KR101130335B1

KR101130335B1 - 마이크로폰

Info

Publication number: KR101130335B1
Application number: KR1020100066414A
Authority: KR
Inventors: 이상호; 심용현; 허형용
Original assignee: 주식회사 비에스이
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-03-26
Also published as: CN102316402A; WO2012005434A3; CN202135313U; KR20120005768A; TW201208394A; WO2012005434A2

Abstract

본 발명은, 마이크로폰에 관한 것으로서, 외부 음공이 형성된 케이스; 상기 케이스의 내부에 결합되고, 상기 외부 음공과 연통되는 내부 음공이 형성된 제 1 인쇄회로기판; 상기 제 1 인쇄회로기판의 내측면에 실장되되, 상기 내부 음공이 형성된 위치에 실장된 멤스칩(MEMS Chip); 상기 케이스의 내부에 결합되되, 상기 제1인쇄회로기판과 이격되어 위치하도록 결합되고, 그 외측면에는 복수의 연결단자가 형성된 제 2 인쇄회로기판; 상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 복수의 도전성 연결부재; 및 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판이 상호 간격을 유지하며 지지될 수 있도록, 상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판의 사이에 구비된 이격지지부재를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명의 마이크로폰은 백챔버 공간을 충분히 확보할 수 있고, 조립이 용이하며, 필요에 따라 그 형상과 부피를 조절하는 것이 용이하다는 장점이 있다.

Description

마이크로폰{microphone}

본 발명은 마이크로폰에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판을 2개 구비하고, 두 개의 인쇄회로기판 사이에는 이격지지지부재를 구비하여, 음향특성이 향상되면서도 구조의 단순화가 가능한 마이크로폰에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 단말기나 오디오 등에 널리 사용되는 콘덴서 마이크로폰은 전압 바이어스 요소와, 음압(sound pressure)에 대응하여 변화하는 커패시터(C)를 형성하는 다이어프램/백플레이트 쌍, 그리고 출력신호를 버퍼링하기 위한 전계 효과 트랜지스터(JFET)로 이루어진다. 이러한 전통적인 방식의 콘덴서 마이크로폰은 하나의 케이스 안에 진동판과, 스페이서링, 절연링, 백플레이트, 통전링을 순차적으로 삽입한 후 마지막으로 회로부품이 실장된 인쇄회로기판을 넣고 케이스의 끝 부분을 인쇄회로기판측으로 구부려 하나의 조립체로 완성하였다.

한편, 최근 들어 마이크로폰에 미세장치의 집적화를 위해 사용되는 기술로서 마이크로머시닝을 이용한 반도체 가공기술이 적용되고 있다. 멤스(MEMS:Micro Electro Mechanical System)라고 불리는 이러한 기술은 반도체공정 특히 집적회로 기술을 응용한 마이크로머시닝 기술을 이용하여 ㎛단위의 초소형센서나 액츄에이터 및 전기기계적 구조물을 제작할 수 있다. 이러한 마이크로머시닝 기술을 이용하여 제작된 MEMS 칩 마이크로폰은 종래의 진동판과, 스페이서링, 절연링, 백플레이트, 통전링 등과 같은 전통적인 마이크로폰 부품들을 초정밀 미세 가공을 통하여 소형화, 고성능화, 다기능화, 집적화하여 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1에는 멤스(MEMS) 칩(120)을 이용한 종래의 실리콘 콘덴서 마이크로폰(100)의 하나의 예가 개략적인 단면도로서 도시되어 있다. 실리콘 콘덴서 마이크로폰(100)은, 인쇄회로기판(110)과, 인쇄회로기판(110)에 실장된 멤스칩(120)과 특수목적형 반도체(ASIC)칩이라고도 불리는 증폭기(130) 및 음공(140)이 형성된 케이스(150)로 구성되어 있다.

상기 멤스칩(120)은 실리콘 웨이퍼 위에 멤스 기술을 이용하여 백플레이트(121)를 형성한 후 스페이서(122)를 사이에 두고 진동막(123)이 형성된 구조로 되어 있다. 백플레이트(121)에는 음공(124)이 형성되어 있다.

도 1의 멤스 마이크로폰(100)은 음공(140)이 케이스 상부에 구비되어 있고, 멤스칩(120)은 하부의 단일의 인쇄회로기판에 실장되어 있어 있는 경우이다. 도시되지는 않았지만, 인쇄회로기판의 하측면에는 외부장치와의 전기적 결합을 위한 접속단자가 구비되어 있다.

