KR101219264B1 - 실장기판 및 그것에 탑재되는 마이크로폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 사용하는 땜납량을 삭감하고, 마이크로폰 내부에의 열에 의한 악영향을 경감하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단에 있어서, 마이크로폰의 중앙단자(20)에 대응해서 형성되는 중앙 패턴(24)과, 상기 마이크로폰의 주위단자(21)에 대응해서 형성되고 상기 중앙 패턴(24)을 에워싸서 복수 배치된 바깥쪽 패턴(25)과, 상기 중앙 패턴(24) 위 및 바깥쪽 패턴(25) 위 각각의 레지스트막 비형성부분(27)을 에워싸서 피착(被着)된 레지스트막(26)과, 이 레지스트막(26)에 에워싸인 상기 레지스트막 비형성부분(27) 위에 배치된 땜납부재(28)를 가지는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

실장기판 및 그것에 탑재되는 마이크로폰{PRINTED CIRCUIT BOARD AND MICROPHONE MOUNTED ON THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시형태를 도시하는 단면도;

도 2는 마이크로폰의 회로기판 및 그 바깥쪽의 단자를 주로 도시하는 도면;

도 3은 실장기판 위의 도전패턴을 도시하는 도면;

도 4는 도 3의 구성에 레지스트막을 피착한 도면;

도 5는 도 4의 구성에 땜납부재를 피착한 도면;

도 6은 실장기판 위의 도전패턴의 다른 예를 도시하는 평면도;

도 7은 종래의 마이크로폰의 단면도;

도 8은 종래의 실장기판의 평면도;

도 9는 중앙단자 및 주위단자의 형성공정도.

본 발명은, 마이크로폰을 실장기판에 탑재할 때에, 사용하는 땜납량을 삭감하고, 마이크로폰의 실장기판에의 직접접촉면적을 삭감한 구조를 가지는 실장기판 및 마이크로폰에 관한 것이다.

도 7은, 특허문헌 1에 표시하는 마이크로폰의 1종래예를 도시한다. 이 마이크로폰은, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰이며, 캡슐(1) 내의 음공(音孔)(2)쪽으로부터 진동판(4)이 뻗어진 진동판링(3), 스페이서(5), 배극(背極)(6), 홀더(7), 게이트링(8), 및 전기회로(9)가 내부에 탑재된 회로기판(10)이 순서로 적층되고, 캡슐(1)의 단부가 회로기판(10)에 코킹되어서 각 내장부품이 캡슐(1) 내에 수납ㆍ고정되는 구조를 가진다. 회로기판(10)의 외부에 형성된 도체패턴(도 7 도시 생략)에는, 출력단자로 되는 땜납범프전극(11) 및 접지단자로 되는 땜납범프전극(12) 각각이 형성된다.

한편, 도 8에 표시하는 바와 같이 마이크로폰이 탑재되는 실장기판(13)에는, 마이크로폰의 땜납범프전극(11)에 대응하는 원형의 땜납패턴(14), 땜납범프전극(12)에 대응하는 링형상의 땜납패턴(15)이 피착되어 있다.

실장기판(13)에 마이크로폰을 탑재할 때에는, 실장기판(13)의 땜납패턴(14, 15) 위에 땜납범프전극(11, 12)을 배치하고, 리플로우 조(槽)를 통과시킴으로써 땜납을 용융시켜서 땜납패턴(14, 15)과 땜납범프전극(11, 12)을 접속함으로서, 마이크로폰이 실장기판(13)에 탑재되고 전기적으로 접속되게 된다.

여기서, 마이크로폰에서의 땜납범프전극(11, 12)은, 도 9에 도시하는 순서로 형성된다. 즉, 마이크로폰의 회로기판(1O)의 외부에 피착된 도체패턴(1Oa)은, 도 9(a)에 표시하는 바와 같이 출력단자에 해당하는 원형의 것과 접지단자에 해당하는 링형상의 것이 있으며, 이 도체패턴(10a) 위에 도 9(b)에 표시하는 바와 같이 땜납범프전극(11, 12)이 형성되는 부분을 제외하고 레지스트막(10b)이 피착되며, 이 레 지스트막(10b)의 제거부분에 도 9(c)에 표시하는 바와 같이 땜납범프전극(11, 12)이 코킹부분보다도 돌출해서 융기되어 형성된다.

