KR100712149B1

KR100712149B1 - 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰

Info

Publication number: KR100712149B1
Application number: KR1020057020352A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 시게노; 마모루 야스다; 야스오 스기모리; 나오키 도요다
Original assignee: 호시덴 가부시기가이샤
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2007-04-27
Also published as: US7352873B2; KR20060036049A; EP1742508A1; TWI260941B; EP1742508B1; US20060205244A1; WO2005104616A1; TW200541374A; ATE440454T1; EP1742508A4; JPWO2005104616A1; JP4156649B2; DE602005016098D1

Abstract

본 발명의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 콘덴서를 구성하는 진동막(33) 및 후면 전극(35)과, 진동막(33) 및 후면 전극(35)이 수용된 원통형 케이스(31)와, 원통형 케이스(31)의 개구부(31c) 측에 수용되고, 원통형 케이스(31)의 개구단을 내측으로 구부린 코킹부(31b)를 코킹함으로써 그 개구부(31c)에 고정되며, 그 개구부(31c)을 막는 회로 기판(39) 및 회로 기판(39)의 외측면에 고정된 기판(51)을 포함한다. 이 회로 기판(39)의 외측면에는 원형 패턴(52) 및 환형 패턴(45)이 형성되고, 기판(51)의 회로 기판(39) 측 면과 반대되는 면에 원형 패턴(52) 및 환형 패턴(53)이 형성되어 있다. 그리고, 원형 패턴(44) 및 환형 패턴(45)과 원형 패턴(52) 및 환형 패턴(53)이 기판(51)에 마련된 쓰루홀(54a, 54b)을 통하여 전기적으로 접속되고, 기판(51)의 원형 패턴(52) 및 환형 패턴(53) 형성면이 리플로 납땜면이다.

일렉트릿 콘덴서 마이크로폰, 리플로 납땜, 원형 패턴

Description

일렉트릿 콘덴서 마이크로폰{ELECTRET-CONDENSER MICROPHONE}

본 발명은 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 특히 상대방 실장 기판에 대한 실장에서 리플로 납땜을 양호하게 수행할 수 있는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.

도 1은 특허문헌 1에 기재된 리플로 납땜 대응 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(이하, ECM이라 함)(10)의 종래 구성 예를 도시한 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 이러한 예의 ECM(10)은 도전성을 갖는 원통형 케이스(11) 내에 콘덴서를 구성하는 진동막(12)과 후면 전극(13)이 내장되고, 원통형 케이스(11)의 개구부 측에 회로 기판(14)가 수용되며, 이 회로 기판(14)에 의해 이 개구부를 막은 구성으로 되어 있다.

이러한 예의 진동막(12)은 일렉트릿 유전체막의 한 면에 금속막이 증착된 것이다. 이 금속막은 도전성을 갖는 링(15)에 고정되고, 일렉트릿 유전체면은 절연 스페이서(16)에 고정되어 있다. 그리고 이러한 예의 후면 전극(13)은 도전성을 가지며, 홀더(17)의 내측 단차 부분에 끼움 결합되어 고정되어 있다. 또한, 이 홀더(17)의 내측에는 도전성을 갖는 링(18)이 삽입되고, 링(18)은 회로 기판(14)과 후면 전극(13)에 접해 있다.

회로 기판(14)을 ECM(10) 본체에 고정하는 것은 원통형 케이스(11)의 개구부를 내측으로 절곡하여 코킹함으로써 이루어진다. 즉, 이러한 예의 회로 기판(14)은 절곡된 코킹부(가장자리 부분)(11a)에 의해 링(18) 측으로 눌려져 고정되어 있다. 그리고 회로 기판(14)의 내면에는 FET(전계 효과 트랜지스터) 등의 회로 소자(19)가 탑재되고, 외측면에는 외부 접속 전극으로서 복수의 땜납 범프 전극(21a, 21b)이 형성되어 있다.

후면 전극(13)과 회로 기판(14) 상의 전극 패턴의 전기적인 접속은 링(18)을 통하여 이루어진다. 한편, 진동막(12)의 금속막은 링(15), 원통형 케이스(11) 및 그 코킹부(11a)를 통하여 회로 기판(14) 상의 전극 패턴과 전기적으로 접속되어 있다.

회로 기판(14)의 외측면에는 원형 패턴과 그 원형 패턴을 둘러싸는 환형 패턴이 전극 패턴으로서 형성되어 있다. 이 원형 패턴 상에는 땜납 범프 전극(21a)이 형성되고, 이것이 신호 전극(출력 단자)으로 되어 있다. 그리고, 이 환형 패턴 상에는 땜납 범프 전극(21b)이 형성되고, 이것이 그라운드 전극(접지 단자)으로 되어 있다. 또한, 원통형 케이스(11)의 코킹부(11a)는 환형 패턴에 압접되어 접속되어 있다. 도 1에서는 회로 기판(14)의 내외측면에 형성되어 있는 전극 패턴의 도시를 생략하였다.

이러한 예의 ECM(10)을 실장 기판 상에 실장하는 것은 ECM(10)의 땜납 범프 전극(21a, 21b)을 실장 기판의 배선 패턴 상에 형성된 땜납층 상에 배치하고, 리플로 장치 등으로 가열하여 이들 땜납을 용융함으로써(리플로 납땜) 이루어진다.

특허문헌 1: 일본 특개 제 2003-153392호 공보

그런데, 상술한 바와 같이 ECM(10)의 회로 기판(14)의 외측면 가장자리 부분에는 원통형 케이스(11)의 코킹부(11a)가 배치된다. 이러한 경우, 코킹부(11a)의 외측면과 전극 패턴이 형성되는 회로 기판(14)의 외측면 사이에는 코킹부(11a)의 두께에 따른 단차가 발생한다. 즉, 회로 기판(14)의 외측면에 대하여 코킹부(11a)가 돌출된다. 따라서, 이 ECM(10)을 실장 기판 면에 배치한 경우, 코킹부(11a)가 실장 기판면에 닿게 됨으로써, 전극 패턴이 형성된 회로 기판(14)의 외측면은 실장 기판 면에 접촉되지 않는다. ECM(10)을 실장 기판에 실장한 상태에서 회로 기판(14) 외측면의 전극 패턴과 실장 기판을 전기적으로 접속하는 것은 회로 기판(14) 외측면과 실장 기판면 사이의 간극에 배치된 땝납(땜납 범프 전극(21a, 21b)이 리플로 납땜에 의해 용융되어 응고된 것)을 통하여 이루어진다.

그러나, 일반적으로 납땜 불량율은 납땜을 수행하는 전극간 거리가 멀어질수록 커진다. 즉, ECM(10)의 회로 기판(14) 외측면과 실장 기판 면간 간극이 커지면 이들 사이에서 땜납 분리가 발생할 가능성이 높아지므로 그 납땜 불량율이 높아진다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 실장 기판 면 사이에서 땝납이 분리되는 것을 방지하여 납땜 불량율을 줄일 수 있는 ECM을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 상술한 과제를 해결하기 위하여, 콘덴서를 구성하는 진동막 및 후면 전극과, 진동막 및 후면 전극이 수용된 원통형 케이스와, 원통형 케이스의 개구부 측에 수용되고, 원통형 케이스의 개구단을 내측으로 구부린 코킹부를 코킹함으로써 개구부에 고정되고, 그 개구부를 막는 회로 기판 및 회로 기판의 외측면에 고정된 기판을 포함하며, 회로 기판의 외측면에 단자 전극 패턴이 형성되고, 기판의 상기 회로 기판 측 면과 반대되는 면에 제1 기판 전극 패턴이 형성되고, 단자 전극 패턴과 상기 제1 기판 전극 패턴이 상기 기판에 마련된 쓰루홀을 통하여 전기적으로 접속되고, 기판의 상기 제1 기판 전극 패턴 형성면이 리플로 납땜면인 ECM이 제공된다.

