KR101395011B1 - 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치 및 그 납땜 방법 - Google Patents

납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치 및 그 납땜 방법 Download PDF

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주식회사 이엠텍
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Abstract

본 발명은 냉땜으로 인한 서스펜션의 랜드부와 내부 터미널 간의 접촉 불량을 해결할 수 있도록 디핑 방식의 납땜을 채용하여 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치 및 그 납땜 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프레임, 자기 회로, 보이스 코일 및 진동판을 구비하는 음향 변환 장치에 있어서, 진동판 및 보이스 코일의 진동 방향을 안내하며 보이스 코일로 전기 신호를 인가할 수 있도록 도전성 재질로 이루어지며, 프레임 밖으로 노출되도록 길게 연장 형성된 디핑부를 구비하는 서스펜션 및 프레임에 고정되며 일단은 음향변환장치 외부의 터미널과 접촉하고, 타단은 서스펜션의 디핑부와 평행하도록 길게 연장 형성된 디핑부를 구비하는 내부 터미널을 포함하고, 서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부는 납조에 디핑되어 납땜되는 것을 특징으로 하는 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치를 제공한다.

Description

납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치 및 그 납땜 방법{SOUND TRANSDUCER HAVING IMPROVED SOLDER STRUCTURE AND SOLDER METHOD OF THE SAME}
본 발명은 음향 변환 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 서스펜션이 FPCB로 이루어져 보이스 코일로 전기적인 신호를 전달할 수 있으며, 서스펜션의 일측에 외부 터미널로부터 전기를 인가받는 터미널부를 구비하며 터미널부와 외부 전원이 dipping 방식으로 납땜이 이루어질 수 있는 구조로 이루어지도록 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치에 관한 것이다.
일반적인 음형변환장치는, 프레임과, 프레임의 내측에 삽입 장착되는 요크와, 요크로 자속을 전달하거나 요크로부터 자속을 전달받는 내륜 마그네트 및 외륜 마그네트와, 내륜 마그네트 또는 외륜 마그네트로부터 자속을 전달받아 보이스코일에 직각으로 자속이 전달되도록 하는 내륜 탑플레이트 및 외륜 탑플레이트와, 내륜 마그네트 및 내륜 탑플레이트와, 외륜 마그네트 및 외륜 탑플레이트 간의 공극에 일부분이 삽입되는 보이스 코일, 보이스 코일이 내측에 부착되어 보이스 코일(7)의 상하 운동에 따른 진동을 발생하는 진동판과, 음방출공이 형성되되 진동판을 보호하는 프로텍터 등으로 이루어진다.
그리고, 보이스코일의 인출선은 진동판의 저면에 선갈이 본드를 사용하여 부착고정되며, 프레임의 측면을 관통하여 또는 프레임에 형성된 홈을 통하여 외부로 인출되어 프레임의 외부 측면을 따라 터미널에 각각 납땜된다.
또한, 구조적으로 편진동을 잡아주고, 보이스 코일의 리드선의 끊어짐을 방지하여 음향변환장치의 신뢰성을 높이기 위해 서스펜션이 진동판 하부에 설치될 수 있다. 종래의 마이크로스피커의 적용에서 보면 사용 음원이 중고역대가 많아 비교적 진동이 안정적이었으며, 부품 수, 작업 공정 등을 고려하여 댐퍼를 적용하지 않은 경우가 많았으나, 통신기술이 발달하며 저역대의 음원 사용이 많아지면서 댐퍼를 사용하는 경우가 많아졌다. 이때, 보이스 코일로 전기적 신호를 전달하는 리드선이 서스펜션에 부착되거나, FPCB를 이용한 서스펜션이 사용되었다.
FPCB를 이용한 서스펜션을 사용하는 경우, FPCB와 보이스 코일을 서로 납땜한 다음, FPCB와 프레임에 설치된 내부 터미널을 납땜하고, 내부 터미널과 외부 터미널을 다시 납땜 등으로 전기적으로 연결해주어야 했다. 그러나 마이크로 스피커와 같은 소형 전자 부품은 제조 및 조립 시에 작은 크기 때문에 용접 및 납땜 공정이 용이하지 않다. 또한 일반적인 납땜 방식을 이용할 경우 냉땜 불량이 많았다.
