KR20000012476A - 콘덴서 마이크로폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음파에 의한 진동판과 배극판 사이의 정전용량의 변화를 전기신호로 변환하도록 된 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 소정의 패턴이 양면에 형성되며 FET의 각 단자가 접속되어 있는 인쇄회로기판과, 상기 FET의 게이트와 상기 배극판을 전기적으로 연결하여 주는 금속링 및 배극판 링에 전기적으로 접속되며 음파에 의해 진동하는 상기 진동판을 상기 FET의 소스에 전기적으로 연결하여 주는 케이스로 이루어진다.

따라서, 본 발명에 의하면 콘덴서 마이크로폰의 제조작업을 자동화할 수 있을 뿐만 아니라, FET의 단자가 단락되는 것을 줄일 수 있는 것이다.

Description

콘덴서 마이크로폰{Condenser microphone}

본 발명은 음파에 의한 정전용량의 변화를 전기신호로 변환하도록 된 콘덴서 마이크로폰(condenser microphone)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘덴서 마이크로폰의 제조작업을 자동화하면서 제조작업 중 FET(Field Effect Transistor)의 손상을 줄일 수 있도록 하는 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.

종래의 콘덴서 마이크로폰은 도1 및 도2에 도시한 것처럼, 인쇄회로기판(101), 정전용량의 변화에 따른 전위(電位)변화를 전기신호로 변환하는 FET(102), 베이스(103:base), 다수개의 관통홀이 형성된 배극판(104:polar), 스페이서(106:spacer), 배극판 링(108:polar ring), 유입되는 음파에 의해 진동하는 진동판(107:diapragm), 음파 유입구(110)가 천공된 케이스(109) 등으로 구성되어 있다.

이렇게 다수개의 구성요소로 된 콘덴서 마이크로폰의 제조과정을 보면, 케이스(109) 내에 배극판 링(108)과 진동판(107), 스페이서(106) 및 배극판(104)을 순차적으로 결합한 후 FET(102)가 결합된 인쇄회로기판(101)을 최종적으로 결합하고 케이스(109)의 일단을 절곡 처리하여 하나의 콘덴서 마이크로폰으로 제조한다.

여기서, FET(102)의 게이트는 배극판(104)에 전기적으로 연결되어야 하고, FET(102)의 소스(source)와 드레인(drain)은 각각 인쇄회로기판(101)의 외부로 노출되어야 한다. 이에 따라 인쇄회로기판(101)을 케이스(109)에 결합하기 이전에 FET(102)의 소스와 드레인을 아래로 향하게 절곡시켜 인쇄회로기판(101)의 관통홀에 삽입하고 FET(102)가 인쇄회로기판(101)에 일시적으로 고정될 수 있도록 소스와 드레인을 다시 인쇄회로기판(101)을 감싸도록 절곡한다. 그리고, FET(102)의 게이트를 FET(102)의 윗면으로 절곡시켜 케이스(109) 내에 FET(102)를 결합시 FET(102)의 게이트가 배극판(104)에 접속되도록 한다. 물론, FET(102)의 소스와 드레인은 제조공정 후 다시 원상태로 절곡해야 한다.

하지만, 인쇄회로기판(101)에 FET(102)를 일시적으로 고정하기 위해 FET(102)의 소스와 드레인을 인쇄회로기판(101)의 관통홀에 삽입한 후 다시 절곡해야 하므로 해당 작업을 자동화할 수 없을 뿐만 아니라 소스와 드레인의 반복적인 절곡으로 인하여 소스와 드레인이 단선되는 경우가 종종 발생된다.

또한, FET(102)의 게이트와 배극판(104)이 점접촉으로 접속되어 있어 접속상태가 불안정할 뿐만 아니라 FET(102)와 배극판(104) 사이에 조그마한 틈이라도 발생되면 이로 인하여 접속불량이 발생되는 결점이 있다.