이와 같이 본 발명에서는, 코킹부에 의해 코킹되는 회로 기판 상에 다른 기판을 고정시키고, 고정된 기판의 제1 기판 전극 패턴 형성면을 리플로 납땜면으로 한다. 이에 따라 리플로 납땜면과 실장 기판면간 거리를 단축시킨다. 결과적으로, 이들 사이에서의 땜납 분리를 억제할 수 있어 납땜 양품율을 향상시킬 수 있다. 그리고 본 발명의 구성은 일반적인 형상의 기판을 회로 기판에 고정시킴으로써 구현될 수 있다. 예를 들어 종래 구성의 ECM에 소정의 기판을 고정하기만 하면 본 발명의 구성을 구현할 수 있다. 이는 새로운 설비 투자나 설계 변경 등을 거의 수행하는 않고 본 발명을 도입할 수 있음을 의미한다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 기판의 두께가 회로 기판의 외측면에 대한 코킹부의 높이 이상이다. 이러한 경우, 기판의 리플로 납땜면을 코킹부 이상으로 돌출시킬 수 있다. 결과적으로, 코킹부가 실장 기판에 접촉됨에 따라 기판의 리플로 납땜면과 실장 기판 사이에 간극이 발생하는 현상이 없어진다. 이에 따라 ECM의 납땜 불량율을 보다 더 줄일 수 있다.

또한 본 발명에서 바람직하게는, 기판이 회로 기판, 기판 및 이들 사이에 형성된 전극 패턴으로 둘러싸인 공간과 외부 공간을 연결하는 관통공을 갖는다. 이에 따라, 회로 기판과 기판 및 이들 사이에 형성된 전극 패턴으로 둘러싸인 공간에 밀폐된 공기가 리플로 시의 열에 의해 팽창되어 납땜 불량이나 회로 기판의 변형 등을 발생시키는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에서 바람직하게는, 기판의 일부가 원통형 케이스의 측면보다 외측에 위치한다. 그리고, 이 측면보다 외측에 위치하는 부분에 ECM의 방향을 나타내는 마킹이 마련되어 있다. 이에 따라 ECM을 실장할 때 그 방향을 용이하게 확인할 수 있다.

도 1은 리플로 납땜 대응 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 종래 구성 예를 도시한 단면도이고,

도 2A는 도 2B의 2A-2A 단면도이고, 도 2B는 ECM의 바닥면도이고,

도 3A는 ECM의 비스듬히 밑면 방향에서 본 사시도이고, 도 3B는 이 ECM에서 기판을 분해한 상태를 도시한 분해도이고,

도 4A는 ECM으로부터 기판을 제거한 상태의 케이스 측 바닥면도이고, 도 4B는 이러한 상태의 기판 평면도이고,

도 5는 ECM이 실장 기판에 리플로 납땜에 의해 실장된 상태를 도시한 단면도이고,

도 6A는 도 6B의 6A-6A 단면도이고, 도 6B는 ECM의 바닥면도이고, 도 6C는 ECM의 평면도이고,

도 7A는 ECM의 비스듬히 상면 방향에서 본 사시도이고, 도 7B는 ECM의 비스듬히 밑면 방향에서 본 사시도이고, 도 7C는 ECM에서 기판을 분해한 상태를 도시한 분해도이고,

도 8은 ECM으로부터 기판을 제거한 상태의 기판의 평면도이고,

도 9A는 ECM의 비스듬히 상면 방향에서 본 사시도이고, 도 9B는 ECM의 비스듬히 밑면 방향에서 본 사시도이고, 도 9C는 ECM에서 기판을 분해한 상태를 도시한 분해도이고,

도 10A는 ECM의 비스듬히 상면 방향에서 본 사시도이고, 도 10B는 ECM의 비스듬히 밑면 방향에서 본 사시도이고, 도 10C는 ECM에서 기판을 분해한 상태를 도시한 분해도이고,

도 11A는 도 11B의 11A-11A 단면도이고, 도 11B는 ECM의 기판 부분만 도시한 평면도이고,

도 12는 ECM의 구성을 도시한 단면도이고,

도 13A는 도 13B의 13A-13A 단면도이고, 도 13B는 ECM의 바닥면도이고,

도 14A 내지 도 14E는 단자 전극 패턴의 돌출면 형성 순서를 설명하기 위한 단면도이다.

<부호의 설명>

10, 30, 70, 90, 130, 160 ECM(일렉트릿 콘덴서 마이크로폰)

11, 31 원통형 케이스 11a, 31b 코킹부

12 진동막 13 후면 전극

14 회로 기판 15, 18, 34, 41 링

17, 42 홀더 16, 36 절연 스페이서

19 회로 소자 21a, 21b, 47a, 47b 땜납 범프 전극

31a 단면(end face) 31c 개구부

32 관통공 33 진동막

35 후면 전극 37 일렉트릿 유전체막

38 관통공 39, 239 회로 기판

42a 단부

44, 52, 55, 85, 105, 122, 164, 244 원형 패턴

45, 53, 56, 86, 106, 123, 165, 245 환형 패턴

51, 81, 101, 121, 141, 142, 143 기판

54a, 54b, 84a, 84b, 144a, 144b, 250 쓰루홀

57, 87, 147 관통공 82 접지 단자 패턴

83, 103 출력 단자 패턴 84aa, 84ba 전극

89, 104 마킹 164a, 165a 돌출면

166 슬릿 244a, 245a 돌출면

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

<제1 실시예>

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는 백 일렉트릿 형태의 ECM을 예로 들어 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 실시예의 ECM(30)의 구성을 예시한 도면이다. 여기서 도 2A는 도 2B의 2A-2A 단면도이고, 도 2B는 ECM(30)의 바닥면도이다. 그리고 도 3A는 ECM(30)의 비스듬히 밑면 방향에서 본 사시도이고, 도 3B는 ECM(30)에서 기판(51)을 분해한 상태를 도시한 분해도이다. 또한 도 4A는 ECM(30)으로부터 기판(51)을 제거한 상태의 원통형 케이스(31) 측 바닥면도이고, 도 4B는 이 상태의 기판(51) 평면도이다.

도 2 내지 도 4에 예시한 바와 같이, 본 실시예의 ECM(30)은 원통형 케이스(31), 진동막(33), 링(34), 후면 전극(back electrode; 35), 절연 스페이서(36), 일렉트릿 유전체막(37), 회로 기판(39), 링(41), 홀더(42), FET(전계 효과 트랜지스터:Field-effect transistor)(43), 땜납 범프 전극(47a, 47b) 및 기판(51)을 가지고 있다.

이러한 예의 원통형 케이스(31)는 일단면이 막힌 원통형으로 되어 있다. 그리고, 그 막힌 단면(31a)에는 복수 개의 관통공(32)이 형성되어 있다. 이러한 예의 원통형 케이스(31)는 알루미늄 등의 금속으로 구성된다.

또한 이 원통형 케이스(31)의 단면(31a) 측 내면 테두리 부분에는 황동이나 스테인리스 등의 금속으로 구성된 링(34)이 그 일단을 단면(31a)의 내면에 밀착시켜 배치된다. 그리고, 이 링(34)의 타단측에는 PPS(po1y phenylene sulfide:폴리 페닐렌설파이드) 등의 고분자막의 한 면에 금속막을 증착시켜서 도전층을 형성한 도전성 막인 진동막(33)이 배치된다. 이러한 예의 진동막(33)은 그 한쪽 면측(금속막측)의 가장자리 부분을 링(34)의 일단에 밀착시켜 관통공(32)에 면하는 위치에 단면(31a)과 대략 나란히 배치된다. 이 진동막(33)의 링(34) 측과 반대되는 측에는 링 형상을 이루는 절연 스페이서(36)(예를 들어 PI(polyimide:폴리이미드) 등의 내열성 고분자 물질로 구성됨)를 통하여 황동이나 스테인리스 등의 금속으로 구성된 판인 후면 전극(35)이 배치된다. 후면 전극(35)에는 관통공(38)이 형성되어 있다. 후면 전극(35)의 진동막(33) 측 면에는 PTFE(Polytetrafluoroethylene : 4불화 에틸렌) 등의 고분자 재료로 이루어지는 일렉트릿 유전체막(37)이 형성되어 있다. 여기서, 진동막(33)과 후면 전극(35)은 대략 나란히 배치되며, 이들을 전극으로 하는 콘덴서가 형성되어 있다.

