양한 형상의 마이크로폰을 제조할 수 있고, 케이스의 용접 부위의 형상 'ㄴ'자 형으로 구부러져 용접하기 용이하게 되어 있다. 그리고 PCB의 용접부위(209)는 일반적인 PCB 제작공정을 통하여 동박을 올린 후, 니켈(Ni)이나 금(Au) 도금하는 것이 바람직하다.

[제3 실시예]

도 4는 본 발명에 따라 제1 실시예의 구조에서 도전 베이스에 스프링 구조를 적용한 제3 실시예의 마이크로폰을 도시한 측단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰(300)은 도 4에 도시된 바와 같이, 전면판에 음공(101a)이 형성되고 끝단이 일직선으로 된 금속재질의 케이스(101)에, 도체로 된 폴라링(102)과 진동막(103), 스페이서(104), 절연체로 된 제1 베이스(105), 진동막(103)과 스페이서(104)를 사이에 두고 대향하는 고정전극(106), 금속재질의 스프링으로 된 제2 베이스(307)를 순차 적층한 후, 케이스(101)의 끝단을 PCB(110)에 용접하여 제조된다. 도면으로 도시하지 않았으나 스프링 형태의 제2 베이스(307)를 사용하는 형태는 제2 실시예의 구조에도 동일하게 적용될 수 있다.

이와 같이 케이스(101)의 끝단을 PCB(110)와 용접함으로써 케이스(101)와 PCB(110)간 전기적인 전도특성을 향상시킬 수 있음과 아울러 외부로부터 음압이 들어갈 수 없도록 밀봉하여 음향 특성도 향상시킬 수 있다. 그리고 제3 실시예에서와 같이 스프링 형태의 제2 베이스(307) 사용할 경우에는 제2 베이스(307)의 탄성력에 의해 내부 부품들이 케이스 바닥측으로 밀착되므로 부품들을 보다 견고하게 지지할 수 있으며 전기적인 전도특성도 향상시킬 수 있다.

이와 같은 제3 실시예의 구조는 제2 베이스(307)에 스프링 구조를 사용한 것을 제외하고는 제1 실시예와 동일하므로 반복을 피하기 위하여 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

[제4 실시예]

도 5는 본 발명에 따라 실리콘 타입 콘덴서 마이크로폰과 같이 PCB에 일체화된 마이크로폰에서 케이스를 PCB에 용접하는 제4 실시예의 마이크로폰을 도시한 측단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 마이크로폰(400)은 다이어프램, 스페이서, 고정전극 등이 PCB에 일체화된 실리콘 타입 마이크로폰(420)에서 끝단이 일직선 형태로 마무리된 케이스(101)를 케이스(101) 보다 넓은 PCB(410)상에 용접하여 제조된다. 그리고 도면에는 도시되지 않았으나 제2 실시예에서와 같이 끝단이 'ㄴ'자형으로 구부러진 케이스에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

[제5 실시예]

도 6은 본 발명에 따라 끝단이 일직선 형태로 마무리된 케이스와 이 케이스에 실장되는 PCB를 용접하는 제5 실시예의 마이크로폰을 도시한 측단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰(500)은 도 6에 도시된 바와 같이, 전면판에 음공(501a)이 형성되고 끝단이 일직선으로 된 금속재질의 케이스(501)에, 도체로 된 폴라링(102)과 진동막(103), 스페이서(104), 절연체로 된 제1 베이스(105), 진동막(103)과 스페이서(104)를 사이에 두고 대향하는 고정전극(106), 도체로 된 제2 베이스(107), 부품이 실장된 PCB(510)를 순차 적층한 후, 케이스(501)의 끝단을 PCB(510)에 용접하여 제조된다. 이때 케이스(501)와 만나는 PCB면(509)에는 접합이 용이하도록 도전 패턴이 형성되어 있고, PCB(510)에 실장된 부품이 제2 베이스(107) 내측 공간상으로 향하도록 케이스(501)와 결합되며, PCB(510)의 노출면에는 마이크로폰을 사용하는 제품의 메인보드와 접합되기 위한 접속패드 혹는 접속단자(미도시)가 형성되어 있다.

이러한 본 발명은 컬링공정이 필요없으므로 원통형의 케이스는 물론 컬링하기 어려운 사각통 구조나 다른 구조의 케이스도 PCB면에 용접하여 다양한 형상의 마이크로폰을 제조할 수 있고, 케이스의 용접 부위의 형상 또한 직교형 또는 꺽인 ‘ㄴ’자 형 등으로 변형도 가능하다. 그리고 PCB의 용접부위(509)는 일반적인 PCB 제작공정을 통하여 동박을 올린 후, 니켈(Ni)이나 금(Au) 도금하는 것이 바람직하다.

이와 같이 케이스(501)의 끝단을 PCB(510)와 용접함으로써 케이스(501)와 PCB(510)간 전기적인 전도특성을 향상시킬 수 있음과 아울러 외부로부터 음압이 들어갈 수 없도록 밀봉하여 음향 특성도 향상시킬 수 있다.

이상의 실시예에서는 케이스의 바닥면에 다이어프램이 고정전극보다 앞서 위치한 구조만을 예로 들어 설명하였으나 역으로 고정전극이 먼저 위치하고 다이어프램이 후에 위치하는 구조의 마이크로폰이나 지향성 마이크로폰 등 다른 구조의 마이크로폰에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 금속 케이스와 PCB를 접합하는 공정인 컬링공정을 없애고 콘덴서 마이크로폰용 부품이 안착된 케이스를 PCB에 바로 용접하여 접합함으로써 접합 강도를 향상시킬 수 있어 케이스와 PCB간 전기적인 전도특성을 향상시킬 수 있음과 아울러 외부로부터 음압이 들어갈 수 없도록 밀봉하여 음향 특성도 향상시킬 수 있다.

또한 PCB의 형태가 케이스에 의해 제한받지 않으므로 마이크로폰에 사용되는 PCB의 디자인을 자유롭게 할 수 있어 여러 가지 형태의 단자 형성이 가능하고, 종래와 같이 컬링시 가해지는 물리적인 힘이 없이도 작업이 가능하므로 더욱 얇은 PCB의 적용이 가능하며, 이와 같이 얇은 PCB를 사용할 경우 제품의 높이를 낮출 수 있어 보다 박형의 마이크로폰도 가능하다.

Claims

콘덴서형 마이크로폰에 있어서,

일면이 개구된 통 형상의 케이스;

상기 케이스 내에 삽입되는 다이어프램;

상기 케이스내에 삽입되는 스페이서;

상기 케이스내에 삽입되는 고정전극;

상기 케이스내에 삽입되는 절연성의 제1 베이스;

상기 케이스내에 삽입되는 도전성의 제2 베이스; 및

부품이 실장되고 외부와 접속하기 위한 접속단자가 형성되어 있으며 상기 케이스의 끝단에 용접된 PCB를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
제1항에 있어서, 상기 케이스는 원통형이나 사각형인 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
제2항에 있어서, 상기 케이스의 끝단은 직선형이거나 외측으로 구부러진 형태인 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
제1항에 있어서, 상기 PCB는 케이스보다 크거나 같고, 상기 케이스와 용접되는 부분에 도전 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
제1항에 있어서, 상기 제2 베이스는 탄성을 갖는 스프링 구조로 된 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
콘덴서형 마이크로폰의 제조방법에 있어서,

일면이 개구된 통 형상의 케이스 내에 다이어프램, 스페이서, 고정전극, 절연성의 제1 베이스, 도전성의 제2 베이스들을 삽입한 후

상기 케이스의 끝단을 PCB에 용접하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 케이스는 원통형이나 사각통형인 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 케이스의 끝단은 직선형이거나 외측으로 구부러진 형태인 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 PCB는 케이스보다 크거나 같고, 상기 케이스와 접촉되는 부분에 도전 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 용접은 레이저용접이나 전기용접, 솔더링, 접착제 사 용중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰 제조방법.