[특허문헌 1]

일본국 특개2003-153392

상기 종래예의 구성에 있어서는, 실장기판(13) 위에 마이크로폰을 탑재하는 데에 있어서, 리플로우 조에 의한 납땜접속을 실시하는 것이지만, 이 납땜접속에 앞서서, 마이크로폰쪽의 코킹부분보다도 돌출한 땜납범프전극(11, 12)의 형성, 및 실장기판(13)쪽의 땜납패턴(14, 15)의 형성이 필요하게 된다. 이런 경우, 이들 땜납부분을 도포하는 면적이 커지며, 혹은 땜납부분을 융기하기 위한 양도 커지고, 결과적으로 납땜접속을 위하여 사용하는 땜납량이 증대되고 있었다고 하는 문제가 있다.

또, 납땜접속 하는 데에 있어서, 리플로우 조의 통과 시는, 땜납범프전극(11, 12) 및 땜납패턴(14, 15)의 용융에 의해 상당수 부분에 땜납이 골고루 퍼져, 땜납패턴(14, 15)의 전체영역이 회로기판(10)의 외부의 땜납범프전극(11, 12)이나 레지스트막(10b)과 접촉한다. 이런 경우, 회로기판(10)의 상당수 부분이 용융 땜납과 밀착함으로써, 회로기판(10)을 통해서 마이크로폰 내부로 열이 전도된다. 이런 경우, 마이크로폰에 열에 의한 스트레스가 생기며 예를 들면 일렉트릿의 감도저하 등이 발생한다고 하는 악영향이 발생한다.

본 발명은, 상술한 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로, 사용하는 땜납량 을 삭감하고, 마이크로폰 내부에의 열에 의한 악영향을 경감하도록 한 실장기판 및 이것에 탑재되는 마이크로폰의 제공을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하는 본 발명의 실장기판은, 캡슐 내에 배치된 회로기판의 내부에 내장부품이 수납되어서 외부에 중앙단자 및 그 바깥둘레의 주위단자가 형성된 마이크로폰을 표면실장기술에 의해 실장하는 실장기판에 있어서, 마이크로폰의 중앙단자에 대응해서 형성되는 중앙 패턴과, 상기 마이크로폰의 주위단자에 대응하여 상기 중앙 패턴을 에워싸서 복수 개 형성된 바깥쪽 패턴과, 이 바깥쪽 패턴을 접속하는 접속패턴과, 상기 중앙 패턴 위 및 바깥쪽 패턴 위에 각각 형성된 땜납부재와, 이 땜납부재와 땜납부재가 형성되어 있지 않은 부분의 일부인 레지스트막 비형성부분을 제외하고 피착된 레지스트막을 가지는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 마이크로폰은, 회로기판의 바깥쪽에 형성되는 중앙단자 및 주위단자는, 캡슐 단부에서의 코킹부분보다도 돌출해서 형성되고, 상기 주위단자는 링형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

<발명의 실시의 형태>

여기서, 도 1 내지 도 6을 참조해서 본 발명의 실시형태를 설명한다. 또한, 도 7과 동일한 부분에는 동일부호를 붙이고, 필요가 없으면 그 설명을 생략한다.