한편, 원통형 케이스(31)의 (단면(31a)의 타단측에 위치하는) 개구부(31c) 측에는 원반형을 이루는 회로 기판(39)이 수용되어 있다. 이 회로 기판(39)은 유리 에폭시(Glass epoxy) 등의 절연 기판의 양면에 구리 도금 등에 의해 소정의 전극 패턴이 형성된 것이다. 본 예의 경우, 회로 기판(39)의 외측면에는 원형 패턴(44) 및 환형 패턴(45)(본 실시예에서는 이들을 총칭하여 "단자 전극 패턴"이라 함)이 형성되어 있다. 여기서, 원형 패턴(44)은 회로 기판(39)의 외측면의 중심 부분에 형성된 원형의 전극 패턴이다. 그리고 환형 패턴(45)은 원형 패턴(44)의 외주측을 일정한 거리를 두고 둘러싸는 환형 단자 전극 패턴이다(도 2A, 도 4A 참조). 또한 도시하지는 않았지만, 본 예의 회로 기판(39)의 내면에는 소정의 회로를 구성하는 전극 패턴이 구리 도금 등에 의해 형성되어 있다. 원형 패턴(44) 및 환형 패턴(45)은 각각 쓰루홀(도시 생략)을 통하여 회로 기판(39) 내면의 대응하는 전극 패턴에 도통되어 있다.

또한 회로 기판(39)과 후면 전극(35) 사이에는 황동이나 스테인리스 등의 금속으로 구성된 원통형 링(41)이 개재되어 있다. 그리고, 이 링(41)을 통하여 회로 기판(39) 내면에 형성된 전극 패턴과 후면 전극(35)이 도통되고, 링(41)과 회로 기판(39) 및 후면 전극(35)으로 둘러싸인 공간이 형성되어 있다. 그리고 이 공간측에 위치하는 회로 기판(39) 내면의 전극 패턴(도시 생략) 상에는 임피던스 변환용 FET(43)나 그 밖의 회로 소자가 실장된다(도 2A에서는 일부를 생략하였음).

또, 링(41)의 외주측에는 PPA(polyphthalamide:폴리프탈아미드), LCP(liquid crystalline polymer : 액정 폴리머) 등의 고분자 물질로 구성된 원통형 홀더(42)가 배치되어 있다(즉, 홀더(42)의 내부에 링(41)이 삽입되어 있다). 여기서, 홀더(42)의 회로 기판(39) 측 일단은 회로 기판(39)의 내면측 테두리 부분에 접해 있다. 또한 홀더(42)의 후면 전극(35) 측 일단은 그 내주에 마련된 단부(42a)에 의해 후면 전극(35)의 외주의 코너부(회로 기판(39) 측 코너)를 지지하고 있다. 이에 따라 후면 전극(35)은 홀더(42)에 대하여 위치 결정되어 고정된다.

회로 기판(39)을 원통형 케이스(31)에 고정하는 것은 원통형 케이스(31) 내에 진동막(33)이 고정된 링(34), 절연 스페이서(36), 일렉트릿 유전체막(37)이 형성된 후면 전극(35), 홀더(42), 링(41) 및 회로 기판(39)이 수납되고, 원통형 케이스(31)의 개구단을 내측으로 구부린 코킹부(31b)가 코킹됨으로써 이루어진다. 이 러한 코킹에 의해 회로 기판(39)의 가장자리 부분이 원통형 케이스(31)의 개방단 끝단부(31ba)와 홀더(42) 사이에 끼워져 들어가 개방단 끝단부(31ba)가 환형 패턴(45)에 압접된다. 그리고, 이에 의해 회로 기판(39)이 개구부(31c) 측에 고정되어 그 개구부(31c)가 막히게 된다(도 2A 참조).

또한, 회로 기판(39)의 외측면 측에는 기판(51)이 접착되어 있다.

본 예의 기판(51)은 유리 에폭시 등의 절연체로 구성된 원반형 기판으로, 그 크기는 회로 기판(39)의 외측면측에서 코킹부(31b)에 의해 둘러싸이는 영역보다 작다(지름이 작다)(도 2 및 도 3 참조). 기판(51)의 회로 기판(39) 측 면에는 원형 패턴(55) 및 환형 패턴(56)(본 실시예에서는 이들을 총칭하여 "제2 기판 전극 패턴"이라고 함)이 형성되어 있다(도 2A, 도 3B, 도 4B참조). 여기서, 원형 패턴(55)은 기판(51)의 회로 기판(39) 측 면의 중심 부분에 형성된 원형의 전극 패턴이다. 또한 환형 패턴(56)은 원형 패턴(55)의 외주를 일정한 거리를 두고 둘러싸는 환형 전극 패턴이다.

또한 기판(51)의 회로 기판(39) 측 면과 반대되는 면에는 원형 패턴(52) 및 환형 패턴(53)(본 실시예에서는 이들을 총칭하여 "제1 기판 전극 패턴"이라고 함)이 형성되어 있다(도 2, 도 3A 참조). 여기서, 원형 패턴(52)은 기판(51)의 회로 기판(39) 측과 반대되는 면의 중심 부분에 형성된 원형의 전극 패턴이다. 또한 환형 패턴(53)은 원형 패턴(52)의 외주를 일정한 거리를 두고 둘러싸는 환형 전극 패턴이다. 또 이러한 예의 경우, 원형 패턴(52)과 원형 패턴(55) 및 환형 패턴(53)과 환형 패턴(56)은 각각 기판(51)을 통하여 서로 마주보도록 형성된다. 기판(51) 의 측면(51a)에는 전극 패턴이 형성되어 있지 않으며, 그 측면(51a)은 절연체로 되어 있다.

또한 기판(51)에는 원형 패턴(55) 부분에서 원형 패턴(52) 부분으로 관통하는 쓰루홀(54a)과 환형 패턴(56) 부분에서 환형 패턴(53) 부분으로 관통하는 쓰루홀(54b)이 마련되어 있다. 그리고 쓰루홀(54a)의 내벽에는 내벽 전극(54aa)이, 쓰루홀(54b)의 내벽에는 내벽 전극(54ba)이 각각 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해 원형 패턴(55)과 원형 패턴(52)이 쓰루홀(54a) 내벽의 내벽 전극(54aa)을 통하여 전기적으로 접속되고, 환형 패턴(56)과 환형 패턴(53)이 쓰루홀(54b) 내벽의 내벽 전극(54ba)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다(도 2A 참조).

또한 기판(51)에는 원형 패턴(52)과 환형 패턴(53) 사이 영역(51b)에서 원형 패턴(55)과 환형 패턴(56) 사이 영역(51c)으로 관통하는 관통공(57)이 마련되어 있다(도 2 내지 도 4 참조).

쓰루홀(54a, 54b), 관통공(57), 원형 패턴(52, 55), 환형 패턴(53, 56) 및 내벽 전극(54aa, 54ba)은 예를 들어 다음과 같이 형성한다. 먼저 드릴 가공이나 레이저 가공 등에 의해 유리 에폭시 등의 기판(51)에 쓰루홀(54a, 54b)이 형성된다. 다음, 포토리소그래피(Photolithography) 등에 의해 원형 패턴(52, 55) 및 환형 패턴(53, 56)이 형성될 부분을 제외한 기판(51) 표면 부분에 마스크가 형성된다. 그리고, 이 마스크가 형성된 기판(51)에 구리 도금 등이 실시되어 원형 패턴(52, 55), 환형 패턴(53, 56) 및 내벽 전극(54aa, 54ba)이 형성된다. 그리고, 이 마스크를 제거한 후, 드릴 가공이나 레이저 가공 등에 의해 관통공(57)을 형성한 다.

이와 같이 구성된 기판(51)은, 예를 들어 땜납, 도전성 접착제 등에 의해 코킹부(31b)가 위치하는 회로 기판(39) 외측면의 외주측을 제외한 회로 기판(39) 외측면 부분에 코킹부(31b)로부터 소정의 거리를 두고 고정된다(도 2A 및 도 3A 참조). 이에 따라 기판(51)의 원형 패턴(55)이 회로 기판(39)의 원형 패턴(44)과 전기적으로 접속되고, 기판(51)의 환형 패턴(56)이 회로 기판(39)의 환형 패턴(45)과 전기적으로 접속된다. 또한, 기판(51)에 마련된 관통공(57)에 의해 회로 기판(39), 기판(51) 및 이들 사이에 형성된 전극 패턴(즉, 원형 패턴(44, 55) 및 환형 패턴(45, 56)으로 둘러싸인 공간(58)과 ECM(30)의 외부 공간이 연결된다. 이러한 예의 기판(51), 원형 패턴(52, 55) 및 환형 패턴(53, 56)을 포함하는 두께(B)는 회로 기판(39) 외측면의 코킹면(45b)에 대한 코킹부(31b)의 높이(A) 이상이다(도 2A 참조).

이와 같은 구성에 의해 후면 전극(35)은 링(41), 회로 기판(39) 내면에 형성된 전극 패턴(도시 생략), FET(43)의 게이트 단자나 그 밖의 회로 소자와 전기적으로 접속되고, 또 회로 기판(39)의 쓰루홀(도시 생략), 원형 패턴(44, 55)을 통하여 출력 단자를 이루는 원형 패턴(52)과 전기적으로 접속된다. 그리고 진동막(33)은 링(34), 원통형 케이스(31), 그 코킹부(31b), 환형 패턴(45), 환형 패턴(56) 및 내벽 전극(54ba)을 통하여 접지 단자를 이루는 환형 패턴(53)과 전기적으로 접속된다. 그리고, 기판(51) 외측면의 원형 패턴(52) 및 환형 패턴(53) 형성면이 리플로 납땜면이 된다. 이에 따라 리플로 납땜면인 기판(51)의 외측면측과 코킹부(31b)가 압접되어 있는 회로 기판(39)의 코킹면(45b) 사이에는 단차가 발생하게 된다. 원형 패턴(52) 상의 중심 위치에는 땜납 범프 전극(47a)이 하나 형성된다. 그리고 환형 패턴(53) 상에는 땜납 범프 전극(47b)이 120°간격으로 3개 형성된다. 아울러 땜납 범프 전극(47a, 47b)은, 예를 들어 인쇄에 의해 형성된다. 땜납 범프 전극(47b)은 3개에 한정되지 않으며, 4개 이상 형성할 수도 있다. 단, 본 예와 같이 3개 형성하면, 실장 기판의 배선 패턴 상에 ECM(30)을 수평으로 안정적으로 올려 놓을 수 있다.

도 5는 상술한 ECM(30)이 상대방의 실장 기판(61)에 리플로 납땜으로 실장된 상태를 도시한 단면도이다.

이러한 예의 실장 기판(61)의 배선 패턴(도시 생략) 상에는 땜납층이 형성되어 있다. 그리고, 이 땜납층 상에 상술한 ECM(30)의 땜납 범프 전극(47a, 47b)을 각각 배치하고, 리플로 퍼니스에 통과시켜 땜납을 가열 용융함으로써 리플로 납땜이 수행된다. 그러나 반드시 땜납 범프 전극(47a, 47b)을 형성할 필요는 없다. 본 예의 구성에서는 리플로 납땜면 자체가 코킹부(31b)로부터 돌출되어 있기 때문이다. 따라서, 예를 들어 상대측 실장 기판에 메탈 마스크로 3군데 이상의 땜납 페이스트를 형성하고, 이 땜납 페이스트에 의해 ECM(30)을 실장 기판(61)에 실장하도록 할 수도 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 예에서는 회로 기판(39)의 외측면 측에 고정된 기판(51)에 형성된 외부 접속용 출력 단자를 이루는 원형 패턴(52) 및 접지 단자를 이루는 환형 패턴(53)이 리플로 납땜면으로 되어 있다. 즉, 리플로 납땜면이 원통 형 케이스(31)의 코킹부(31b)로부터 돌출되어 있다. 따라서, 코킹부(31b)가 실장 기판(61)의 판면에 닿게 되어 땜납 접합면에 들뜸이 발생하는 문제를 억제할 수 있다. 결과적으로, ECM(30)의 리플로 납땜을 양호하게 수행할 수 있게 된다. 즉 리플로에 의한 자동 납땜을 낮은 불량율로 수행할 수 있게 되고, 그러한 점에서 생산성 향상을 도모할 수 있다.

또한 본 예에서는 회로 기판(39)의 외측면 측에 고정된 기판(51)의 외측면을 리플로 납땜면으로 하므로 땜납 용융 열이 ECM(30) 내부로 전도되는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 땜납 용융 열에 의한 ECM(30)의 성능 저하나 파손을 방지할 수 있다.

또한, 리플로시 원형 패턴(44)과 이를 둘러싸는 환형 패턴(45) 사이의 공간(58)이 밀폐되면 공기의 열 팽창에 의해 납땜 불량이나 회로 기판(39)의 변형 등이 발생할 우려가 있다. 그리고, 예를 들어 회로 기판(39)이 변형되면 회로 기판(39)과 전기적으로 접속하기 위한 링(41)과의 접촉 불량이나 ECM(30) 내에 발생한 일그러짐에 기인하여 감도 변화나 감도 불량(성능 불량)이 발생하게 된다. 그러나, 이러한 예에서는 기판(51)에 상술한 공간(58)과 기판(51) 외부를 연결하는 관통공(57)이 마련되어 있다. 따라서, 이 관통공(57)이 공간(58) 내의 공기가 빠져나가는 통로가 되어 공기의 열 팽창에 의한 납땜 불량이나 회로 기판(39)의 변형 등을 방지할 수 있다.

그리고 이러한 예의 경우, 리플로 납땜면인 기판(51)의 외측면 측과 코킹부(31b)가 압접되어 있는 회로 기판(39)의 코킹면(45b) 사이에 단차가 존재한다. 이 연직 방향의 단차의 존재 및 단차에 의한 리플 납땜면에서 코킹부(31b)까지의 연면 거리의 증가에 의해 리플로 납땜면에서 흘러나온 납땜이나 플럭스가 ECM(30) 내로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 납땜이나 플럭스가 ECM(30) 내로 유입됨으로써 ECM(30)의 성능이 손상되고 ECM(30)이 정상적으로 작동하지 않게 되는 사태를 방지할 수 있다.

또한 이러한 예의 경우, 리플로 납땜면과 코킹면(45b) 사이에 존재하는 단차면은 절연체인 기판(51)의 측면(51a)에 의해 구성된다. 일반적으로 절연체의 땜납 젖음성은 낮다. 따라서, 본 예의 경우 측면(51a)에 방해받아 리플로 납땜면에서 ECM(30) 내로 땜납이 흘러들어가는 것을 양호하게 저지할 수 있다.

그리고 본 예의 구성은 기판(51)을 회로 기판(39)에 고정시킴으로써만 구현될 수 있다. 예를 들어 종래 구성의 ECM에 기판(51)을 고정하기만 하면 본 예의 구성을 구현할 수 있다. 이는 새로운 설비 투자나 설계 변경 등을 거의 하지 않고도 본 구성의 ECM(30)을 도입할 수 있다는 것을 의미한다. 그리고 ECM(30)는 이와 같이 단순한 구성을 가지므로 그 제조 비용이 저렴하다.

