KR100632694B1 - Electret condenser microphone - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 콘덴서 마이크로폰 조립체의 측단면도,1 is a side cross-sectional view of a conventional condenser microphone assembly,
도 2는 본 발명의 개념을 설명하기 위해 도시한 도면,2 is a diagram illustrating the concept of the present invention;
도 3은 본 발명에 적용되는 콘덴서 마이크로폰의 도전 베이스를 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view showing a conductive base of a condenser microphone applied to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰 조립체의 측단면도,4 is a side cross-sectional view of a condenser microphone assembly according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 돌출단자를 갖는 콘덴서 마이크로폰 조립체의 측단면도,5 is a side cross-sectional view of a condenser microphone assembly having a protruding terminal according to the present invention;
도 6은 도 5에 도시된 콘덴서 마이크로폰 조립체의 외관도,6 is an external view of the condenser microphone assembly shown in FIG. 5;
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 측단면도,7 is a side cross-sectional view of another embodiment according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 조립 순서도.8 is an assembly flowchart of a condenser microphone according to the present invention;
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
102: 케이스 104: 진동판102: case 104: diaphragm
104a: 폴라링 104b: 도전막104a: polaring 104b: conductive film
106: 스페이서 108: 백일렉트릿106: spacer 108: back electret
110: 절연 베이스 112: 도전 베이스110: insulated base 112: conductive base
112a: 몸체 112b: 지지부112a:
114: PCB 114a,b:접속단자114: PCB 114a, b: connection terminal
100,100': 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰100,100 ': electret condenser microphone
본 발명은 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컬링(curling)시 부품의 변형(deformation)을 방지할 수 있고 고온특성이 향상된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.The present invention relates to an electret condenser microphone, and more particularly, to an electret condenser microphone which can prevent deformation of parts during curling and improve high temperature characteristics.
전형적인 콘덴서 마이크로폰은 전압 바이어스 요소(통상, 일렉트릿으로 이루어진다)와, 음압(sound pressure)에 대응하여 변화하는 커패시터(C)를 형성하는 진동막/백플레이트 쌍, 그리고 출력신호를 버퍼링하기 위한 전계효과 트랜지스터(JFET)로 이루어진다. 여기서, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 진동막이나 백플레이트 중 어느 하나에 일렉트릿이 형성되어 있는데, 진동막에 일렉트릿이 형성된 것을 프론트 일렉트릿이라 하고, 백 플레이트상에 형성된 것을 백 일렉트릿이라 한다. 통상적으로, 일렉트릿은 유기 필름에 전하를 강제적으로 주입시켜 형성된다.A typical condenser microphone has a voltage bias element (usually an electret), a diaphragm / backplate pair that forms a capacitor (C) that changes in response to sound pressure, and a field effect to buffer the output signal. It consists of a transistor (JFET). Here, in the electret condenser microphone, an electret is formed on any one of the vibration membrane and the back plate, and the electret is formed on the vibration membrane, and the electret is formed on the back plate. Typically, electrets are formed by forcing charges into an organic film.
도 1은 종래의 케이스를 이용한 콘덴서 마이크로폰 조립체의 측단면도로서, 종래의 마이크로폰 조립체는 케이스(10)의 바닥면에 음공(10c)이 형성되어 있고, 케이스(10) 내부에 진동막(12a)과 폴라링(12b)으로 된 진동판(12)과, 스페이서(13), 절연 베이스(14), 백플레이트(15), 도전 베이스(16)를 삽입한 후 마지막으로 PCB(18)를 실장하여 케이스의 끝단(10b)을 컬링(curling)시킨 구조로 되어 있다.1 is a side cross-sectional view of a condenser microphone assembly using a conventional case. In the conventional microphone assembly, a
이때 도전 베이스(16)는 마이크로폰 유닛(진동판/백 일렉트릿)으로부터 나오는 전기신호를 JFET 또는 증폭기 또는 증폭기와 AD 컨버터가 포함된 소자들로 전달해주는 역할을 수행할 뿐만 아니라 삽입된 내부 부품을 기계적으로 고정시키는 역할을 수행한다.At this time, the
그리고 도전 베이스(16)는 절연 베이스(14)보다 높아 컬링을 할 경우, PCB(18)가 도전 베이스(16)를 누르게 된다.When the
