KR20040080542A

KR20040080542A - 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체

Info

Publication number: KR20040080542A
Application number: KR1020030015379A
Authority: KR
Inventors: 이상호; 김창원
Original assignee: 주식회사 비에스이
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-09-20
Also published as: KR100509560B1

Abstract

본 발명은 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 케이스의 하부면과 일정 거리가 유지되도록 폴라링에 의하여 지지되는 진동막과, 상기 진동막의 상단에 위치되어 상기 진동막의 진동 상태를 유지시켜주는 스페이서, 상기 진동막의 진동에 따라 변하는 정전용량을 검출하는 배극판, 도전링을 통해 상기 배극판과 접촉되는 인쇄회로기판, 및 상기 인쇄회로기판에 접합되는 FET를 포함하여 구성되는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체에 있어서, 상기 케이스는 상기 하부면 중앙에 음공이 형성되고, 상기 음공이 형성된 중앙부가 상기 진동막 방향으로 절곡되어 오목부가 형성되는 한편, 상부면은 상기 인쇄회로기판 위로 돌출되는 측면이 절곡되어 상기 인쇄회로기판 상단에 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 커링 공정시에 케이스의 변형을 방지하여 콘덴서 마이크로폰의 내부 부품이 안정되도록 함과 아울러, 감도 특성 및 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체{ELETRET CONDENSER MICROPHONE FRAMING}

본 발명은 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘덴서 마이크로폰 조립 공정시 외력에 의한 진동판의 변형을 방지할 수 있도록 된 케이스를 구비한 초박형의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체에 관한 것이다.

도 1은 종래의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체를 도시한 단면도이다.

일반적으로, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 음파유입구(10a)가 형성된 케이스(10)와, 음파유입구(10a)가 형성된 케이스(10)의 내측면에 위치되어 음파유입구(10a)를 통해 유입된 음의 진동을 유도하도록 내부에 공간을 갖는 진동판 링(12)과, 진동판 링(12)의 상단에 위치되어 음파유입구(10a)를 통해 유입된 음에 의하여 진동되는 진동막(13)과, 진동막(13) 상단에 위치되어 음의 진동이 전달되도록 진동 상태를 유지시키는 스페이서(14)와, 스페이서(14) 상단에 위치되어 각 부를 지지하면서 전체 형상의 변형을 방지하는 지지물(15)과, 지지물(15) 내부에 위치되어 스페이서(14)를 통해 진동막(13)의 진동에 따라 변하는 정전용량을 검출하는 배극판(16)과, 지지물(15) 내부 및 배극판(16) 상단에 위치되어 배극판(16)과 접촉되는 커넥션링(17)과, 도전성 물질로 회로가 배선되어 있는 인쇄회로기판(18) 등을 포함하여 구성된다.

이때, 케이스(10)는 전술한 마이크로폰의 내부 부품을 보호하는 보호체로서, 두께가 두껍고 연신율('재료가 늘어나는 비율'을 칭함)이 높은 소재를 이용하였다.

그러나, 최근에 들어서는 초소형, 초박형과 같이 마이크로폰의 전체 크기를 줄이는 방향으로 개발됨에 따라, 종래의 케이스(10)의 두께를 감소시키고 두께 감소에 따른 바닥 평면도를 유지하기 위하여 고 경도의 소재를 이용하고 있다. 그러나, 이와 같이 고경도이며 얇은 두께의 소재는 경도값이 증가함에 따라 연신율이 감소되는 단점이 있다.

따라서, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체(100)의 조립에 있어서, 최종 공정인 커링(CURLING)공정(내부 부품들을 접촉시키고 외부와의 기밀성을 유지하기 위한 목적으로 케이스 끝부분을 둥글게 절곡하는 공정)시에 커링 기구물과의 접촉 부위에서 절곡되는 방향으로 케이스(10) 하부면의 소재가 당겨지게 되는데, 연신율이 낮은 소재는 소재 자체가 끌려 올라가 하부면의 평탄도가 유지되지 않거나 휨 현상이 발생하게 된다.

결론적으로, 외부의 압력 및 충격에 의하여 내부 부품을 보호하는 케이스(10)가 변형이 될 뿐만 아니라 내부의 진동막(13)이 변형되어 감도 특성을 저하시키는 문제점이 있으며, 더욱이 마이크로폰 조립체(100)의 조립 구조가 불안정한 경우에는 쉽게 구조가 변하게 되는 문제점이 있다.

