KR101357252B1 - 소형 마이크로폰용 탄성 중합체의 차폐체 - Google Patents

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크리스토퍼 윌크
비아르케 필 보우비에르그
타피오 유하니 리우스보라
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에프코스 피티이 엘티디
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Abstract

본 발명은 사운드 인렛과 사운드 아웃렛을 구비한 음향 채널, 및 소형 마이크로폰을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 형성되거나, 또는 선택적으로 소형 마이크로폰의 외측 윤곽을 따르도록 배열된 중공부를 포함하는 탄성 차폐체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 사운드 인렛을 구비한 소형 마이크로폰, 및 사운드 인렛과 사운드 아웃렛을 구비한 음향 채널을 포함하고 음향 채널의 사운드 아웃렛이 소형 마이크로폰의 사운드 인렛과 정렬되도록 하는 방식으로 소형 마이크로폰의 적어도 일부를 수용하는 중공부를 또한 포함하는 탄성 차폐체를 포함하는 소형 마이크로폰 조립체에 관한 것이다.
휴대용 통신 기기, 마이크로폰, 탄성 차폐체, 음향 채널, 사운드 인렛, 사운드 아웃렛

Description

소형 마이크로폰용 탄성 중합체의 차폐체{AN ELASTOMERIC SHIELD FOR MINIATURE MICROPHONES}
도 1은 표면 실장식으로 구성된 소형 마이크로폰을 도시한 도면.
도 2는 탄성 차폐체가 부착된 소형 마이크로폰을 도시한 도면.
도 3은 음향 채널에 위치한 니켈 메쉬를 포함하는 탄성 차폐체에 배열된 소형 마이크로폰을 도시한 도면.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1: (마이크로폰의) 하부 부분 2: (마이크로폰의) 상부 부분
3: 접촉 패드 4: 개구부
5: 하우징 6: 인쇄 회로 기판(PCB)
7: (탄성 차폐체의) 상부 부분 8: (탄성 차폐체의) 하부 부분
9: 음향 채널 11: 사운드 인렛
13, 18, 19: 메쉬 16, 17: 탄성 차폐체
본 발명은 휴대용 통신 기기 하우징의 내부 부피부와 음향 채널 간을 음향적으로 밀봉(seal)하도록 구성된 탄성 마이크로폰 차폐체(shield)에 관한 것이다. 밀봉된 음향 채널은 휴대용 통신 기기 하우징의 사운드 인렛(sound inlet)으로부터, 예들 들어 휴대용 통신 기기 하우징의 내부 부피부 내의 적합한 캐리어(carrier)에 배열된 소형 마이크로폰의 사운드 인렛까지 음향 신호를 전송하기 위하여 배열된다.
선행 기술의 시스템에서 마이크로폰의 사운드 인렛과 예를 들어 휴대 전화기의 하우징 간의 음향 밀봉은 마이크로폰의 대체로 평평한 외측 표면 부분과 하우징의 대체로 평평한 내측 표면 부분 사이에 위치된 오링(o-ring) 또는 개스킷(gasket)에 의하여 이루어진다. 효율적인 음향 밀봉을 제공하기 위하여 소형 마이크로폰은 스프링 부재와 같은 한 조의 탄성 부재들에 의하여 하우징을 향해서 기계적으로 편향된다. 이에 따라 마이크로폰 케이싱, 개스킷(또는 오링) 및 하우징이 지속적으로 서로 접촉됨으로써, 효율적인 음향 밀봉이 이루어지게 된다.
명백히, 상기 선행 기술 장치는 상당한 공간을 소비하는 장치이다. 또한, 표면 실장 호환성 미세 가공 실리콘 마이크로폰(surface mount compatible micro-machined silicon microphone)의 최근의 발달로 인해서, 상기 선행 기술의 조립체와 실장 기술은 대부분 자동화된 조립 기술에 기초하는 휴대용 통신 기기의 제조 공정에서 적절하지 못하며 시간 소비적이다.
따라서 표면 실장 호환성 소형 마이크로폰(surface mount compatible miniature microphone)의 사용에 적합한 자동화된 조립 기법이 필요하다. 또한, 이 기법은 275 ℃ 부근의 온도에서의 리플로우 솔더링(reflow soldering) 공정에 적합하여야 한다.