그런데 이와 같은 종래의 마이크로폰은 케이스(10)의 끝단을 PCB(18)측으로 압력을 가하면서 말아 구부리는 컬링(curling) 공정에서 PCB(18) 내에서 베이스에 의한 지지력이 약하거나 부품의 공차에 따라 PCB(18)가 휘거나 내부 부품이 변형되어 음향 특성에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있다.However, such a conventional microphone has a weak bearing force by the base in the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 절연 베이스가 진동판과 배극판 쌍을 감싸 온도특성이 향상되고, 케이스의 컬링(curling) 시 "ㄱ"자형으로 지지면이 넓은 도전 베이스가 PCB를 지지하여 부품이 변형되는 것을 방지한 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the insulating base is wrapped around the diaphragm and the bipolar plate pair to improve the temperature characteristics, when the case of the curling (curling) of the "a" shaped conductive base having a wide support surface It is an object of the present invention to provide an electret condenser microphone which supports a PCB to prevent deformation of the component.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은, 바닥면에 음공이 형성된 케이스; 상기 케이스와 내부 부품을 전기적으로 절연시키기 위한 절연기능을 갖고, 상기 케이스의 바닥면에 접하도록 실장되는 절연 베이스; 상기 절연 베이스 내에 실장되고, 상기 케이스의 바닥면과 전기적으로 접속되며 상기 음공을 통해 입력된 음압에 따라 진동되는 진동판; 상기 절연 베이스 내에 실장되어 간격을 형성하기 위한 스페이서; 상기 절연 베이스 내에 실장되고, 상기 진동판과 상기 스페이서를 사이에 두고 대향하고 있으며, 금속판의 외측에 고분자 필름이 접착되어 일렛트릿이 형성된 배극판; 양측이 개방된 원통형의 몸체와, 상기 몸체의 상부면이 바깥쪽으로 돌출되어 지지면적이 넓게 된 지지부로 이루어져 상기 배극판을 도전시킴과 아울러 상기 지지부가 컬링시 PCB를 지지하도록 된 도전 베이스; 및 상기 도전 베이스에 의해 지지되어 상기 배극판과 함께 내부에 백 챔버를 형성하며, 회로부품이 실장된 PCB를 포함하여 상기 케이스에 부품들을 삽입한 후 상기 케이스의 끝단을 컬링할 경우 상기 도전 베이스가 상기 PCB를 지지하도록 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the electret condenser microphone of the present invention includes a case in which sound holes are formed on a bottom surface thereof; An insulation base having an insulation function for electrically insulating the case and the internal parts and mounted to contact the bottom surface of the case; A vibration plate mounted in the insulating base and electrically connected to the bottom surface of the case and vibrating according to the sound pressure input through the sound hole; A spacer mounted in the insulating base to form a gap; A bipolar plate mounted in the insulating base and facing the diaphragm and the spacer therebetween, and having a polymer film adhered to the outside of the metal plate to form an electret; A conductive base having a cylindrical body having both sides open and a support portion having an upper surface of the body protruded outward to support a wider support area, while conducting the bipolar plate and supporting the PCB when curling; And a back chamber supported by the conductive base to form a back chamber therein, wherein the conductive base includes a PCB in which circuit components are mounted, and then inserting the components into the case and curling the end of the case. Characterized in that it is to support the PCB.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 개념을 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 첫번째 원 안의 확대 도면은 종래 콘덴서 마이크로폰에서 컬링시 PCB(18)가 휘어지는 개념을 도시 한 개념도이고, 두번째 원 안의 확대도면은 본 발명에 따른 마이크로폰에서 컬링시 "ㄱ"자형의 도전 베이스(112)가 PCB(114)를 지지하여 PCB(114)의 휘어짐을 방지한 개념을 도시한 개념도이다.2 is a view illustrating the concept of the present invention, an enlarged view in a first circle is a conceptual diagram showing a concept of bending the
도 2를 참조하면, 종래에는 첫번째 원 안의 확대 도면과 같이 PCB(18)를 지지하는 도전 베이스(16)가 일자형으로 되어 있으므로 PCB(18)를 지지하는 면적이 좁아 케이스의 끝단(10b)을 접어 PCB(18)측으로 구부리는 컬링시 압력에 의해 PCB(18)의 끝부분과 내측이 안쪽으로 휘어지게 되고, 이에 따라 음향통로가 변경되어 음질이 떨어지거나 PCB에 실장된 부품이 파손되는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명에 따르면 두번째 원 안의 확대 도면과 같이, 도전 베이스(112)에서 PCB(114)면과 만나는 상부 지지면이 "ㄱ"자형으로 바깥쪽으로 돌출되어 케이스의 끝단(102b)을 컬링시 PCB(114)면을 넓게 지지함으로써 PCB(114)가 휘는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 2, since the
도 3은 본 발명에 적용되는 콘덴서 마이크로폰의 도전 베이스를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a conductive base of a condenser microphone according to the present invention.