이 경우, 외부의 소리는 케이스(150)에 형성된 음공(140)으로 유입되어, 진동막(123)을 진동시킨다. 이때 참조번호 126으로 지시된 멤스칩의 내부 공간이 백챔버(back chmber; 126) 공간이다. 백챔버 공간은 진동막을 기준으로 외부음향이 유입되는 측의 반대측 공간을 의미한다.

즉, 도 1에 예시된 마이크로폰(100)와 같이 멤스칩(120)이 기판(110)에 실장되어 있는 경우, 외부음향은 음공(140)을 통해 유입되어 멤스칩의 진동막(123)에 전달되게 되는데, 이때 전달되는 진동막의 반대편에 한정된 공간(126)이 백챔버 공간이 되는 것이다.

백챔버 공간이 충분히 확보되어야 마이크로폰의 전체 성능이 확보될 수 있지만, 이 경우에는 맵스칩(120)은 그 사이즈가 매우 작기 때문에 충분한 크기의 백챔버 공간을 확보하기 어렵다. 이로 인해 마이크로폰의 음질이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 이러한 문제점은, 하나의 기판에 멤스칩을 포함한 모든 부품을 실장하고, 케이스에 음공을 구비되는 구성의 한계에 기인한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 백챔버 공간을 충분히 확보하기 위해 인쇄회로기판을 2개 구비하고, 이들 2 개의 인쇄회로기판 사이에 이격지지부재의 구비하며, 멤스칩을 음향공에 근접한 인쇄회로기판에 실장함으로써, 조립이 용이하면서도 고사양의 음향특성을 구비하는 것이 가능한 마이크로폰을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 마이크로폰은, 외부 음공이 형성된 케이스; 상기 케이스의 내부에 결합되고, 상기 외부 음공과 연통되는 내부 음공이 형성된 제 1 인쇄회로기판; 상기 제 1 인쇄회로기판의 내측면에 실장되되, 상기 내부 음공이 형성된 위치에 실장된 멤스칩(MEMS Chip); 상기 케이스의 내부에 결합되되, 상기 제1인쇄회로기판과 이격되어 위치하도록 결합되고, 그 외측면에는 복수의 연결단자가 형성된 제 2 인쇄회로기판; 상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 복수의 도전성 연결부재; 및 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판이 상호 간격을 유지하며 지지될 수 있도록, 상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판의 사이에 구비된 이격지지부재를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 이격지지부재는, 상하로 관통된 내부공간 및 이러한 내부공간을 형성하는 테두리부를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

한편, 상기 이격지지부재에는, 상기 각 도전성 연결부재가 수용될 수 있는 수용부가 구비된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 이격지지부재는, 상하로 관통된 내부공간 및 이러한 내부공간을 형성하는 테두리부를 포함하여 이루어지고, 상기 수용부는 상기 테두리부의 모퉁이에 구비된 것이 바람직하다.

한편, 상기 도전성 연결부재는, 코일 형태의 도전성 스프링인 것이 바람직하다.

또한, 상기 도전성 연결부재는, 기둥형상인 것이 바람직하다.

한편, 상기 도전성 연결부재는, 탄성을 지닌 것이 바람직하다.

그리고, 상기 도전성 연결부재는, 그 외측면이 도전성질을 가진 물질로 도금이 된 것이 바람직하다.

한편, 상기 케이스의 일측면은 개방되고, 상기 외부 음공은 상기 케이스의 타측면에 형성되고, 상기 제 1 인쇄회로기판, 이격지지부재 및 제 2 인쇄회로기판은 상기 케이스 내부에 순차적으로 적층되고, 상기 타측면에서 일측을 향해 연장된 측면의 단부는, 내측방향으로 구부러져, 그 내부에 적층된 상기 제 1 인쇄회로기판, 이격지지부재 및 제 2 인쇄회로기판을 케이스 내부에 고정하고, 상기 도전성 연결부재는 탄성을 지니고, 탄성변형된 상태로 결합된 것이 바람직하다.

