KR100963296B1

KR100963296B1 - 가변 지향성 마이크로폰 조립체 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100963296B1
Application number: KR1020080067712A
Authority: KR
Inventors: 이동선; 김형주
Original assignee: 주식회사 비에스이
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-06-11
Also published as: JP2010541455A; TW201004383A; CN101626532A; CN201286164Y; CN101626532B; EP2189004A1; EP2189004A4; WO2010005142A1; MY147432A; JP4913907B2; US20110096951A1; TWM353596U; KR20100007195A; US8300870B2

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판(PCB)에 실장된 마이크로폰 소자를 마이크 바디를 이용하여 컴팩트하게 실장하여 소형화를 가능하게 하고 음질을 개선한 가변 지향성 마이크로폰 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 마이크로폰 조립체는 경성인쇄회로기판부의 양측에 벤딩 가능한 연성인쇄회로기판의 연결부를 통해 마이크로폰을 실장하기 위한 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부가 각각 연결되어 있는 기판; 상기 기판의 경성인쇄회로기판부에 탑재된 반도체집적회로소자; 상기 기판의 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부에 각각 탑재되는 2개의 마이크로폰; 일면에 반도체집적회로소자를 실장하기 위한 실장공간이 형성되어 있고, 타면에 상기 마이크로폰을 실장하기 위한 2개의 공간이 형성되어 있는 마이크 바디; 상기 연결부를 벤딩시켜 상기 마이크로폰 소자와 반도체집적회로소자가 조립된 마이크 바디를 넣고 컬링하여 조립체를 완성하기 위한 케이스를 포함하는 것이다. 본 발명에 따른 가변지향성 마이크로폰은 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판으로 이루어진 기판과 반도체집적회로소자 실장공간과 마이크로폰 소자 실장공간이 형성된 마이크 바디를 이용하여 컴팩트한 구조로 실장하여 소형화를 가능하게 하고, 음향공간 형성에 따라 음질을 개선할 수 있다.

가변 지향성 마이크로폰, 연성인쇄회로기판, 마이크 바디, 소형화

Description

가변 지향성 마이크로폰 조립체 및 그 제조방법{ A VARIABLE DIRECTIONAL MICROPHONE ASSMEBLY AND METHOD OF MAKING THE MICROPHONE ASSEMBLY }

본 발명은 가변 지향성 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board:FPCB)으로 연결된 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부의 마이크로폰 소자를 마이크 바디를 이용하여 컴팩트하게 실장하여 소형화를 가능하게 하고 음질을 개선한 가변 지향성 마이크로폰 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 마이크로폰은 지향특성에 따라 무지향성(전방향) 마이크로폰과 지향성 마이크로폰으로 구분되는데, 지향성 마이크로폰은 양방향성(Bi-directional) 마이크로폰, 및 단방향성(Uni-directional) 마이크로폰으로 구분된다. 양방향성 마이크로폰은 전방 및 후방 입사음에 대해 충실히 재생하고 측방각에서 입사되는 음에 대해서는 감쇄특성을 나타내어 음원에 대한 폴라 패턴(polar pattern)이 8자형으로 나타나며, 근접효과(Near field)특성이 양호하여 잡음이 심 한 경기장 아나운서용 등에 널리 사용된다. 단일지향성 마이크로폰은 넓은 전방 입사음에 반응하여 출력값을 유지하며 후방 입사음원은 출력값을 상쇄시켜 전방음원에 대한 S/N비를 개선시킨 마이크로폰으로서, 명료도가 좋아 음성인식용 장비에 널리 사용된다.

통상 지향성 마이크로폰은 하나의 마이크로폰을 이용하여 케이스와 PCB면에 각각 음공을 형성하여 전방음과 후방음의 위상차를 이용하여 지향성을 갖게 하는데, 2개의 무지향성 마이크로폰을 이용하여 가변 지향성을 갖게 하는 가변 지향성 마이크로폰이 개발되었다.