도 1은 종래 음향변환장치의 FPCB로 이루어진 서스펜션을 도시한 도면이다.
종래 음향변환장치의 서스펜션(40)은 외주부(42), 내주부(46), 연결부(44)를 구비하며, 외주부(42)는 프레임 상에 안착되며, 내주부(46)에는 보이스 코일이 부착되고, 연결부는 내주부(46)에 부착된 보이스 코일의 진동이 상, 하 방향으로만 이루어지도록 진동을 잡아주는 역할을 한다. 서스펜션(40)에는 도전성 패턴(50)이 형성되는 FPCB 타입으로 이루어질 수 있다. 서스펜션(40)에 도전성 패턴(50)이 형성되면, 보이스 코일의 리드 와이어와 본딩이 이루어지도록 하는 본딩부(60)가 서스펜션(40)에 마련되는 것이 일반적이다. 또한, 외주부(42)의 일측에는 말발굽 형상의 랜드부(48)가 마련된다. 랜드부(48)는 프레임 내에 설치되는 내부 터미널과 납땜된다.
도 2는 종래 음향변환장치의 프레임과 프레임 내에 설치된 자기 회로 및 내부 터미널을 도시한 도면이다. 프레임(10) 내에는 내륜 마그넷(21)과 외륜 마그넷(22)을 포함하는 자기 회로가 설치되어 있으며, 음향변환장치가 설치될 기기의 기판과 접합하여 전기적인 신호를 인가받는 내부 터미널(30) 또한 설치되어 있다. 내부 터미널(30)은 프레임(10)의 상부 및 하부로 각각 노출되어, 하부로 노출된 면은 기기의 기판과 접합하며, 상부로 노출된 면은 서스펜션(40)의 터미널부(48)와 납땜된다.
도면을 참조하면, 내부 터미널(30)과 서스펜션(40)의 랜드부(48)는 프레임(10)의 모서리에 위치되며, 모서리의 좁은 면적에서 용접 또는 납땜이 이루어져야 하기 때문에 납땜이 매우 어렵고, 땜납이 소량만 사용되어야 하므로 냉땜으로 인한 불량이 많았다. 또한 말발굽 형상인 랜드부(48)의 곡면을 따라 아주 좁은 면적에서 내부 터미널(30)과 용접되어야 하고, 상부의 통전홀을 통해 땜납이 랜드부(48)와 내부 터미널(30) 사이의 틈새로 유입되어야 하기 때문에 땜납의 필렛 형성이 어렵다는 단점이 있었다.
본 발명은 냉땜으로 인한 서스펜션의 랜드부와 내부 터미널 간의 접촉 불량을 해결할 수 있도록 디핑 방식의 납땜을 채용하여 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치 및 그 납땜 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프레임, 자기 회로, 보이스 코일 및 진동판을 구비하는 음향 변환 장치에 있어서, 진동판 및 보이스 코일의 진동 방향을 안내하며 보이스 코일로 전기 신호를 인가할 수 있도록 도전성 재질로 이루어지며, 프레임 밖으로 노출되도록 길게 연장 형성된 디핑부를 구비하는 서스펜션 및 프레임에 고정되며 일단은 음향변환장치 외부의 터미널과 접촉하고, 타단은 서스펜션의 디핑부와 평행하도록 길게 연장 형성된 디핑부를 구비하는 내부 터미널을 포함하고, 서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부는 납조에 디핑되어 납땜되는 것을 특징으로 하는 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 서스펜션은 도전성 금속 재질 또는 FPCB로 이루어지는 것을 특징으로 하는 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 터미널의 디핑부의 너비는 서스펜션 디핑부의 너비보다 넓은 것을 특징으로 하는 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부는 납땜 이후 불필요한 부분을 제거하기 용이하도록 절단홈이 형성된 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 프레임에 내부 터미널, 자기회로 및 보이스 코일과 진동판이 부착된 서스펜션을 결합하는 제1 단계, 프레임의 상부에 프로텍터를 결합하는 제2 단계 및 서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부를 납조에 디핑하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치의 납땜 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부의 일부를 절단하는 제4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치의 납땜 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 프레임에 내부 터미널, 자기회로 및 보이스 코일이 부착된 서스펜션을 결합하는 제1 단계, 서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부를 납조에 디핑하는 제2 단계, 서스펜션의 상부에 진동판을 부착하는 제3 단계 및 프레임의 상부에 프로텍터를 결합하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치의 납땜 방법을 제공한다.