또한, 진동판 링(12)에 의하여 일정한 장력을 받아 평탄한 상태로 유지되는 진동막(13)은 커링시 회전에 따른 원심력에 의해서나 또는 진동판 링(12)에 균일한 압력이 가해지지 않으면 평탄하게 유지하고 있는 진동막(13)이 한쪽으로 치우치게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 감도 특성이 개선되고 제품에 대한 신뢰성이 향상된 초박형의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 조립 공정시에 내부 부품이 안정되게 조립되어 고정되게 하고, 커링 공정시에는 외력에 의한 진동판의 변형을 억제할 수 있도록 된 케이스를 구비한 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 초박형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체의 결합 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 초박형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체의 케이스를 제조하는 과정을 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 초박형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체의 배면도.

** 도면의 주요부분에 대한 상세한 부호의 설명 **

100;일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 20;케이스

20a;음공 21;오목부

22;진동판 23;스페이서

24;배극판 25;도전링

26;절연링 27;인쇄회로기판

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체는, 케이스의 하부면과 일정 거리가 유지되도록 폴라링에 의하여 지지되는 진동막과, 상기 진동막의 상단에 위치되어 상기 진동막의 진동 상태를 유지시켜주는 스페이서, 상기 진동막의 진동에 따라 변하는 정전용량을 검출하는 배극판, 도전링을 통해 상기 배극판과 접촉되는 인쇄회로기판, 및 상기 인쇄회로기판에 접합되는 FET를 포함하여 구성되는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체에 있어서, 상기 케이스는 상기 하부면 중앙에 음공이 형성되고, 상기 음공이 형성된 중앙부가 상기 진동막 방향으로 절곡되어 오목부가 형성되는 한편, 상부면은 상기 인쇄회로기판 위로 돌출되는 측면이 절곡되어 상기 인쇄회로기판 상단에 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 오목부는 상기 케이스의 하부면과 상기 진동막간의 거리보다 작게 형성되고, 상기 오목부의 지름은 상기 폴라링의 내경보다 작게 형성되며, 상기 오목부의 형상은 상기 진동막의 형상에 따라 원형 또는 사각 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 초박형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체의 결합 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 초박형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체의 케이스를 제조하는 과정을 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 초박형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체의 배면도이다.

먼저 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 초박형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체(200)는 일측부에 음공이 형성된 케이스(20)와, 음공(20a)이 형성된 케이스(20)의 내측면에 위치되어 음공(20a)을 통해 유입된 음의 진동을 유도하도록 케이스(20) 내부에 공간을 갖는 폴라링(22a)과, 폴라링(22a)의 상단에 위치되어 음공(20a)을 통해 유입된 음에 의하여 진동되는 진동막(22b)과, 진동막(22b) 상단에 위치되어 음의 진동이 전달되도록 진동 상태를 유지시켜 주는 스페이서(23)와, 스페이서(23) 상단에 위치되어 진동판(22)의 진동에 따라 변하는 정전용량을 검출하는 배극판(24), 및 배극판(24) 상단에 내부 공간을 갖는 도전링(25)으로부터 지지되는 한편 도전성 물질로 회로가 배선되어 있는 인쇄회로기판(27) 등을 포함하여 구성된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 진동판(22), 스페이서(23),배극판(24), 도전링(25), 인쇄회로기판(27) 등을 포함한 마이크로폰의 구성요소들이 케이스(20)에 안착되어 하나의 독립된 단일 조립체로 조립된 구조이다(이하에서는 이를 '일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체'라 함).

여기서, 진동막(22b)은 음이 전달되는 위치에 따라 진폭이 변하며 이에 따라 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(200)의 감도 역시 변하므로, 음이 전달되는 위치가 케이스(20)의 음공(20a) 위치에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 케이스(20)의 음공(20a)으로부터 유입된 외부의 음이 진동막(22b)에 전달되는 경우에는 전달되는 위치가 동일하여야 신뢰성 및 제품의 감도 특성을 향상시킬 수 있다. 이에 의거, 본 발명에 따른 모든 부품들은 전 중앙을 기준으로 위치하도록 조립하는데, 이는 후술하는 바와 같이 역 드로잉에 의해 오목부(21)가 형성된 케이스(20)를 구비함으로써 해결할 수 있다.