본 발명의 마이크로폰에 의하면, 2 개의 인쇄회로기판을 구비하고 이들 2 개의 인쇄회로기판 사이에 이격지지부재의 구비하여, 조립이 용이하면서도 고사양의 음향특성을 구비하는 것이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 두 개의 인쇄회로기판 사이에 이격지지부재에 의한 확보된 공간을 백챔버 공간으로 이용하는 것이 가능하여, 마이크로폰의 음향적 특성이 개선된다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 2개의 인쇄회로기판 사이에 이격지지부재를 구비하고 있기 때문에, 백챔버 공간의 조절이 용이하다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도전성 연결부재를 구비하는 경우, 2개의 인쇄회로기판 사이의 전기적 연결이 간편하게 이루어진다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은, 종래의 마이크로폰의 개략적 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 일실시예의 마이크로폰의 사시도,
도 3은 도 2의 마이크로폰의 분해 사시도,
도 4와 도 5는 각각 도 2의 마이크로폰을 아래에서 본 사시도와 분해 사시도,
도 6은 도 2의 마이크로폰의 개략적 단면도,

이하 본 발명에 따른 일실시예의 마이크로폰에 관하여, 도 2 내지 도 6을 참조하며 상세히 설명한다.

본 실시예의 마이크로폰(1)은, 음성, 음향, 소리 등과 같은 음파를 전기신호로 바꾸어 주는 장치로서, 케이스(10), 제 1 인쇄회로기판(20), 멤스칩(30), 제 2 인쇄회로기판(40), 도전성 연결부재(50) 및 이격지지부재(60)를 포함하여 구성된다. 마이크로폰(1)은, 휴대폰, PDA, 스마트폰 등과 같은 개인용 이동통신 단말기에 주로 사용된다.

상기 케이스(10)는, 마이크로폰(1)의 외부 형태를 이룬다. 그 내부에는 동작에 필요한 각종 부품이 장착된다. 케이스(10)의 일측면은 개방되어 있고, 타측면(11)에는 외부 음공(12)이 형성되어 있다. 외부음공(12)은 관통되어 있으므로, 외부의 음향이 케이스 내부로 유입된다.

본 실시예의 경우, 케이스(10)는 각 면이 직사각형으로 이루어진 육면체이다. 다만, 다른 실시예의 경우 케이스의 전체적인 형상은 다양하게 변형가능하다. 즉, 케이스는 원통 형상이 될 수도 있고, 수평방향의 단면이 타원형인 기둥 형상일 수도 있다.

케이스(10)는, 타측면(11)으로부터 아래로 연장형성된 4개의 측면(14)을 구비한다. 각 측면(14)의 하단부에는 커링부(16)를 구비한다. 커링부(16)는, 도 3와 도 5에 도시된 상태와 같이 측면과 동일한 평명 상에 존재하는 상태에서, 케이스 내부로 다른 부품들이 삽입된 후 도 4와 도 6에 도시된 형상과 같이, 꺽여 접히면서(커링되면서), 내부 부품들을 고정시킨다.

본 실시예의 경우, 케이스 측면 하단의 커링부(16)를 커링하는 것에 의해 내부부품의 고정 및 조립 마무리된다. 따라서, 내부부품간의 고정을 위한 별도의 접착제와 같은 고정수단이 필요 없다.

특히, 본 실시예의 경우, 도전성 연결부재(50)가 탄성을 지니고 있으며, 탄성변형된 상태에서 결합되어 있기 때문에, 제 1, 2 인쇄회로기판(20, 40) 사이의 전기적 연결 및 고정이 견고하다.

케이스(10)는 노이즈 차단특성이 우수한 니켈, 동, 알루미늄, 구리 등과 같은 도전재질 또는 이들의 합금으로 형성된다.

상기 제 1 인쇄회로기판(20)은, 케이스(10)의 타측면(11)의 내측에 결합된다. 제 1 인쇄회로기판(20)은, 도 2와 도 4의 방향을 기준으로, 그 하측면에 멤스칩(30) 및 증폭기(70)와 같은 전기 부품들이 실장된다. 제 1 인쇄회로기판(20)은 각종 전기 부품이 실장되므로 다이(DIE) 인쇄회로기판이라고도 불린다.

한편, 다른 실시예의 경우, 필요에 따라, 제 1 인쇄회로기판은 케이스의 타측면으로부터 이격되어 고정될 수도 있다. 이 경우, 제 1 인쇄회로기판과 케이스의 타측면 사이에는 간격을 유지할 수 있는 별도의 구성이 구비될 수도 있고, 혹은 케이스의 내벽에 돌출부를 구비할 수도 있다.

제 1 인쇄회로기판(20)에는 케이스(10)의 외부 음공(12)과 연통하는(연결되어 통하는) 내부 음공(22)이 관통 형성되어 있다.

본 실시예의 경우, 외부음공(12)과 내부 음공(22)은, 도 6에 도시된 바와 같이 상호 대면하지 않도록 구성되어 있다. 즉, 외부음공(12)과 내부음공(22) 상호 어긋나도록 위치한다. 따라서, 외부음공(12)을 통해 유입된 외부 음향은, 케이스(10)와 제 1 인쇄회로기판 사이에 형성된 음향경로(24)를 거친 후, 내부음공(22)을 통해 멤스칩(30)까지 전달된다. 다만, 다른 실시예의 경우 내부 음공과 외부 음공이 상호 대면하도록 구성될 수도 있다.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 경우, 제 1 인쇄회로기판(20)의 외측면에는 구리의 도금층(26)이 구비되어 있다. 도금층(26)의 가운데 부분이 부식에 의해 제거되어 음향경로(24)를 형성하도록 구성되어 있다.

한편, 다른 실시예의 경우, 음향경로의 길이, 방향, 형상 또는 높이는, 사용자의 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 또한 음향경로를 형성시키는 방식도, 본 실시예와 같이 구리층을 부식시켜 형성시키는 방식 이외에도, 절삭이나, 금형, 사출 등의 방식이 이용가능하다.

또한 음향경로는, 본 실시예와 같이 제 1 인쇄회로기판에 형성되는 것으로 한정되지 않으며, 외부음공와 내부음공을 연통하기만 하면, 케이스에 형성될 수도 있고, 양측에 모두 형성하여 상호 연합하여 구성되도록 할 수도 있다.

상기 멤스칩(30)은 제 1 인쇄회로기판의 내측면에 실장된다. 여기서 내측면이라 하면, 내부공간(62)을 향하는 면을 가리킨다. 멤스칩(30)은 내부 음공(22)에 대향하도록 실장된다, 대향하도록 실장된다의 의미는, 멤스칩(30)이 내부음공(22)을 통해 유입된 음향신호를 받을 수 있도록, 내부음공(22)이 형성된 부분을 포함하며 기판에 실장된다는 것을 의미한다.

멤스칩(30)은 전달받은 음향신호를 전기적 신호로 변환하는 역할을 수행한다. 멤스칩(30)은 위의 배경기술란에 설명한 바와 같이, 진동막, 스페이서, 백플레이트와 같은 구성을 포함하여 이루어져 있다. 한편,제 1 인쇄회로기판(20)의 내측면에는 멤스칩(30)과 함께 증폭기(70)가 실장되어 있다.

증폭기(70)는 멤스칩(30)에서 생선된 전기신호를 전송받아 증폭하는 역할을 수행한다. 증폭기(70)는 특수목적형 반도체(ASIC)칩이라고도 불린다. 한편, 다른 실시예의 경우, 증폭기(70)는 필요에 따라 제 2 인쇄회로기판(20)에 실장될 수도 있다.

상기 제 2 인쇄회로기판(40)은 케이스(10)의 개방된 일측면에 결합된다. 케이스(10)의 개방된 면에 결합되면서, 케이스(10)와 함께 내부공간(62)을 한정한다. 제 2 인쇄회로기판(40)은 제 1 인쇄회로기판(20)과 이격되어 위치한다.

제 2 인쇄회로기판(40)의 외측면에는 복수의 연결단자(42)가 구비되어 있다. 연결단자(42)는 본 실시예의 경우 모두 4개가 구비된다. 연결단자는 접속단자 혹은 패드(pad)라고도 불린다. 제 2 인쇄회로기판(40)을 패드 인쇄회로기판이라고도 한다. 연결단자(42)는 내부의 멤스칩(30) 및 증폭기(70)와 전기적으로 연결되어 있으며, 외부의 장치와 연결하는 역할을 하는 구성이다. 연결단자(42)의 개수는 필요에 따라 증감이 가능하고, 그 구비된 위치도 필요에 따라 변화가 가능하다.

