KR100740460B1 - Ｓｍｄ용 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리워크작업의 용이성을 위하여 마이크로폰 캡슐에 패드가 부착된 구조의 SMD용 콘덴서 마이크로폰에서 마이크로폰 캡슐과 패드를 솔더링하지 않고 소켓타입의 패드에 삽입하여 용접하는 방식으로 결합되는 SMD용 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법을 개시한다.

이중에서 본 발명의 콘덴서 마이크로폰은, 단자를 갖는 콘덴서 마이크로폰 캡슐과, 중앙부분에 상기 콘덴서 마이크로폰 캡슐을 삽입할 수 있도록 벽으로 둘러 쌓인 삽입홀이 형성되어 있고, 상기 마이크로폰 캡슐보다 커 외부로 돌출된 돌출부를 가지며 제품의 PCB와 접합을 위한 전극단자를 갖는 패드를 구비하고, 상기 패드는 절연체의 벽에 의해 상기 삽입홀과 상기 돌출부가 형성된 기판; 상기 기판에 부착된 동판을 에칭하여 형성된 +전극단자 및 -전극단자; 상기 +전극단자가 상기 마이크로폰 캡슐의 -단자와 접촉되지 않도록 +전극단자의 상측에 도포된 톱 절연층; 및 상기 +전극단자 및 상기 -전극단자의 하면에, 제품에 실장될 때 접속되는 부분을 제외한 나머지 부분의 절연을 위해 도포된 보텀 절연층으로 이루어진다.

SMD, 마이크로폰, 패드, 소켓, 삽입, 동판, 레이저 용접

Description

ＳＭＤ용 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법 { CONDENSER MICROPHONE FOR ＳＭＤ AND METHOD OF MAKING THE SAME }

도 1은 종래의 SMD용 콘덴서 마이크로폰을 도시한 분리 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰을 도시한 분리 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰의 결합 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰의 세부 분리 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰의 제조공정을 도시한 순서도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 마이크로폰 캡 슐 12: 마이크로폰 PCB

210: 단면기판 211: 마이크로폰 삽입홀

212: 돌출부 214: 벽

216a,216b: 기판 전극 218,226: 에칭부

220: 동판 222: -전극단자

224: +전극단자 230: 졀연층

232: 톱 절연층 234: 보텀 절연층

200: 패드

본 발명은 SMD용 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리워크작업의 용이성을 위하여 마이크로폰 캡슐에 패드가 부착된 구조의 SMD용 콘덴서 마이크로폰에서 마이크로폰 캡슐과 패드를 솔더링하지 않고 소켓타입의 패드에 삽입하여 용접하는 방식으로 결합되는 SMD용 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근들어, 전자제품의 제조기술이 발전하면서 제품이 점차 소형화되는 추세인데, 이러한 소형 제품의 제조를 위해 표면실장기술(SMT:Surface Mount Technology)이 널리 사용되고 있다. 특히, 휴대폰, PDA 등과 같은 소형 전자 제품의 경우 SMD 방식의 부품실장 기술이 필수적으로 적용되고 있는데, 이에 따라 휴대폰 등에 사용되는 대부분의 부품들은 SMD기술을 적용할 수 있도록 온도 특성이 강한 SMD용 부품으로 개발되어 사용되고 있다.

한편, 휴대폰 등에 사용되는 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰은 전압 바이어스 요소(통상, 일렉트렛으로 이루어진다)와, 음압(sound pressure)에 대응하여 변화하는 커패시터(C)를 형성하는 다이어프램/백플레이트 쌍, 그리고 출력신호를 버퍼링하기 위한 전계 효과 트랜지스터(JFET)로 이루어진다. 여기서, 일렉트렛 콘덴서 마 이크로폰은 다이어프램(Diaphragm)이나 백 플레이트(Back plate)중 어느 하나에 일렉트렛이 형성되어 있고, 통상 일렉트렛은 유기 필름에 전하를 강제적으로 주입시켜 형성된다.