상기의 목적은, 제1 태양에서,
- 사운드 인렛(sound inlet)과 사운드 아웃렛(sound outlet)을 구비하고 있는 음향 채널, 및
- 부속되는 소형 마이크로폰 케이싱을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되며, 상기 음향 채널의 사운드 아웃렛이 상기 부속되는 마이크로폰 케이싱의 사운드 인렛과 정렬될 수 있도록 된 중공부를 포함하는 탄성 마이크로폰 차폐체를 제공함으로써 달성된다.
제2 태양에서, 본 발명은
- 사운드 인렛과 사운드 아웃렛을 구비하고 있는 음향 채널, 및
- 부속되는 소형 마이크로폰의 케이싱의 적어도 일부와 꼭 맞도록 형성된 내측 표면을 구비하며, 음향 채널의 사운드 아웃렛이 상기 부속되는 소형 마이크로폰의 사운드 인렛과 정렬될 수 있도록 된 중공부를 포함하는 탄성 마이크로폰 차폐체에 관한 것이다.
탄성 차폐체는 적절한 탄성과 탄력성의 특성을 가지도록 고무와 같은 물질로 제작될 수 있다. 음향 채널은 원칙적으로 어떠한 형상이라도 취할 수 있으나 대부분의 경우에 음향 채널은 탄성 차폐체의 상부 부분을 가로지르는 관통식 선형 개구부(through-going linear opening)에 의해서 구성될 수 있다. 여기에서 상기 상부 부분은 예를 들어 휴대 전화기 하우징의 내측 표면과 소형 마이크로폰 사이에 배열된 탄성 차폐체의 그 부분으로 이해된다. 탄성 차폐체는 압축 성형, 사출 성형 또는 유사한 기술들에 의해서 제조될 수 있다.
EMI 및 ESD 보호를 제공하기 위하여, 탄성 차폐체는 탄소 화합물과 같은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 이 도전성 물질은 전체 탄성 차폐체에 균질하게 분포될 수 있다. 선택적으로, 도전성 물질은 탄성 차폐체의 특정 부분 또는 부분들이 탄성 차폐체의 다른 부분들에 비하여 고농도의 도전성 물질을 포함하는 방식으로 분포될 수 있다.
탄성 차폐체는 특정 음향적 특성을 제공하도록 음향 채널 내에 배열된 메쉬(mesh)를 또한 포함할 수 있다. 상기 메쉬는 음향 채널의 길이 방향에 대체로 수직인 평면에서 음향 채널의 전체 또는 부분만을 덮고 있는 대체로 평평한 디스크 형상의 부재일 수 있다. 메쉬는 니켈 물질을 포함할 수 있다. 메쉬의 두께는, 음향 채널의 길이 방향으로, 0.5 mm 이하일 수 있으며, 이를테면 0.1 mm 이하, 또는 0.05 mm 이하, 또는 약 0.02 mm일 수 있다. 메쉬는 메쉬와 음향 채널 간의 고정 관계를 보장하도록 하기 위하여 상기 차폐체에 형성된 하나 이상의 트랙과 결합할 수 있다.
제3 태양에서, 본 발명은
- 사운드 인렛이 안에 배열된 케이싱을 포함하는 소형 마이크로폰, 및
- 사운드 인렛과 사운드 아웃렛을 구비한 음향 채널과, 음향 채널의 사운드 아웃렛이 소형 마이크로폰 케이싱의 사운드 인렛과 정렬되도록 하는 방식으로 소형 마이크로폰 케이싱의 적어도 일부를 둘러싸는 중공부를 구비한 탄성 차폐체를 포함하는 소형 마이크로폰 조립체에 관한 것이다.
바람직하게는, 소형 마이크로폰은 표면 실장(surface mounting)에 적합하며 따라서 표면 실장식 기기(surface mountable device)이다. 더욱 바람직하게는, 소형 마이크로폰 조립체는 자동 핸들링(automatic handling)에 적합하며 표준 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있다.