<제2 실시예>

다음, 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예는 제1 실시예의 변형예이다. 이하, 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하고, 공통되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

도 6 내지 도 8은 본 실시예의 ECM(70)의 구성을 도시한 도면이다. 여기서, 도 6A는 도 6B의 6A-6A 단면도이고, 도 6B는 ECM(70)의 바닥면도이고, 도 6C는 ECM(70)의 평면도이다. 그리고 도 7A는 ECM(70)의 비스듬히 상면 방향에서 본 사시도이고, 도 7B는 ECM(70)의 비스듬히 밑면 방향에서 본 사시도이고, 도 7C는 ECM(70)에서 기판(81)을 분해한 상태를 도시한 분해도이다. 또한 도 8은 ECM(70)으로부터 기판(81)을 제거한 상태의 기판(81) 상면도이다. 이들 도면에서 제1 실시예와 공통되는 부분에는 제1 실시예와 동일한 부호를 붙였다.

도 6 내지 도 8에 예시하는 바와 같이, 본 실시예의 ECM(70)은 원통형 케이스(31), 진동막(33), 링(34), 후면 전극(35), 절연 스페이서(36), 일렉트릿 유전체막(37), 회로 기판(39), 링(41), 홀더(42), FET(43) 및 기판(81)을 가지고 있다. ECM(70)의 원통형 케이스(31), 진동막(33), 링(34), 후면 전극(35), 절연 스페이서(36), 일렉트릿 유전체막(37), 회로 기판(39), 링(41), 홀더(42), FET(43)에 대해서는 제1 실시예와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.

본 실시예의 ECM(70)도 회로 기판(39)의 외측면 측에 기판(81)이 접착된 구성이다.

본 예의 기판(81)은 유리 에폭시 등의 절연체로 구성된 각형 기판이다. 또 그 크기는 원통형 케이스(31)의 단면(31a)의 영역보다 크다(도 6 내지 도 8 참조). 기판(81)의 회로 기판(39) 측 면에는 원형 패턴(85) 및 환형 패턴(86)(본 실시예에서는 이들을 총칭하여 "제2 기판 전극 패턴"이라고 함)이 형성되어 있다(도 6A, 도 7C, 도 8 참조). 여기서, 원형 패턴(85)은 기판(81)의 회로 기판(39) 측 면의 중심 부분에 형성된 원형의 전극 패턴이다. 그리고 환형 패턴(86)은 원형 패턴(85)의 외주를 일정한 거리를 두고 둘러싸는 환형 전극 패턴이다. 제1 실시예와의 차 이점은 원형 패턴(85) 및 환형 패턴(86)의 두께(D)가 회로 기판(39) 외측면의 코킹면(45b)에 대한 코킹부(31b)의 높이(A) 이상이라는 점이다(도 6A 참조).

그리고 기판(81)에는 원형 패턴(85) 형성 부분 및 환형 패턴(86) 형성 부분을 일단으로 하여 기판(81)을 관통하는 쓰루홀(84a, 84b)이 형성되어 있다. 그리고 쓰루홀(84a, 84b)의 내부에는 원형 패턴(85), 환형 패턴(86)에 각각 도통되는 전극(84aa, 84ba)이 채워져 있다.

또한 기판(81)의 회로 기판(39) 측 면과 반대되는 면에는 전극(84ba)과 도통 되는 접지 단자 패턴(82) 및 전극(84aa)과 도통되는 출력 단자 패턴(83)(본 실시예에서는 이들을 총칭하여 "제1 기판 전극 패턴"이라고 함)이 형성되어 있다(도 6B, 도 7B 참조). 도 6B에 도시한 바와 같이 접지 단자 패턴(82)은 그 면 측의 하나의 코너 부분에 형성된 사각형의 전극(82a), 그 면 측의 다른 코너 부분에 형성된 사각형의 전극(82b) 및 이들과 쓰루홀(84b) 부분을 연결하는 배선 전극(82c)에 의해 형성되어 있다. 그리고 출력 단자 패턴(83)은 그 면 측의 또 다른 코너 부분에 형성된 사각형의 전극(83a), 그 면 측의 또 다른 코너 부분에 형성된 사각형의 전극(83b) 및 이들과 쓰루홀(84a) 부분을 연결하는 배선 전극(83c)에 의해 형성되어 있다. 도 6B 등에 예시하는 바와 같이, 전극(82a, 82b, 83a, 83b)은 기판(81)의 엣지 부분에 접하는 위치에 형성된다.

또한 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 기판(81)에는 원형 패턴(85)과 환형 패턴(86)의 사이 영역(81c)(도 7C 참조)에서 그 뒷면의 접지 단자 패턴(82) 및 출력 단자 패턴(83)이 형성되지 않은 위치로 관통하는 관통공(87)이 마련되어 있 다.

또한 도 6C, 도 7A, 도 7B 및 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(81)의 원형 패턴(85) 및 환형 패턴(86) 형성면 측 일 코너에는 마킹(89)이 형성되어 있다. 이 마킹(89)은 도료 등에 의해 그려서 형성할 수도 있고, 기판(81) 표면을 깎는 등의 방법으로 형성할 수도 있다. 그리고, 도 6C에 예시하는 바와 같이 본 실시예의 ECM(7O)의 기판(81)의 일부는 원통형 케이스(31)의 측면보다 외측에 위치한다. 마킹(89)은 이 측면보다 외측에 위치하는 부분에 마련되고, 이에 따라 ECM(70)의 방향(도 6C에 수직인 축을 중심으로 한 회전 방향의 방향)을 단면(31a) 측으로부터 식별할 수 있도록 되어 있다.

쓰루홀(84a, 84b), 관통공(87), 원형 패턴(85), 환형 패턴(86), 접지 단자 패턴(82), 출력 단자 패턴(83), 전극(84aa, 84ba)은 예를 들어 다음과 같이 형성한다.

먼저, 유리 에폭시 등의 기판(81)에 쓰루홀(84a, 84b)이 형성된다. 다음, 원형 패턴(85), 환형 패턴(86), 접지 단자 패턴(82) 및 출력 단자 패턴(83)이 형성될 부분을 제외한 기판(81)의 표면 부분에 마스크가 형성된다. 그리고, 접지 단자 패턴(82) 및 출력 단자 패턴(83)이 원하는 두께로 형성될 때까지 구리 도금을 실시한다. 이에 따라 기판(81)에 접지 단자 패턴(82) 및 출력 단자 패턴(83)이 형성되고, 원형 패턴(85), 환형 패턴(86) 및 전극(84aa, 84ba)의 일부가 형성된다. 다음, 지금까지의 마스크는 그대로 두고 새로 접지 단자 패턴(82) 및 출력 단자 패턴(83) 부분을 덮는 마스크를 형성한다. 그리고, 원형 패턴(85) 및 환형 패턴(86)이 원하는 두께가 될 때까지 구리 도금을 실시하여 원형 패턴(85), 환형 패턴(86) 및 전극(84aa, 84ba)을 형성한다. 그리고 마스크를 제거한 후 관통공(87)을 형성한다.

이와 같이 구성된 기판(81)은, 예를 들어 땜납, 도전성 접착제 등에 의해 원형 패턴(85) 및 환형 패턴(86)을 통하여 회로 기판(39) 외측면에 고정된다(도 6A 참조). 이에 따라, 기판(81)의 원형 패턴(85)이 회로 기판(39)의 원형 패턴(44)과 전기적 및 기계적으로 접속되고, 기판(81)의 환형 패턴(86)이 회로 기판(39)의 환형 패턴(45)과 전기적 및 전기적으로 접속된다. 그리고 기판(81)에 마련된 관통공(87)에 의해 회로 기판(39), 기판(81) 및 이들 사이에 형성된 전극 패턴(즉, 접지 단자 패턴(82), 출력 단자 패턴(83), 원형 패턴(44) 및 환형 패턴(45))으로 둘러싸인 공간(88)과 ECM(70)의 외부 공간이 연결된다. 이와 같은 구성에 의해 기판(81) 외측면의 접지 단자 패턴(82) 및 출력 단자 패턴(83) 형성면이 리플로 납땜면이 된다.