2개의 무지향성 마이크로폰 소자를 이용하여 하나의 가변 지향성 마이크로폰 조립체를 제조할 경우에 종래에는 경성인쇄회로기판(Rigid Printed Circuit Board: 통상 'PCB'라 함)에 2개의 무지향성 마이크로폰 소자와 반도체집적회로 소자를 직접 실장함으로써 음향특성을 보완할 기구적인 구성이 미흡하여 음질이 떨어지고, 소형화가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 마이크 소자와 반도체 집적회로소자를 마이크 바디를 이용하여 컴팩트하게 배치하고 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board: 이하 'FPCB'라 함)을 벤딩시켜 신호를 연결함으로써 소형화를 가능하게 하고 음질을 개선한 가변 지향성 마이크로폰 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 마이크로폰 조립체는, 경성인쇄회로기판부의 양측에 벤딩 가능한 연성인쇄회로기판의 연결부를 통해 마이크로폰을 실장하기 위한 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부가 각각 연결되어 있는 기판; 상기 기판의 경성인쇄회로기판부에 탑재된 반도체집적회로소자; 상기 기판의 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부에 각각 탑재되는 2개의 마이크로폰; 일면에 반도체집적회로소자를 실장하기 위한 실장공간이 형성되어 있고, 타면에 상기 마이 크로폰을 실장하기 위한 2개의 공간이 형성되어 있는 마이크 바디; 상기 연결부를 벤딩시켜 상기 마이크로폰 소자와 반도체집적회로소자가 조립된 마이크 바디를 넣고 컬링하여 조립체를 완성하기 위한 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가변지향성 마이크로폰은 상기 각 마이크로폰소자에 부착되는 쿠션과, 음향홀이 형성된 상기 케이스의 외측면에 부착되는 먼지방지천을 더 구비할 수 있고, 상기 마이크 바디는 PC(polycarbonate)나 TPE( thermo plastic elastomer)재질의 사출물이고, 상기 반도체집적회로소자는 디지털 신호처리기(DSP: Digital Signal Processor) 혹은 아날로그신호처리기(ASP:Analog Signal Processor)이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 마이크로폰 제조방법은, 경성인쇄회로기판부의 양측에 연성인쇄회로기판의 연결부를 통해 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부가 연결되어 있는 기판을 준비하는 단계; 상기 경성인쇄회로기판부의 일면에 반도체집적회로소자를 실장하는 단계; 상기 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부에 마이크로폰 소자를 실장하는 단계; 상기 기판의 브리지를 커팅하는 단계; 상기 경성인쇄회로기판의 반도체집적회로소자를 마이크 바디의 실장공간에 삽입하여 상기 마이크 바디와 상기 기판을 조립하는 단계; 상기 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부와 상기 경성인쇄회로기판부를 연결하는 연결부를 벤딩하여 마이크 바디의 마이크로폰 실장공간에 마이크로폰 소자를 각각 실장하는 단계; 케이스에 상기 마이크 바디를 실장한 후 상기 케이스의 끝부분을 컬링하여 조립체를 완성하는 단계; 및 상기 완성된 조립체 케이스의 음향홀이 형성된 면에 먼지와 습기의 침입을 방지하기 위한 먼지방지천을 부착하는 단계를 구비한다.

본 발명에 따른 가변지향성 마이크로폰은 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판으로 이루어진 기판과, 반도체집적회로소자 실장공간과 마이크로폰 소자 실장공간이 형성된 마이크 바디를 이용하여 컴팩트한 구조로 마이크로폰 소자를 실장하여 소형화를 가능하게 하고, 음향공간 형성에 따라 음질을 개선할 수 있다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 가변 지향성 마이크로폰 조립체를 상측에서 바라본 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가변 지향성 마이크로폰 조립체를 하측에서 바라본 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가변지향성 마이크로폰 조립체의 제조절차를 도시한 순서도이다.