본 발명에 적용되는 도전 베이스(112)는 도 3에 도시된 바와 같이, 양측이 개방된 원통형의 몸체(112a)와, 몸체(112a)의 상부면이 바깥쪽으로 돌출되어 PCB(114)를 지지하는 평탄 면적이 넓게 된 지지부(112b)로 이루어져 좌측 단면이 "┐" 형상으로 되고 우측 단면이 "┌" 향상으로 되어 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 도전 베이스(112)는 PCB(114)면을 지지하는 지지부(112b)가 몸체(112a)보다 넓게 확장되어 컬링시 지지면적이 커져 PCB(114)가 휘는 것을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 3, the
도 4는 본 발명에 따른 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체의 측단면도이다.4 is a side cross-sectional view of an electret condenser microphone assembly in accordance with the present invention.
본 발명의 도전 베이스(112)를 이용하여 조립 완성된 콘덴서 마이크로폰(100)은 도 4에 도시된 바와 같이, 일면이 개구되고 바닥면에 음공(102a)이 형성된 통형상의 케이스(102)에 절연기능을 하는 절연 베이스(110)를 넣고, 이 절연 베이스(110) 안에 폴라링(104a))과 진동막(104b)으로 이루어져 가동전극의 역할을 하는 진동판(104)과 간격을 형성하기 위한 스페이서(106)와 음공(108a)이 형성되어 있고 고정전극의 역할을 하는 배극판(108)과 배극판(108)에 대한 도전기능을 제공하는 도전 베이스(112)를 순차적으로 삽입한 후, 마지막으로 부품이 실장된 PCB(114)를 넣고 케이스의 끝단(102b)을 컬링(curling)시킨 구조로 되어 있다. 이때 배극판(108)은 금속판(108a)에 유기필름(108b)이 압착되어 있고, 유기필름(108b)에 전하를 강제 주입시켜 일렉트릿이 형성된 형태이다.As shown in FIG. 4, the
도 4를 참조하면, 본 발명의 절연 베이스(110)는 종래의 절연 베이스보다 길어 케이스(102)의 바닥면에 닿도록 설치되고, 절연 베이스(110)안에 스페이서(106)를 사이에 두고 진동판(104)과 배극판(108)을 대향시킨 구조이다. 이와 같이 본 발명의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(100)에서는 절연 베이스(110)가 진동판(104)과 백일렉트릿을 감싸는 구조이므로 표면실장(SMT)을 위한 고온의 리플로우시 내부의 일렉트릿을 보호할 수 있다. 절연 베이스(110)의 재질은 바람직하게는 내열성과 내약품성을 가진 불소수지 계열, 폴리머 계열, 또는 플라스틱 계열의 재료로 제조된다.Referring to FIG. 4, the
도 5는 본 발명에 따른 돌출단자를 갖는 콘덴서 마이크로폰 조립체의 측단면 도로서, 도 4와 같은 구조에서 PCB(114)의 노출면에 케이스의 커링면(102b)보다 높게 돌출된 접속단자(114a,114b)가 형성된 구조이다.5 is a side cross-sectional view of a condenser microphone assembly having a protruding terminal according to the present invention. In the structure as shown in FIG. 4, a
도 5를 참조하면, PCB(114)의 노출면은 케이스(102)의 커링면(102b)보다 돌출되게 접속단자(114a,114b)가 형성되어 마이크로폰(100)이 다른 PCB(예컨대, 휴대폰의 PCB)에 SMD방식으로 부착될 수 있도록 되어 있다. 이를 위한 접속단자(114a,114b)는 도 6에 도시된 바와 같이, 내측에 Vdd 접속을 위한 원형 단자(114a)가 형성되어 있고, 일정 간격을 두고 외측에 원형의 접지단자(114b)가 형성되어 있다. 도면에는 도시되지 않았으나 필요에 따라 접지단자(114b)는 SMD방식에 의한 접착시 발생되는 가스를 배출할 수 있도록 가스 배출 홈에 의해 분리될 수 있다.Referring to FIG. 5, the exposed surface of the
이와 같은 본 발명의 콘덴서 마이크로폰(100)은 외부의 음파에 의해 공기가 케이스(102)의 음공(102a)을 통해 마이크로폰 내부로 유입되면, 이 음압에 의해 진동막(104b)이 진동됨과 아울러 배극판(108)에 형성된 통공(108a)을 통해 PCB(114)와 배극판(108) 사이에 형성된 백 챔버로 유입된다. 이때, 음공(102a)을 통해 유입된 음압에 의해 진동막(104b)이 진동하게 되면, 진동막(104b)과 배극판(108)과의 간격이 변하게 된다. 그리고 음압에 의해 간격이 변하게 되면, 진동막(104b)과 배극판(108)에 의해 형성된 정전용량이 변화되어 음파에 따른 전기적인 신호(전압)의 변화를 얻을 수 있고, 이 신호가 PCB(114)에 실장된 JFET 등의 IC로 전달되어 증폭된 후 접속단자(미도시)를 통해 외부로 전송된다.In the
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 측단면도로서, 도 4에 도시된 구조와 비교할 때 절연 베이스(110)내의 진동판(104)과 배극판(108)의 위치가 스페이서 (106)를 사이에 두고 180도 바뀐 구조인 것을 알 수 있다.FIG. 7 is a side cross-sectional view of another embodiment according to the present invention, where the position of the
도 7을 참조하면, 본 발명의 절연 베이스(110)는 종래의 절연 베이스보다 길어 케이스의 바닥면에 닿도록 설치되고, 절연 베이스안에 스페이서(106)를 사이에 두고 배극판(108)과 진동판(104)을 대향시킨 구조이다. Referring to FIG. 7, the insulating
이와 같이 본 발명의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(100')에서는 절연 베이스(110)가 일렉트릿을 감싸는 구조이므로 표면실장(SMT)을 위한 고온의 리플로우시 내부의 일렉트릿을 보호할 수 있다. 절연 베이스의 재질은 바람직하게는 내열성과 내약품성을 가진 불소수지 계열, 폴리머 계열, 또는 플라스틱 계열의 재료로 제조된다.As described above, in the
도 8은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 조립 순서도이다.8 is an assembly flowchart of a condenser microphone according to the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로폰의 조립순서는 케이스(102)를 준비하는 단계(S1)와, 케이스(102)에 절연 베이스(110)를 삽입하는 단계(S2), 제 1 구조(도 4)의 경우 절연 베이스(110)안에 진동판(104)과 스페이서(106)와 배극판(108)을 순차 삽입하고(S3~S5) 제 2 구조(도 7)의 경우 절연 베이스(110)안에 배극판(108)과 스페이서(106)와 진동판(104)을 순차 삽입하는 단계(S6~S8), T형 금속 베이스(도전 베이스: 112)를 삽입하는 단계(S9), PCB(114)를 삽입하는 단계(S10), 커링하는 단계(S11)로 구성된다.Referring to FIG. 8, the assembling procedure of the microphone according to the present invention includes preparing a case 102 (S1), inserting an insulating
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 케이스 끝단의 컬링공정에서 "ㄱ"자형으로 지지면이 넓은 도전 베이스가 컬링되는 부분의 PCB를 넓게 지지함으로써 컬링공정에서 PCB가 휘거나 다른 부품에 스트레스가 가해져 부품이 변형되는 것을 방지하여 음향특성이 양호한 마이크로폰을 제공할 수 있다.As described above, the electret condenser microphone according to the present invention broadly supports the PCB in a part where the conductive base having a wide support surface is curled in a "c" shape in the curling process of the case end, thereby causing the PCB to bend or otherwise. It is possible to provide a microphone with good acoustic characteristics by applying stress to the component to prevent the component from being deformed.
또한 본 발명의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 절연 베이스가 진동판과 배극판 쌍을 감싸 고온의 리플로우시 일렉트릿 특성이 나빠지는 것을 방지할 수 있다.In addition, the electret condenser microphone of the present invention can prevent the insulator base from deteriorating the electret characteristics during high temperature reflow by enclosing the diaphragm and the bipolar plate pair.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
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