KR20040072099A - 콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합 구조 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이스의 접합 구조와 조립 공정을 단순화하여 생산비를 절감할 수 있으며, 제품의 특성 및 신뢰성의 향상은 물론 제품간의 특성을 균일화할 수 있는 콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합 구조 및 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 콘덴서 마이크로폰은 상기 케이스의 개방된 단부를 외부를 향해 직각으로 절곡하여 환형으로 접속편을 형성하고, 상기 기판의 가장자리에 상기 케이스에 형성된 접속편과 대향되어 접합되는 부분에 도전성 금속이 도금된 용접영역을 형성하여 이루어지며, 구성품을 준비하는 과정 중에서 케이스의 개방된 단부를 외향으로 절곡하여 단부를 따라 고리형상으로 접속편을 형성하고, 기판의 상기 케이스에 형성된 접속편과 대향되는 면의 가장자리에 형성된 도체 배선위에 도전성 금속을 도금하여 용접영역을 형성하고, 상기 접속편이 형성된 케이스의 내부에 구성품을 순차적으로 설치하고, 개방된 단부에 기판을 설치하되, 상기 케이스와 기판의 용접영역을 면접시키기 위해 케이스와 기판을 두전극으로 압력을 가하며, 압착한 상태로 순간적으로 전기를 공급하여 용접영역과 케이스의 접속편이 용융되어 케이스의 접속편과 기판의 용접영역이 접착되게 하여 이루어진다.

Description

콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합 구조 및 그의 제조 방법{case bonding structure and manufacturing methode of condenser microphone}

본 발명은 콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합 구조 및 조립 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이스의 개방된 단부를 외향 절곡하여 접속편을 형성하고 기판의 케이스와 대향되는 면의 가장자리에 용접영역을 형성하고 케이스와 기판에 압력을 가하면서 순간적으로 전기를 공급하여 두면이 용융되어 용접이 되게 함으로서 케이스의 조립에 소요되는 시간과 장비를 줄여 제조 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 케이스의 조립시 발생될 수 있는 불량률을 낮출 수 있게 한 콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합 구조 및 접합 방법에 관한 것이다.

일반적으로 음성을 전기적인 신호로 변환하는 장치로서 마이크로폰(일명 마이크)이 사용되고 있다. 이러한 마이크로폰의 종류에는 다이나믹형, 콘덴서형, 리본형, 세라믹형 등이 있으며, 전기, 전자 기술의 급속한 발전과 더불어 그 기술이 크게 향상되고 있으며, 특히, 소형 유무선 장비들의 개발에 따라 초 소형화되어 가고 있는 추세이다.

이러한 소형 마이크로폰 중 콘덴서 마이크로폰은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 통상적으로 인쇄회로기판(2)상에 정전용량의 변화에 따른 전위 변화를 전기적 신호로 변화하는 FET(전계효과트랜지스터 : field effect transister)를 설치하고 이 기판을 케이스(1)내에 설치하여 구성된다.

이와 같이 구성된 콘덴서 마이크로폰의 제조 과정에 있어서 케이스(1)의 내부에 기판을 설치하는 과정은 케이스(1)의 개방된 단부에 유입되는 음파에 의해 진동하는 진동판, 진동판과 배극판의 사이를 일정한 간격을 유지시켜 주는 절연성 물질인 스페이서, 표면에 유전체가 도포되고 다수개의 관통공이 형성된 배극판, 베이스의 지지물인 사출물, FET의 게이트와 배극판간을 연결하는 커넥션 링을 순차적으로 설치한 후 기판(2)을 삽입하고, 케이스의 개방된 단부를 내측으로 절곡하되,

케이스(1)의 절곡부(1a)를 한번에 절곡하게 되면 균일하게 절곡되지 않음으로 도 3에 도시한 바와 같이 그 일측으로부터 외주면을 따라 조금씩 절곡하여 일차적으로 케이스(1)의 절곡부(1a)가 내측으로 기울어지게 한 후, 2차로 다시 압력을 가하여 절곡부(1a)의 단부가 기판(2)의 외면 가장자리에 형성된 접지영역에 접속되게 한다.