다시, 탄성 차폐체는 EMI 및 ESD 보호를 증가시키기 위하여 탄소와 같은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 탄성 차폐체의 탄성적 특성은 소형 마이크로폰의 적어도 일부가 탄성 차폐체의 중공부에서 제 위치에 유지되도록 보장한다. 대부분의 경우에 탄성 차폐체는 마이크로폰 조립체의 외측 표면 부분의 대부분을 덮고 있다. 음향 채널에 의해 제공되는 개구부와 소형 마이크로폰의 실장 표면(mounting surface)만이 덮이지 않고 남아 있을 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2 태양과 유사하게, 소형 마이크로폰 어셈블리의 탄성 차폐체는 특정 음향적 특성을 제공하도록 음향 채널 내에 배열된 메쉬(mesh)를 또한 포함할 수 있다. 상기 메쉬는 음향 채널의 길이 방향에 대체로 수직인 평면에서 음향 채널의 전체 또는 부분만을 덮고 있는 대체로 평평한 디스크 형상의 부재일 수 있다. 메쉬는 니켈 물질을 포함할 수 있다. 메쉬의 두께는, 음향 채널의 길이 방향으로, 0.5 mm 이하일 수 있으며, 이를테면 0.1 mm 이하, 또는 0.05 mm 이하, 또는 약 0.02 mm일 수 있다. 메쉬는 메쉬와 음향 채널 간의 고정 관계를 보장하도록 하기 위하여 상기 차폐체에 형성된 하나 이상의 트랙과 결합할 수 있다.
제4 태양에서, 본 발명은 사운드 인렛이 안에 배열된 하우징을 포함하는 휴대용 통신 기기에 관한 것이며, 상기 휴대용 통신 기기는 본 발명의 제3 태양에 따른 소형 마이크로폰 어셈블리를 또한 포함한다.
휴대용 통신 기기는 원칙적으로 휴대 전화기, PDA 또는 이들의 임의의 조합과 같은 모든 종류의 통신 기기일 수 있다. 하우징에 배열된 사운드 인렛은 휴대용 통신 기기의 하우징 외측에서 생성된 음성과 같은 가청 신호가 음향 채널로 들어가서 소형 마이크로폰의 사운드 인렛으로 안내될 수 있게 하도록 음향 채널의 사운드 인렛과 정렬될 수 있다. 바람직하게는, 탄성 차폐체의 탄성적 특성에 의해 소형 마이크로폰의 적어도 일부가 탄성 차폐체의 중공부에 고정된다.
바람직하게는, 탄성 차폐체의 외측 표면 부분은 음향 채널과 상기 통신 기기의 내측 부피부 간을 음향적으로 밀봉하도록 상기 통신 기기 하우징의 내측 표면 부분과 접한다. 따라서 통신 기기의 하우징의 내측 표면 부분은, 소형 마이크로폰 케이싱의 사운드 인렛과 휴대용 통신 기기의 사운드 인렛 사이에 음향적으로 밀봉된 채널을 형성하도록, 탄성 마이크로폰 차폐체의 외측 표면 부분과 접촉되어 상기 외측 표면 부분을 압축시킬 수 있다.
이전의 태양에서 언급한 것과 같이, 소형 마이크로폰은 바람직하게는 표면 실장식 기기이다. 소형 마이크로폰은 캐리어 기판의 대응하는 접촉부와 접촉하도록 형성된 다수의 전기 접촉 패드를 그 위에 배치한 대체로 평평한 표면을 포함할 수 있다. 상기 접촉 패드를 통해서 전력 공급 신호, 차동 또는 평형 출력 신호 형태의 아날로그 또는 디지털 출력 신호, 클럭 신호(clock signal) 등이 제공될 수 있다.
바람직하게는, 탄성 차폐체는 탄소와 같은 도전성 물질을 포함한다. 휴대용 통신 기기의 하우징의 내부는 노출된 도전 패턴(exposed electrically conducting pattern)이 그 위에 배열된, PCB와 같은 캐리어 기판을 포함할 수 있다. 탄성 차폐체의 주변 단부 윤곽은 탄성 차폐체와 캐리어 기판의 상기 노출된 도전 패턴과의 사이에 전기적 연결을 형성하도록, 노출된 도전 패턴으로의 전기적 연결을 형성할 수 있다.
제5 태양에서, 본 발명은
- 사운드 인렛이 안에 배열된 하우징,
- 사운드 인렛이 안에 배열된 케이싱을 포함하고, 상기 하우징의 내측 부피부 내에 배열된 소형 마이크로폰, 및
- 가청 신호를 하우징의 사운드 인렛으로부터 소형 마이크로폰 케이싱의 사운드 인렛으로 안내하도록 배열된 음향 채널과, 소형 마이크로폰 케이싱의 적어도 일부를 둘러싸는 중공부를 구비한 탄성 차폐체를 포함하는 휴대용 통신 기기에 관한 것이다.