본 발명의 목적은, 크림솔더를 이용하여 인쇄회로기판에 FET를 접속할 수 있도록 하여 콘덴서 마이크로폰의 제조작업을 자동화할 수 있도록 하는 한편, 제조작업 중 FET의 손상을 줄여 생산효율을 증대시킬 수 있도록 하는 콘덴서 마이크로폰을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 배극판과 FET의 게이트 간의 접속방법을 개선하여 배극판과 FET의 게이트 간의 접속불량을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.

도1은 종래의 콘덴서 마이크로폰을 나타내는 분리 사시도이다.

도2는 종래의 콘덴서 마이크로폰을 나타내는 단면도이다.

도3은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰을 나타내는 분리 사시도이다.

도4는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰을 나타내는 단면도이다.

도5a, b는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰에 채용된 인쇄회로기판을 나타내는 평면 및 저면도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1 : 인쇄회로기판 1a, 1b : 관통홀

1D, 1S, 1G : 패턴 2 : FET

3 : 금속링 4 : 베이스링

5 : 배극판 6 : 스페이서

7 : 진동판 8 : 배극판 링

9 : 케이스 10 : 음파 유입구

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰은, 음파에 의한 진동판과 배극판 사이의 정전용량의 변화를 전기신호로 변환하도록 된 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 소정의 패턴이 양면에 형성되며 FET의 각 단자가 접속되어 있는 인쇄회로기판; 상기 FET의 게이트와 상기 배극판을 전기적으로 연결하여 주는 금속링; 및 배극판 링에 전기적으로 접속되며 음파에 의해 진동하는 상기 진동판을 상기 FET의 소스에 전기적으로 연결하여 주는 케이스가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 FET의 각 단자를 인쇄회로기판의 패턴에 접속하되, 상기 FET의 단자 중 게이트는 상기 인쇄회로기판의 패턴에 접속되도록 절곡되어 솔더링되는 것이 바람직하고, 상기 FET의 단자 중 소스와 드레인은 상기 인쇄회로기판을 관통되게 삽입된 후 상기 인쇄회로기판의 패턴에 접속되도록 솔더링되는 것이 적절하다.

상기 금속링과 케이스 사이에는 절연성 재질의 베이스링이 내재되는 것이 적절하고, 상기 배극판과 진동판이 서로 절연되고 상기 배극판과 진동판이 소정거리 이격되도록 상기 배극판과 진동판 사이에는 절연성 재질의 스페이서가 내재되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도3 및 도4에 도시한 것처럼, 인쇄회로기판(1)의 패턴(1G)에 접속된 FET(2)의 게이트와 인쇄회로기판(1)의 관통홀(1a)(1b)에 삽입된 FET(2)의 소스 및 드레인이 크림솔더나 기타 납에 의해 인쇄회로기판(1)의 패턴(1G)(1S)(1D)에 각각 납땜되어 있다.

여기서, 인쇄회로기판(1)의 윗면에는 도5a와 같이 FET(2)의 각 단자 및 금속링(3)과 접속되는 소정의 패턴(1G)(1S)(1D)이 형성되는 데, FET(2)의 게이트와 연결되는 패턴(1G)은 금속링(3)과 접속되는 패턴과 서로 전기적으로 접속된 패턴이므로 하나의 번호로 기재한다. 그리고, 패턴(1S)(1D)의 중앙에는 인쇄회로기판(1)을 상하로 관통하는 관통홀(1a)(1b)이 각각 천공되어 있다. 또한, 인쇄회로기판(1)의 밑면에는 도5b에 도시한 것처럼, FET(2)의 소스, 즉 접지(Ground)와 전기적으로 연결되는 한편, 케이스(9:case)와 전기적으로 연결되는 패턴(1S)이 형성되어 있다.