그러나 이러한 종래의 콘덴서 마이크로폰은 케이스(1)의 조립시 과다한 절곡 압력은 소스단자와 드레인 단자에 연결된 와이어를 단선시키는 문제가 있으며, 케이스(1)의 절곡부(1a)를 절곡하는 과정에서 케이스의 내부에 설치된 각각의 구성품의 위치가 변동되거나 기울어져 각 구성품간의 접속이 제대로 이루어지지 않게 되어 불량품이 발생하는 일이 많았다.

또한, 케이스(1)를 절곡하는 과정에서 절곡부(1a) 중 어느 일측이 과도하게 절곡되거나 부족하게 절곡될 경우 기판(2)과 케이스(1) 사이에 틈이 생겨 제품의 특성을 변화시키는 문제가 있었다.

더욱이, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 절곡부(1a)가 기판(1)의 평면보다 돌출되어 기판의 외면 중앙에 인출된 접속 단자보다 높아 접속단자를 다른 기판 등에 접속시킬 경우 접속 단자를 직접 다른 기판에 칩마운트(Chip Mount) 솔더링(Soldering) 작업을 할 수 없어 와이어, 핀, 얇은 피시비(FPCB) 등과 같은 다른 별도의 접속 수단을 설치해야하는 번거로움이 있었다.

따라서 본 발명의 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로 케이스의 조립이 용이하여 시간을 단축시킬 수 있고, 제조 공정이 단순하여 생산성을 높일 수 있어 생산비를 절감할 수 있으며 물론, 케이스의 조립시 각 구성품에 충격을 주지 않음으로서 불량률을 낮출 수 있고, 제품의 특성을 고르게 유지할 수 있으며, 다른 기판에 설치할 때에는 별도의 접속 수단을 사용하지 않고 직접 기판상의 인쇄패턴에 칩마운트(Chip Mount) 솔더링(Soldering)을 할 수 있으므로 사용자가 작업이 용이한 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래의 케이스 조립 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 일예를 도시한 단면도이고,

도 2는 종래의 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 다른 일예를 도시한 단면도이고,

도 3은 종래의 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 조립 과정을 설명하기 위한 조립도이고,

도 4는 본 발명에 따른 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 일예를 도시한 단면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 다른 일예를 도시한 단면도이며,

도 6은 본 발명에 따른 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 조립 상태를 도시한 조립 사시도이며,

도 7은 본 발명에 따른 케이스 접합 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10.. 케이스 11.. 접속편

20.. 기판 21.. 용접영역

이러한 본 발명의 목적은 케이스의 내부에 전도성 재질로 구성된 음파에 의해 진동하는 진동판과, 진동판과 배극판간의 일정 간격을 유지시켜 주는 절연성 물질로 만들어진 스페이서, 표면에 유전체가 도포되고 다수개의 관통공이 형성된 배극판, 베이스의 지지물인 사출물, FET의 게이트와 배극판간을 연결하는 커넥션 링, 및, FET가 설치된 기판 등을 포함하는 부품을 설치하여 구성된 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 상기 케이스의 개방된 단부를 외부를 향해 직각으로 절곡하여 환형으로 접속편을 형성하고, 상기 기판의 가장자리에 상기 케이스에 형성된 접속편과 대향되어 접합되는 도전체 배선위에 도전성 금속이 추가로 도금된 용접영역을 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 각 구성품을 준비하고, 준비된 각 구성품을 조립하여 콘덴서 마이크로폰의 제조 방법에 있어서, 상기 각 구성품을 준비하는 과정 중에서 케이스의 개방된 단부를 외향으로 절곡하여 단부를 따라 고리 형상으로 접속편을 형성하고, 기판의 상기 케이스에 형성된 접속편과 대향되는 면의 가장자리에 형성된 도전성 금속을 도금하여 용접영역을 형성하고,

상기 접속편이 형성된 케이스의 내부에 각 구성품을 순차적으로 설치하고, 개방된 단부에 기판을 설치하되, 상기 케이스와 기판의 용접영역을 면접시키기 위해 케이스와 기판을 전극으로 압력을 가하며, 압착한 상태로 순간적으로 전기를 공급하면 기판에 형성된 용접영역과 케이스의 접속편이 용융되어 케이스의 접속편과 기판의 용접영역이 접착되게 함을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰의 제조 방법에 의해 이루어진다.

