KR101481652B1 - 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서스펜션 및 외부 FPCB와의 납땜 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 해결할 수 있는 납땜 구조가 개선된 마이크로스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프레임, 자기 회로, 보이스 코일 및 진동판을 구비하는 음향 변환 장치에 있어서, 프레임을 관통하는 핀 터미널을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커를 제공한다.

Description

내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커{MICROSPEAKER WITH IMPROVED INTERNAL TERMAINAL STRUCTURE}
본 발명은 마이크로스피커에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 납땜 구조를 개선한 마이크로스피커에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로스피커의 분해 사시도, 도 2는 종래 기술에 따른 마이크로스피커의 단면도이다. 종래 기술에 따른 마이크로스피커는 프레임(10) 내에 요크(21), 내륜 마그넷(22), 외륜 마그넷(23), 내륜 탑 플레이트(24), 외륜 탑 플레이트(25)가 설치되며, 내륜 마그넷(22)과 외륜 마그넷(23) 사이의 에어 갭에 보이스 코일(30)이 위치하며, 보이스 코일(30)에 전원이 인가될 경우 상, 하로 진동하게 된다. 보이스 코일(30)은 서스펜션(40)의 하면에 장착되며, 서스펜션(40)의 상, 하면에는 사이드 진동판(51) 및 센터 진동판(52)이 설치되어, 보이스 코일(30)의 진동에 따라 함께 진동하며 음향을 발생시키게 된다. 그 위에는 스피커 내부에 위치한 부품들을 보호하기 위해 프로텍터(60)가 결합된다. 프로텍터(60)는 중앙에 음향을 방사할 수 있도록 개구(63)가 형성된 링 형상의 스틸부(61)와, 스틸부(61)가 인서트되어 사출 성형되며, 프레임(10), 사이드 진동판(51)의 외주부, 서스펜션(50)의 외주부 상부에 적층되는 링 형상의 사출부(62)를 포함한다.
외부로부터 보이스 코일(30)로 전원을 인가하기 위해, 프레임(10)의 하부에 부착되어 외부 단자와의 연결점을 제공하는 터미널 패드(70)를 포함하며, 터미널 패드(70)는 프레임(10)을 사출 성형할 때 인서트 하여 인서트 사출에 의해 프레임(10)과 결합된다.
이때, 보이스 코일(30), 사이드 진동판(51) 및 센터 진동판(52)이 부착되며, 진동을 안내해주는 서스펜션(40)은 FPCB로 이루어지며, 터미널 패드(70)로부터 보이스 코일(30)로 전원을 인가해주는 역할을 해준다.
도 3은 종래 기술에 따른 터미널 패드와 외부 FPCB의 납땜 구조를 도시한 도면이다. 터미널 패드(70)는 전원을 공급하는 단자와 직접 연결될 수도 있으나, 소형화, 슬림화된 모바일 기기의 장치 특성상 제어를 위한 메인 PCB와 마이크로스피커가 이격되어 위치하며, 별도의 외부 FPCB(80)에 의해 터미널 패드(70)와 메인 PCB가 연결되는 경우가 많다.
앞서 설명한 바와 같이 서스펜션(40)을 통해 보이스 코일(30)로 전기적인 신호가 전달되므로, 터미널 패드(70)의 상면에는 서스펜션(40)이 전기적으로 연결된다. 나아가, 프레임(10)의 하부를 통해 노출된 터미널 패드(70)의 하면에는 외부 FPCB(80)가 전기적으로 연결된다. 즉, 터미널 패드(70)의 하면에 외부 FPCB(80)가 땜납(82)을 통해 전기적으로 연결된다.
도 4는 종래 기술에 따른 터미널 패드와 FPCB로 이루어지는 서스펜션의 납땜 구조를 도시한 도면이다. 서스펜션(40)는 베이스 필름(41)의 상,하면에 전기적인 신호를 전달하기 위한 도전성 패턴(미도시)이 부착되며, 도전성 패턴(미도시)를 보호하기 위한 상, 하면 커버 레이어(42, 43)이 부착되어 형성된다. 서스펜션(40)은 양면테이프(44) 혹은 본드에 의해 프레임(10; 도 1, 2 참조) 상에 부착된 상태에서 터미널 패드(70)와 납땜된다. 서스펜션(40)은 납땜 시에 전도성을 높이기 위해 랜드부에 주석 도금부(45, 46)가 마련된다. 서스펜션(40)을 양면 테이프(44)로 부착하여 고정된 상태에서, 인두(1)를 이용하여 무연납(2)을 용융시켜 터미널 패드(70)와 서스펜션(40)을 납땜한다.
도 5는 종래 기술에 따른 터미널 패드와 FPCB로 이루어지는 서스펜션 및 외부 FPCB의 납땜 구조를 도시한 단면도이다. 앞서 설명한 바와 같이 터미널 패드(70)는 프레임(10)의 사출 성형 시에 인서트 되어 일체로 이루어진다. 터미널 패드(70)의 상면은 프레임(10)의 상면으로 노출되어 서스펜션(40)과 납땜되어, 땜납(42)에 의해 터미널 패드(70)와 서스펜션(50)이 전기적으로 연결된다. 또한, 터미널 패드(70)의 하면이 프레임(10)의 하부로 노출되어 외부 FPCB(80)와 납땜되며, 땜납(82)에 의해 터미널 패드(70)와 외부 FPCB(80)가 전기적인 연결상태를 유지한다.
도 6은 도 4 및 도 5에 따른 납땝 구조를 이용한 경우 발생하는 납땜 불량을 도시한 도면이다. 같은 종래 기술에 따른 납땜 구조는, 서스펜션(40)의 하면 커버 레이어(43)와 양면 테이프(44)의 두께만큼 터미널 패드(70)와 서스펜션(40)의 하면이 이격된다. 따라서, 터미널 패드(70)와 서스펜션(40)의 이격에 따라, 납땜 공정 시 무연납(2)이 서스펜션(40)에만 부착되고 터미널 패드(70)에는 부착되지 않는 공정 불량이나 완성 제품의 사용 과정에서 무연납(2)이 터미널 패드(70)로부터 떨어지게 되는 진행성 불량이 발생할 가능성이 높았다.
또한, 외부 FPCB(80)와 터미널 패드(70)의 납땜 역시, 서스펜션(40)과 터미널 패드(70)의 납땜 과정에서 생길 수 있는 문제점을 동일하게 가지고 있었다.
본 발명은 서스펜션 및 외부 FPCB와의 납땜 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 해결할 수 있는 납땜 구조가 개선된 마이크로스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 서스펜션과 외부 FPCB를 전기적으로 연결할 수 있는 구조물로, 기존의 패드 타입이 아닌 핀 타입의 터미널을 구비함으로써 납땜 불량을 해결할 수 있는 납땜 구조가 개선된 마이크로스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프레임, 자기 회로, 보이스 코일 및 진동판을 구비하는 음향 변환 장치에 있어서, 프레임을 관통하는 핀 터미널을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 핀 터미널의 상단 및 하단은 프레임 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 진동판 및 보이스 코일의 진동 방향을 안내하며 보이스 코일로 전기 신호를 인가할 수 있도록 도전성 재질로 이루어지며, 모서리에 핀 터미널과의 전기적인 연결을 위한 랜드부가 마련되는 서스펜션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 핀 터미널과 서스펜션의 전기적인 연결은, 납땜 또는 핀 터미널의 리벳팅에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 핀 터미널의 하단과 전기적으로 연결되는 외부 FPCB를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 핀 터미널과 외부 FPCB의 전기적인 연결은, 납땜 또는 핀 터미널의 리벳팅에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 핀 터미널은 상단에서 하단으로 갈수록 단면이 넓어지는 형상인 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커를 제공한다.
본 발명이 제공하는 마이크로스피커는, FPCB로 이루어지는 서스펜션과 외부 FPCB를 전기적으로 연결해주며, 프레임에 결합되는 내부 터미널로 터미널 패드 대신 핀 형상의 터미널을 채택함으로써 납땜 불량, 접촉 불량을 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로스피커의 분해 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 마이크로스피커의 단면도,
도 3은 종래 기술에 따른 터미널 패드와 외부 FPCB의 납땜 구조를 도시한 도면,
도 4는 종래 기술에 따른 터미널 패드와 FPCB로 이루어지는 서스펜션의 납땜 구조를 도시한 도면,
도 5는 종래 기술에 따른 터미널 패드와 FPCB로 이루어지는 서스펜션 및 외부 FPCB의 납땜 구조를 도시한 단면도,
도 6는 도 4 및 도 5에 따른 납땝 구조를 이용한 경우 발생하는 납땜 불량을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커의 분해사시도,
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 핀 터미널과 프레임의 결합 모습을 도시한 사시도,
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 핀 터미널과 프레임의 결합 모습을 도시한 단면도,
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커의 내부 터미널의 연결 구조의 단면을 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커의 핀 터미널과 서스펜션의 연결 구조를 도시한 사시도,
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커의 핀 터미널과 외부 FPCB의 연결 구조를 도시한 사시도,
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커의 내부 터미널 구조를 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커의 분해사시도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커는 프레임(100), 프레임(100) 내에 설치되는 자기회로, 자기회로와 상호전자기력에 의해 진동하는 진동체, 프레임(100) 상측에 결합되어 자기회로와 진동체를 보호하는 프로텍터(600), 프레임(100)에 결합되는 핀 터미널(700) 및 마이크로스피커가 설치되는 기기의 메인 제어부와 핀 터미널(700)을 연결하는 외부 FPCB(800)를 포함한다.
자기회로는 프레임(100)에 결합되는 요크(210), 요크(210) 상에 설치되는 내륜 마그넷(220), 내륜 마그넷(220)과 소정 간격을 두고 요크(210) 상에 설치되는 링 형상의 외륜 마그넷(230), 내륜 마그넷(220)을 덮으며 자속 형성을 돕는 내륜 탑 플레이트(240), 외륜 마그넷(230)을 덮으며 자속 형성을 돕는 외륜 탑 플레이트(250)를 포함한다. 내륜 마그넷(220)과 외륜 마그넷(230) 사이의 간격은 에어 갭(air gap)이라고 부르기도 하며, 후술할 진동체를 구성하는 부품 중 하나인 보이스 코일(300)의 하단부가 위치하게 되며, 보이스 코일(300)에 전류가 흐르면 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 보이스 코일(300)이 상, 하로 진동하게 된다.
진동체는 보이스 코일(300), 서스펜션(400) 및 진동판(510)으로 이루어진다. 진동판(510)은 본 발명의 제1 실시예에서는 링 형상의 사이드 진동판(510)이다. 또한 서스펜션(400)의 중앙부가 센터 진동판의 역할을 하는 대신 센터 진동판은 구성 요소에서 제외되었다. 전술한 바와 같이, 보이스 코일(300)에 전기적인 신호가 인가되면 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 진동하게 되는데, 서스펜션(400)은 보이스 코일(300)의 진동이 상, 하 방향으로만 이루어지도록 보이스 코일(300)의 진동을 안내한다. 보이스 코일(300) 및 진동판(510)은 서스펜션(400)에 부착되며, 보이스 코일(300)의 진동에 의해 진동판(510)이 함께 진동하면서 음향을 발생시킨다.
또한 최 상부에는 자기 회로와 진동체를 보호하기 위해, 프레임(100)과 결합하는 프로텍터(600)가 구비된다. 프로텍터(600)는 충분한 강성을 가지면서 마이크로스피커 전체의 두께를 슬림화하기 위해 상면은 스틸부(610)로 이루어지며, 도전성 패턴을 구비하는 서스펜션(400)이나 프레임(100)에 결합된 핀 터미널(700)과 스틸부(610)가 직접 접촉하지 않도록 프로텍터(600)의 측부는 사출부(620)로 이루어진다. 스틸부(610)는 사출부(620)의 성형 시에 인서트되어 일체로 결합되는 것이 일반적이다.
핀 터미널(700)은 단면에 비해 길이가 긴 핀 형상으로 단면은 원형이나 다각형 등 어떠한 형상이라도 무방하다. 프레임(100)의 성형 후에 프레임(100) 내에 삽입 설치되거나, 프레임(100)의 성형 시에 인서트 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 핀 터미널(700)의 상단과 하단은 프레임(100)의 외부로 돌출되어 노출되며, 노출된 부분이 서스펜션(400) 및 외부 FPCB(800)와 결합된 다음, 땜납(420, 820)에 의해 결합상태를 유지하도록 고정되어, 외부 FPCB(800), 핀 터미널(700), 서스펜션(400)으로 이어지는 전기적 연결 관계가 유지된다. 바람직하게는 서스펜션(400)에는 핀 터미널(700)의 상단 노출부와 맞물리는 랜드부(440)가 마련되고, 외부 FPCB(800)에는 핀 터미널(700)의 하단 노출부와 맞물리는 랜드부(810)가 마련된다. 각 랜드부(440), 810)는 핀 터미널(700)과 형상 결합을 하여 서스펜션(400), 핀 터미널(700) 및 외부 FPCB(800)의 상대적인 위치를 일시적으로 고정해줄 수 있도록 하여, 납땜이 용이하게 해주는 것이 바람작히다. 또한 각 랜드부(440, 810))에는 납땜이 용이하게 이루어지고 도전성을 높일 수 있도록 주석 도금이 행해지는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 핀 터미널과 프레임의 결합 모습을 도시한 사시도이다. 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 핀 터미널과 프레임의 결합 모습을 도시한 단면도이다. 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커의 내부 터미널의 연결 구조의 단면을 도시한 도면, 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커의 핀 터미널과 서스펜션의 연결 구조를 도시한 사시도, 도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커의 핀 터미널과 외부 FPCB의 연결 구조를 도시한 사시도이다.
프레임(100)은 마이크로스피커의 일반적인 형상과 마찬가지로 한 쌍의 긴 변과 한 쌍의 짧은 변을 가지는 장방형이며, 플라스틱 사출 재질로 사출 성형된다. 핀 터미널(700)은 프레임(100)의 네 변 중 어느 한 변의 양 단에 위치하며, 즉 이웃하는 모서리에 위치하며, 앞서 설명한 바와 마찬가지로 프레임(100)의 사출 성형 시에 인서트 사출되거나, 프레임(100)의 성형 후에 별도로 프레임(100)에 설치, 결합될 수 있다. 핀 터미널(700)의 상단(710)은 프레임(100)의 상부로 노출되고, 핀 터미널(700)의 하단(720)은 프레임(100)의 하부로 노출된다.
프레임(100)에서 핀 터미널(700)이 결합되는 변과 마주하는 변, 즉 네 모서리 중 남은 두 모서리의 상부에는 서스펜션(400; 도 7 참조)과 프로텍터(600; 도 7 참조)의 결합을 안내하기 위한 돌기(110)가 형성될 수 있다.
한편, 프레임(100)에서 핀 터미널(700)이 결합되는 모서리에는 프레임(100)의 하부 일부가 삭제되어 단차(120)가 형성된다. 핀 터미널(700)과 외부 FPCB(800)의 납땜을 용이하게 하고, 납땜 후의 땜납(820; 도 7 참조)이 단차(120)에 위치하가 때문에 땝납(810)의 존재로 인해 프레임(100)의 바닥이 울퉁불퉁해지는 것을 방지할 수 있다. 앞서 설명한 핀 터미널(700)의 노출된 하단(720)은 단차((210)가 형성된 부분에 위치한다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커가 구비하는 핀 터미널을 도시한 도면, 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스피커의 터미널 결합 구조를 상부에서 바라본 사시도, 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스피커의 터미널이 프레임에 결합된 모습을 하부에서 바라본 사시도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스피커는, 핀 터미널(700')로 원통형 핀이나, 사각 기둥형의 핀과 같이 단면이 일정한 핀 대신에 상단면보다 하단면이 넓은 하단으로 갈수록 점점 단면이 넓어지는 형태의 핀 터미널(700')을 채용한다.
프레임(100)의 상면에는 핀 터미널(700')외에 서스펜션(400)의 외주부나 진동판(510; 도 7 참조)의 외주부가 안착되고, 프로텍터(600; 도 7 참조)가 결합되어야 하기 때문에, 핀 터미널(700')과 서스펜션(400)의 랜드부(440)를 위해 큰 공간을 할당할 수 없다. 그러나 서스펜션(400)이 프로텍터(600; 도 7 참조)에 의해 고정되기 때문에 핀 터미널(700')과 서스펜션(400)의 랜드부(440)를 덮는 땜납의 양을 많이 필요로 하지 않는다.
프레임(100)의 하면으로 노출되는 핀 터미널(700')의 하면에는 앞서 설명한 바와 같이 외부 FPCB(800)가 연결되는데, 외부 FPCB(800)는 프레임(100)과 결합해주는 별도의 부재가 없이 땜납(820; 도 10 참조)에 의해서만 핀 터미널(700')과 연결되며, 고정된다. 따라서 핀 터미널(700')과 외부 FPCB(800)의 연결 상태를 안정적으로 유지하기 위해 충분한 양의 납으로 납땜을 해주는 것이 바람직하다. 이를 위해 프레임(100)의 하면으로 노출되는 핀 터미널(700')의 하면의 면적을 넓게 형성해주는 것이 바람직하다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커의 내부 터미널 구조를 도시한 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로스피커는, 핀 터미널(700")의 형상 및 서스펜션(400) 및 외부 FPCB(800)의 연결 구조를 제외하고는 제1실시예와 구성이 동일하다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로스피커가 구비하는 핀 터미널(700")은 서스펜션(400) 및 외부 FPCB(800)와 납땜을 통해 전기적으로 연결되는 것이 아니라 핀 터미널(700")의 상단(710") 및 하단(720")을 각각 리벳팅함으로써 서스펜션(400) 및 외부 FPCB(800)와 전기적으로 연결한다.
핀 터미널(700")은 제1 실시예와 마찬가지로 프레임(100)의 사출 시에 일체로 사출 성형되면서 상단 및 하단이 각각 프레임(100)의 외부로 돌출되도록 하거나, 프레임(100)의 사출 성형 이후에 별도로 프레임(100) 내로 삽입되어 결합될 수 있다. 프레임(100)의 외부로 돌출된 부분을 금형으로 가압하여 리벳팅함으로써 핀 터미널(700")의 상단(710")과 서스펜션(400), 핀 터미널(700")의 하단(720")과 외부 FPCB(800)를 연결한다.

Claims (7)

  1. 프레임, 자기 회로, 보이스 코일 및 진동판을 구비하는 음향 변환 장치에 있어서,
    프레임을 관통하는 핀 터미널; 및
    진동판 및 보이스 코일의 진동 방향을 안내하며 보이스 코일로 전기 신호를 인가할 수 있도록 도전성 재질로 이루어지며, 모서리에 핀 터미널과의 전기적인 연결을 위한 랜드부가 마련되는 서스펜션;을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    핀 터미널의 상단 및 하단은 프레임 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    핀 터미널과 서스펜션의 전기적인 연결은, 납땜 또는 핀 터미널의 리벳팅에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커.
  5. 제1항에 있어서,
    핀 터미널의 하단과 전기적으로 연결되는 외부 FPCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커.
  6. 제5항에 있어서,
    핀 터미널과 외부 FPCB의 전기적인 연결은, 납땜 또는 핀 터미널의 리벳팅에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커.
  7. 제1항에 있어서,
    핀 터미널은 상단에서 하단으로 갈수록 단면이 넓어지는 형상인 것을 특징으로 하는 내부 터미널 구조를 개선한 마이크로스피커.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101673295B1 (ko) * 2015-07-24 2016-11-08 주식회사 비에스이 양 방향 인터페이스가 가능한 스피커용 터미널
WO2022126763A1 (zh) * 2020-12-18 2022-06-23 瑞声声学科技(深圳)有限公司 扬声器箱

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