이러한 구성의 경우, 리플로 납땜면이 원통형 케이스(31)의 코킹부(31b)의 외부에 위치하게 된다. 이에 따라, 코킹부(31b)가 실장 기판의 판면에 닿게 되어 납땜 접합면에 들뜸이 발생하는 문제를 억제할 수 있다.

그리고 이 예의 경우에도 리플로 납땜면인 기판(81)의 외측면측과 코킹부(31b)가 압접되어 있는 회로 기판(39)의 코킹면(45b) 사이에는 단차가 존재한다. 또한 본 예에서는 원형 패턴(85) 및 환형 패턴(86)의 두께(D)가 회로 기판(39) 외측면의 코킹면(45b)에 대한 코킹부(31b)의 높이(A) 이상이므로, 기판(81)의 크기를 코킹부(31b)로 에워싸인 범위보다 크게 할 수 있다. 즉, 이러한 예의 구성에서는 원통형 케이스(31)의 크기가 같을 수도 있고, 기판(81)의 크기를 제1 실시예의 기판(51)보다 크게 할 수도 있다. 결과적으로, 리플로 납땜면에서 코킹부(31b)까지의 연면 거리를 보다 증가시킬 수 있고, 리플로 납땜면에서 흘러 나온 땜납이나 플럭스가 ECM(70) 내로 유입되는 것을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 예에서는 기판(81)을 각형으로 하였으므로 ECM(70)의 제조 효율도 양호하다. 예를 들어 하나의 마더(mother) 기판에 복수의 기판(81)을 형성하고, 그대로 관통공(87)이나 원형 패턴(85) 등을 형성하여 복수의 원통형 케이스(31) 부분을 장착한 후, 이 마더 기판을 다이싱 가공이나 트리밍 가공하여 각 ECM(70)을 꺼내는 제조 방법이 가능하다. 이에 따라 생산 공정의 자동화 등이 용이해져 생산 효율이 향상된다.

그리고 본 예의 접지 단자 패턴(82) 및 출력 단자 패턴(83)은 모두 기판(81)의 테두리 부분에 접해 있다. 따라서, ECM(70) 실장 후 접지 단자 패턴(82)이나 출력 단자 패턴(83)과 실장 기판 사이가 접촉되지 않게 되어도 기판(81)의 측면으로부터 납땜을 수행함으로써 이를 복구할 수 있다.

그리고 본 예에서는 기판(81)의 일부가 원통형 케이스(31)의 측면보다 외측에 위치하고, 이 측면보다 외측에 위치하는 부분에 방향을 나타내는 마킹(89)이 마련되어 있다. 이에 따라 ECM(70)을 실장할 방향을 용이하게 확인할 수 있게 된다.

그 밖에 제1 실시예와 마찬가지로 본 실시예의 구성에 의해 ECM(70) 내부에 대한 땜납 용융 열의 전도 억제, 공기의 열 팽창에 의한 납땜 불량이나 회로 기판 (39)의 변형 등의 방지, 도입의 용이성, 비용 절감 등의 효과도 갖는다.

또한 본 실시예의 변형예로서 기판(81)의 형상이나 마킹(89)을 다른 방법으로 구성한 것을 예시할 수 있다. 예를 들어 도 9는 기판(1O1)의 하나의 코너를 제거하여 이를 마킹(104)으로 한 ECM(90)의 예이다. 여기서 도 9A는 ECM(90)의 비스듬히 상면 방향에서 본 사시도이고, 도 9B는 ECM(90)의 비스듬히 밑면 방향에서 본 사시도이고, 도 9C는 ECM(90)에서 기판(101)을 분해한 상태를 도시한 분해도이다. 본 예의 ECM(90)의 구성은 기판(101)의 코너 제거 부분이 마킹(104)이 되고, 출력 단자 패턴(83)이 출력 단자 패턴(103)으로 대체되는 것을 제외하고는 상기 ECM(70)과 동일하다.

그리고 도 10은 기판(81) 대신 원반형 기판(121)을 사용한 ECM(110)의 예이다. 여기서 도 10A는 ECM(110)의 비스듬히 상면 방향에서 본 사시도이고, 도 1OB는 ECM(110)의 비스듬히 밑면 방향에서 본 사시도이고, 도 10C는 ECM(110)에서 기판(121)을 분해한 상태를 도시한 분해도이다. 본 예의 ECM(110)의 구성은 기판(81) 대신 원통형 케이스(31)의 단면(31a)보다 크기가 큰 원반형 기판(121)을 사용하고, 접지 단자 패턴(82) 대신 원형 패턴(122)이 형성되며, 출력 단자 패턴(83) 대신 환형 패턴(123)이 형성되는 점을 제외하고는 상술한 ECM(70)과 동일하다.

<제3 실시예>

다음, 본 발명의 제3 실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예는 제1 실시예의 변형예이다. 이하에서는 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하고, 공통되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

도 11은 본 실시예의 ECM(130)의 구성을 도시한 도면이다. 여기서, 도 11A는 도 11B의 11A-11A 단면도이고, 도 11B는 ECM(l30)의 기판(143) 부분만 도시한 평면도이다.

본 실시예의 ECM(130)도 회로 기판(39)의 외측면 측에 기판(143)이 접착된 구성이다.

본 예의 기판(143)은 유리 에폭시 등의 절연체로 구성된 각형 기판(142)에 작은 원반형 절연체의 기판(141)을 접착하여 구성된다(도 11 참조). 여기서, 기판(142)의 크기는 코킹부(31b)로 에워싸인 범위 이상이다. 그리고 기판(141)의 크기는 코킹부(31b)로 에워싸인 범위보다 작다(도 11A 참조). 또한 기판(141)의 두께(E)는 코킹면(45b)에 대한 코킹부(31b)의 높이(A) 이상이다.

기판(141)의 회로 기판(39) 측 면에는 제1 실시예의 원형 패턴(85) 및 환형 패턴(86)과 동일한 원형 패턴(105) 및 환형 패턴(106)(본 실시예에서는 이들을 총칭하여 "제2 기판 전극 패턴"이라고 함)이 형성되어 있다(도 11 참조). 그리고 기판(142)의 기판(141)과 반대면 측에는 제2 실시예와 동일한 접지 단자 패턴(82)이나 출력 단자 패턴(83)(본 실시예에서는 이들을 총칭하여 "제1 기판 전극 패턴"이라고 함)이 형성되어 있다.

그리고 기판(143)에는 기판(141, 142)을 원형 패턴(105)에서 출력 단자 패턴(83)으로 관통하는 쓰루홀(144a)과 기판(141, 142)을 환형 패턴(106)에서 접지 단자 패턴(82)으로 관통하는 쓰루홀(144b)이 형성되어 있다. 또한 쓰루홀(144a, 144b)의 내벽에는 각각 내벽 전극(144aa, 144ba)이 형성되어 있다. 그리고, 내벽 전극(144aa)을 통하여 원형 패턴(105)과 출력 단자 패턴(83)이 도통되어 있다. 또한 내벽 전극(144ba)을 통하여 환형 패턴(106)과 접지 단자 패턴(82)이 도통되어 있다. 아울러 도 11에 도시한 바와 같이 기판(143)에는 원형 패턴(105)과 환형 패턴(106) 사이 영역(141c)에서 기판(143) 외부로 관통하는 관통공(147)이 마련되어 있다.

이와 같이 구성된 기판(143)의 기판(141)은, 예를 들어 땜납, 도전성 접착제 등에 의해 회로 기판(39)의 외측면에 고정된다(도 11A 참조). 이에 따라 기판(141)의 원형 패턴(105)이 회로 기판(39)의 원형 패턴(44)과 전기적으로 접속되고, 기판(141)의 환형 패턴(106)이 회로 기판(39)의 환형 패턴(45)과 전기적으로 접속된다. 또한 기판(143)에 마련된 관통공(147)에 의해 회로 기판(39), 기판(141) 및 이들 사이에 형성된 전극 패턴으로 둘러싸인 공간(148)과 ECM(130)의 외부 공간이 연결된다. 이와 같은 구성에 의해 기판(142) 외측면의 접지 단자 패턴(82) 및 출력 단자 패턴(83) 형성면이 리플로 납땜면이 된다.