이러한 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰은 유기필름에 전자를 강제로 주입하여 생성되므로 습도가 높거나 온도가 올라가면 충전된 전자가 쉽게 이탈되어 일렉트렛의 성능이 열화되므로 SMD를 적용하기 어려운 문제점이 있었고, SMD용 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰을 휴대폰 등과 같이 마이크로폰이 실장되는 제품의 메인 PCB에 직접 부착할 경우, 마이크로폰에 불량이 발생되어 교체하고자 할 경우에 탈/부착하기 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 종래의 SMD용 콘덴서 마이크로폰은 도 1에 도시된 바와 같이, 케이스와 PCB 안에 부품이 실장된 콘덴서 마이크로폰 캡슐(10)에 메인 PCB에 탈부착하기 용이하도록 SMD를 위한 패드(PAD)(20)를 부착한 구성으로 되어 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 콘덴서 마이크로폰 캡슐(10)은 케이스에 도시되지 않은 진동판과 스페이서, 제1 베이스, 배극판, 제2 베이스 등을 순차적으로 삽입하고, FET 등과 같은 부품이 실장된 PCB를 마지막으로 삽입한 후 케이스의 끝부분을 내측으로 접어(curling) 제조된다. 이와 같이 제조된 콘덴서 마이크로폰 캡슐은 직접 메인 PCB에 SMD방식으로 실장할 경우 리워크 작업이 어려우므로, SMD를 위한 패드(20)를 마이크로폰 캡슐에 솔더링 방식으로 부착한 후 메인 PCB에 SMD방식으로 실장되었다.

그런데 이와 같이 마이크로폰 캡슐과 SMD를 위한 패드를 솔더링 방식으로 결합할 경우에는 불균일한 솔더량에 의해 편심이 발생하거나 평탄도가 저하되고, 과납 혹은 소납으로 인한 쇼트나 인장력 저하가 발생되는 등 솔더링 과정에서 불량이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 패드에 마이크로폰 삽입홀을 형성하여 소켓방식으로 마이크로폰 캡슐과 패드가 결합되고 레이저 용접에 의해 결합력을 향상시킨 SMD용 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 콘덴서 마이크로폰은, 단자를 갖는 콘덴서 마이크로폰 캡슐과, 중앙부분에 상기 콘덴서 마이크로폰 캡슐을 삽입할 수 있도록 벽으로 둘러 쌓인 삽입홀이 형성되어 있고, 상기 마이크로폰 캡슐보다 커 외부로 돌출된 돌출부를 가지며 제품의 PCB와 접합을 위한 전극단자를 갖는 패드를 구비하고, 상기 패드는 에폭시 글래스로 이루어진 절연체의 벽에 의해 상기 삽입홀과 상기 돌출부가 형성된 기판; 상기 기판에 부착된 동판을 에칭하여 형성된 +전극단자 및 -전극단자; 상기 +전극단자가 상기 마이크로폰 캡슐의 -단자와 접촉되지 않도록 +전극단자의 상측에 도포된 톱 절연층; 및 상기 +전극단자 및 상기 -전극단자의 하면에, 제품에 실장될 때 접속되는 부분을 제외한 나머지 부분의 절연을 위해 도포된 보텀 절연층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 콘덴서 마이크로폰 제조방법은 일면에 동박필름이 입혀진 단면기판에 다수의 마이크로폰 삽입홀을 천공하는 단계; 동판을 에칭하여 +전극단자와 -전극단자를 형성하는 단계; 상기 동판의 톱 면과 보텀 면에 절연층을 형성하는 단계; 상기 단면기판과 동판을 부착하고 도금하는 단계; 상기 동판이 부착된 단면기판을 타발하여 개별 패드를 완성하는 단품화 단계; 마이크로폰 캡슐을 상기 개별 패드의 삽입홀에 삽입하고 레이저 용접을 통해 동판의 +전극단자와 마이크로폰 캡슐의 +단자를 용접하고, 동판의 -전극단자와 마이크로폰 캡슐의 -단자를 용접하는 단계; 및 상기 패드의 삽입홀 주위를 실링하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.

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

도 2는 본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰을 도시한 분리 사시도이고,도 3은 본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰의 결합 사시도이다.

본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰은 도 2에 도시된 바와 같이, 통상의 접속단자를 갖는 콘덴서 마이크로폰 캡슐(10)과, 중앙부분에 콘덴서 마이크로폰 캡슐(10)을 삽입할 수 있도록 벽(214)으로 둘러 쌓인 삽입홀(211)이 형성되어 있고 마이크로폰 캡슐(10)보다 커 외부로 돌출된 돌출부(212)를 가지며 제품의 메인 PCB 와 접합을 위한 전극단자(222,224)를 구비하는 패드(200)로 구성된다.