〔실시형태〕

도 1은, 실장기판(13) 위에 마이크로폰을 탑재했을 경우의 단면도를 도시한다. 이 도 1에 있어서, 캡슐(1)의 내부에 수납되어 캡슐(1)의 단부에서 코킹되어서 내장부품과 함께 고정된 회로기판(10)에는, 그 외부(하부)에 일반적으로 출력단자로 되는 중앙단자(20)(도 1 도시 생략) 및 일반적으로 접지단자로 되는 주위단자(21)가 형성된다. 이 회로기판(10), 중앙단자(20), 및 주위단자(21)는, 도 2에 도시하는 구조를 가지고, 도 1의 주위단자(21) 및 회로기판(10)은, 도 2(a)에 도시하는 절단선 A-A에서의 단면을 도시하고 있다. 도 2(a)에 있어서, 회로기판(10)의 외부(하부)에는, 원형의 출력단자인 중앙단자(20)가 형성되고, 이 중앙단자(20)의 주위에는 접지단자인 링형상의 주위단자(21)가 형성되어 있다. 이 중앙단자(20) 및 주위단자(21)는, 캡슐(1)의 단부의 코킹부분보다도 돌출해서 높아지고 있으며, 예를 들면 코킹부분의 높이를 O.1㎜로 했을 경우, 그 이상의 높이 예를 들면 O.3㎜와 같이 돌출해서 형성된다. 이 중앙단자(20) 및 주위단자(21)는, 도 2(b) 및 이 도 2(b)의 B-B선 단면을 도시하는 도 2(c)에도 표시하는 바와 같이 회로기판(10) 위에 형성된 도체패턴(10a) 위에 중첩해서 피착 형성된다. 이런 경우, 중앙단자(20) 및 주위단자(21)는, 예를 들면 동박에 산화방지막인 니켈이나 금을 피복한 구조를 들 수 있으며, 예를 들면 도체패턴(1Oa)의 도금조건을 바꿈으로써 도체패턴(1Oa)과 동시에 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 이 도체패턴(1Oa)을 형성하는 데에 있어서, 회로기판(10)에 피착한 동박을 삭제함으로써 형성하는 방법도 있다.

도 1의 경우, 마이크로폰의 회로기판(10)의 외부(하부)에 형성된 중앙단자(20)(도 1에서는 도시 생략) 및 주위단자(21)에 대응해서, 마이크로폰이 탑재되는 실장기판(13)에는 땜납패턴(22)(도 1에서는 도시 생략), (23)이 형성되어 있다. 이 실장기판(13) 위의 땜납패턴(22, 23)은, 도 3~도 5에 도시하는 공정에 의해 형성된다. 이 도 3~도 5(a)(b) 중 평면을 도시하는 상부 도면의 C-C절단면이 하부 도면이며, 도 5(b)에 도시하는 도 5(a)의 C-C절단면은 도 1에도 도시한다. 또한, 마이크로폰의 중앙단자(20) 및 주위단자(21)에 대한 중앙 패턴(24)이나 바깥쪽 패턴(25)의 형상은, 중앙단자(20)와 중앙 패턴(24)을 위치결정함으로서, 마이크로폰을 자유롭게 회동해서 위치결정할 수 있어 마이크로폰의 방향성의 제약을 없앨 수 있다.

도 3에서는, 실장기판(13) 위에 도체패턴이 피착되고, 이 도체패턴은, 마이크로폰의 중앙단자(20)에 대응하도록 형성된 인출 패턴(24a)을 구비한 중앙 패턴(24), 및 이 중앙 패턴(24)을 에워싸도록 마이크로폰의 주위단자(21)에 대응해서 형성되고 접속 패턴(25a)으로 서로 연결되는 복수 개(도면에서는 5개)의 바깥쪽 패턴(25)이다. 또한 이런 경우, 접속 패턴(25a)이나 인출 패턴(24a)은, 스루홀을 형성해서 실장기판(13)의 내부나 뒤쪽에서 접속하고, 실장기판(13)의 표면에 나타나지 않도록 할 수도 있다. 예를 들면, 도 3에서 인출 패턴(24a)은 형성하지 않고, 중앙 패턴(24)으로부터 스루홀을 형성해서 실장기판(13)의 이면에 접속하도록 해도 된다. 이런 경우, 인출 패턴(24a)에 해당하는 부분은, 가상선으로 표시하는 바와 같이 접속 패턴(25a)을 형성할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 도 5(c)는, 바깥쪽 패턴(25)에 대해서 스루홀을 형성했을 경우를 도시한다.