이와 같은 구성으로 하여도 상술한 제1 실시예와 동일하거나 그 이상의 효과를 얻을 수 있다.

그리고 본 예의 경우에도 제2 실시예와 마찬가지로 기판(142)의 크기를 코킹부(31b)로 에워싸인 범위보다 크게 할 수 있다. 이에 따라, 리플로 납땜면으로부터 흘러나온 땜납이나 플럭스가 ECM(130) 내로 유입하는 것을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

<제4 실시예>

다음, 본 발명의 제4 실시예에 대하여 설명한다.

도 12는 본 실시예의 ECM(150)의 구성을 도시한 단면도이다. 도면에서 제1 실시예와 공통되는 부분에는 동일한 부호를 붙였다.

본 실시예의 ECM(150)은 기판(51)의 회로 기판(39) 측 면에 원형 패턴(55) 및 환형 패턴(56)이 형성되지 않는다는 점에서 제1 실시예의 ECM(30)과 다르다. 그리고 기판(51)을 회로 기판(39)에 고정할 때에는 땜납, 도전성 접착제 등을 사용한다. 단, 기판(51)의 회로 기판(39) 측면에 존재하는 전극은 쓰루홀(54a, 54b)의 내벽 전극(54aa, 54ba)의 단면 부분뿐이다. 따라서, 땜납에 의해서만 기판(51)을 회로 기판(39)에 고정시키는 것이 아니라, 땜납 대신 도전성 접착제를 사용하여 내벽 전극(54aa, 54ba)과 원형 패턴(44) 및 환형 패턴(45)의 전기적 및 기계적인 접속을 수행할 수도 있다.

<제5 실시예>

다음, 본 발명의 제5 실시예에 대하여 설명한다.

도 13은 본 실시예의 ECM(160)의 구성을 도시한 도면이다. 여기서, 도 13A는 도 13B의 13A-13A 단면도이고, 도 13B는 ECM(160)의 바닥면도이다. 이들 도면에서 제1 실시예와 공통되는 부분에는 제1 실시예와 동일한 부호를 붙였다.

도 13에 예시하는 바와 같이, 본 실시예의 ECM(160)은 원통형 케이스(31), 진동막(33), 링(34), 후면 전극(35), 절연 스페이서(36), 일렉트릿 유전체막(37), 회로 기판(39), 링(41), 홀더(42), FET(43), 원형 패턴(164), 환형 패턴(165) 및 땜납 범프 전극(47a, 47b)을 가지고 있다. 제1 실시예와의 주요한 차이점은 ECM(160)이 기판(51)을 가지지 않으며, 그 대신 코킹부(31b)로부터 돌출된 원형 패턴(164) 및 환형 패턴(165)을 리플로 납땜면으로 한다는 점이다. 이하, 이러한 점을 중심으로 설명한다.

도 13A에 예시하는 바와 같이, 회로 기판(39)의 외측면에는 단자 전극 패턴이 형성되어 있다. 본 예의 단자 전극 패턴은 출력 단자를 이루는 원형 패턴(164)과 그 원형 패턴(164)을 일정한 거리를 두고 둘러싸는 접지 단자를 이루는 환형 패턴(165)으로 이루어진다. 이들 원형 패턴(164) 및 환형 패턴(165)은 회로 기판(39)의 외측면에 대한 원통형 케이스(31)의 코킹부(31b)의 높이(돌출 높이) 이상으로 형성된 돌출면(164a, 165a)을 갖는다. 그리고, 도 13A에 예시하는 바와 같이 원형 패턴(164)은 그 전면(entire surface)이 돌출면(164a)이고, 환형 패턴(165)은 코킹부(31b)와 이격된 내주측에 환형을 이루는 돌출면(165a)을 구비한다.

본 예의 환형 패턴(165)의 돌출면(165a)에는 슬릿(166)이 지름 방향으로 형성되어 있다. 그리고, 이 슬릿(166)에 의해 환형 패턴(165)의 내주측과 외주측이 연통되어 있다. 또한 돌출면(165a) 상에는 땜납 범프 전극(47b)이 120°간격으로 3개 형성되어 있다. 한편, 원형 패턴(164)의 돌출면(164a) 상에는 그 중심에 땜납 범프 전극(47a)이 하나 형성되어 있다(상술한 바와 같이 반드시 땜납 범프 전극 (47a, 47b)을 형성할 필요는 없다). 원통형 케이스(31)의 코킹부(31b)는 환형 패턴(165)의 높이가 낮은 면, 즉 두께가 얇은 외주측의 코킹면(165b)에 위치하여 환형 패턴(165)과 압접되어 있다. 그리고, 진동막(33)은 링(34), 원통형 케이스(31) 및 그 코킹부(31b)를 통하여 접지 단자를 이루는 환형 패턴(165)에 전기적으로 접속되어 있다. 환형 패턴(165) 및 원형 패턴(164)은 각각 쓰루홀(도시 생략)을 통하여 내면측의 대응하는 전극 패턴과 도통되어 있다.

상술한 바와 같은 구조에서, 원형 패턴(164) 및 환형 패턴(165)은 구리 도금에 의해 형성되고, 그 도금 두께를 크게 함으로써 돌출면(164a 및 165a)이 형성된다. 그리고 땜납 범프 전극(47a, 47b)은 예를 들어 인쇄에 의해 형성된다.

여기서, 원형 패턴(164) 및 환형 패턴(165)의 도금 두께를 크게 함으로써 돌출면(164a 및 165a)을 형성하기 위해서는 다음과 같이 한다.

먼저, 원판형 회로 기판(39)을 준비한다. 다음, 이 회로 기판(39)의 외측 표면이 될 측에 도 13에 도시한 바와 같은 형상의 원형 패턴(164) 및 환형 패턴(165)이 형성될 영역 이외의 영역, 즉 형성된 원형 패턴(164)의 외주 가장자리와 형성된 환형 패턴(165)의 내주 가장자리 사이의 환형 영역에 마스크를 형성한다. 그리고, 이러한 회로 기판(39)에 대하여 전극 패턴인 원형 패턴(164) 및 환형 패턴(165)으로서 필요한 두께의 구리 도금이 형성될 때까지 도금을 실시한다. 이에 따라, 전극 패턴인 원형 패턴(164) 및 환형 패턴(165)이 형성된다.

이어서, 지금까지의 마스크는 그대로 두고, 이 환형 패턴(165) 내의 돌출면(165a)을 형성할 영역 이외의 영역, 즉 환형 패턴(165)이 형성될 영역의 외주 가장 자리의 외측 환형 영역에 마스크를 형성한다. 그리고, 이러한 회로 기판(39)에 대하여 필요한 두께의 단차(165c)가 형성될 때까지 구리 도금을 실시한다. 그런 다음 마스킹을 제거함으로써 원하는 원형 패턴(164) 및 환형 패턴(165), 단차(165c), 각 돌출면(164a, 165a)이 형성된 회로 기판(39)이 구성된다.

본 예에서는 외부 접속용 출력 단자를 이루는 원형 패턴(164) 및 접지 단자를 이루는 환형 패턴(165)의 각 돌출면(164a, 165a)이 리플로 납땜면으로 되어 있다. 따라서, 환형 패턴(165)의 케이스 코킹부(31b)가 압접되어 있는 코킹면(45b)과 리플로 납땜면(돌출면(165a)) 사이에는 단차(165c)가 존재한다. 그리고 이 연직 방향의 단차(165c)의 존재 및 단차(165c)에 의한 리플로 납땜부에서 코킹부(31b)까지의 연면 거리 증가에 의해 땜납이나 플럭스가 ECM(160) 내로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한 원형 패턴(164) 및 환형 패턴(165)의 두께에 의해 땜납 용융 열이 ECM(160) 내로 전도되는 것을 억제할 수 있다.