마이크로폰 캡슐(10)은 케이스에 도시되지 않은 진동판과 스페이서, 제1 베이스, 배극판, 제2 베이스 등을 순차적으로 삽입하고, FET 등과 같은 부품이 실장되고 단자를 갖는 PCB(12)를 마지막으로 삽입한 후 케이스의 끝부분을 내측으로 접어(curling) 제조된다.

패드(200)는 후술하는 바와 같이, 일면에 동박필름이 입혀진 글래스 에폭시 기판(이를 단면기판이라 한다)을 천공하여 삽입홀(211)을 형성한 후, 핫 프레싱에 의해 동판(220)을 부착하고 에칭에 의해 +/-전극단자(222,224)를 형성한 후 에폭시 수지 주입 혹은 PSR 도포로 절연층을 형성하여 제조된다.

이와 같은 본 발명의 SMD용 콘덴서 마이크로폰은 마이크로폰 캡슐(10)을 패드(200)의 삽입홀(211)에 삽입한 후, 부분적으로 레이저를 쏘아 패드의 전극단자를 마이크로폰 캡슐의 단자와 용접하여 하나의 제품으로 제조된다.

이와 같이 마이크로폰 캡슐(10)과 패드(200)를 결합하여 완성된 본 발명의 SMD용 콘덴서 마이크로폰은 도 3에 도시된 바와 같이, 패드의 삽입홀(211)에 마이크로폰 캡슐(10)이 삽입되어 있고, 패드(200)의 저면에는 마이크로폰 캡슐(10)을 실장할 제품의 메인 PCB와 접속하기 위한 +전극단자(224)와 -전극단자(222)가 형성되어 절연층(234)에 의해 절연되어 있는데, 패드의 돌출부(212)에 메인 PCB와 접속하기 위한 마름모형상의 접속부분이 노출되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰의 세부 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰의 제조공정을 도시한 순서도이다.

본 발명에 따른 SMD용 콘덴서 마이크로폰은 도 4에 도시된 바와 같이, 마이크로폰 캡슐(10)과 패드(200)로 이루어지고, 마이크로폰 캡슐(10)은 케이스에 내장된 부품들과 단자를 갖는 PCB(12)를 포함하고 있다. 그리고 패드(200)는 에폭시 글래스로 이루어진 절연체의 벽에 의해 삽입홀(211)과 돌출부(212)가 형성된 기판(210)과, 기판(210)에 부착된 동판(220)을 에칭하여 형성된 +전극단자(224) 및 -전극단자(222), +전극단자(224)가 마이크로폰 캡슐(10)의 -단자와 접촉되지 않도록 +전극단자(224)의 상측에 도포된 톱 절연층(232), +전극단자(224)와 -전극단자(222)가 제품에 실장될 때 제품의 패턴과 절연을 위한 보텀 절연층(234)으로 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 SMD용 콘덴서 마이크로폰는 도 5에 도시된 바와 같이, 한꺼번에 다수개의 마이크로폰을 생산할 수 있도록 어느 정도의 크기를 갖는 단면기판(210)에 다수의 천공을 하고, 전극을 위한 동판(220)을 천공된 단면기판(210)에 부착하여 에칭 및 절연층(230)을 도포하여 패드(200)를 제조하고, 완성된 패드(200)에 마이크로폰 캡슐(10)을 삽입하여 레이저 용접하는 절차를 통해 제조된다.

도 5를 참조하면, 일면에만 대략 1 ounce의 동박필름이 입혀진 0.5T ~0.8T의 글래스 에폭시 기판(단면기판)(210)에 한꺼번에 다수의 마이크로폰 삽입홀(211)을 천공한다(S1,S2). 이와 같이 천공된 단면기판(210)의 동박필름은 모두 연결된 상태에 있으므로 에칭(218)을 통해 각 마이크로폰 캡슐별로 +전극(216a)과 -전극(216)으로 구분한다.

이어 3~6 ounce의 동판(220)을 에칭하여 +전극단자(224)와 -전극단자(222)를 형성하고, 에칭된 전극간 공간에 에폭시 수지를 주입한다(S3,S4).

그리고 동판(200)의 양면을 샌딩(SANDING)하여 표면처리하고, 동판의 톱 면에 PSR을 도포하거나 에폭시 수지를 주입하여 톱 절연층(232)을 형성하고, 동판의 버텀면에 PSR을 도포하여 보텀 절연층(234)을 형성한다(S5,S6).