제6 태양에서, 본 발명은
- 사운드 인렛이 안에 배열된 하우징,
- 사운드 인렛이 안에 배열된 케이싱을 포함하고, 상기 하우징의 내측 부피부 내에 배열된 소형 마이크로폰, 및
- 음향 채널과, 상기 음향 채널과 상기 하우징의 내측 부피부 간을 음향적으로 밀봉하도록 배열되며 소형 마이크로폰 케이싱의 적어도 일부를 둘러싸는 중공부를 구비한 탄성 마이크로폰 차폐체를 포함하는 휴대용 통신 기기에 관한 것이다.
이제 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 수정과 대안적인 형태가 가능하지만, 이하 특정의 실시예들을 도면에 예시적으로 도시하고 이를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 개시된 특정의 형태로 제한하려는 의도가 아님을 이해하여야 한다. 오히려, 본 발명은 모든 수정, 등가물, 및 청구항에서 정의된 본 발명의 개념과 범위 내에 있는 선택 사항들을 포함한다.
가장 광범위한 태양에서 본 발명은 휴대 전화기의 내측 부피부와 같은, 휴대용 기기의 내측 부피부와 음향 채널 간을 음향적으로 밀봉할 수 있는 탄성 차폐체 형태의 장치에 관한 것이다. 음향 밀봉은 휴대 전화기의 스피커와 휴대 전화기의 마이크로폰 사이에서 음향 피드백이 발생하는 것을 방지하는 데 있어 필수적이다. 음향적으로 밀봉하는 것에 추가적으로, 탄성 차폐체는 표면 실장식 실리콘 마이크로폰과 같은 소형 마이크로폰의 적어도 일부를 수용하고 고정하도록 형성된 중공부를 포함한다. 탄성 차폐체와 소형 마이크로폰은 탄성 차폐체의 중공부가 소형 마이크로폰의 대응하는 부분보다 약간 작은 치수를 가지고 있기 때문에 탄성 차폐체의 탄성적 특성에 의해 상호 고정 관계로 유지된다. 따라서 탄성 차폐체와 소형 마이크로폰은 탄성 차폐체에 의하여 소형 마이크로폰에 가해지는 힘 때문에 상호 고정 관계로 유지된다. 또한 이러한 구성에 의해 탄성 차폐체의 소형 마이크로폰에 대한 올바른 상호 정렬이 보장된다.
또한 본 발명에 따른 탄성 차폐체는 휴대 전화기가 우연히 떨어진 경우에 소형 마이크로폰에 대한 충격 흡수 보호를 제공한다. 또한, 바람직하게는 본 발명에 따른 탄성 차폐체가 탄소계 화합물과 같은 도전성 탄성 중합체 물질 또는 조성물을 포함하기 때문에 소형 마이크로폰의 EMI 및 ESD 보호가 제공된다. 마지막으로, 탄성 차폐체가 PCB와 예를 들어 휴대 전화기 또는 또 다른 유형의 휴대용 통신 기기의 하우징의 내측 표면과의 사이의 거리의 공차 및 소형 마이크로폰의 공차를 흡수할 수 있기 때문에 탄성 차폐체는 구성 요소와 거리의 공차를 흡수한다.
이제 도 1을 참고하면 표면 실장식 소형 마이크로폰이 도시되어 있다. 따라서 도시된 소형 마이크로폰은 리플로우 공정에 견딜 수 있는 표면 실장식 기기(surface mounting device, SMD)이다. 도 1a는 하부 부분(1)과 상부 부분(2)으로 구성된 소형 마이크로폰을 도시한 저면도이다. 소형 마이크로폰의 하부 부분(1)은 그것이 실장된 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)과 접하도록 형성된다. 소형 마이크로폰의 표면 실장은 250 ℃ 부근의 온도에서 표준 리플로우 공정을 사용하여 이뤄진다. 도 1a에서는 6개의 접촉 패드(3)가 소형 마이크로폰의 하부 부분(1)의 대체로 평평한 표면에 배열되어 있다. 상기 접촉 패드는 소형 마이크로폰에 PCB로부터의 전력을 공급한다던지, 여러 가지 데이터를 소형 마이크로폰 등으로 및/또는 소형 마이크로폰 등으로부터 전송하는 것과 같은 여러 가지 목적으로 이용된다. 명백히, 접촉 패드의 수는 6개가 아닐 수 있고 구체적인 용도에 따라서 조정될 수 있다.