본 발명이 제공하는 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치 및 그 납땜 방법은 서스펜션의 좁은 랜드부와 내부 터미널이 납땜되던 종래 구조를 개선하여 서스펜션의 외주로부터 연장된 디핑부와 내부 터미널의 디핑부가 납조에 디핑되어 냉땜을 개선할 수 있다.
또한 본 발명이 제공하는 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치는 내부 터미널의 디핑부의 너비를 서스펜션의 디핑부의 너비보다 더 넓게하여 서스펜션과 내부 터미널 사이 납땜부의 필렛 형성이 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 종래 음향변환장치의 FPCB로 이루어진 서스펜션을 도시한 도면,
도 2는 종래 음향변환장치의 프레임과 프레임 내에 설치된 자기 회로 및 내부 터미널을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치의 분해사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치가 구비하는 내부 터미널을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치의 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치의 납땜 방법을 모식적으로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치의 납땜 부분을 모식적으로 도시한 도면.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치의 분해사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음향 변환 장치는, 프레임(100), 프레임(100)의 하면에 결합되는 요크(210), 프레임(100)과 요크(210)에 고정되는 외륜 마그넷(220), 외륜 마그넷(220)을 덮는 외륜 탑 플레이트(230), 요크(210) 상에서 외륜 마그넷(220)의 안쪽에 부착되는 내륜 마그넷(240), 내륜 마그넷을 덮는 내륜 탑 플레이트(250), 내륜 마그넷(240)과 외륜 마그넷(220) 사이로 일부가 삽입되어, 전기적 신호에 따라 상,하로 진동하는 보이스 코일(300), 보이스 코일(300)의 진동에 의해 함께 진동하며 음향을 발생하는 진동판(400), 보이스 코일(300)과 진동판(400)이 부착되며, 보이스 코일(300)과 진동판(400)의 진동이 상하로만 이루어지도록 안내하는 서스펜션(500), 내부 부품들을 보호하고, 프레임(100)과 결합하여 외관을 형성하는 동시에 내부 진동공간을 정의하는 프로텍터(600) 및 프레임(100)에 인서트 사출되며 외부 터미널과 접촉하여 전기 신호를 인가받는 내부 터미널(700)을 포함한다. 여기서, 외부 터미널은 음향 변환 장치가 설치되는 기계에 마련되어 전기적 신호를 음향 장치로 전달하는 부분 또는 부품을 지칭하며, 내부 터미널(700)과 전기적으로 접촉하는 부분 또는 부품을 말한다.
프레임(100)은 내부에 자기 회로 및 진동부가 설치되는 내부 공간(110)을 구비하며, 프레임(100)의 상면에는 서스펜션(500)과 진동판(400)을 안착하기 위한 안착부(120)가 구비된다. 또한 프레임(100)의 측면에는 진동판(400)의 진동이 원활하게 이루어지도록 하는 통풍홀(130)이 마련된다. 안착부(120)의 모서리 측에는 진동판(400), 서스펜션(500) 및 프로텍터(600)의 위치를 안내하기 위해 돌출된 안내 돌기(140, 142)가 형성된다. 후술할 내부 터미널(500)과 서스펜션(500)의 디핑부(540)가 위치한 모서리는 안내 돌기(142)가 일부 삭제되어 프레임(100) 상에 납땜 공간(150)이 마련된다.