한편, 제 1, 2 인쇄회로기판들은 딱딱한 일반적인 재질로 만들어질 수도 있고, 가요성의 재질로 만들어질 수도 있다.

상기 도전성 연결부재(50)는, 복수 개 구비되며, 제 1 인쇄회로기판(20)과 제 2 인쇄회로기판(40)를 전기적으로 연결하는 역할을 수행한다.

본 실시예의 경우, 도전성 연결부재(50)는 제1, 2 인쇄회로기판(20, 40)의 모서리에 하나씩 모두 4개가 구비된다. 각각의 도전성 연결부재(50)는 도전성 금속선을 코일 형태로 구부린 스프링이다. 스프링으로 되어 있기 때문에, 조립공차가 정밀하지 않더라도, 제1, 2 인쇄회로기판(20, 40) 간의 전기적 연결이 간편하면서도 신뢰성 있게 이루어지게 된다.

한편, 다른 실시예의 경우, 도전성 연결부재는 형상과 재질 등에 있어서, 도전 금속선을 구부려 만든 스프링형상 이외에도 제 1, 2 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하기만 하면 구체적인 구성은 다양하게 변형이 가능하다.

즉, 도전성 연결부재(50)는, 그 재질에 있어서, 전체가 반드시 금속일 필요는 없으며, 도전성 실리콘일 수도 있으며, 혹은 비도전성 물질로 외부형상을 이루되 그 외측면에 도금등의 방법에 의해 도전층을 구비할 수도 있다. 또한, 도전성 연결부재는 그 형상에 있어서도, 스프링이 아닌 단순한 원기둥 혹은 핀형상으로 될 수도 있다.

핀형상으로 도전성 연결부재가 구비되는 경우, 제 1, 2 인쇄회로기판 각각에는 이러한 도전성 연결부재의 양단부를 고정할 수 있는 홈부를 구비하여, 다른 구성의 도움 없이도, 도전성 연결부재가 직접 제1, 2인쇄회로기판에 고정되도록 할 수도 있다.

상기 이격지지부재(60)는, 제 1 인쇄회로기판(20)과 제 2 인쇄회로기판(40)의 사이에 구비되며, 제 1 인쇄회로기판(20)과 제 2 인쇄회로기판(40)이 상호 간격을 유지하며 지지한다.

도 3과 도 5를 참조하면, 이격지지부재(60)는 제 1 인쇄회로기판(20) 및 제 2 인쇄회로기판(40)의 형상에 대응되도록 사각형의 틀형상으로 되어 있다. 이격지지부재(60)는 가운데 부분이 비어 있어서, 제 1, 2 인쇄회로기판(20, 40)과 함께 내부공간(62)을 한정한다. 그리고, 내부공간(62)을 둘러쌓은 부분이 테두리부(64)이다. 이격지지부재(60)는 제 1,2 인쇄회로기판(20, 40)이 상호 이격된 거리 만큼의 두께를 가진다.

이격지지부재(60)에는, 복수의 도전성 연결부재(50)의 각각이 수용되어 지지될 수 있는 수용부(66)가 구비되어 있다. 수용부(66)는 측면의 일부분이 개방된 원통 형상으로 되어 있기 때문에, 스프링 형상의 도전성 연결부재(50)가 상하 방향으로 간편하게 결합된 후 수평방향으로는 이탈되지 않도록 한다.

수용부(66)는 모퉁이(혹은 모서리) 마다 하나씩 모두 4개가 구비된다. 수용부(66)에 스프링 형상의 도전성 연결부재(50)를 끼운 후, 케이스에 다른 부품들과 함께 삽입한 후 커링부(16)를 커링하게 되면, 간편하게 마이크로폰(1)의 조립이 완성된다. 한편, 다른 실시예의 경우, 수용부는 이격지지부재의 모퉁이가 아니고 다른 부분, 예컨대 가운데 부분에 위치하도록 형성될 수도 있고, 외주부를 따라 모서리가 아닌 중간 부분에 형성될 수도 있고, 일부는 모퉁이에 나머지 일부는 가운데 부분에 형성될 수도 있다.

한편, 본 실시예의 경우, 이격지지부재(60)는, 전체적으로 사각형으로 되어 있지만, 다른 실시예의 경우 다양하게 변형가능하다. 즉, 전체적으로 원형, 사각 이외의 다각형, 타원형 등의 형태가 될 수도 있다.

한편, 본 실시예의 경우, 내부공간(62)은 백챔버 공간이 된다. 즉, 백챔버는 멤스칩(30)의 진동막 구성을 기준으로 외부음향이 전달되는 쪽의 반대쪽의 공간을 의미하므로, 본 실시예와 같이, 멤스칩(30)이 내부 음공(22)에 대향되도록 실장되는 경우, 내부공간이 멤스칩(30)에 구비된 진동막을 기준으로 외부음향이 전달되는 쪽의 반대편에 위치하게 되어 백챔버가 되는 것이다.

따라서, 이격지지부재(60)의 두께와 테두리부(64)의 부피를 조절하게 되면 백챔버 공간의 크기와 형상을 조절할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 구비한 본 발명의 일실시예의 마이크로폰(1)의 작용과 효과를 설명한다.

본 실시예의 마이크로폰(1)은, 상호 이격되어 배치된 제 1 인쇄회로기판(20)과 제 2 인쇄회로기판(40)의 사이에 이격지지부재(60)을 구비하고 있고, 여기에 멤스칩(30)을 제 1 인쇄회로기판(20)의 내부음공(22)에 대향하도록 구비하고 있기 때문에, 제 1, 2 인쇄회로기판(20, 40) 사이에 형성된 내부공간을 백챔버 공간으로 이용할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 백챔버 공간이 충분히 확보되는 것이 가능하여 결국 마이크로폰의 음향 특성이 개선된다는 장점이 있다.

또한, 이격지지부재(60)의 두께 및 형상을 조절하여, 백챔버 공간의 크기와 형상을 용이하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 이격지지부재(60)로 인해, 제 1, 2 인쇄회로기판(20, 40)들이 상호 이격된 상태로 안정되게 고정될 수 있다는 장점이 있다. 그리고, 이격지지부재(60)가 수용부(66)를 구비하는 경우, 도전성 연결부재(50)의 조립이 간편하고 견고하게 이루진다는 장점이 있다.

한편, 도 1에 예시된 종래 마이크로폰(100)에 사용되는 멤스칩(120)은, 음공이 케이스에 형성되고 기판에 실장되는 타입이기 때문에, 그 내부에 백챔버 공간을 구비하여야 하는 구성이다. 이러한 멤스칩(120)은, 기판에 음공이 형성되고 그 음공에 실장되는 구성을 가진 마이크로폰(미도시)에 사용되는 멤스칩과는 다른 구성으로 되어 있다. 즉, 마이크로폰의 음공이 어디에 형성되었는지에 따라 사용되는 멤스칩의 구조가 달라야 했다.

하지만, 본 실시예의 경우에는 두 개의 분리된 기판을 사용하고 그 사이에 이격지지부재를 구비하여 케이스에 형성된 외부음공에 근접하여 멤스칩을 구비하기 때문에 백챔버 공간을 충분히 확보하는 것이 가능하여, 기판에 음공이 형성된 타입의 마이크로폰에 사용되는 멤스칩과 동일한 구성의 제품을 사용할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 본 실시예의 경우, 케이스(10)에 형성된 외부음공(12)과 제 1 인쇄회로기판(20)에 형성된 내부음공(22)이 상호 대면하지 않고 어긋나도록 구성되어 있으며 이들은 음향 경로(24)를 통해 연통되어 있기 때문에, 음향 경로(24)를 다양화하는 것이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 외부음공(12)와 내부음공(22)이 서로 대면하고 있지 않고, 어긋나 위치하고 있기 때문에, 내부의 멤스칩이나 증폭기와 같은 전자 부품이, 외부의 각종 빛, 예컨대 가시광성, 자외선, 적외선 등과 같은 각종 빛에 직접적으로 노출되는 것이 방지될 수 있다는 장점이 있다.

이러한 장점은 테스트를 통해서도 확인할 수 있었다. 즉, 종래 마이크로폰(100)과 본 실시예의 마이크로폰(1)의 빛 민감도(light sensitivity)를 50Hz의 조건에서 테스트 한 결과, 종래의 경우 -44.9 dB, 본 실시예의 경우 -63.6 dB의 값을 얻을 수 있었다.