다음에, 도 4에 표시하는 바와 같이 실장기판(13)을 덮도록 레지스트막(26)이 피착된다. 이런 경우, 마이크로폰의 중앙단자(20)에 대응해서 형성되는 중앙 패턴(24) 위 및 마이크로폰의 주위단자(21)에 대응해서 형성되는 바깥쪽 패턴(25) 위 는, 각각 레지스트막(26)이 피착되지 않는 비형성부분(27)이며, 이 부분을 에워싸서 레지스트막(26)이 피착되게 된다. 또한, 복수 개의 바깥쪽 패턴(25)의 사이의 경우 접속 패턴(25a)을 벗어난 위치에는, 중앙 패턴(24)을 에워싸는 바깥쪽 패턴(25)의 안쪽 부분으로부터 이 바깥쪽 패턴(25)의 바깥쪽 부분에 걸쳐서 레지스트막 비형성부분(27)이 형성되어 있다. 즉, 이 바깥쪽 패턴(25)의 사이의 레지스트막 비형성부분(27)은, 도체패턴이나 레지스트막이 존재하지 않는 홈으로 되어 있다.

이 후, 도 5에 표시하는 바와 같이 중앙 패턴(24) 위 및 바깥쪽 패턴(25) 위의 레지스트막 비형성부분(27)에 땜납부재(28)를 피착해서 땜납패턴(22, 23)이 형성된다.

이와 같이 해서 도 5(b)인 C-C선 단면을 도시하는 도 1과 같이, 실장기판(13)에 마이크로폰을 탑재하는 데에 있어서, 마이크로폰의 회로기판(10)으로부터 돌출하는 중앙단자(20) 및 주위단자(21)를 실장기판(13)의 중앙 패턴(24)의 땜납부재(28)인 땜납패턴(22) 위 및 바깥쪽 패턴(25)의 땜납부재(28)인 땜납패턴(23) 위에 각각 배치하고, 리플로우 조에서의 땜납의 용융에 의해 중앙단자(20) 및 주위단자(21)를 땜납부재(28)로 중앙 패턴(24) 및 바깥쪽 패턴(25)에 접속하는 것이다.

이런 경우, 땜납부재(28)는 레지스트막(26)에 의해 에워싸인 중앙 패턴(24) 및 바깥쪽 패턴(25) 위에만 배치되기 때문에, 땜납의 사용은 필요하게 되는 전기적 접속 부분에만 한정된다. 또, 바깥쪽 패턴(25) 사이의 레지스트막 비형성부분(27)에서 실장기판(13)과 회로기판(10)이 이간하게 되므로, 회로기판(10)에의 열전도가 경감된다. 또, 이 열전도의 경감은, 땜납부재(28)의 면적의 감소에 의해서도 도모 된다. 또한, 도 5에 도시하는 바깥쪽 패턴(25) 사이의 레지스트막 비형성부분(27)의 형성에 의해 리플로우 공정에서의 가스방출홈이 형성되게도 된다.

리플로우 조에서의 납땜 시에 마이크로폰에의 열전도를 감소시키기 위해서 바깥쪽 패턴(25) 사이의 레지스트막 비형성부분(27)을 형성했던 것이지만, 이 열전도의 감소를 위해서는, 도 6에 표시하는 바와 같이 중앙 패턴(24)의 주위에서 레지스트막 비형성부분(27)의 안쪽을 연결하도록 또한 레지스트막 비형성부분(29)을 형성해도 되고, 나아가서는 바깥쪽 패턴(25)의 바깥쪽 주위에 레지스트막 비형성부분을 형성해도 된다.