도 1b는 동일한 소형 마이크로폰을 도시한 평면도이다. 개구부(4)는 소형 마이크로폰의 상부 부분(2)에 형성된다. 상기 개구부(4)에 의해서 가청 신호가 압력 감응 요소 또는 요소들이 위치하고 있는 소형 마이크로폰의 하부 부분(1)에 도달할 수 있게 된다.
소형 마이크로폰은 단지 2.6 ×1.6 mm2(그리고 단지 0.84 mm의 높이)의 풋프린트(footprint)를 가지고 있으며 따라서 소형 마이크로폰 크기가 핵심 이슈인 경우에 이상적이다. 탄성 차폐체의 전형적인 치수는 사운드 인렛 개구부의 직경이 예를 들어 1.02 mm와 같이 0.8 - 1.2 mm 범위인 경우에 3.19 × 2.19 × 1.92 mm3(L×B×H)이다. 명백히, 소형 마이크로폰과 탄성 차폐체의 치수는 상기의 특정 수치와 다를 수 있다.
표면 실장 기술에 적합한(SMT compliant) 소형 마이크로폰은 단일 핀헤드 크기의 "올-실리콘" 부품(single pinhead-sized "all-silicon" component)를 형성하기 위하여 캐리어 칩(carrier chip)에 조립된 ASIC과 마이크로폰 칩을 집적하고 있다. 마이크로폰 칩은 음향 센서 구조물을 고정하고 상기 ASIC은 바이어스 회로(bias-circuit), 저잡음 전치 증폭기(low noise preamplifier) 및 시그마-델타 베이스 A/D 컨버터(sigma-delta based A/D converter)를 포함한다. 출력은 높은 유연성과 자유도를 위하여 다운스트림 디지털 전자기기(downstream digital electronics)에 연결될 수 있는 단일 비트 디지털 출력 스트림(single-bit digital output stream)이다. 올 실리콘 소형 마이크로폰의 중요한 이점은 전자기 장해(EMI)에 대한 면역성뿐만 아니라 온도와 습도에 대한 민감성이 저하되었다는 것이다. 밀봉된 올 실리콘 칩 스케일 패키지(sealed all-silicon chip scale package)의 밀접하게 집적된 마이크로폰과 ASIC는 기생 전기 요소(parasitic electrical element)를 급격히 감소시키는 반면, 디지털 출력은 장거리 전송을 위하여 전자기 장해를 제거한다. 이에 따라, 제품 설계자는 방향성 또는 소음 제거를 위한 마이크로폰 배열을 실시할 수 있는 가능성을 포함한, 예를 들어 휴대 전화의 시스템 설계를 유연하게 할 수 있게 된다.
소형 마이크로폰의 핵심적인 특징은 다음으로 요약될 수 있다.
- 크기, 올 실리콘(all silicon) 패키지와 표면 실장성: 제조비용을 낮추고 효율성을 증대시킴.
- 집적 기법: 집적된 마이크로폰, 아날로그 전치 증폭기 및 시그마-델타 모듈레이터(sigma-delta modulator)는 RF/EM 장해뿐만 아니라, 부품 개수와 기판 공간을 감소시킨다.
- RF와 EM 장해의 뛰어난 억제: 디지털 출력(차동 또는 평형 출력)은 장거리 전송에서의 EM 장해를 제거하여 성능을 향상시키는 마이크로폰 배열을 가능하게 한다.
- 디지털화: 고성능 마이크로폰 어레이 적용을 가능하게 한다.
- 좌/우 기능은 단일 데이터 와이어 상의 스테레오 응용을 가능하게 한다.
선택적인 구성에서, 소형 마이크로폰은 아날로그 출력 단계가 구비될 수 있어서 차동 또는 평형 아날로그 신호가 추가 공정을 위해 제공될 수 있다.
도 2를 참고하면 하부 부분(1)과 상부 부분(2)의 두 개의 부분을 포함하는 소형 마이크로폰, PCB(6), 두 개의 부분을 포함하는 탄성 차폐체(7, 8) 부분 및 사운드 인렛(11)이 안에 배열되어 있는 하우징부(5)가 도시되고 있다. 하우징부(5)는 예를 들어 휴대 전화기 또는 또 다른 휴대용 통신 기기의 하우징의 부분일 수 있다. 소형 마이크로폰의 최상(最上) 표면과 하우징의 내측 표면 간의 작동 거리(working distance)는 일반적으로 약 1.6 mm이다.
소형 마이크로폰(도면 부호 1 및 2로 표기됨)을 표면 실장하기 전에 탄성 차폐체(7, 8)가 상기 마이크로폰에 부착된다. 상기한 바와 같이 탄성 차폐체(7, 8)는 특히 탄성 차폐체의 하부 부분(도면 부호 8 부분)이 상기 마이크로폰의 외측 표면에 내측 방향의 힘을 가하기 때문에 탄성 차폐체 자체의 탄성적 특성에 의하여 제 위치에 유지된다. 탄성 차폐체는 자동 핸들링 기술에 의해 가해지는 힘을 견디고 리플로우 온도를 견디도록 구성된다. 따라서 탄성 차폐체가 부착되고 선택적으로 음향 채널 안에 니켈 메쉬가 배열된 소형 마이크로폰을 포함하는 조립체는 표준 SMD 부품으로서 핸들링될 수 있고, 또한 음향적, 전기적 또는 기계적 성능의 저하가 10 % 미만에 그치면서 60 초 동안 약 275 ℃의 온도에서 리플로우될 수 있다.
하우징부(5)와 소형 마이크로폰(도면 부호 1 및 2로 표기됨) 사이에 탄성 차폐체의 상부 부분(도면 부호 7 부분)이 위치한다. 가청 신호가 하우징부(5)의 상기 인렛(11)으로부터 소형 마이크로폰의 압력 감응 요소로 안내될 수 있도록 탄성 차폐체의 이 부분은 내부에 음향 채널(9)이 배열되어 있다. 탄성 차폐체의 상부 부분(도면 부호 7 부분)이 효율적인 음향 밀봉을 이루도록 하기 위하여 PCB(6)와 하우징부(5)가 서로를 향해 기계적으로 편향되고 이에 의해 탄성 차폐체의 상부 부분(도면 부호 7 부분)은 이러한 편향력에 의하여 약간 압축된다.
도 2에 도시된 탄성 차폐체는 두 개의 부분 - 음향 채널(9)이 안에 배열된 상부 부분(도면 부호 7 부분)과 소형 마이크로폰의 외측을 둘러싸는 하부 부분(도면 부호 8 부분) - 으로 구성되는 것으로 예시되고 있다. 따라서 탄성 차폐체의 상부 부분(도면 부호 7 부분)은 예를 들어 휴대 전화기의 내측 부피부와 음향 채널(9) 사이를 음향적으로 밀봉하는 반면에, 탄성 차폐체의 하부 부분(도면 부호 8 부분)은 소형 마이크로폰과 탄성 차폐체(7, 8) 간의 상호 고정 관계를 유지시킨다. 탄성 차폐체의 상부 및 하부 부분(도면 부호 7, 8 부분)은 따로따로 제작될 수 있으며 이후에 적절한 수단을 사용하여 조립될 수 있다. 선택적으로, 전체 탄성 차폐체는 일체형(single-piece) 탄성 차폐체로 제조될 수 있다.
상기한 바와 같이, 바람직하게는, EMI 및 ESD 보호는 탄소 충전 탄성 중합체(carbon filled elastomer)와 같은 도전성 탄성 중합체 물질 또는 조성물을 적용함으로써 제공된다. EMI 및 ESD 보호를 완성하기 위하여 도전성 링(10)(도 2 참조)이 PCB에 배열된다. 도전성 링(10)은 PCB와 SMD 호환식 소형 마이크로폰 간의 필요한 전기적 연결을 제공하도록 형성된 PCB 접촉 패드를 에워싼다. 추가적인 ESD 보호를 제공하기 위하여 하우징부(5)의 내측 표면은 동일한 이유로 지면에 연결되거나 선택적으로 하우징부(5) 내에 위치한 전자 회로의 낮은 임피던스 노드에 연결되는 도전성 층(12)에 의해 덮일 수 있다. 또한 지면 또는 낮은 임피던스 노드로의 전기적 연결은 도전성 링(10)에 적용된다.