이와 같은 본 발명에 따른 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 일예를 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 일예를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 다른 일예를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰의 조립 상태를 도시한 조립 사시도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰은 개방된 단부에 접속편(11, 11')이 형성된 케이스(10, 10')와 일 측면에 용접영역(21, 21')(welding area)이 형성된 기판을 구비하고 있다.

상기 케이스(10, 10')는 일측 단부는 완전히 개방되고 타측 단부는 막히되 중앙에 음파 유입구가 천공된 것으로서 도전성의 금속으로 만들어진다.

상기 케이스(10, 10')의 내부에는 진동판, 스페이서, 배극판, 사출물, 커넥션링 등이 순차적으로 설치되며, FET 등의 전기, 전자 소자가 설치된 기판(20, 20')이 개방된 단부에 설치되어 개방된 단부를 폐쇄한다.

상기 케이스(10, 10')의 개방된 단부에는 도 4내지 도 6에 도시한 바와 같이, 그 단부를 따라 접속편(11, 11')이 고려 형상으로 형성되어 있다.

상기 고리 형상으로 형성된 접속편(11, 11')은 도시한 바와 같이, 케이스(10, 10')의 외부를 향해 직각으로 절곡된 것으로 후술하는 기판(20, 20')의 가장자리에 형성된 용접영역(21, 21')과 대향되어 접합됨으로서 기판(20, 20')이 케이스(10, 10')의 개방 단부에 고정되게 한다.

상기 접속편(11, 11')을 도 4내지 도 6에서는 케이스(10, 10')의 외부를 향해 절곡된 것으로 도시하였고 상기에서 설명하였으나 케이스(10, 10')의 내부를 향해 이중으로 절곡 할 수도 있으며, 이는 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 쉽게 이해될 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 케이스(10, 10')에 형성된 접속편(11, 11')과 대향되는 기판(20, 20')의 일 측면 가장자리에는 용접영역(21, 21')이 형성되어 있다.

상기 용접영역(21, 21')은 상기에 도시한 바와 같이, 케이스(10, 10')에 형성된 접속편(11, 11')에 접착되는 부분으로 도전성 금속이 도금되어 있다.

상기 용접영역(21, 21')에 도금된 도전성 금속으로는 금, 은, 납 니켈 등이 사용될 수 있다.

이하 상기와 같이 구성된 콘덴서 마이크로폰의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.

① 먼저, 각 구성품을 준비한다. 이 단계에서 준비되는 각 부분 중 종래의 콘덴서 마이크로폰을 구성하는 것과 유사한 부품 즉, 필터, 진동판, 스페이서, 배극판, 사출물, 커넥션 링 등은 종래의 것과 동일 유사함으로 이에 대한 준비 과정은 그 설명을 생략한다.

이러한 준비 과정에서 케이스(10, 10')는 상기한 바와 같이 개방된 단부를 외부를 향해 절곡하되, 케이스(10, 10')의 외주면과 직각을 이루도록 절곡하여 가장자리에 고리 형상으로 접속편(11, 11')이 형성되게 하고,

기판(20, 20')의 상기 접속편(11, 11')과 대향되는 면의 가장자리에는 용접영역(21, 21')을 형성하되, 이 용접영역에 도전성이 우수한 금속을 도금한다.

상기 용접영역(21, 21')에 도금되는 도전성 금속으로는 금, 은, 납, 니켈 등이 사용될 수 있다.

② 각 구성 부품을 케이스(10, 10')의 내부에 순차적으로 설치한 후, FET와 전기, 전자 소자가 기 설치된 기판(20, 20')의 용접영역(21, 21')과 케이스(10, 10')에 형성된 접속편(11, 11')에 정렬되게 한 후 케이스(10, 10')와 기판의 용접영역(21, 21')을 면접되게 하기 위해 각각의 전극편(양극, 음극)으로 압력을 가해 눌러 주면서 순간적으로 전기을 공급하여 기판의 용접영역(21, 21')에 도금된 도전성 금속과 케이스가 용융되어 두 개의 부품이 접착되게 한다.