서스펜션(500)은 보이스 코일(300)로 외부의 전기적 신호를 전달할 수 있도록 도전성 금속으로 제조되거나, 고분자 필름 상에 도전성 금속 패턴이 형성된 FPCB로 이루어진다. FPCB로 형성된 서스펜션(500)은 각각 (+), (-) 전류를 전달하도록 도전성 금속 패턴이 형성된다. 도전성 금속으로 제조될 경우도 각각 (+), (-) 전류를 전달할 수 있도록 서스펜션(500) 전체가 두 부분으로 나뉘어져서 형성된다. 보이스 코일(300)의 리드 선(310)이 서스펜션(500) 내에 마련된 랜드부(미도시)에 납땜되어 보이스 코일(300)과 서스펜션(500)이 전기적으로 연결된다.
도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 서스펜션(500)은 FPCB로 이루어진 예가 도시되어 있으며, 외주부(510), 중앙부(520) 및 연결부(530)를 구비하고, 일 측 변에 외주부(510)에서 외측으로 길게 연장되어 프레임(100) 및 프로텍터(600)의 외측으로 노출되는 디핑부(540)가 형성된다. 서스펜션(500)은 앞서 설명한 바와 같이 고분자 필름에 금속으로 형성된 도전성 패턴(500')이 형성되며, 도전성 패턴(500')은 디핑부(540)로부터 보이스 코일(300)의 리드 선(310)이 납땜되는 랜드부(미도시)까지 이어져 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치가 구비하는 내부 터미널을 도시한 도면이다. 서스펜션(500)의 디핑부(540)가 위치한 모서리에는 내부 터미널(700)이 위치하는데, 내부 터미널(700)은 일반적으로 프레임(100)의 사출 성형 시에 인서트되어 프레임(100)과 일체로 만들어진다. 내부 터미널(700)은 프레임(100)의 하면으로 노출되어 외부 터미널과 접촉하거나 납땜되는 하면 노출부(710)과, 프레임(100) 내부에 위치하여 노출되지 않는 내부 연결부(720), 프레임(100)의 납땜 공간(150) 상에 위치하는 상면 노출부(730) 및 서스펜션(500)의 디핑부(540)와 평행하며 서스펜션(500)의 디핑부(540)가 연장된 방향과 동일한 방향으로 프레임(100)의 외부로 연장된 디핑부(740)를 포함한다. 한편 하면 노출부(710)의 일측과 상면 노출부(730)의 일측에는 프레임(100)의 내측으로 절곡되어 하면 노출부(710)와 상면 노출부(730)가 꺾이거나 변형되는 것을 방지하기 위한 고정부(712, 732)가 마련된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치의 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(100) 내에 요크(210), 외륜 마그넷(220), 외륜 탑 플레이트(230), 내륜 마그넷(240), 내륜 탑 플레이트(250)와 같은 자기 회로를 설치하고, 그 상부에 보이스 코일(300), 진동판(400), 서스펜션(500)과 같은 진동부를 설치하고 프로텍터(600)를 결합하면 내부 터미널(700)의 디핑부(740)와 서스펜션(500)의 디핑부(540)가 프레임(100)과 프로텍터(600)의 외부로 길게 연장되어 노출된다. 노출된 내부 터미널(700)의 디핑부(740)와 서스펜션(500)의 디핑부(540)의 단부를 납이 용융된 납조에 담그면 용융된 납이 내부 터미널(700)의 디핑부(740)와 서스펜션(500)의 디핑부(540)를 타고 프레임(100)의 납땜 공간(150) 상에 위치한 상면 노출부(730)와 서스펜션(500)의 외주부(510)까지 타고 올라오게 된다. 따라서 이후에는 프레임(100)의 납땜 공간(150) 상에 위치한 부분을 제외하고, 내부 터미널(700)의 디핑부(740)와 서스펜션(500)의 디핑부(540)에서 프레임(100)의 외부로 노출된 불필요한 부분을 절단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치의 납땜 방법을 모식적으로 도시한 도면이다. 서스펜션(500)의 디핑부(540)와 내부 터미널(700)의 디핑부(740)의 단부를 납조(A)에 담그면, 용융된 땜납(a)이 디핑부(540, 740)을 타고 점점 올라오게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치의 납땜 부분을 모식적으로 도시한 도면이다. 도 6의 과정에 따라 땜납(a)이 디핑부(540, 740)를 타고 올라오게 되면, 땜납(a)은 서스펜션(500) 디핑부(540)의 외부와 내부 터미널(700)의 디핑부(740)의 외부를 덮게 된다. 따라서 서스펜션(500)의 디핑부(540)와 내부 터미널(700)의 디핑부(740) 사이의 간격부에 땜납(a)이 채워지고 서스펜션(500)과 내부 터미널(700)이 전기적으로 연결되게 된다. 땜납(a)이 프레임(100)의 납땜 공간(150)까지 타고 올라오도록 디핑부(540, 740)를 납조에 담궜다가 빼낸다. 이후 땜납(a)이 굳어지면, 디핑부(540, 740) 중 불필요하게 길게 연장된 부분을 절단하여 음향 변환 장치의 크기를 줄일 수 있다.
한편 상기에서 설명한 바와 같이, 프로텍터(600)까지 모두 조립한 이후에 납조(A)에 디핑부(540, 740)를 디핑하여 납땜을 할 수도 있으나, 프레임(100)에 자기 회로와 보이스 코일(300)을 부착한 서스펜션(500)까지만 조립하여 디핑부(540, 740)를 디핑하여 납땜을 한 다음 서스펜션(500) 상에 진동판(400)을 부착하고, 프로텍터(600)를 덮어 조립을 완성하는 과정으로 진행할 수도 있다.
한편 디핑부(540, 740)에는 불필요하게 길게 연장된 부분을 절단하기 용이하게 하는 절단홈(미도시)을 구비할 수도 있다.

Claims (7)

  1. 프레임, 자기 회로, 보이스 코일 및 진동판을 구비하는 음향 변환 장치에 있어서,
    진동판 및 보이스 코일의 진동 방향을 안내하며 보이스 코일로 전기 신호를 인가할 수 있도록 도전성 재질로 이루어지며, 프레임 밖으로 노출되도록 길게 연장 형성된 디핑부를 구비하는 서스펜션; 및
    프레임에 고정되며 일단은 음향변환장치 외부의 터미널과 접촉하고, 타단은 서스펜션의 디핑부와 평행하며 프레임 밖으로 노출되도록 길게 연장 형성된 디핑부를 구비하는 내부 터미널;을 포함하고,
    서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부는 납조에 디핑되어 납땜되는 것을 특징으로 하는 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    서스펜션은 도전성 금속 재질 또는 FPCB로 이루어지는 것을 특징으로 하는 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    내부 터미널의 디핑부의 너비는 서스펜션 디핑부의 너비보다 넓은 것을 특징으로 하는 납땜 구조를 개선한 음향 변환 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부는 납땜 이후 불필요한 부분을 제거하기 용이하도록 절단홈이 형성된 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치.
  5. 프레임에 내부 터미널, 자기회로 및 보이스 코일과 진동판이 부착된 서스펜션을 결합하는 제1 단계;
    프레임의 상부에 프로텍터를 결합하는 제2 단계; 및
    서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부를 납조에 디핑하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치의 납땜 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부의 일부를 절단하는 제4 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치의 납땜 방법.
  7. 프레임에 내부 터미널, 자기회로 및 보이스 코일이 부착된 서스펜션을 결합하는 제1 단계;
    서스펜션의 디핑부와 내부 터미널의 디핑부를 납조에 디핑하는 제2 단계;
    서스펜션의 상부에 진동판을 부착하는 제3 단계; 및
    프레임의 상부에 프로텍터를 결합하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치의 납땜 방법.
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