즉, 인쇄회로기판(1)에 FET(2)를 결합하는 과정을 보면, FET(2)의 소스(S)와 드레인(D)을 아래를 향하도록 절곡하여 각 관통홀(1a)(1b)에 삽입하고, FET(2)의 게이트를 수평지게 절곡하여 패턴(1G)에 닿도록 한 후 일반적인 납이나 크림솔더를 이용하여 인쇄회로기판(1)의 각 패턴(1G)(1D)(1S)에 FET(2)의 각 단자(G)(D)(S)가 전기적으로 접속되도록 납땜되어 있다.

이렇게 FET(2)가 결합된 인쇄회로기판(1) 위에는 도전성 재질로 이루어진 금속링(3), 절연성 재질로 이루어지는 베이스 링(4:base ring), 다수개의 홀이 천공된 배극판(5), 절연성 재질로 이루어지는 스페이서(6), 고분자 필름으로 이루어진 진동판(7) 및 배극판 링(8) 등이 전기적으로 접속 혹은 절연되게 적층되어 있고, 음파 유입구(10)가 천공된 케이스(9)는 배극판 링(8)을 포함하는 구성요소를 포함하면서 인쇄회로기판(1)의 주변을 감싸도록 절곡되어 있다.

다시 말하면, FET(2)의 게이트(G)는 인쇄회로기판(1)의 패턴(1G)과 금속링(3) 및 배극판(5)과 서로 전기적으로 접속되어 있고, FET(2)의 소스(S)는 인쇄회로기판(1)의 패턴(S)과 케이스(1), 배극판 링(8) 및 진동판(7)과 서로 전기적으로 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 마이크로폰의 동작을 설명한다.

음파 유입구(10)를 통해 유입되는 음파로 인하여 진동판(7)이 진동하면서 진동판(7)과 배극판(5) 사이의 간격이 변환되어 진동판(7)과 배극판(5) 사이의 정전용량이 변화한다.

이로 인하여 배극판(5)의 전위(電位)가 음파에 대응되게 가변되어 FET(2)의 게이트(G)에 입력되기 때문에 FET(2)의 소스(S)로부터 드레인(D)으로 흐르는 전류가 음파에 대응되게 증폭된다.

이에 따라 마이크로폰은 음파 유입구(10)를 통해 유입되는 음파를 전기신호로 변환하여 증폭할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면 크림솔더를 이용하여 인쇄회로기판에 FET를 접속함으로써 콘덴서 마이크로폰의 제조작업을 자동화할 수 있을 뿐만 아니라, FET의 단자가 단락되는 것을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 음파에 의한 진동판과 배극판 사이의 정전용량의 변화를 전기신호로 변환하도록 된 콘덴서 마이크로폰에 있어서,

   소정의 패턴이 양면에 형성되며 FET의 각 단자가 접속되어 있는 인쇄회로기판;

   상기 FET의 게이트와 상기 배극판을 전기적으로 연결하여 주는 금속링; 및

   배극판 링에 전기적으로 접속되며 음파에 의해 진동하는 상기 진동판을 상기 FET의 소스에 전기적으로 연결하여 주는 케이스;

   가 구비되는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
2. 제1항에 있어서,

   상기 FET의 각 단자는 인쇄회로기판의 패턴에 솔더링(soldering) 되는 것을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 FET의 단자 중 게이트는, 상기 인쇄회로기판의 패턴에 접속되도록 절곡되어 솔더링되는 것을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 FET의 단자 중 소스와 드레인은, 상기 인쇄회로기판을 관통되게 삽입된 후 상기 인쇄회로기판의 패턴에 접속되도록 솔더링되는 것을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰.
5. 제1항에 있어서,

   상기 금속링과 케이스 사이에는 절연성 재질의 베이스링이 내재되는 것을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰.
6. 제1항에 있어서,

   상기 배극판과 진동판이 서로 절연되고 상기 배극판과 진동판이 소정거리 이격되도록 상기 배극판과 진동판 사이에는 절연성 재질의 스페이서가 내재되는 것을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰.