KR100769696B1 - Condenser microphone - Google Patents

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김주연
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주식회사 블루콤
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Abstract

A condenser microphone is provided to obtain the original characteristics of the condenser microphone by removing a heating process for soldering an F-PCB on a PCB(Printed Circuit Board) to prevent the deterioration of components. A condenser microphone includes a plate case(10), a spacer(13), a diaphragm(15), a base(14), a connecting ring(16), an FET(Field Effect Transistor)(20), and a PCB(17). The plate case(10) has a shape of a vessel which receives a plurality of components, has a sound wave inlet perforated on the horizontal surface, and a film is attached or coated on the inner surface. The spacer(13) is placed at the lower part of the film attached on the plate case(10), and maintains the air gap between the diaphragm(15) and the film for vibrating the diaphragm(15) by sound pressure. The diaphragm(15) is placed at the lower part of the spacer(13) by being attached at the upper end of a vibration plate, and has a film metal polar plate with the electric charge cumulated at the front surface vibrated by the sound pressure inputted through the sound wave inlet of the plate case(10). The base(14) is placed at the lower end of the spacer(13), and prevents the movement of each unit and supports each unit to maintain the insulation between the plate case(10) and the diaphragm(15), and the plate case(10) and the connecting ring(16). The connecting ring(16) is placed inside the base(14) and at the lower end of the vibration plate, and connects the FET(20) and the diaphragm(15). The FET(20) amplifies and converts the change of electric charge to an electric signal according to the change of capacitance between the diaphragm(15) and the film. The PCB(17) has patterns formed on the upper and lower surfaces where the amplification circuit including the FET(20), the plate case(10), and the connecting ring(16) are electrically connected, and has a connection pad for electrically connecting with the outside.

Description

초박형 콘덴서 마이크로폰{Condenser microphone}Ultra-thin condenser microphone {Condenser microphone}

도1은 종래의 콘덴서 마이크로폰의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a conventional condenser microphone.

도2는 종래의 콘덴서 마이크로폰의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a conventional condenser microphone.

도3은 본 발명에 의한 초박형 콘덴서 마이크로폰의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of an ultra-thin condenser microphone according to the present invention.

도4는 도3에 도시한 인쇄회로기판의 저면 사시도이다.FIG. 4 is a bottom perspective view of the printed circuit board shown in FIG. 3.

도5는 본 발명에 의한 초박형 콘덴서 마이크로폰의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of an ultra-thin condenser microphone according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 플레이트 케이스 11 : 음파 유입구 10: plate case 11: sound wave inlet

12 : 필터 13 : 스페이서12 filter 13 spacer

14 : 베이스 15 : 진동판14 base 15 diaphragm

16 : 연결링 17 : 인쇄회로기판16: connection ring 17: printed circuit board

18a, 18b : 접속패드 19a, 19b : 패턴18a, 18b: Connection pads 19a, 19b: Pattern

20 : FET 21 : 절개홈 20: FET 21: incision groove

22 : 필름 23 : 연장부 22: film 23: extension part

본 발명은 초박형 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 정전용량의 변화를 전기신호로 변환하고 증폭하기 위한 FET와 증폭회로 등이 구성된 인쇄회로기판과 이 인쇄회로기판에 구성된 FET와 증폭회로를 외부와 전기적으로 접속시켜 주는 F-PCB를 일체형으로 결합하여 콘덴서 마이크로폰의 조립공정을 줄이고 두께를 줄일 수 있도록 하는 초박형 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra-thin condenser microphone. In particular, the present invention provides a printed circuit board comprising a FET and an amplification circuit for converting and amplifying a change in capacitance into an electrical signal, and an F-PCB for electrically connecting the FET and amplification circuit configured in the printed circuit board to the outside. The present invention relates to an ultra-thin condenser microphone that can be combined to integrally reduce the assembly process and reduce the thickness of the condenser microphone.

일반적으로, 콘덴서 마이크로폰(Condenser Microphone)은 평행판 콘덴서의 정전 용량 변화를 이용한 마이크로폰으로서, 한쪽을 고정전극, 다른 쪽을 도전성의 진동판 전극으로 하고, 이 양 전극 간에 수 10 KΩ의 저항을 통해서 높은 직류전압을 가하게 되는데, 음압에 의해서 전극 간격이 달라지는 동시에 정전 용량이 변화할 때 생기는 전압이 음성신호로 얻어진다.In general, a condenser microphone is a microphone using a change in capacitance of a parallel plate capacitor, with one fixed electrode and the other as a conductive diaphragm electrode. The voltage is applied, and the voltage generated when the capacitance is changed at the same time the electrode spacing is changed by the negative pressure is obtained as a voice signal.

