KR100484999B1

KR100484999B1 - 일렉트릿 마이크로폰

Info

Publication number: KR100484999B1
Application number: KR10-2002-0026707A
Authority: KR
Inventors: 다나베하루히사; 다카야마고지
Original assignee: 가부시키가이샤 시티즌 덴시
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2005-04-25
Also published as: TWI229565B; JP4528461B2; CN1178447C; EP1259094A2; EP1259094A3; KR20020087884A; CN1385995A; JP2002345087A; US6898292B2; US20020172385A1

Abstract

일렉트릿 마이크로폰(electret microphone)은 후면 고정 전극을 구비하고 기판에 고정된 후면판(back plate)을 포함한다. 일렉트릿 층은 후면 고정 전극 상에 형성되고, 상기 후면판 상에는 스페이서가 탑재된다. 상기 스페이서 상에는 다이어프램 전극이 탑재된다.

Description

일렉트릿 마이크로폰{ELECTRET MICROPHONE}

본 발명은 콘덴서 마이크로폰(condenser microphone)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 휴대 전화 및 비디오 카메라 등에 사용되는 일렉트릿 마이크로폰(electret microphone)에 관한 것이다.

종래의 일렉트릿 마이크로폰은 마이크로폰부(microphone part) 및 상기 마이크로폰부를 수용하는 케이스부(case part)를 포함한다. 마이크로폰부는 플라스틱 재질의 기판을 제외하고 금속으로 구성되어 있고, 케이스부는 주로 금속으로 구성되어 있다. 그러나, 이러한 금속 구조는 그 처리 및 조립 정밀도에 있어서 단점을 갖는다. 따라서, 소형 치수 및 고성능의 일렉트릿 마이크로폰을 제조하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 발생되고 있다.

일본 공개 특허 공보 제2000-50393호에는 주로 세라믹으로 구성된 일렉트릿 마이크로폰을 개시하고 있다.

도 4는 종래의 일렉트릿 마이크로폰을 도시하는 단면도이다. 이 일렉트릿 마이크로폰은 마이크로폰부(100) 및 케이스부(200)를 포함한다.

케이스부(200)는 절연 재료로 만들어진 기판(210)과, 제1 프레임(220)과, 제2 프레임(230)과, 제3 프레임(240)과, 제4 프레임(250) 및 덮개(260)를 포함하고, 상기 프레임들과 덮개는 기판(210) 상에 적층되어 서로 접착되고 있다. 제1 프레임(220), 제2 프레임(230) 및 제3 프레임(240)은 세라믹으로 제조되고, 제4 프레임(250)은 금속으로 제조된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 각각의 프레임(220, 230, 240, 250)은 정사각형 형태이다. 기판(210)과 제1 프레임 내지 제3 프레임(220∼240) 상에는 접속 전극들(210b, 220b, 230b, 240b)이 전도성 막에 의해 제공되고, 이들 전극들은 서로 접촉된다. 프레임들의 외부 크기는 동일하지만, 제3 프레임(240)의 내부 크기는 제1 프레임(220) 및 제2 프레임(230)의 내부 크기보다 크고, 제4 프레임(250)의 내부 크기는 제3 프레임(240)의 내부 크기보다 크다. 따라서, 제1 쇼울더(230a) 및 제2 쇼울더(240a)는 제2 프레임(230) 및 제3 프레임(240) 상에 형성된다.

도 4를 참조하면, 마이크로폰부(100)는 금속으로 제조되고 제1 쇼울더(230a)에 고정된 후면 전극(110)과, 상기 후면 전극(110) 상에 형성된 일렉트릿 층(120)과, 하부 스페이서(150)를 삽입한 제3 프레임(240) 상에 장착된 다이어프램 전극(140)과, 이 다이어프램 전극(140)과 덮개(260) 사이의 상부 스페이서(160)를 포함한다.

상기 다이어프램 전극(140) 및 후면 전극(110)은 콘덴서를 구성한다. 상기 다이어프램 전극(140)은 덮개(260)의 집음구(sound collecting hole)(260a)를 통과하여 들어오는 공기에 의해 진동하게 된다. 콘덴서의 용량은 다이어프램 전극(140)의 진동에 의해 변화되어 전기 신호를 생성한다. 이 전기 신호는 접속 전극들(210b, 220b, 240b)을 통하여 기판(210) 상의 집적 회로(170)에 전달된다.

상기한 종래의 일렉트릿 마이크로폰은 상기 프레임이 세라믹으로 제조되기 때문에 높은 정밀도로 제조될 수 있다.

그러나, 후면 전극(110), 다이어프램 전극(140) 및 제4 프레임(250)은 금속으로 제조된다. 그 때문에, 온도 특성에 대한 문제점과 제조 정밀도 및 열팽창 계수에 있어서의 차이에 기초한 다른 문제점이 존재한다.

더욱이, 후면 전극(110)과 다이어프램 전극(140)이 제1 프레임(220), 제2 프레임(230), 제3 프레임(240) 및 제4 프레임(250)을 포함하는 케이스부(200)의 내부에 조립되는 이중 구조이기 때문에 마이크로폰을 소형화하기가 곤란하다고 하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 고정밀도를 갖는 소형으로 제조될 수 있는 일렉트릿 마이크로폰을 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따르면, 회로를 구비한 기판과, 후면 고정 전극을 구비하고 기판에 고정된 후면판과, 후면 고정 전극 상에 형성된 일렉트릿 층과, 후면판 상에 장착된 스페이서와, 상기 스페이서 상의 다이어프램 전극과, 상기 다이어프램 전극 상에 장착된 프레임을 포함하는 일렉트릿 마이크로폰이 제공된다.

상기 기판, 후면판 및 프레임은 동일한 재료로 제조된다.

접속 전극은 기판 및 후면판 상에 설치되어 후면 전극 및 다이어프램 전극을 기판 상의 회로에 각각 접속한다.

금속제의 차폐물(shield)이 제공되어 마이크로폰을 차폐하고, 후면 전극을 회로에 접속한다.

본 발명의 전술한 목적 및 기타의 다른 목적과 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명확히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 일렉트릿 마이크로폰은, 인쇄 회로(2a), 접속 전극(2b) 및 출력 전극(2c)을 갖는 기판(2)과, 상기 기판(2) 상에 고정 탑재된 집적 회로(IC)(11)와, 접속 전극(3a), IC(11)용의 오목부(3b) 및 통기구(3c)를 구비하고 상기 기판(2) 상에 고정된 후면판(3)과, 상기 후면판(3)의 표면 상에 형성된 후면 고정 전극막(4)과, 개구(6a)를 갖는 스페이서(6)를 삽입한 상기 후면판(3) 상에 장착된 프레임(8)을 포함한다. 상기 기판(2), 후면판(3), 프레임(8)은 세라믹이나 플라스틱으로 제조된다. 가동 전극으로서 다이어프램 전극막(10)이 프레임(8)의 하부면 상에 형성된 고정 전극(9) 상에 형성된다. 일렉트릿 막(5)은 후면 전극(4) 상에 형성된다. 각 소자(2, 3, 6, 8)는 접착제에 의해 접착된다.

상기 다이어프램 전극막(10)은 고정 전극(9) 및 스페이서(6)를 관통하는 도시 생략된 리드선을 통하여 접속 전극들(3a) 중의 하나에 전기적으로 접속되고, 접속 전극들(2b) 중의 하나를 통하여 인쇄 회로(2a)에 접속된다. 상기 후면 고정 전극막(4)은 다른 전극들(3a, 2b)에 의해 상기 인쇄 회로(2a)에 접속된다. 따라서, 후면 고정 전극막(4) 및 다이어프램 전극막(10)은 콘덴서를 구성한다.