그리고 이러한 단차(165c)의 존재에 의해 예를 들어 코킹부(31b)가 실장 기판의 판면에 닿게 되어 납땜 접합면에 들뜸이 발생하는 문제도 발생하지 않는다. 따라서 본 예에 따르면 리플로 납땜을 양호하게 수행할 수 있고, 즉 리플로에 의한 자동 납땜을 수행할 수 있고, 이러한 점에서 생산성 향상을 도모할 수 있다.

그리고 본 예에서는 환형 패턴(165)의 돌출면(165a)에 슬릿(166)이 마련되어 있다. 따라서, 이 슬릿(166)이 공기가 빠져 나가는 통로가 되어 공기의 열 팽창에 의한 납땜 불량이나 회로 기판(39)의 변형 등을 방지할 수 있다.

그리고, 상술한 예에서는 돌출면(165a)에 슬릿(166)을 한 곳에만 마련하였으 나, 여러 곳에 슬릿(166)을 마련하도록 할 수도 있다. 또한, 돌출면(165a) 상에 120° 간격으로 땜납 범프 전극(47b)을 3개 형성하였으나 3개에 한정되지 않으며, 4개 이상 형성할 수도 있다. 단, 본 예와 같이 3개 형성하면 실장 기판의 배선 패턴 상에 ECM(160)을 수평으로 안정적으로 올려 놓을 수 있다.

<제6 실시예>

단자 전극 패턴의 돌출면은 회로 기판의 외측면에 접착된 금속 호일(foil)의 일부를 표면으로부터 식각 제거함으로써 형성할 수 있다. 이하, 이러한 제6 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 14A 내지 도 14E는 본 실시예의 단자 전극 패턴의 돌출면 형성 순서를 설명하기 위한 단면도이다.

도 14A는 구리 호일 접착 기판을 나타내며, 이를 원판형으로 가공함으로써 표면에 구리 호일(240)이 접착된 회로 기판(239)이 원재료의 기판으로 형성된다. 이 회로 기판(239)은 두께 200㎛ 정도의 합성 수지로 이루어지며, 그 한쪽 표면에 175㎛ 정도 두께의 구리 호일이 접착되어 있다.

다음, 도 14B에 도시한 바와 같이 회로 기판(239)의 필요한 곳에 드릴에 의해 상하로 관통하는 쓰루홀(250)이 뚫려져 마련된다.

회로 기판(239)에 쓰루홀(250)을 천공한 다음, 도 14C에 도시한 바와 같이 회로 기판(239)의 양쪽 표면에 도금 처리가 실시되어 18㎛ 정도 두께의 구리 도금 호일(240')이 형성된다. 이 구리 호일은 전체적으로 193㎛의 두께를 갖는다.

다음, 도 14D에 도시한 바와 같이 구리 도금 호일(240') 내의 원형 패턴 (244)의 돌출면(244a) 및 환형 패턴(245)의 돌출면(245a)을 형성할 영역에 마스크가 형성된다. 즉 원형 패턴(244)의 돌출면(244a)을 형성할 영역의 외주 가장자리와 환형 패턴(245)의 돌출면(245a)을 형성할 영역의 내주 가장자리 사이의 환형 영역(249) 및 환형 패턴(245)의 돌출면(245a)을 형성할 영역의 외주 가장자리의 외측 환형 영역(248)의 두 영역을 제외한 영역에 마스킹이 형성된다. 그런 다음, 회로 기판(239) 전체에 식각 처리가 실시된다. 이 식각 처리는 회로 기판(239)의 표면에 잔류하는 구리 호일(240) 두께의 단차(245c)(또는 높이)가 필요한 단차(245c)(또는 높이)에 도달할 때까지 실시된다. 도 14D는 회로 기판(239)의 표면에 잔류하는 구리 호일(240) 두께에 구리 도금 호일(240') 두께를 더한 단차(245c)(또는 높이)가 원형 패턴(244)의 돌출면(244a)에 필요한 단차(또는 높이)에 도달할 때까지 식각 처리가 실시된 것을 나타낸 것이다.

이어서, 원형 패턴(244)의 돌출면(244a)을 형성할 영역의 외주 가장자리와 환형 패턴(245)의 돌출면(245a)을 형성할 영역의 내주 가장자리 사이의 환형 영역(249)에 형성된 마스킹을 제거한다. 그리고, 환형 패턴(245)의 돌출면(245a)을 형성할 영역의 외주 가장자리의 외측 환형 영역(248)에 형성된 마스킹은 그대로 잔류하는 상태에서 회로 기판(239) 전체에 식각 처리를 실시한다. 이러한 식각 처리는 환형 영역(249)에 존재하는 구리 호일(240) 및 회로 기판(239)의 다른 쪽 표면에 잔존하는 구리 호일(240')이 모두 식각 제거된 시점에서 종료된다. 여기서, 환형 영역(249)에 존재하는 구리 호일(240)은 제거된 상태이다. 그런 다음, 환형 영역(248)에 형성된 마스킹을 제거한다.

그런 다음, 도 14E에 도시한 바와 같이 환형 영역(249)에 존재하는 구리 호일(240) 및 회로 기판(239)의 다른 쪽 표면에 잔류하는 구리 호일(240')이 모두 식각 제거된다. 이에 따라, 원하는 원형 패턴(244) 및 환형 패턴(245), 단차(245c), 각 돌출면(244a, 245a)이 형성된 회로 기판(239)이 구성된다. 회로 기판(239)의 표면(239')은 노출되어 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상술한 각 실시예에서는 백 일렉트릿 형태의 ECM을 예로 들어 설명하였으나, 프론트 일렉트릿 형태의 ECM에 본 발명을 적용할 수도 있다.

또한 제1 내지 제4 실시예에서 회로 기판에 접착되는 기판의 두께를 회로 기판 외측면의 코킹면에 대한 코킹부 높이 이하로 할 수도 있다. 또한, 기판 등의 형상은 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 또, 제1 내지 제4 실시예에서는 공기가 빠져 나가는 통로인 관통공을 기판에 형성하도록 하였으나, 이를 형성하지 않을 수도 있다. 또 이 관통공을 기판에 형성하는 대신 회로 기판과 기판 사이에 땜납 범프 전극을 형성하고, 이 땜납 범프 전극간 틈새를 공기가 빠져 나가는 통로로 하는 구성도 가능하다.

Claims

일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서,

콘덴서를 구성하는 진동막 및 후면 전극,

상기 진동막 및 상기 후면 전극이 수용된 원통형 케이스,

상기 원통형 케이스의 개구부 측에 수용되고, 상기 원통형 케이스의 개구단을 내측으로 구부린 코킹부를 코킹함으로써 상기 개구부에 고정되며, 그 개구부를 막는 회로 기판, 및

상기 회로 기판의 외측면에 고정된 기판을 포함하고,

상기 회로 기판의 외측면에 단자 전극 패턴이 형성되고,

상기 외측면에 고정된 기판의 상기 회로 기판 측 면과 반대되는 면에 제1 기판 전극 패턴이 형성되고,

상기 단자 전극 패턴과 상기 제1 기판 전극 패턴이 상기 외측면에 고정된 기판에 마련된 쓰루홀을 통하여 전기적으로 접속되며,

상기 외측면에 고정된 기판의 상기 제1 기판 전극 패턴 형성면이 리플로 납땜면인 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
제1항에 있어서,

상기 외측면에 고정된 기판의 두께가 상기 회로 기판의 외측면에 대한 상기 코킹부의 높이 이상인 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 외측면에 고정된 기판이 상기 회로 기판, 상기 외측면에 고정된 기판 및 이들 사이에 형성된 전극 패턴으로 둘러싸인 공간과 외부 공간을 연결하는 관통공을 갖는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 외측면에 고정된 기판의 일부가 상기 원통형 케이스의 측면보다 외측에 위치하고, 이 측면보다 외측에 위치하는 부분에 방향을 나타내는 마킹이 마련된 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.