KR101510167B1 - 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰(100)에 관한 것으로서, 천정면 부재(7a)에 개구부(8)를 가지는 도전성의 캡슐(7), 캡슐(7)의 내부에 수용되는, 진동판(3)과; 진동판(3)의 표면의 어느 한쪽에 대향하여 설치되는 배극판(背極板)과; 진동판(3) 또는 배극판(5)에 구비된 일렉트릿층(5)으로 형성되는 컨덴서부(C), 및 컨덴서부(C)와 캡슐(7)의 천정면 부재(7a)와의 사이에 설치되고, 개구부(8)를 통하여 노출되는 부분에 음공(音孔)(6a)을 가지는 캡부재(6)를 포함하고, 캡부재(6)는 흡인식의 반송(搬送) 장치에 의해 흡인 가능한 흡인부(V)를 중앙 부분에 가지고, 흡인부(V)의 주위를 따라 음공(6a)이 형성되어 있다.

Description

일렉트릿 컨덴서 마이크로폰{ELECTRET CAPACITOR MICROPHONE}

본 발명은, 캡슐의 내부에, 진동판과, 그 진동판 표면의 어느 한쪽에 대향하여 설치되는 배극판(背極板)과, 진동판 또는 배극판에 구비된 일렉트릿층으로 형성되는 컨덴서부를 구비하는 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰(이하, 「ECM」이라고 약칭함)에 관한 것이다.

ECM은, 휴대 전화기, PDA, 디지털 카메라 등의 폭넓은 전자 기기에 적용되고 있다. ECM은, 미소한 부품이므로, 각종 기기에 대한 장착 시에는, 표면 실장 기술이 이용된다. 예를 들면, 배선 기판에는 납땜을 행하여 ECM을 배치한 후, 기판을 가열하여 납땜하는 리플로(reflow) 실장 방법이 이용된다. 리플로 실장 공정에 있어서는, ECM의 배선 기판에 대한 장착 속도를 높이기 위해, 흡인식의 반송 장치를 사용하여 ECM을 배선 기판 상에 반송하는 것이 있다.

종래의 ECM은, 하우징체인 캡슐의 천정면 중앙에 음공(音孔)을 구비하고 있는 경우가 많다. 그러므로, 흡인식의 반송 장치를 사용하는 경우에는, 내부의 진동판 등을 손상시키지 않도록 음공 이외의 개소를 흡인하여, 배선 기판의 소정 위치로 반송(搬送)한다.

특허 문헌 1: 일본국 실용신안등록 제2548543호 공보(도 1)

리플로 실장 공정에 있어서 종래의 ECM을 반송하는 경우, 중심(重心)으로부터 변위된 음공 이외의 개소를 흡인하여 반송하게 되므로, 소정의 자세를 유지한 채 반송하는 것이 곤란한 경우가 있다. 예를 들면, 반송 장치가 천정면의 에지 근방에 맞닿는 경우에는, ECM의 자세가 경사지기 쉬워져 낙하하는 경우가 있다. 한편, 이들 문제점을 해결하기 위해, 반송 장치의 흡인력을 크게 하면 캡슐의 천정면이 변형되는 등의 문제가 생기게 되어 개선의 여지가 있었다.

또한, 리플로 실장 공정을 실시하는 경우에는, 열대책(熱對策)을 강구할 필요도 있다. 예를 들면, 리플로 실장 공정에 있어서 발생하는 열풍이 캡슐의 천정면에 형성된 음공으로부터 캡슐 내부에 침입하는 것이나, 열을 띤 캡슐로부터, 그 열이 내부의 부품(예를 들면, 진동판, 일렉트릿층)에 전해지는 경우 등이 있다. 이 경우, 캡슐 내부에 수용된 부품이 열에 의해 악영향을 입을 가능성도 있다. 또한, 캡슐을 냉각시킬 때의 냉각풍이 캡슐의 천정면에 형성된 음공으로부터 캡슐 내부에 침입함으로써, 그 바람에 의해 캡슐 내부의 부품에 악영향이 미칠 가능성도 있다. 예를 들면, 열풍 및 냉각풍에 의해 진동판에 느슨함이 생기거나, 열에 의한 일렉트릿층의 분극(分極) 상태의 저하라는 악영향이 생길 수 있다.

그러나, 종래의 ECM에서는 리플로 실장 공정에 있어서 문제가 될 수 있는 전술한 열풍 및 냉각풍이나 캡슐로부터 내부 부품에 대한 열전달에 대한 대책이 충분하지 않았다.