도 3a는 니켈 메쉬(13)가 음향 채널(14) 내에 위치하는 본 발명의 실시예를 도시한다. 도 3에 도시된 것과 같이 니켈 메쉬는 차폐체(15)에 배열되어 있는 트랙을 통해서 결합함으로써 제 위치에 유지된다. 니켈 메쉬는 특정의 또는 사용자가 지정한 음향적 특성을 가지도록 설계될 수 있다. 도 3에 도시된 니켈 메쉬의 두께는 0.02 mm이다. 니켈 메쉬의 면 저항(sheet resistance)은 4.6 mΩ/square이다.
도 3b는 탄성 차폐체(16, 17)의 제조 중에 니켈 메쉬를 제공하는 방식을 도시한다. 도 3b에 도시된 것처럼 니켈 메쉬(18, 19) 스트링은 정렬된 탄성 차폐체(16, 17)의 관통 트랙으로 삽입될 수 있다. 니켈 메쉬 스트링을 다수의 탄성 차폐체에 삽입한 후에 상기 스트링의 중간 부분들(20, 21, 22)을 제거함으로써 탄성 차폐체(16, 17)를 분리하게 된다.
따라서 탄성 차폐체가 부착되고 선택적으로 음향 채널 안에 니켈 메쉬가 배열된 소형 마이크로폰을 포함하는 조립체는 표준 SMD 부품으로서 핸들링될 수 있고, 또한 음향적, 전기적 또는 기계적 성능의 저하가 10 % 미만에 그치면서 60 초 동안 약 275 ℃의 온도에서 리플로우될 수 있다.

Claims (35)

  1. - 사운드 인렛(sound inlet)과 사운드 아웃렛(sound outlet)을 구비하는 음향 채널, 및
    - 부속되는 소형 마이크로폰 케이싱을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되며, 상기 음향 채널의 사운드 아웃렛이 상기 부속되는 소형 마이크로폰 케이싱의 사운드 인렛과 정렬될 수 있도록 구성된 중공부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  2. 제1항에 있어서,
    탄성 마이크로폰 차폐체를 제조하는 재료가 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음향 채널 내에 배열되는 메쉬(mesh)를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메쉬는 니켈을 포함하며, 상기 메쉬의 두께는 상기 음향 채널의 길이 방향으로 0.5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 메쉬는 상기 메쉬와 상기 음향 채널 간의 고정 관계를 보장하도록 하기 위하여 상기 탄성 마이크로폰 차폐체의 하나 이상의 트랙과 결합하는 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  6. - 사운드 인렛이 안에 배열된 케이싱을 포함하는 소형 마이크로폰; 및
    - 사운드 인렛과 사운드 아웃렛을 구비한 음향 채널과, 음향 채널의 사운드 아웃렛이 소형 마이크로폰 케이싱의 사운드 인렛과 정렬되도록 하는 방식으로 소형 마이크로폰 케이싱의 적어도 일부를 둘러싸는 중공부를 구비한 탄성 마이크로폰 차폐체를
    포함하는 소형 마이크로폰 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 소형 마이크로폰은 표면 실장식(surface mounting)으로 구성된 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    탄성 마이크로폰 차폐체를 제조하는 재료가 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 탄성 마이크로폰 차폐체의 탄성적 특성에 의하여 소형 마이크로폰의 적어도 일부가 탄성 마이크로폰 차폐체의 중공부에서 유지되는 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 탄성 마이크로폰 차폐체는 상기 음향 채널 내에 배열되는 메쉬를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메쉬는 니켈을 포함하며, 상기 메쉬의 두께는 상기 음향 채널의 길이 방향으로 0.5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 메쉬는 상기 메쉬와 상기 음향 채널 간의 고정 관계를 보장하도록 하기 위하여 상기 탄성 마이크로폰 차폐체의 하나 이상의 트랙과 결합하는 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  13. 사운드 인렛이 안에 배열된 하우징을 포함하며,
    제6항에 따른 소형 마이크로폰 조립체를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
  14. 제13항에 있어서,
    휴대용 통신 기기의 하우징에 배열된 사운드 인렛은 음향 채널의 사운드 인렛과 정렬되는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
  15. 제13항에 있어서,
    휴대용 통신 기기의 하우징의 내측 표면 부분은, 소형 마이크로폰 케이싱의 사운드 인렛과 휴대용 통신 기기의 사운드 인렛 사이에 음향적으로 밀봉된 채널을 형성하도록, 탄성 마이크로폰 차폐체의 외측 표면 부분과 접촉되어 상기 외측 표면 부분을 압축하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 소형 마이크로폰은 캐리어 기판의 대응하는 접촉부와 접촉하도록 형성된 다수의 전기 접촉 패드가 위에 배치된 평평한 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