또, 실장기판(13) 위의 도체패턴이 형성된 부분에 있어서 레지스트막(26)을 피착시키지 않는 구조이더라도 회로기판(10)의 접촉을 방지할 수 있으므로, 열전도의 경감에 기여한다. 이렇게 해서 보면, 도 5에 도시하는 중앙 패턴(24) 및 바깥쪽 패턴(25) 위의 땜납부재(28)를 에워싸도록 레지스트막(26)을 형성할 필요가 있지만, 그 이외의 마이크로폰의 회로기판(10)과 중첩되는 부분은 지금까지 설명한 레지스트막 비형성부분(27, 29)을 포함해서 레지스트막(26)을 제거하는 것이 열전도 경감을 위해서는 바람직하다. 이런 경우, 도체패턴을 노출시키지 않기 때문에 이 도체패턴 부분에만 중첩되도록 레지스트막을 피착해도 된다. 따라서, 레지스트막은, 땜납패턴의 땜납부재를 에워싸고 그 이외는 도 4, 도 5의 레지스트막 비형성부분(27)을 제외하고 덮도록 형성하는 경우, 땜납패턴의 땜납부재를 에워싸고 그 이외는 접속 패턴을 포함하는 도체패턴만을 덮도록 형성하는 경우, 혹은 땜납패턴의 땜납부재를 에워싸고 그 이외는 접속 패턴을 횡단하게 되는 레지스트막 비형성부분 을 제외하고 덮도록 형성하는 경우 등을 들 수 있다.

본 발명에 의하면, 실장기판 위에 형성된 중앙 패턴 위 및 바깥쪽 패턴 위에서 이루어지는 레지스트막 비형성부분에만 땜납부재가 피착되게 되므로, 종래와 같이 회로기판의 상당수 부분에 고루 미치는 양의 땜납을 사용하는 일없이, 사용하는 땜납량을 삭감할 수 있다.

Claims (5)

1. 캡슐 내에 배치된 회로기판의 내부에 내장부품이 수납되어서 외부에 중앙단자 및 그 바깥둘레의 주위단자가 형성된 마이크로폰을 표면실장기술에 의해 실장하는 실장기판에 있어서,

   마이크로폰의 중앙단자에 대응해서 형성되는 중앙 패턴과, 상기 마이크로폰의 주위단자에 대응하여 상기 중앙 패턴을 에워싸서 복수 개 형성된 바깥쪽 패턴과, 이 바깥쪽 패턴을 접속하는 접속 패턴과, 상기 중앙 패턴 위 및 바깥쪽 패턴 위에 각각 형성된 땜납부재와, 이 땜납부재와 땜납부재가 형성되어 있지 않은 부분의 일부인 레지스트막 비형성부분을 제외하고 피착(被着)된 레지스트막을 가지는 것을 특징으로 하는 실장기판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 복수 배치된 바깥쪽 패턴 중의 적어도 한 개소의 바깥쪽 패턴 사이에 레지스트막 비형성부분을 형성하고, 이 바깥쪽 패턴 사이의 상기 레지스트막 비형성부분은, 상기 중앙 패턴을 에워싸는 바깥쪽 패턴의 안쪽 부분에서 바깥쪽 부분에 걸쳐서 형성되는 것을 특징으로 하는 실장기판.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 중앙 패턴과 이 중앙 패턴을 에워싸는 바깥쪽 패턴과의 사이에, 상기 중앙 패턴을 둘러싸도록 레지스트막 비형성부분을 형성한 것을 특징으로 하는 실장기판.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 레지스트막 비형성부분은, 상기 접속 패턴 위 또는 상기 중앙 패턴 혹은 바깥쪽 패턴의 인출 패턴 위에 형성한 것을 특징으로 하는 실장기판.
5. 상기 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 실장기판에 탑재되는 마이크로폰에 있어서,

   회로기판의 바깥쪽에 형성되는 중앙단자 및 주위단자는, 캡슐 단부에서의 코킹부분보다도 돌출해서 형성되고, 상기 주위단자는 링형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로폰.

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