상기 케이스의 접속편(11, 11')을 기판의 용접영역(21, 21')에 접합하는 과정에서 케이스(10, 10')와 기판(20, 20')은 각각 서로에 대하여 마주 이동될 수 있는 전극에 접속되며, 이들 전극은 상기 케이스(10, 10')와 기판(20, 20')을 용이하게 삽입 및 분리할 수 있도록 요(凹)홈이 형성되어 있다.

즉, 전극의 요홈에 각각 삽입된 케이스(10, 10')와 기판(20, 20') 중 어느 하나를 고정시키고 타측을 이동시켜 기판(20, 20')의 용접영역(21, 21')과 케이스(10, 10')에 형성된 접속편(11, 11')이 서로 만날 수 있게 하며, 각각의 전극(양극, 음극)편이 케이스와 기판을 눌러 접속되면 순간적으로 전기를 공급 용접영역(21, 21')에 도금된 도전성 금속과 케이스 접속편이 용융되어 융착되게 한다.

상기의 과정에서 FET가 설치된 기판을 테스트하여 정상적으로 동작하는 것만을 선별하는 과정 등을 비롯한 여타의 과정은 종래와 동일 또는 유사함으로 이에 대한 설명은 생략한다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰 및 이의 제조 방법은 케이스의 조립시 과도한 힘을 가하지 않음으로서 각 구성품에 무리한 힘이 가해지지 않아 구성품이 파손 또는 변형되는 것을 방지할 수 있어 불량률을 낮출 수 있고 특성이 균일한 제품을 생산할 수 있으며,

케이스의 조립에 소요되는 시간과 절차를 간소화함으로서 제조 원가를 절감할 수 있어 저렴한 가격의 제품을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기판의 저면에 돌출된 접속 단자가 케이스의 단부보다 돌출되게 만들어짐으로서 케이스 접합 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰을 다른 기판에 설치할 때 별도의 접속 수단인 와이어, 핀, 에프피시비 등을 사용치 않고 직접 칩마운트(Chip Mount) 솔더링(Soldering) 방법에 의해 기판 표면에 실장할 수 있어 설치가 간편한 콘덴서 마이크로폰을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 케이스의 내부에 전도성 재질로 구성된 음파에 의해 진동하는 진동판과, 절연 물질로 구성된 스페이서와, 배극판, 사출물, 커넥션 링 및, FET가 설치된 기판 등을 포함하는 부품을 설치하여 구성된 콘덴서 마이크로폰에 있어서,

   상기 케이스의 개방된 단부를 외부를 향해 절곡하여 환형으로 접속편을 형성하고,

   상기 기판의 가장자리에 상기 케이스에 형성된 접속편과 대향되어 접속되는 도전성 금속이 도금된 용접영역을 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합 구조.
2. 각 구성품을 준비하고, 준비된 각 구성품을 조립하여 콘덴서 마이크로폰의 제조 방법에 있어서,

   상기 각 구성품을 준비하는 과정 중에서 케이스의 개방된 단부를 외향으로 절곡하여 단부를 따라 고리 형상으로 접속편을 형성하고, 기판의 상기 케이스에 형성된 접속편과 대향되는 면의 가장자리에 형성된 도전성 금속을 도금하여 용접영역을 형성하고,

   상기 접속편이 형성된 케이스의 내부에 각 구성품을 순차적으로 설치하고, 개방된 단부에 기판을 설치하되, 상기 케이스와 기판의 용접영역을 면접시키기 위해 케이스와 기판을 두 전극으로 압력을 가하며, 압착한 상태로 순간적으로 전기를 공급하면 기판에 형성된 용접영역과 케이스의 접속편이 용융되어 케이스의 접속편과 기판의 용접영역이 접착되게 함을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 도전성 금속은 금, 은, 납, 니켈 중 어느 하나임을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합 구조 및 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 케이스의 개방된 단부에 외부를 향해 절곡된 접속편은 케이스의 외주면과 직각을 이룸을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합 구조 및 방법.