주파수의 특성은 30,000 Hz부근까지 거의 평탄하며, 고충실도의 마이크로폰이지만 출력은 작고, 측정용 및 방송용을 포함하여 최근에는 휴대전화 등의 이동통신 단말기 등에 광범위하게 적용되고 있다.The frequency characteristics are almost flat up to 30,000 Hz, high fidelity microphones, but their output is small, and has been widely applied to mobile communication terminals such as mobile phones in recent years.

이와 같은 콘덴서 마이크로폰의 동작이론 및 원리를 살펴보면, 이른바 콘덴서 마이크로폰의 내부 구성부품은 매우 정밀하고 또 외부의 전기잡음(Electric Noise)에 민감하므로 먼지 및 이물질의 침투와 전기잡음으로부터 충분하게 보호되기 위해 음파 유입구가 형성된 금속의 케이스 속에 적층 밀봉되어 있다.Looking at the theory and principle of operation of the condenser microphone, the so-called internal components of the condenser microphone are very precise and sensitive to external electric noise, so that the sound wave is sufficiently protected from dust and foreign matter penetration and electric noise. The inlet is laminated and sealed in a metal case formed.

음파 유입구를 통해 필름 금속 진동판(Diaphragm)에 음파가 가해졌을 때 진동판이 진동하면 고정전극(Polar Plate or Back Plate)과의 거리변화, 즉 음파에 의한 거리변화가 일어나는데, 이러한 물리적 변화현상을 전기적으로 해석하여 정전 용량의 변화를 이해할 수 있다.When sound waves are applied to the film metal diaphragm (Diaphragm) through the sound wave inlet, when the diaphragm vibrates, a distance change with the fixed plate (Polar Plate or Back Plate), that is, a distance change due to sound waves, occurs. Analysis can understand changes in capacitance.

통상, 콘덴서 마이크로폰은 정전용량이 작고 전기적 임피던스가 높아 일반 증폭기(Amplifier)와 직결하여 사용할 수 없으므로 상기 증폭기가 요구하는 입력 임피던스와 정합시키기 위하여 임피던스 변환소자인 FET와 결합하여 사용된다.In general, condenser microphones are used in combination with FETs, which are impedance conversion elements, in order to match the input impedance required by the amplifier because they have low capacitance and high electrical impedance and thus cannot be used in direct connection with a general amplifier.

여기서, FET는 전계효과 트랜지스터로서 소스, 게이트, 드레인의 3단자로 구성된 능동소자인데, 게이트의 전위가 변화함에 따라 드레인과 소스 간에 흐르는 전류 값이 변화함으로 ECMs(Electrostatic Condenser Microphone system)의 기본 작동회로를 구성하여 음파에 따른 전기적 신호를 얻을 수 있게 된다. Here, the FET is a field effect transistor, which is an active device composed of three terminals of a source, a gate, and a drain, and a basic operation circuit of an electrostatic condenser microphone system (ECMs) by changing the current value flowing between the drain and the source as the potential of the gate changes. It can be configured to obtain an electrical signal according to the sound waves.

콘덴서 마이크로폰은 성극전압으로 수백 V의 직류 외부공급 전원이 요구되지만 ECMs는 무극성 콘덴서 마이크로폰의 일종으로 전하축적 특성이 우수한 고분자필름에 금속을 증착하여 진동판으로 사용하거나 고분자 필름을 고정전극에 접착하여 전하를 축적시킴으로써 외부 공급 전원을 생략시킨 것이다.Condenser microphones require a few hundred volts of external DC power supply with a positive polarity voltage, but ECMs are nonpolar condenser microphones. By accumulating, the external power supply is omitted.

마이크나 전화기, 테이프 레코드 등에 장착하여 사용할 수 있도록 된 종래의 콘덴서 마이크로폰은 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 음파 유입구(101)가 천공된 플레이트 케이스(102)와, 플레이트 케이스(102) 상부에 위치하여 음파 유입구(101)를 통해 먼저나 습기 및 이물질 등이 플레이트 케이스(102) 내부로 유입되는 것을 방지하는 필터(103)와, 플레이트 케이스(102) 내부에 위치하며 음파 유입구(101)를 통해 유입된 음의 진동을 유도하도록 플레이트 케이스(102) 내부에 공간을 유지시키는 진동판 플레이트(104)와, 진동판 플레이트(104)의 하단에 위치하여 음파 유입구(101)를 통해 유입된 음에 의해 진동하는 진동판(105)과, 진동판(105)의 하단에 위치하여 음의 진동을 전달하도록 진공상태를 유지시키는 스페이서(106)와, 스페이서(106) 하단에 위치하며 각 부의 유동을 방지 및 지지하고, 전체 형상의 변형을 방지하는 베이스(107)와, 베이스(107) 내부에 위치하고 스페이서(106)에 의해 진동판(105)과 일정간격으로 진공상태를 유지하며 진동판(105)의 진동에 따라 변하는 정전용량을 검출하는 고정전극(108)과, 베이스(107) 내부 및 고정전극(108) 하단에 위치하며 정합용 FET의 게이트와 고정전극(108)을 접속시키는 연결링(109)과, 도전성 물질로 회로가 배선되어 있는 인쇄회로기판(110)과, 인쇄회로기판(110) 위에 접합되어 정전용량의 변화에 따른 전위변화를 전기신호로 증폭 변환하는 FET(111) 등으로 구성되어 있다.Conventional condenser microphones, which can be used by being mounted on a microphone, a telephone, a tape record, or the like, are mounted on the plate case 102 and the plate case 102 on which the sound wave inlets 101 are perforated, as shown in FIGS. 1 and 2. It is located through the sound wave inlet 101 and the filter 103 to prevent inflow of moisture and foreign matter into the plate case 102, and is located inside the plate case 102 and through the sound wave inlet 101 The diaphragm plate 104 which maintains a space inside the plate case 102 to induce the vibration of the introduced sound, and is located at the lower end of the diaphragm plate 104 to vibrate by the sound introduced through the sound wave inlet 101 A diaphragm 105, a spacer 106 positioned at the lower end of the diaphragm 105 to maintain a vacuum to transmit negative vibrations, and a spacer 106 positioned at the lower end of the spacer 106. A base 107 which prevents and supports and prevents deformation of the overall shape, and is disposed inside the base 107 and maintained in a vacuum state at a predetermined interval from the diaphragm 105 by a spacer 106 and vibrating the diaphragm 105. A fixed electrode 108 for detecting a capacitance changed according to the connection, and a connection ring 109 located in the base 107 and at the bottom of the fixed electrode 108 to connect the gate of the matching FET and the fixed electrode 108. And a printed circuit board (110) having a circuit wired with a conductive material, and a FET (111) bonded to the printed circuit board (110) to amplify and convert a potential change caused by a change in capacitance into an electric signal. .

특히, 인쇄회로기판(110)의 저면에는 인쇄회로기판(110)에 구성된 FET(111)와 증폭회로 등을 외부와 전기적으로 접속시켜 주는 F-PCB(112)가 납땜되어 있다.In particular, the bottom surface of the printed circuit board 110 is soldered to the F-PCB 112 that electrically connects the FET 111 and the amplification circuit and the like configured in the printed circuit board 110 with the outside.

상기한 바와 같은 종래의 콘덴서 마이크로폰은 플레이트 케이스 내에 진동판 플레이트와 진동판, 스페이서, 베이스, 고정전극, 연결링 및 인쇄회로기판을 내입한 후 인쇄회로기판에 F-PCB를 납땜해야 하므로 콘덴서 마이크로폰의 조립공정이 길어지고 플레이트 케이스 내에 많은 구성요소가 내입되므로 콘덴서 마이크로폰의 두께가 두꺼워지는 문제가 있다.In the conventional condenser microphone as described above, the diaphragm plate, the diaphragm, the spacer, the base, the fixed electrode, the connection ring, and the printed circuit board have to be soldered to the printed circuit board after the F-PCB is assembled. This lengthens the number of components in the plate case, so that there is a problem that the thickness of the condenser microphone becomes thick.

또한 인쇄회로기판에 F-PCB를 납땜하는 과정에서 고열이 가해지기 때문에 인쇄회로기판에 구성된 FET와 증폭회로의 특성이 변화하거나 혹은 진동판이나 스페이서 등과 같은 내부 구성요소들이 변형될 우려가 있다.In addition, since high heat is applied in the process of soldering an F-PCB to a printed circuit board, characteristics of the FETs and amplification circuits formed on the printed circuit board may change, or internal components such as a vibration plate or a spacer may be deformed.

상기한 바와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 본 발명은 정전용량의 변화를 전기신호로 변환하고 증폭하기 위한 FET와 증폭회로 등이 구성된 인쇄회로기판과 이 인쇄회로기판에 구성된 FET와 증폭회로를 외부와 전기적으로 접속시켜 주는 F-PCB를 일체형으로 결합함으로써 콘덴서 마이크로폰의 조립공정을 줄이고 두께를 줄일 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.The present invention for solving the above-described drawbacks is to provide a printed circuit board comprising a FET and an amplification circuit for converting and amplifying a change in capacitance into an electrical signal, and the FET and amplifying circuit configured in the printed circuit board are external. The purpose is to reduce the assembly process and reduce the thickness of the condenser microphone by integrally combining the F-PCB, which is electrically connected to the F-PCB.