  17. 제13항에 있어서,
    탄성 마이크로폰 차폐체를 제조하는 재료가 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
  18. 제13항에 있어서,
    휴대용 통신 기기의 하우징의 내부는 노출된 도전 패턴(exposed electrically conducting pattern)이 그 위에 배열된 캐리어 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 탄성 마이크로폰 차폐체의 주변 단부 윤곽(peripheral end contour)은 탄성 마이크로폰 차폐체와 캐리어 기판의 상기 노출된 도전 패턴과의 사이에 전기적 연결을 형성하도록 상기 노출된 도전 패턴으로의 전기적 연결을 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
  20. - 사운드 인렛이 안에 배열된 하우징;
    - 사운드 인렛이 안에 배열된 케이싱을 포함하고, 상기 하우징의 내측 부피부 내에 배열된 소형 마이크로폰; 및
    - 가청 신호를 하우징의 사운드 인렛으로부터 소형 마이크로폰 케이싱의 사운드 인렛으로 안내하도록 배열된 음향 채널과, 소형 마이크로폰 케이싱의 적어도 일부를 둘러싸는 중공부를 구비한 탄성 마이크로폰 차폐체를
    포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
  21. - 사운드 인렛이 안에 배열된 하우징;
    - 사운드 인렛이 안에 배열된 케이싱을 포함하고, 상기 하우징의 내측 부피부 내에 배열된 소형 마이크로폰; 및
    - 음향 채널과, 상기 음향 채널과 상기 하우징의 내측 부피부 간을 음향적으로 밀봉하도록 배열되며 소형 마이크로폰 케이싱의 적어도 일부를 둘러싸는 중공부를 구비한 탄성 마이크로폰 차폐체를
    포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
  22. - 사운드 인렛과 사운드 아웃렛을 구비한 음향 채널; 및
    - 부속되는 소형 마이크로폰의 케이싱의 적어도 일부와 꼭 맞도록 형성된 내측 표면을 구비하며, 음향 채널의 사운드 아웃렛이 상기 부속되는 소형 마이크로폰의 사운드 인렛과 정렬될 수 있도록 된 중공부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  23. 제22항에 있어서,
    탄성 마이크로폰 차폐체를 제조하는 재료가 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 음향 채널 내에 배열된 메쉬(mesh)를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 메쉬는 니켈을 포함하며, 상기 메쉬의 두께는 상기 음향 채널의 길이 방향으로 0.5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 메쉬는 상기 메쉬와 상기 음향 채널 간의 고정 관계를 보장하도록 하기 위하여 상기 탄성 차폐체의 하나 이상의 트랙과 결합하는 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  27. 제2항 또는 제23항에 있어서,
    상기 도전성 물질은 탄소인 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  28. 제3항 또는 제24항에 있어서,
    상기 메쉬는 니켈을 포함하며, 상기 메쉬의 두께는 상기 음향 채널의 길이 방향으로 0.1 mm 이하인 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  29. 제3항 또는 제24항에 있어서,
    상기 메쉬는 니켈을 포함하며, 상기 메쉬의 두께는 상기 음향 채널의 길이 방향으로 0.05 mm 이하인 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  30. 제3항 또는 제24항에 있어서,
    상기 메쉬는 니켈을 포함하며, 상기 메쉬의 두께는 상기 음향 채널의 길이 방향으로 0.02 mm인 것을 특징으로 하는 탄성 마이크로폰 차폐체.
  31. 제8항에 있어서,
    상기 도전성 물질은 탄소인 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  32. 제10항에 있어서,
    상기 메쉬는 니켈을 포함하며, 상기 메쉬의 두께는 상기 음향 채널의 길이 방향으로 0.1 mm 이하인 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  33. 제10항에 있어서,
    상기 메쉬는 니켈을 포함하며, 상기 메쉬의 두께는 상기 음향 채널의 길이 방향으로 0.05 mm 이하인 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  34. 제10항에 있어서,
    상기 메쉬는 니켈을 포함하며, 상기 메쉬의 두께는 상기 음향 채널의 길이 방향으로 0.02 mm인 것을 특징으로 하는 소형 마이크로폰 조립체.
  35. 제17항에 있어서,
    상기 도전성 물질은 탄소인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 기기.
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