또한, 인쇄회로기판을 물리적으로 분리하여 두 개로 쓰고 있기 때문에, 각각을 복수층이 적층결합된 구성이 아닌, 단층으로 된 것을 쓰는 것이 가능하다. 따라서, 인쇄회로기판의 제작이 간편하고 종래에 비해 비용이 절감된다는 장점이 있다.

한편, 도 7과 도 8에는 본 실시예의 마이크로폰(1)과 도 1에 예시된 것과 같은 종래의 마이크로폰(100)의 음향특성을 실험한 결과 데이터가 제시되어 있다. 각 그래표에서 우측의 고음역대를 보면, 본 실시예의 마이크로폰(1)이, 종래에 비하여, 백챔버 공간의 충분한 확보됨으로 인해, 음향특성이 현저히 개선되었다는 것을 알 수 있다.

한편, 본 실시예의 마이크로폰(1)의 경우 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판 사이에 이격지지부재를 구비하는 것으로 예를 들었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이격지지부재를 구비하지 않더라도, 도전성 연결부재 만을 이용하여, 제 1, 2 인쇄회로기판 들이 상호이격된 상태로 유지되도록 구성될 수도 있다.

또한, 본 실시예의 마이크로폰(10)의 경우, 외부 음공과 내부 음공이 상호 대면하지 않는 것으로 예를 들었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 외부 음공과 내부 음공이 상호 대면하도록 구성될 수도 있으며, 다만 이러한 구성의 실시예는, 두 음공이 상호 대면하지 않음으로 인해 얻을 수 있는 효과를 제외하고, 상술한 나머지 효과는 모두 얻을 수 있다.

1 ... 마이크로폰 10 ... 케이스
12 ... 외부음공 20 ... 제 1 인쇄회로기판
22 ... 내부음공 24 ,.. 음향 경로
30 ... 멤스칩 40 ... 제 2 인쇄회로기판
42 ... 연결단자 50 ... 도전성 연결부재
60 ... 이격지지부재 70 ... 증폭기

Claims

외부 음공이 형성된 케이스;
상기 케이스의 내부에 결합되고, 상기 외부 음공과 연통되는 내부 음공이 형성된 제 1 인쇄회로기판;
상기 제 1 인쇄회로기판의 내측면에 실장되되, 상기 내부 음공이 형성된 위치에 실장된 멤스칩(MEMS Chip);
상기 케이스의 내부에 결합되되, 상기 제1인쇄회로기판과 이격되어 위치하도록 결합되고, 그 외측면에는 복수의 연결단자가 형성된 제 2 인쇄회로기판;
상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 복수의 도전성 연결부재; 및
제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판이 상호 간격을 유지하며 지지될 수 있도록, 상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판의 사이에 구비된 이격지지부재를 포함하여 형성되고,
상기 이격지지부재에는, 상기 각 도전성 연결부재가 수용될 수 있는 수용부가 구비된 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
제1항에 있어서,
상기 이격지지부재는, 상하로 관통된 내부공간 및 이러한 내부공간을 형성하는 테두리부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
삭제
제1항에 있어서,
상기 이격지지부재는, 상하로 관통된 내부공간 및 이러한 내부공간을 형성하는 테두리부를 포함하여 이루어지고,
상기 수용부는 상기 테두리부의 모퉁이에 구비된 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
제1항에 있어서,
상기 도전성 연결부재는, 코일 형태의 도전성 스프링인 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
제1항에 있어서,
상기 도전성 연결부재는, 기둥형상인 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
제1항에 있어서,
상기 도전성 연결부재는, 탄성을 지닌 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
제1항에 있어서,
상기 도전성 연결부재는, 그 외측면이 도전성질을 가진 물질로 도금이 된 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
제1항에 있어서,
상기 케이스의 일측면은 개방되고,
상기 외부 음공은 상기 케이스의 타측면에 형성되고,
상기 제 1 인쇄회로기판, 이격지지부재 및 제 2 인쇄회로기판은 상기 케이스 내부에 순차적으로 적층되고,
상기 타측면에서 일측을 향해 연장된 측면의 단부는, 내측방향으로 구부러져, 그 내부에 적층된 상기 제 1 인쇄회로기판, 이격지지부재 및 제 2 인쇄회로기판을 케이스 내부에 고정하고,
상기 도전성 연결부재는 탄성을 지니고, 탄성변형된 상태로 결합된 것을 특징으로 하는 마이크로폰.