또한, 본 발명은 인쇄회로기판에 F-PCB를 납땜하기 위해 열을 가하는 과정을 없앰으로써 FET와 증폭회로 등과 같은 구성요소가 열화되지 않아 콘덴서 마이크로폰의 고유한 특성을 얻을 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is to eliminate the process of applying heat to solder the F-PCB to the printed circuit board, so that components such as FET and amplification circuit is not deteriorated to obtain the unique characteristics of the condenser microphone. have.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초박형 콘덴서 마이크로폰은, 다수의 구성요소를 수용할 수 있는 용기형상으로서 수평면에 음파 유입구가 천공되고 내면 상부에 일면에 전하가 축적되어 고정전극의 역할을 하는 필름이 부착되거나 스프레이 방식에 의해 코팅된 플레이트 케이스; 상기 플레이트 케이스에 부착된 필름 하단부에 위치하며 음압에 의한 진동판의 진동을 위해 진동판과 필름 사이의 공극(air gap)을 유지시켜 주는 스페이서; 진동판 플레이트의 상단에 부착된 상태로 상기 스페이서의 하단부에 위치하며 상기 플레이트 케이스의 음파 유입구를 통해 유입된 음압에 의해 진동하는 전면에 전하가 축적된 필름 금속극판으로 구성된 진동판; 상기 스페이서 하단에 위치하며 플레이트 케이스와 진동판 그리고 플레이트 케이스와 연결링이 절연상태를 유지하도록 각 부의 유동을 방지하면서 각 부를 지지하는 절연재질의 베이스; 상기 베이스 내부 및 진동판의 진동판 플 레이트 하단에 위치하며 정합용 FET와 상기 진동판을 접속시켜 주는 연결링; 상기 진동판의 진동으로 인한 진동판과 필름 사이의 정전용량의 변화에 따른 전위변화를 전기신호로 증폭 변환하는 FET; 및 상면과 하면에 형성된 패턴에 상기 FET를 포함하는 증폭회로와 플레이트 케이스 및 연결링이 전기적으로 접속되고 일측에 연장된 연장부에 외부와의 전기적인 접속을 위한 접속 패드가 형성된 인쇄회로기판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Ultra-thin condenser microphone according to the present invention for achieving the above object is a container shape that can accommodate a plurality of components, the sound wave inlet is perforated in the horizontal plane and the charge is accumulated on one surface of the upper surface of the role of the fixed electrode A plate case having a film attached or coated by a spray method; A spacer positioned at a lower end of the film attached to the plate case to maintain an air gap between the diaphragm and the film for vibration of the diaphragm by sound pressure; A diaphragm that is attached to the upper end of the diaphragm plate and is formed on a lower end of the spacer and is formed of a film metal electrode plate in which charge is accumulated on the front surface vibrated by the sound pressure introduced through the sound wave inlet of the plate case; A base of an insulating material positioned under the spacer and supporting each part while preventing the flow of each part so that the plate case and the diaphragm and the plate case and the connection ring are insulated; A connection ring located inside the base and below the diaphragm plate of the diaphragm to connect the matching FET and the diaphragm; A FET for amplifying and converting a potential change according to a change in capacitance between the diaphragm and the film due to vibration of the diaphragm into an electrical signal; And a printed circuit board having an amplification circuit including the FET, a plate case, and a connection ring electrically connected to patterns formed on upper and lower surfaces thereof, and connecting pads for electrical connection to the outside in an extension extending on one side. It is characterized by including.

또한 본 발명에 있어서, 상기 패턴은 상기 인쇄회로기판의 상면이나 하면 또는 상면과 하면에 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the pattern is preferably formed on the upper or lower surface, or the upper and lower surfaces of the printed circuit board.

또한 본 발명에 있어서, 상기 접속 패드는 상기 인쇄회로기판의 상면이나 하면 또는 상면과 하면에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the connection pad is preferably formed on the upper surface or the lower surface, or the upper and lower surfaces of the printed circuit board.

또한 본 발명에 있어서, 상기 인쇄회로기판의 상면과 하면에 형성된 패턴 또는 접속 패드가 서로 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the patterns or connection pads formed on the upper and lower surfaces of the printed circuit board are electrically connected to each other.

또한 본 발명에 있어서, 상기 플레이트 케이스의 일측에 상기 인쇄회로기판의 연장부를 수용할 수 있는 절개홈이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, it is preferable that a cutting groove for accommodating an extension of the printed circuit board is formed at one side of the plate case.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 의한 초박형 콘덴서 마이크로폰은 다수의 음파 유입구를 가지는 플레이트 케이스 내에 스페이서와 베이스, 진동판, 연결링 및 인쇄회로기판 등이 순차적으로 내입된 상태에서 플레이트 케이스의 단부가 안쪽으로 절곡되어 상기한 구성요소들이 고정된 구조를 갖는다.The ultra-thin condenser microphone according to the present invention is bent inward to the end of the plate case in the state that the spacer, the base, the diaphragm, the connection ring and the printed circuit board, etc. in the plate case having a plurality of sound wave inlet in order to the above components They have a fixed structure.

상기 플레이트 케이스의 내면에는 고정전극을 대신할 수 있는 20~30 ㎛ 정도 의 두께를 가지는 필름이 부착되어 있는데, 이 필름은 고정전극의 기능을 수행할 수 있도록 일면에 전하가 축적되어 있다. 또한 플레이트 케이스의 상부에는 각종 이물질들이 음파 유입구를 통해 플레이트 케이스 내부로 유입되지 않도록 차단하기 위한 필터가 부착되어 있다.On the inner surface of the plate case is attached a film having a thickness of about 20 ~ 30 ㎛ to replace the fixed electrode, the film is a charge is accumulated on one surface to perform the function of the fixed electrode. In addition, a filter is attached to the upper portion of the plate case to block various foreign substances from entering the plate case through the sound wave inlet.

도3 내지 도5는 본 발명에 의한 초박형 콘덴서 마이크로폰을 보인 것으로서 수평면에 다수개의 음파 유입구(11)가 천공된 플레이트 케이스(10)는 휴대전화나 PDA 등과 같은 전자제품 내에 장착할 때 콘덴서 마이크로폰의 감도를 유지(상승)하면서도 전자제품의 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 원형이나 타원형상의 수평 단면을 갖는다. 상기 용기형상을 갖는 플레이트 케이스(10)의 재질로는 AL이나 황동연질 등과 같은 도전재질이 사용될 수 있으며, 플레이트 케이스(10)의 표면에는 2∼3㎛의 Ni과 0.02∼0.04 ㎛의 Au가 순차적으로 도금될 수 있다.3 to 5 show the ultra-thin condenser microphone according to the present invention, wherein the plate case 10 having a plurality of sound wave inlets 11 perforated in a horizontal plane is mounted on an electronic product such as a mobile phone or a PDA. It has a horizontal cross section of circular or elliptical shape so that it can effectively utilize the internal space of electronic products while maintaining (rising). A conductive material such as AL or brass soft may be used as the material of the plate case 10 having the container shape, and Ni of 2 to 3 μm and Au of 0.02 to 0.04 μm are sequentially formed on the surface of the plate case 10. It can be plated with.

또한 플레이트 케이스(10) 내에 내입되는 스페이서(13)나 베이스(14), 진동판(15), 연결링(16) 및 인쇄회로기판(17) 등의 수평 단면 역시 플레이트 케이스(10)의 수평 단면과 동일한 형상을 가지며 그들의 직경은 플레이트 케이스(10) 내에 내입된 가능하도록 플레이트 케이스(10)의 내경과 같거나 작다.In addition, the horizontal cross sections of the spacer 13, the base 14, the diaphragm 15, the coupling ring 16, and the printed circuit board 17 embedded in the plate case 10 may also be formed by the horizontal cross section of the plate case 10. It has the same shape and their diameter is equal to or smaller than the inner diameter of the plate case 10 so as to be embedded in the plate case 10.

그리고 플레이트 케이스(10)의 내면에는 기존의 고정전극을 대신할 수 있는 20~30 ㎛ 정도의 두께를 가지는 필름(22)이 부착되거나 스프레이 방식에 의해 코팅되어 있는데, 이 필름(22)은 종래의 고정전극과 마찬가지로 고정 전극의 기능을 수행할 수 있도록 일면에 전하가 축적되어 있다. 상기 플레이트 케이스(10)의 상부에는 각종 이물질들이 음파 유입구(11)를 통해 플레이트 케이스(10) 내부로 유입되지 않도록 차단하기 위한 필터(12)가 부착되어 있다. 또한 플레이트 케이스(10) 단부의 일측에는 인쇄회로기판(17)과의 결합시 판 형상의 인쇄회로기판(17)의 연장부(23)를 플레이트 케이스(10) 밖으로 인출하기 위한 절개홈(21)이 절개되어 있다. And the inner surface of the plate case 10 is a film 22 having a thickness of about 20 ~ 30 ㎛ to replace the conventional fixed electrode is attached or coated by a spray method, the film 22 is a conventional Like the fixed electrode, charges are accumulated on one surface to perform the function of the fixed electrode. A filter 12 is attached to the upper portion of the plate case 10 to block various foreign substances from entering the plate case 10 through the sound wave inlet 11. In addition, at one end of the plate case 10, a cutout groove 21 for drawing out the extension 23 of the plate-shaped printed circuit board 17 out of the plate case 10 when the printed circuit board 17 is coupled to the printed circuit board 17. This is incision.

상기 플레이트 케이스(10)의 하단에 위치하는 스페이서(13)는 폴리에스테르 필름(Polyester Film) 등과 같은 절연재질로 이루어지며 음압에 의한 진동판(15)의 진동을 위해 진동판(15)과 필름(22) 사이의 공극(Air Gap)을 유지시켜 준다. 물론 진동판(15)의 진동을 위한 공간을 확보하기 위해 중앙이 빈 공간을 갖는다.The spacer 13 positioned at the bottom of the plate case 10 is made of an insulating material such as a polyester film, and the diaphragm 15 and the film 22 for vibration of the diaphragm 15 by sound pressure. It keeps the air gap between them. Of course, the center has an empty space to secure a space for vibration of the diaphragm 15.

상기 스페이서(13)의 하단에는 진동판 플레이트가 부착된 진동판(15)이 위치하고 있는데, 여기서 진동판 플레이트는 인청동과 같은 금속재질로 이루어지고 표면에 2∼3 ㎛ 정도의 Ni이 도금될 수 있다.The diaphragm 15 is attached to the lower end of the spacer 13 is attached to the diaphragm plate, where the diaphragm plate is made of a metal material such as phosphor bronze, Ni may be plated on the surface of about 2 to 3 ㎛.

상기 진동판(15)은 음파 유입구(11)를 통해 유입되는 음압에 의해 진동하는 것으로서 일면에 전하가 축적된 진동판이 링 형상의 진동판 플레이트에 부착되어 있으므로 진동판(15)을 플레이트 케이스(10) 내에 내입하는 과정에서 얇은 판재인 진동판(15)이 변형되거나 손상되지 않는다.The diaphragm 15 vibrates by the sound pressure flowing through the sound wave inlet 11, and the diaphragm 15, which has accumulated charges on one surface, is attached to the ring-shaped diaphragm plate, so that the diaphragm 15 is embedded in the plate case 10. In the process of the thin plate diaphragm 15 is not deformed or damaged.

다시 말해 진동판(15)과 일체형으로 부착된 상태로 플레이트 케이스(10) 내에 내입되는 진동판 플레이트는 음파 유입구(11)를 통해 유입된 음압에 의한 진동을 유도하도록 플레이트 케이스(10) 내부에 공간을 유지시켜 주며 진동판(15)의 평탄상태를 유지할 수 있도록 진동판(15)의 외곽을 잡아주는 역할을 한다. 또한 진동판 플레이트는 진동판(15)을 연결링(16)과 전기적으로 연결하여 주는 역할도 한다.In other words, the diaphragm plate inserted into the plate case 10 while being integrally attached to the diaphragm 15 maintains a space inside the plate case 10 to induce vibration by the sound pressure introduced through the sound wave inlet 11. It serves to hold the outer periphery of the diaphragm 15 so as to maintain a flat state of the diaphragm 15. In addition, the diaphragm plate also serves to electrically connect the diaphragm 15 to the connection ring 16.

상기 진동판(15)의 재질로서는 필름 금속 극판, 즉 Au-PET 필름 등이 사용될 수 있다.As the material of the diaphragm 15, a film metal electrode plate, that is, an Au-PET film or the like may be used.

따라서 진동판(15)과 고정전극인 필름(22) 면이 일정간격의 공극을 두고 서로 대향되게 배치되므로 진동판(15)과 고정전극은 통상의 커패시터와 같은 구조를 갖는다.Accordingly, the diaphragm 15 and the fixed electrode film 22 are disposed to face each other with a predetermined gap therebetween so that the diaphragm 15 and the fixed electrode have the same structure as a conventional capacitor.

상기 진동판(15), 즉 진동판(15)에 부착된 진동판 플레이트의 하단부에 위치하는 연결링(16)과 인쇄회로기판(17)은 내측으로 절곡된 플레이트 케이스(18) 단부에 의해 스페이서(13)와 베이스(14), 진동판(15) 등과 함께 플레이트 케이스(10) 내에 내입된 상태를 유지한다. 특히, 인쇄회로기판(17)의 연장부(23)가 플레이트 케이스(10)의 절개홈(21)에 위치하게 되므로 인쇄회로기판(17)이 플레이트 케이스(10) 내에서 수평상태를 유지할 수 있다.The connecting ring 16 and the printed circuit board 17 positioned at the lower end of the diaphragm 15, ie, the diaphragm plate attached to the diaphragm 15, are separated by an end of the plate case 18, which is bent inwardly. Together with the base 14, the diaphragm 15, and the like, are maintained in the plate case 10. In particular, since the extension 23 of the printed circuit board 17 is positioned in the cutout groove 21 of the plate case 10, the printed circuit board 17 may maintain a horizontal state in the plate case 10. .

여기서 절연재질로 성형된 도넛 형상의 베이스(14)는 플레이트 케이스(10) 내에 배치되어 진동판(15)과 연결링(16)이 플레이트 케이스(10)와 전기적으로 접속되지 않도록 절연시켜 주는 역할을 한다. 또한 황동과 같은 금속재질로 이루어진 연결링(16)은 표면에 1차로 2∼3 ㎛의 Ni과 0.02∼0.04 ㎛의 Au이 도금될 수 있으며, 이는 도시되지 않은 정합용 FET와 진동판(15)을 전기적으로 접속해 주는 역할을 한다.Here, the donut-shaped base 14 formed of an insulating material is disposed in the plate case 10 to insulate the diaphragm 15 and the connection ring 16 from being electrically connected to the plate case 10. . In addition, the connecting ring 16 made of a metallic material such as brass may be plated with Ni having a thickness of 2 to 3 μm and Au having a thickness of 0.02 to 0.04 μm on the surface thereof, which is used to match the FET and the diaphragm 15 not shown. Electrically connected.