본 발명에 따른 가변 지향성 마이크로폰 조립체(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 경성인쇄회로기판부(112)의 양측에 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부(116)가 벤딩 가능한 연성회로기판의 연결부(114)로 각각 연결되어 있는 기 판(110)과, 기판(110)의 경성인쇄회로기판부(112)에 탑재된 반도체집적회로소자(160)와, 기판의 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부(116)에 각각 탑재되는 마이크로폰 소자(120-1,120-2)와, 마이크로폰 소자(120-1,120-2)를 보호하기 위한 쿠션(122-1,122-2)과, 일면에 반도체집적회로소자(160)를 실장하기 위한 실장공간(134)이 형성되어 있고 타면에 마이크로폰 소자(120-1,120-2)를 실장하기 위한 2개의 실장공간(132-1,132-2)이 형성되어 있는 마이크 바디(130)와, 연결부(114)를 벤딩시켜 마이크로폰 소자(120-1,120-2)와 반도체집적회로 소자(160)가 조립된 마이크 바디(130)를 넣고 컬링하여 조립체를 고정하기 위한 케이스(140)와, 케이스(140)의 바닥면의 외측에 부착되는 먼지방지천(150)으로 구성된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(110)은 경성인쇄회로기판부(112)와, 경성인쇄회로기판부(112)의 양측에 연성인쇄회로기판의 연결부(114)를 통해 연결되는 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부(116)로 이루어지는데, 경성인쇄회로기판부(112)의 일면에는 외부와 신호를 연결하기 위한 접속단자(112a)가 형성되어 있고, 타면에는 2개의 마이크로폰 소자(120-1,120-2)로부터 입력된 신호를 적절히 지연 및 통합하여 원하는 지향성 음향신호를 생성하기 위한 반도체집적회로소자(160)가 실장되어 있다. 마이크로폰 소자(120-1,120-2)를 실장하기 위한 원판형의 인쇄회로기판부(116)는 마이크로폰과 접속을 위한 패턴이 형성되어 있으며 벤딩 가능한 연결부(114)를 통해 경성인쇄회로기판부(112)와 연결되어 있고, 마이크로폰 소자(120-1,120-2)는 각 인쇄회로기판(116)에 표면실장(SMT)방식으로 실장된 후에 폴리 우레탄 폼으로 된 쿠션(122-1,122-2)이 접착제로 접착된다.

마이크 바디(130)는 PC(polycarbonate)나 TPE( thermo plastic elastomer)재질의 사출물로서, 일면의 중앙부분에는 반도체집적회로소자(160)를 실장하기 위한 실장공간(134)이 형성되어 있고, 타면에는 마이크로폰 소자(120-1,120-2)를 실장하기 위한 2개의 실장공간(132-1,132-2)이 형성되어 있다. 이와 같이 본 발명은 마이크로폰을 위한 실장공간이 형성된 마이크 바디(130)를 통해 기구적으로 고정되므로 컴팩트한 공간 활용이 가능하고, 음향공간에 따른 양호한 음질 특성을 얻을 수 있다.

케이스(140)는 일면이 개구되고 바닥면에는 2개의 마이크로폰 소자(120-1,120-2)로 음을 유입하기 위한 2개의 음향홀(142-1,142-2)이 형성된 직사각통형으로서, 마이크 바디(130)와 마이크로폰 소자(120-1,120-2)가 실장된 기판(110) 등 각 부품들이 실장된 후에는 케이스 끝단(140a)이 컬링되어 조립체를 완성할 수 있는 구조로 되어 있다.

인쇄회로기판(116)에 실장되는 제1 마이크로폰 소자(120-1)와 제2 마이크로폰 소자(120-2)는 외부로부터 유입된 음압의 진동을 전기적인 신호로 변환하는 통상의 무지향성 콘덴서 마이크로폰이고, 경성인쇄회로기판(112)에 실장되는 반도체집적회로소자(160)는 제1 마이크로폰 소자(120-1)와 제2 마이크로폰(120-2) 소자로부터 전달된 전기적인 음향신호를 처리하여 가변 지향성의 전기적인 음향신호를 생성하는 디지털 신호처리기(DSP: Digital Signal Processor) 혹은 아날로그신호처리기(ASP:Analog Signal Processor)이다.

이와 같은 본 발명의 가변지향성 마이크로폰 조립체(100)를 제조하는 절차는 도 3에 도시된 바와 같이, 경성인쇄회로기판(112)의 양측에 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판(116)이 연성인쇄회로기판의 연결부(114)로 연결되는 기판(110)을 준비하는 단계(S1)와, 경성인쇄회로기판(112)의 일면에 반도체집적회로소자(160)를 실장하는 단계(S2)와, 인쇄회로기판(116)에 마이크로폰 소자(120-1,120-2)를 실장하는 단계(S3), 기판(110)의 브리지를 커팅하는 단계(S4), 마이크 바디(130)와 PCB(110)를 조립하는 단계(S5), 연성인쇄회로기판의 연결부(114)를 벤딩하여 마이크 바디의 마이크로폰 실장공간(132-1,132-2)에 마이크로폰 소자(120-1,120-2)를 실장하고 쿠션(122-1,122-2)을 부착하는 단계(S6), 케이스(140)에 마이크 바디(130)를 실장한 후 케이스(140)의 끝부분을 컬링하여 조립체를 완성하는 단계(S7), 완성된 조립체 케이스(140)의 음향홀이 형성된 면에 먼지와 습기의 침입을 방지하기 위한 먼지방지천(150)을 부착하는 단계(S8)로 구성된다.

도 3을 참조하면, S1 단계에서는 공정 진행중에 연성인쇄회로기판의 연결부(114)로 연결된 인쇄회로기판(116)의 처짐을 방지하기 위해 브리지로 틀에 연결된 기판(110)을 준비하고, S2 단계에서는 도 4a에 도시된 바와 같이 경성인쇄회로기판(112)의 일면에 표면실장기술(SMT)을 적용하여 반도체집적회로소자(160)를 실장한다. S3 단계에서는 도 4b에 도시된 바와 같이 기판(110)을 뒤집어 반도체집적회로소자(160)가 실장된 반대면의 인쇄회로기판(116)에 표면실장기술(SMT)을 적용하여 마이크로폰 소자(120-1,120-2)를 실장한다. 이어 S4 단계에서는 도 4c에 도시된 바와 같이 브리지를 커팅하여 틀을 제거하고, S5 단계에서는 마이크 바디 사출성형 단계(S9)에서 생산된 마이크 바디(130)를 투입한 후 도 4d에 도시된 바와 같 이 마이크로폰 소자(120-1,120-2)와 반도체집적회로소자(160)가 부착된 기판(110)을 마이크 바디(130)에 조립하고, S6 단계에서는 도 4e에 도시된 바와 같이 FPCB의 연결부(114)를 벤딩하여 마이크로폰 소자(120-1,120-2)를 마이크 바디(130)의 실장공간(132-1,132-2)에 각각 삽입한 후 마이크로폰 소자(120-1,120-2)에 접착제로 쿠션(122-1,122-2)을 각각 부착한다. 이어 S7 단계에서는 케이스 성형 단계(S10)에서 생산된 케이스(140)에 부품이 조립된 마이크 바디(130)를 삽입한 후 케이스의 끝부분(140a)을 컬링하여 조립을 완성하고, S8 단계에서는 조립된 케이스(140)의 바닥면 외측에 음향홀(142-1,142-2)을 통해 먼지 등이 마이크로폰 내부로 삽입되는 것을 방지하기 위한 먼지방지천(150)을 부착한다.

도 5는 본 발명에 따라 조립 완성된 가변지향성 마이크로폰의 일부 절개 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따라 조립 완성된 가변지향성 마이크로폰의 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 가변지향성 마이크로폰(100)은 직사각 평판 모양의 경성인쇄회로기판(112)의 내측에 반도체집적회로소자(160)가 실장되어 있고, 경성인쇄회로기판(112)의 양측에 인쇄회로기판(116)이 연성인쇄회로기판의 연결부(114)를 통해 연결되어 인쇄회로기판(116)에 마이크로폰 소자(120-1,120-2)가 실장되어 있으며, 반도체집적회로소자(160)는 마이크 바디(130)의 실장공간(134)에 삽입되고, 각 마이크로폰 소자(120-1,120-2)는 마이크 바디의 마이크 실장공간(132-1,132-2)에 실장되어 벤딩된 연결부(114)를 통해 경성인쇄회로기판(112)과 전기적으로 연결되어 있다.

그리고 마이크로폰 소자(120-1,120-2)와 케이스(140) 사이는 쿠션(122-1,122-2)에 의해 완충되면서 접촉되고, 케이스(140)의 외측에는 먼지방지천(150)이 부착되어 케이스(140)의 음향홀(1421-1,142-2)을 통해 이물질이 마이크로폰 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 본 발명의 가변지향성 마이크로폰(100)은 기판(110)의 외측에 형성된 접속단자(112a)를 통해 미도시된 전자제품과 전기적으로 접속되어 전원이 공급되면, 케이스(140)에 형성된 제1 음향홀(142-1)을 통해 제1 마이크로폰 소자(120-1)가 음향을 유입받아 전기적인 음향신호를 생성하여 인쇄회로기판(116)과 연결부(114)를 통해 경성인쇄회로기판(112)에 실장된 반도체집적회로소자(160)로 전달하고, 케이스(140)에 형성된 제2 음향홀(142-2)을 통해 제2 마이크로폰 소자(120-2)가 음향을 유입받아 전기적인 음향신호를 생성하여 인쇄회로기판(116)과 연결부(114)를 통해 경성인쇄회로기판(112)에 실장된 반도체집적회로소자(160)로 전달한다. 반도체집적회로소자(160)는 제1 마이크로폰 소자(120-1)와 제2 마이크로폰 소자(120-2)로부터 전달된 전기적인 음향신호를 처리하여 가변 지향성의 전기적인 음향신호를 생성하여 접속단자(112a)를 통해 전자제품(예컨대, 휴대폰 등)에 제공한다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 가변 지향성 마이크로폰 조립체를 상측에서 바라본 분해 사시도;

도 2는 본 발명에 따른 가변 지향성 마이크로폰 조립체를 하측에서 바라본 분해 사시도;

도 3은 본 발명에 따른 가변 지향성 마이크로폰 조립체의 제조절차를 도시한 순서도;

도 4는 본 발명에 따른 제조공정을 설명하기 위해 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 가변 지향성 마이크로폰의 일부 절개 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 가변 지향성 마이크로폰의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 가변지향성 마이크로폰 조립체 110: 기판

112:경성인쇄회로기판부 114: 연결부

116:마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부 120-1,120-2: 마이크로폰 소자

122-1,122-2: 쿠션 130: 마이크 바디

132-1,132-2: 마이크로폰 실장공간 134: 반도체소자 실장공간

140: 케이스 142-1,142-2: 음향홀

150: 먼지방지천 160: 반도체집적회로소자

Claims

경성인쇄회로기판부의 양측에 벤딩 가능한 연성인쇄회로기판의 연결부를 통해 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부가 각각 연결되어 있는 기판;

상기 기판의 경성인쇄회로기판부에 탑재된 반도체집적회로소자;

상기 기판의 마이크로폰 실장용 인쇄회로기판부에 각각 탑재되는 2개의 마이크로폰 소자;

PC(polycarbonate)나 TPE(thermo plastic elastomer)재질의 사출물로서, 일면에 반도체집적회로소자를 실장하기 위한 제1 실장공간이 형성되어 있고, 타면에 상기 마이크로폰 소자를 실장하기 위한 2개의 제2 실장공간이 형성되어 있으며, 상기 반도체집적회로소자가 상기 제1 실장공간에 삽입되고, 상기 연결부를 벤딩시켜 상기 마이크로폰 소자가 상기 제2 실장공간에 각각 삽입되어 있는 마이크 바디; 및

바닥면에 상기 마이크로폰 소자에 대응한 음향홀이 형성되어 있으며, 컬링에 의해 상기 기판과 상기 마이크 바디를 고정하는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 지향성 마이크로폰 조립체.
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제1항에 있어서, 상기 반도체집적회로소자는 디지털 신호처리기(DSP: Digital Signal Processor) 혹은 아날로그신호처리기(ASP:Analog Signal Processor)인 것을 특징으로 하는 가변 지향성 마이크로폰 조립체.
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