이어 핫 프레싱을 통해 3~6 ounce의 동판(220)을 단면기판(210)에 부착하고, 동도금 및 금도금 처리한 후 동판이 부착된 단면기판을 금형타발하여 개별부품들로 단품화한다(S7~S9).

이와 같은 단계1(S1) 내지 단계9(S9)을 거쳐 단품 패드(200)가 완성된다.

이어 완성된 각 패드(200)의 삽입홀(211)에 마이크로폰 캡슐(10)을 삽입한 후, 레이저 용접을 통해 동판의 +전극단자(224)와 마이크로폰 캡슐(10)의 +단자를 스폿 용접하고, 동판의 -전극단자(224)와 마이크로폰 캡슐(10)의 -단자를 스폿 용접한다(S10,S11).

이어 패드(200)와 마이크로폰 캡슐(10)이 만나는 둘레에 에폭시 등으로 실링하여 음이 세는 것을 방지함과 아울러 측정을 통해 완성된 마이크로폰 제품의 특성을 검사한다(S12).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 SMD용 콘덴서 마이크로폰은 마이크로폰 캡슐을 패드에 삽입한 후 레이저 용접을 통해 접합하도록 함으로써 솔더링이 필요없어 솔더링 과정에서 발생되는 불량 문제를 해결할 수 있고, 실링에 의해 마이 크로폰 캡슐과 패드간에 결합력이 향상되어 SMD 과정에서 불량을 줄 일 수 있다. 또한 패드의 돌출부를 통해 리워크 작업이 편리한 잇점을 제공할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 단자를 갖는 콘덴서 마이크로폰 캡슐과, 중앙부분에 상기 콘덴서 마이크로폰 캡슐을 삽입할 수 있도록 절연체 벽으로 둘러 쌓인 삽입홀이 형성되어 있고 상기 마이크로폰 캡슐보다 커 외부로 돌출된 돌출부를 가지며 제품의 PCB와 접합을 위한 전극단자를 갖는 패드를 구비한 SMD용 콘덴서 마이크로폰에 있어서,

   상기 패드는

   상기 절연체의 벽에 의해 상기 삽입홀과 상기 돌출부가 형성된 기판;

   상기 기판에 부착된 동판을 에칭하여 형성된 +전극단자 및 -전극단자;

   상기 +전극단자가 상기 마이크로폰 캡슐의 -단자와 접촉되지 않도록 +전극단자의 상측에 형성된 톱 절연층; 및

   상기 +전극단자 및 상기 -전극단자의 하면에, 제품에 실장될 때 접속되는 부분을 제외한 나머지 부분의 절연을 위해 형성된 보텀 절연층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 SMD용 콘덴서 마이크로폰.
3. 제2항에 있어서, 상기 패드는

   단면기판에 천공하여 삽입홀을 형성하고, 전극단자를 위한 동판을 상기 천공된 단면기판에 부착하여 에칭 및 절연층을 형성하여 제조되는 것을 특징으로 하는 SMD용 콘덴서 마이크로폰.
4. 일면에 동박필름이 입혀진 단면기판에 다수의 마이크로폰 삽입홀을 천공하는 단계;

   동판을 에칭하여 +전극단자와 -전극단자를 형성하는 단계;

   상기 동판의 톱 면과 보텀 면에 절연층을 형성하는 단계;

   상기 단면기판과 동판을 부착하고 도금하는 단계;

   상기 동판이 부착된 단면기판을 타발하여 개별 패드를 완성하는 단품화 단계;

   마이크로폰 캡슐을 상기 개별 패드의 삽입홀에 삽입하고 레이저 용접을 통해 동판의 +전극단자와 마이크로폰 캡슐의 +단자를 용접하고, 동판의 -전극단자와 마이크로폰 캡슐의 -단자를 용접하는 단계; 및

   상기 패드의 삽입홀 주위를 실링하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 SMD용 콘덴서 마이크로폰 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 절연층을 형성하는 단계는

   상기 동판의 +전극단자가 상기 마이크로폰 캡슐의 -단자와 접촉되지 않도록 상기 동판의 +전극단자의 상측에 PSR을 도포하거나 에폭시 수지를 투입하여 절연층을 형성하고, 상기 동판의 +전극단자와 -전극단자의 하면에 PSR을 도포하여 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는 SMD용 콘덴서 마이크로폰 제조방법.

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