기존의 인쇄회로기판과 F-PCB의 기능을 할 수 있도록 일체형으로 성형된 인쇄회로기판(17)의 상부에는 정전용량의 변화를 전기신호로 변환하고 증폭하기 위한 FET(20)를 포함하는 증폭회로가 구성되어 있고, 인쇄회로기판(17)의 상하면에는 FET(20)를 포함하는 증폭회로의 전기적인 결선을 위한 패턴(19a)(19b)이 도전성 물 질에 의해 형성되어 있으며, 인쇄회로기판(17)의 일측에 연장된 연장부(23)에는 FET(20)를 포함하는 증폭회로와 전자제품 내의 PCB 등과의 전기적인 접속을 위한 접속패(18a)(18b)가 형성되어 있다.An amplification circuit including an FET 20 for converting and amplifying a change in capacitance into an electric signal on the upper portion of the printed circuit board 17 integrally formed so as to function as an existing printed circuit board and an F-PCB. The upper and lower surfaces of the printed circuit board 17 have patterns 19a and 19b for the electrical connection of the amplifying circuit including the FET 20 by conductive materials. An extension part 23 extending at one side of the 17 is provided with connection pads 18a and 18b for electrical connection with an amplifying circuit including the FET 20 and a PCB in an electronic product.

특히, 인쇄회로기판(17)의 상면에 형성된 패턴(19a)과 접속패드(18a)는 인쇄회로기판(17)의 하면에 형성된 패턴(19b)과 접속패드(18b)와 전기적인 접속이 필요한 부분이 서로 전기적으로 접속되어 있다.In particular, the pattern 19a and the connection pad 18a formed on the upper surface of the printed circuit board 17 need to be electrically connected to the pattern 19b and the connection pad 18b formed on the lower surface of the printed circuit board 17. These are electrically connected with each other.

물론, 패턴(19a)(19b)이나 접속 패드(18a)(18b)는 인쇄회로기판(17)의 상면이나 하면 중 한 면에만 구성될 수도 있다.Of course, the patterns 19a and 19b or the connection pads 18a and 18b may be formed only on one surface of the upper or lower surface of the printed circuit board 17.

여기서 FET(20)는 진동판(15)의 진동으로 인한 진동판(15)과 필름(22) 사이의 정전용량의 변화에 따른 전위변화를 전기신호로 증폭 변환하는 역할을 한다.Here, the FET 20 serves to amplify and convert a potential change caused by a change in capacitance between the diaphragm 15 and the film 22 due to the vibration of the diaphragm 15 into an electric signal.

이와 같이 구성된 콘덴서 마이크로폰의 동작을 설명한다.The operation of the condenser microphone thus constructed will be described.

플레이트 케이스(10)의 음파 유입구(11)를 통해 유입되는 음압으로 인해 진동판(15)이 진동하면서 진동판(15)과 필름(22) 사이의 간격이 변환되면 진동판(16)과 필름(22) 사이의 정전용량이 변화한다.When the gap between the diaphragm 15 and the film 22 is changed while the diaphragm 15 vibrates due to the sound pressure flowing through the sound wave inlet 11 of the plate case 10, the diaphragm 16 and the film 22 are separated. Capacitance changes.

이로 인하여 필름(22)의 전위(전위)가 음압에 대응되게 가변되어 FET(20)의 게이트에 입력되기 때문에 FET(20)의 소스로부터 드레인으로 흐르는 전류가 음압에 대응되게 증폭된다.As a result, since the potential (potential) of the film 22 is changed corresponding to the negative pressure and input to the gate of the FET 20, the current flowing from the source of the FET 20 to the drain is amplified corresponding to the negative pressure.

이렇게 콘덴서 마이크로폰은 음파 유입구(11)를 통해 유입되는 음압을 전기신호로 변환하여 증폭할 수 있다.In this way, the condenser microphone converts the sound pressure flowing through the sound wave inlet 11 into an electric signal and amplifies it.

따라서 본 발명에 의하면, 정전용량의 변화를 전기신호로 변환하고 증폭하기 위한 FET와 증폭회로 등이 구성된 인쇄회로기판과 이 인쇄회로기판에 구성된 FET와 증폭회로를 외부와 전기적으로 접속시켜 주는 F-PCB를 일체형으로 결합함으로써 콘덴서 마이크로폰의 조립공정을 줄이고 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, a printed circuit board comprising a FET and an amplification circuit for converting and amplifying a change in capacitance into an electrical signal, and an F-electric circuit electrically connecting the FET and amplification circuit configured in the printed circuit board to the outside. Integrating the PCB integrally reduces the assembly process of the condenser microphone and reduces the thickness.