상기 다이어프램 전극막(10)이 프레임(8)의 내부로 들어오는 공기에 의해 진동하는 경우, 상기 콘덴서의 용량은 다이어프램 전극막(10)의 진동에 의해 변화하여 전기 신호를 생성한다. 상기 전기 신호는 접속 전극(3a) 및 접속 전극(2b)을 통하여 기판(2) 상의 집적 회로(11)에 전달된다.

본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도 3을 참조하면, 금속판으로 제조된 차폐물(12)이 상기 일렉트릿 마이크로폰을 차폐하기 위해서 일렉트릿 마이크로폰의 외부벽 상에 접착된다. 다른 소자들은 제1 실시예와 동일하며, 도 1 및 도 2의 참조 부호와 동일한 참조 부호를 사용하였다.

일렉트릿 마이크로폰에 있어서, 상기 후면 고정 전극막(4)은 상기 차폐물(12)에 접속되고, 상기 차폐물(12)은 인쇄 회로(2a)에 접속된다. 상기 다이어프램 전극막(10)은 중간 부재들 내에 제공된 관통홀(through hole)들을 관통하는 와이어에 의해 인쇄 회로(2a)에 접속된다.

본 발명을 바람직한 특정 실시예와 관련하여 설명하였지만, 전술한 설명은 단지 예시를 위한 것이고, 이하의 특허 청구 범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 일렉트릿 마이크로폰의 구성 요소는 케이스가 없이 조립된다. 따라서, 상기 일렉트릿 마이크로폰은 고정밀도를 갖는 소형으로 용이하게 제조될 수 있다. 또한, 열팽창 계수의 차이에 따른 문제점들은 구성 소자들을 동일 재료로 구성함으로써 해결하여, 음향 특성을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일렉트릿 마이크로폰을 도시하는 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 일렉트릿 마이크로폰의 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 단면도.

도 4는 종래의 일렉트릿 마이크로폰을 도시하는 단면도.

도 5는 종래의 일렉트릿 마이크로폰의 분해 사시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 기판

2a : 인쇄 회로

2b : 접속 전극

2c : 출력 전극

3 : 후면판

3a : 접속 전극

3b : 오목부

3c : 통기구

4 : 후면 고정 전극막

5 : 일렉트릿 막

6 : 스페이서

8 : 프레임

9 : 고정 전극

10 : 다이어프램 전극막

12 : 차폐물

Claims

일렉트릿 마이크로폰에 있어서,

회로(11)를 구비한 기판(2)과;

상기 기판(2) 상에 회로 수납용 오목부(3b)를 형성하도록 자신의 하방으로 형성된 공간을 둘러싸는 측벽과, 자신의 표면에 형성된 후면 고정 전극(4)을 구비하여, 상기 기판에 고정되는 후면판(3)과;

상기 후면 고정 전극 상에 형성된 일렉트릿 층(5)과;

상기 후면판 상에 장착된 환상 스페이서(6)와;

상기 스페이서 상에 마련된 다이어프램 전극(10)과;

상기 다이어프램 전극 상에 마련된 프레임(8)

을 포함하되,

상기 기판, 상기 후면판, 상기 스페이서, 및 상기 프레임은 외곽 형상 및 크기가 서로 동일하며, 상기 기판(2), 상기 후면판(3), 및 상기 환상 스페이서(6)의 측벽들에 의해 마이크로폰용 케이스의 외벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 마이크로폰.
제1항에 있어서, 상기 기판, 후면판 및 프레임은 동일한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 마이크로폰.
제1항에 있어서, 상기 기판 및 후면판 상에 마련되어 상기 후면 고정 전극과 다이어프램 전극을 상기 기판 상의 회로에 각각 접속하는 접속 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 마이크로폰.
제1항에 있어서, 상기 일렉트릿 마이크로폰을 차폐하는 금속으로 제조된 차폐물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 마이크로폰.
제4항에 있어서, 상기 차폐물은 상기 다이아프램 전극을 상기 회로에 접속하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 마이크로폰.