본 발명은, 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 리플로 실장 등을 행할 때의 흡인 반송에 적합하고, 및 리플로 실장 공정에 있어서 문제가 될 수 있는 전술한 열풍 및 냉각풍에 대한 대책이나 캡슐로부터 내부 부품에 대한 열전달에 대한 대책이 행해진 ECM을 제공하는 점에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관한 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 제1 특징적 구성은, 천정면 부재에 개구부를 가지는 도전성의 캡슐,

상기 캡슐의 내부에 수용되는, 진동판과; 상기 진동판 표면의 어느 한쪽에 대향하여 설치되는 배극판과; 상기 진동판 또는 상기 배극판에 구비한 일렉트릿층으로 형성되는 컨덴서부, 및

상기 컨덴서부와 상기 캡슐의 상기 천정면 부재와의 사이에 설치되고, 상기 개구부를 통해 노출되는 부분에 음공을 가지는 캡부재

를 포함하고,

상기 캡부재는, 흡인식의 반송 장치에 의해 흡인 가능한 흡인부를 중앙 부분에 가지고, 상기 흡인부의 주위를 따라 상기 음공을 형성한 점에 있다.

상기 특징적 구성에 의하면, 캡슐과 컨덴서부와의 사이에 캡부재가 형성되어 있으므로, 캡슐이 고온으로 되었다고 해도, 그 온도가 캡부재에 의해 완화되어 컨덴서부에 쉽게 전달되지 않는다. 따라서, 캡슐에 수용된 컨덴서부가, 열에 의해 열화되는 것을 억제할 수 있다. 특히, 컨덴서부가 구비하는 일렉트릿층에 대한 열의 영향을 억제할 수 있으므로, 열에 의한 일렉트릿층의 분극 상태의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 리플로 실장 공정 시의 열풍이나 냉각풍은, 캡슐의 개구부에 의해 유로가 좁혀진 부분, 및 캡부재의 음공에 의해 유로가 좁혀진 부분을 통과한 후에 컨덴서부에 도달한다. 따라서, 리플로 실장 공정 시의 열풍이나 냉각풍에 의해 컨덴서부가 손상을 받지 않도록 할 수 있다. 예를 들면, 열풍 및 냉각풍에 의해 진동판에 느슨함이 생기는 것을 억제할 수 있다.

또한, 흡인부가 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 캡슐의 천정면 부재의 중앙에 구비되어 있으므로, 상기 흡인식의 반송 장치의 흡인 노즐을 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 중심과 대략 일치하는 천정면의 중앙에 맞추어 흡인할 수 있다. 그러므로, 반송 시의 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 자세가 쉽게 변화되지 않으므로, 흡인을 확실하게 행할 수 있다. 또한, 흡인 시에 흡인 개소에 걸리는 모멘트가 작아지므로, 흡인식의 반송 장치의 흡인력을 작게 할 수 있어, 천정면의 변형을 억제할 수 있다. 또한, 음공이 캡슐의 천정면 부재에 설치되어 있는 흡인부에 존재하지 않으므로, 흡인식의 반송 장치의 흡인 노즐이 캡슐 내의 진동판이나 배극판 등을 흡인에 의해 손상시키지 않고 안전하게 반송할 수 있다.

따라서, 리플로 실장 등을 행할 때의 흡인 반송에 적합하고, 또한 리플로 실장 공정에 있어서 문제가 될 수 있는 전술한 열풍 및 냉각풍이나 캡슐로부터 내부 부품에 대한 열전달에 대한 대책이 행해진 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰을 제공할 수 있다.

본 발명에 관한 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 제2 특징적 구성은, 상기 음공을, 상기 흡인부의 주위를 에워싸는 원호형의 슬릿으로 한 점에 있다.

상기 특징적 구성에 의하면, 소정의 면적의 개구를 가지는 음공을 캡슐의 중앙에 가능한 한 가까운 위치에 형성할 수 있으므로 집음(集音) 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 음공을 슬릿 형상으로 함으로써, 같은 개구면적을 가지는 원형이나 각 형의 음공에 비해 개구폭이 작아져, 캡슐 내로 열풍 및 냉각풍이나 분진, 물방울 등이 침입하기 어려워진다. 그러므로, 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 내구성이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 관한 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 제3 특징적 구성은, 상기 캡이, 주변 부분의 제1 영역과, 상기 제1 영역에 에워싸인 중앙 부분이 외측으로 돌출하도록 형성한 제2 영역으로 구성되어 있고,

상기 흡인부를 상기 제2 영역에 형성한 점에 있다.