또한 본 발명은 인쇄회로기판에 F-PCB를 납땜하기 위해 열을 가하는 과정을 없앰으로써 FET와 증폭회로 등과 같은 구성요소가 열화되지 않아 콘덴서 마이크로폰의 고유한 특성을 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention eliminates the process of applying heat to solder the F-PCB to the printed circuit board, so that components such as FETs and amplification circuits are not degraded, thereby obtaining the unique characteristics of the condenser microphone.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the specific embodiments described, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the spirit of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. .

Claims (5)

다수의 구성요소를 수용할 수 있는 용기형상으로서 수평면에 음파 유입구가 천공되고 내면 상부에 일면에 전하가 축적되어 고정전극의 역할을 하는 필름이 부착되거나 스프레이 방식에 의해 코팅된 플레이트 케이스;A plate case in which a sound wave inlet is perforated in a horizontal plane and charges are accumulated in one surface on an inner surface of the container shape capable of accommodating a plurality of components to which a film serving as a fixed electrode is attached or coated by a spray method; 상기 플레이트 케이스에 부착된 필름 하단부에 위치하며 음압에 의한 진동판의 진동을 위해 진동판과 필름 사이의 공극(air gap)을 유지시켜 주는 스페이서;A spacer positioned at a lower end of the film attached to the plate case to maintain an air gap between the diaphragm and the film for vibration of the diaphragm by sound pressure; 진동판 플레이트의 상단에 부착된 상태로 상기 스페이서의 하단부에 위치하며 상기 플레이트 케이스의 음파 유입구를 통해 유입된 음압에 의해 진동하는 전면에 전하가 축적된 필름 금속극판으로 구성된 진동판; A diaphragm that is attached to the upper end of the diaphragm plate and is formed on a lower end of the spacer and is formed of a film metal electrode plate in which charge is accumulated on the front surface vibrated by the sound pressure introduced through the sound wave inlet of the plate case; 상기 스페이서 하단에 위치하며 플레이트 케이스와 진동판 그리고 플레이트 케이스와 연결링이 절연상태를 유지하도록 각 부의 유동을 방지하면서 각 부를 지지하는 절연재질의 베이스;A base of an insulating material positioned under the spacer and supporting each part while preventing the flow of each part so that the plate case and the diaphragm and the plate case and the connection ring are insulated; 상기 베이스 내부 및 진동판의 진동판 플레이트 하단에 위치하며 정합용 FET와 상기 진동판을 접속시켜 주는 연결링;A connection ring located inside the base and below the diaphragm plate of the diaphragm to connect the matching FET and the diaphragm; 상기 진동판의 진동으로 인한 진동판과 필름 사이의 정전용량의 변화에 따른 전위변화를 전기신호로 증폭 변환하는 FET; 및 A FET for amplifying and converting a potential change according to a change in capacitance between the diaphragm and the film due to vibration of the diaphragm into an electrical signal; And 상면과 하면에 형성된 패턴에 상기 FET를 포함하는 증폭회로와 플레이트 케이스 및 연결링이 전기적으로 접속되고 일측에 연장된 연장부에 외부와의 전기적인 접속을 위한 접속 패드가 형성된 인쇄회로기판;A printed circuit board having an amplification circuit including the FET, a plate case, and a connection ring electrically connected to patterns formed on upper and lower surfaces thereof, and a connection pad for electrically connecting an external portion to an extension extending on one side; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 초박형 콘덴서 마이크로폰.Ultra-thin condenser microphone comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 패턴은 상기 인쇄회로기판의 상면이나 하면 또는 상면과 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 초박형 콘덴서 마이크로폰.The pattern is ultra-thin condenser microphone, characterized in that formed on the upper or lower surface or the upper and lower surfaces of the printed circuit board. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 접속 패드는 상기 인쇄회로기판의 상면이나 하면 또는 상면과 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 초박형 콘덴서 마이크로폰.And the connection pads are formed on an upper surface, a lower surface, or an upper surface and a lower surface of the printed circuit board. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인쇄회로기판의 상면과 하면에 형성된 패턴 또는 접속 패드가 서로 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 초박형 콘덴서 마이크로폰.An ultra-thin condenser microphone, characterized in that the pattern or connection pads formed on the upper and lower surfaces of the printed circuit board are electrically connected to each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플레이트 케이스의 일측에 상기 인쇄회로기판의 연장부를 수용할 수 있는 절개홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 초박형 콘덴서 마이크로폰.Ultrathin condenser microphone, characterized in that the incision groove which can accommodate the extension of the printed circuit board is formed on one side of the plate case.
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