상기 특징적 구성에 의하면, 캡부재와 캡슐 내부에 구비되어 있는 컨덴서부와의 사이에 공간이 형성된다. 그 결과, 캡부재가 가열되었다고 해도, 그 열이 컨덴서부에 쉽게 전달되지 않는다.

본 발명에 관한 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 제4 특징적 구성은, 상기 제2 영역에 상기 음공이 형성되는 점에 있다.

상기 특징적 구성에 의하면, 외측으로 돌출된 제2 영역에 음공이 형성되므로, 외부로부터의 음파를 그 음공으로부터 캡슐 내부에 양호하게 입수할 수 있다.

본 발명에 관한 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 제5 특징적 구성은, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역과의 경계에, 상기 음공이 형성되는 점에 있다.

상기 특징적 구성에 의하면, 음공이 캡부재의 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 대하여 소정 각도를 가지고 형성되므로, 보다 한층, 열풍 및 냉각풍이나 분진, 물방울 등이 캡슐 내에 쉽게 침입할 수 없는 구조로 된다. 이 결과, 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 내구성·신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 반송 장치의 흡인 노즐이 흡인부로부터 벗어난 위치에 맞닿은 경우라도, 흡인 노즐이 상기 음공을 밀봉하지 않아, 캡슐 내부의 진동판이나 배극판이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은, 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 분해사시도를 나타낸 도면이다.
도 2는, 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 3은, 캡부재가 캡슐의 내부에 수용된 상태를 나타낸 도면을 나타낸 도면이다.
도 4는, 캡부재의 단면 사시도(1)를 나타낸 도면이다.
도 5는, 캡부재의 단면 사시도(2)를 나타낸 도면이다.
도 6은, 다른 실시예의 캡부재의 단면도를 나타낸 도면이다.

이하에, 도면을 참조하여 본 발명의 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰(이하, 「ECM」이라고 약칭함)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 ECM(100)의 분해사시도이며, 도 2는 ECM(100)의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, ECM(100)은, 원통형의 측면 부재(7b)와 천정면 부재(7a)로 구성되는 캡슐(7)의 내부에 각종 부품을 수용하여 구성되어 있다. 캡슐(7)의 내부에는, 그 천정면 부재(7a) 측으로부터 차례로, 캡부재(6), 배극판(5), 스페이서 링(4), 진동판(3), 게이트 링(2) 및 기판(1)이 수용되어 있다. 그리고, 캡슐(7)의 측면 부재(7b)의 단부가, 기판(1)을 캡슐(7) 내부로 코킹(caulking)함으로써, 전술한 각종 부품이 캡슐(7)의 내부에서 고정된다. 캡슐(7)은 금속 등의 도전성 부재를 사용하여 형성된다.

본 실시예에서는, 캡슐(7)이 원통형상인 예에 대하여 설명하지만, 캡슐(7)을 각통 형상으로 형성해도 된다.

본 실시예에서는, 배극판(5)과 스페이서 링(4)과 진동판(3)과 컨덴서부(C)가 구성되며, 이 컨덴서부(C)에 의해 캡슐(7)의 내부에 침입한 음파가 검출된다. 배극판(5)은, 고정 전극(5b)과, 진동판(3)과 대향하는 측의 고정 전극(5b)의 표면에 형성된 일렉트릿층(5a)으로 구성된다. 이와 같이, 일렉트릿층(5)을 형성했으므로 배극판(5)은 정전위(定電位)로 유지된다. 배극판(5) 및 일렉트릿층(5a)에는 복수개의 구멍부(5c)가 형성되어 있고, 캡슐(7)의 내부에 침입한 음파는 그 구멍부(5c)를 통하여 진동판(3)에 도달할 수 있다.

진동판(3)은, 음파를 받아 진동하는 진동막(3b)과, 이 진동막(3b)의 주위를 유지하는 진동막링(3a)으로 구성된다. 배극판(5)과 진동판(3)과의 사이에는, 절연성의 스페이서 링(4)이 설치되어 있다. 또한, 캡슐(7)의 내측 벽에는, 수용되는 각종 부품과의 단락을 방지할 목적으로 절연 재료(7c)가 코팅되어 있다. 캡슐(7)의 내부에 수용되는 각종 부품의 열에 의한 손상을 방지하기 위해서는, 이 절연 재료(7c)는, 세라믹 등의 높은 내열성을 가지는 재료인 것이 바람직하다.

진동판(3)은, 도전성의 게이트 링(2)을 통하여 기판(1) 상의 회로 패턴(도시하지 않음)과 전기적으로 접속된다. 배극판(5)의 고정 전극(5b)은, 캡부재(6)를 통하여 캡슐(7)과 전기적으로 접속되고, 이 캡슐(7)을 통하여 기판(1) 상의 회로 패턴과 전기적으로 접속된다. 또한, 기판(1) 상에는, 상기 회로 패턴과 전기적으로 접속되는 IC소자(9)가 설치된다.

이상과 같이 구성함으로써, 음파를 받아 진동막(3b)이 진동하면, 이 진동막(3b)의 변위가 컨덴서부(C)(배극판(5) 및 진동판(3))의 정전 용량의 변화로서 상기 IC소자(9)에 전달된다. 즉, ECM(100)에 있어서, 음파가 전기 신호로 변환된다.

캡슐(7)은, 그 천정면 부재(7a)에 개구부(8)를 가진다. 전술한 컨덴서부(C)와 캡슐(7)의 천정면 부재(7a)와의 사이에는, 판형의 캡부재(6)가 설치되어 있다. 캡부재(6)의, 상기 개구부(8)를 통해 노출되는 부분에는, 컨덴서부(C)에 음파를 도입하기 위한 음공(6a)이 형성되어 있다.

도 3은, 캡부재(6)가 캡슐(7)의 내부에 수용된 상태를 나타낸 도면이며, 도 4는, 캡부재(6)의 단면 사시도이다. 도시한 바와 같이, 캡부재(6)는, 주변 부분의 제1 영역(6b)과, 이 제1 영역(6b)에 에워싸인 중앙 부분이 외측으로 돌출하도록 형성된 제2 영역(6c)으로 구성되어 있다. 캡부재(6)의 중앙 부분의 제2 영역(6c)은, 흡인식의 반송 장치에 의해 흡인 가능한 흡인부(V)로서 기능한다. 이 흡인부(V)는, 반송 장치의 흡인 노즐의 노즐 면적 이상이면 된다. 이로써, 흡인부(V)에 대한 흡인 노즐 단면의 접촉 상태가 안정된다.

또한, 제2 영역(6c)의 중심을 흡인함으로써, ECM(100)을 수평 자세로 반송하는 경우에는, 정확히 중심의 위쪽 위치를 유지하게 된다. 그러므로, 반송 시의 ECM(100)의 자세의 변화를 억제하므로 ECM(100)이 쉽게 낙하하지 않게 된다. 이 결과, 반송 장치의 흡인력을 작게 설정할 수 있어, 캡슐(7)의 변형을 방지하거나, 소형의 반송 장치를 적용하거나 하는 것이 가능해진다.

또한, 캡부재(6)와 캡슐(7)의 내부에 구비되어 있는 컨덴서부(C)와의 사이에 공간이 형성됨으로써, 캡부재(6)가 가열되었다고 해도, 그 열이 컨덴서부(C)에 쉽게 전달되지 않게 된다.

제2 영역(6c)으로서의 상기 흡인부(V)의 주위에는, 원호형으로 슬릿 형상을 가지는 음공(6a)을 형성하고 있다. 음공(6a)의 개구폭은, 종래부터 있는 원형 음공(6a)의 직경 등과 비교하여 좁게 형성하고 있다. 이로써, 캡슐(7)의 내부에 대한 열풍 및 냉각풍이나 분진, 물방울 등의 침입을 효과적으로 방지할 수 있다. 구체적으로는, 캡부재(6)의 제2 영역(6c)에 형성되는 음공(6a)은, 캡부재(6)에 홈을 형성함으로써, 원호형의 슬릿 형상으로 되어 있다. 또는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 캡부재(6)를 눌러 굽힘으로써, 음공(6a)을 원호형의 슬릿 형상으로 해도 된다.

본 실시예의 ECM(100)에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 음공(6a)의 위치는, 배극판(5)의 구멍부(5c)와는 중첩되지 않도록 배치되어 있다. 따라서, 이물질이 음공(6a)으로부터 침입하였다고 해도, 그 이물질은 배극판(5)에 의해 저지된다. 즉, 이물질이 배극판(5)의 구멍부(5c)를 통하여 진동판(3) 측까지 침입하는 것을 저지할 수 있다. 또한, 캡슐(7)의 외부로부터의 바람(리플로 실장 공정에서의 열풍이나 냉각풍)이 진동막(3b)에 직접 맞지 않게 되어 있다. 또한, 컨덴서부(C)(배극판(5))와 캡슐(7)의 천정면 부재(7a)와의 사이에는 캡부재(6)가 개재되어 있으므로, 캡슐(7)의 온도가 상승하였다고 해도, 컨덴서부(C)에 전해지는 열은 캡부재(6)에 의해 완화된다.

이상의 결과, 컨덴서부(C)가 열에 의한 악영향을 받는 것이 방지된다. 구체적으로는, 컨덴서부(C)가 구비하는 일렉트릿층(5a)에 대한 열의 영향을 억제할 수 있으므로, 열에 의한 일렉트릿층(5a)의 분극 상태의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 열풍 및 냉각풍에 의해 진동판(3b)에 느슨함이 생기는 것을 억제할 수 있다.

〈다른 실시예 1〉

상기 컨덴서부(C)의 구성은 적당히 변경할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 캡슐(7)에 수용되어 있는 컨덴서부(C)에 있어서, 배극판(5)이 캡부재(6) 측에 있는 구성에 대하여 설명하였으나, 그와는 반대로, 진동판(3)이 캡부재(6) 측에 있는 구성으로 변경해도 된다. 또한, 상기 실시예에서는, 배극판(5)이 일렉트릿층을 구비하는 예에 대하여 설명하였으나, 진동판이 일렉트릿층을 구비하도록 구성해도 된다.

〈다른 실시예 2〉

상기 실시예에서는, 음공(6a)이 원호형의 슬릿 형상인 예에 대하여 설명하였으나, 음공(6a)의 형상은 적당히 변경할 수 있다. 예를 들면, 복수개의 미소한 원 구멍이나 각(角) 구멍이 원호형으로 연속하여 설치된 형태의 음공(6a)을 형성해도 된다. 이와 같은 음공이라도, 원호형으로 슬릿 형상을 가지는 음공과 대략 동일한 기능을 발휘한다.

또한, 전술한 복수개의 미소한 원 구멍이나 각 구멍이 환형으로 연속하여 형성된 형태의 음공(6a)을 형성해도 된다. 또는, 음공(6a)의 형상을, 중심으로부터 방사상으로 넓어지는 원호형 또는 곡선형 또는 직선형 또는 꺾인 선형의 슬릿으로 해도 된다.

〈다른 실시예 3〉

상기 실시예에 있어서, 음공의 형성 위치를 변경해도 된다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 캡부재의 단면도와 같이, 음공(6a)을 제1 영역과 제2 영역과의 경계에 형성해도 된다. 이와 같이, 음공(6a)이 캡부재(6)의 상기 제1 영역(6b) 및 상기 제2 영역(6c)에 대하여 소정 각도를 가지고 형성되므로, 음공(6a)이 상기 제1 영역(6b) 및 상기 제2 영역(6c)에 구비되는 경우에 비해, 보다 한층, 열풍 및 냉각풍이나 분진, 물방울 등이 캡슐(7) 내에 쉽게 침입할 수 없는 구조로 된다. 이 결과, ECM(100)의 내구성·신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 반송 장치의 흡인 노즐이 흡인부(V)로부터 벗어난 위치에 맞닿은 경우라도, 흡인 노즐이 음공(6a)을 밀봉하지 않으므로, 캡슐(7) 내부의 진동판(3)이나 배극판(5)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은, 리플로 실장 기술에 대응한 ECM에 사용할 수 있다.

Claims (5)

1. 천정면 부재에 개구부를 가지는 도전성의 캡슐,
   상기 캡슐의 내부에 수용되는, 진동판과; 상기 진동판 표면의 어느 한쪽에 대향하여 설치되는 배극판(背極板)과; 상기 진동판 또는 상기 배극판에 구비한 일렉트릿층으로 형성되는 컨덴서부, 및
   상기 컨덴서부와 상기 캡슐의 상기 천정면 부재와의 사이에 설치되고, 상기 개구부를 통해 노출되는 부분에 음공(音孔)을 가지는 캡부재
   를 포함하고,
   상기 캡부재는, 흡인식의 반송 장치에 의해 흡인 가능한 흡인부를 중앙 부분에 가지고, 상기 흡인부의 주위를 따라 상기 음공이 형성되어 있으며,
   상기 캡부재는, 주변 부분의 제1 영역과, 상기 제1 영역에 에워싸인 중앙 부분이 외측으로 돌출하도록 형성된 제2 영역으로 구성되어 있고,
   상기 흡인부가 상기 제2 영역에 형성되어 있으며,
   상기 제1 영역과 상기 제2 영역과의 경계에, 상기 음공이 형성되는,
   일렉트릿 컨덴서 마이크로폰.
2. 제1항에 있어서,
   상기 음공은, 상기 흡인부의 주위를 에워싸는 원호형의 슬릿인, 일렉트릿 컨덴서 마이크로폰.
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