한편, 도시된 케이스(20)는 음공(20a)이 형성된 하부면에 오목부(21)가 형성되어 있고, 상부면은 측면이 수직항력에 의해 절곡된 형태로 절곡된 면이 인쇄회로기판(27) 상단에 접착되는 구조로 형성되어 있다. 이러한 케이스(20)는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 내부 부품을 보호하기 위함으로, 얇은 두께이면서 경도가 높은 소재를 이용한다.

다음으로 도 3을 참조하면, 전술한 바와 같은 케이스(20)는 하기와 같은 공정을 통하여 형성된다.

(a)즉, 금속 박판을 디프드로잉(DEEP DRAWING;적절한 크기의 평판을 펀치로 누르면서 박판으로부터 성형하는 금속가공)하여, 일측은 개구되고 타측면의 중앙부에는 음공(20a)이 형성된 케이스(20)를 구비한다. 이러한 케이스(20) 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이 콘덴서 마이크로폰의 구성요소인 폴라링(22a)과 진동막(22b), 스페이서(23), 배극판(24), 도전링(25), 절연링(26), 인쇄회로기판(27) 등이 조립되어 내장되는데, 이때 음공(20a)로부터 유입된 음에 의해 진동되도록 음공(20a)이 형성된 케이스(20)의 하측 내면에 폴라링(22a)이 장착되고, 폴라링(22a) 상단에는 폴라링(22a)에 의해 일정한 장력을 유지하는 진동막(22b)이 설치된다.

(b)전술한 바와 같이 디프드로잉하여 구비된 케이스(20)를 진동막(22b) 방향으로 드로잉(DRAWING)한다(이하에서는 이를 '역 드로잉'이라 함). 즉, 중앙에 음공이 형성된 케이스(20) 하부면을 진동막(22b) 방향으로(내측으로) 절곡하여 오목부(21)가 형성되도록 한다. 이때, 오목부(21)의 지름(H3)은 내부에 설치되는 폴라링(22a)의 내경보다는 작게 형성하고, 하부면으로부터 진동막(22b) 방향으로 패인 오목부(21)의 깊이(H2)는 케이스(20)의 하부면과 진동막(22b)간 거리(또는 폴라링의 높이)(H1)보다 작게 형성한다.

이와 같이 오목부(21)가 형성되면, 케이스(20)의 내경과 오목부(21) 사이의 공간에 폴라링(22a)이 설치되어 폴라링(22a)의 유동이 제한되고, 음공(20a)이 형성된 오목부(21)로부터 음이 진동막(22b)에 전달되므로 진동막(22b)의 진동 진폭을 일정하게 하는 효과가 있다.

자세히 설명하면, 폴라링(22a)은 케이스(20)의 내경과 폴라링(22a)의 외경간 거리(G2)만큼 유동되어 진동막(22b)에 전달되는 음의 위치를 변화시키고, 이에 따라 진동막(22b)은 케이스(20)의 내경과 폴라링(22a)의 외경간 거리(G2)만큼 진폭이 변화하게 된다. 이러한 진동의 진폭 변화를 줄이기 위하여, 오목부(21)와 폴라링(22a)의 내경간 거리(G1)를 케이스(20)의 내경과 폴라링(22a)의 외경간 거리(G2) 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로, 폴라링(22a)의 유동이 감소되고, 폴라링(22a)의 유동이 감소됨에 따라 진동막(22b)에 받아지는 음의 위치 변화가 감소되며, 이에 따라 폴라링(22a)에 접착되어 있는 진동막(22b)의 유동이 감소되어 진동막(22b)의 진동 진폭이 일정하게 유지된다. 따라서, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 감도 특성을 향상시킬 수 있다.

(c)최종 공정으로, 커링(CURLING)공정은 모든 부품이 케이스(20) 내부에 조립된 상태에서 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰(200)을 회전시키면서 인쇄회로기판(27) 위로 돌출된 케이스(20)의 측면 끝단을 인쇄회로기판(27)의 상부면과 접촉되도록 강하게 절곡하여 붙이는 공정이다. 이러한 커링 공정은 2회 공정으로 이루어지는데, 1차 공정은 도 2의 (c1)에 도시된 바와 같이 사이드 커링기구(SIDE CURLING TOOL)를 이용한 사이드 커링 공정으로 측방력(SIDE FORCE)이 적용되어 케이스(20)의 끝단이 절곡되고, 2차 공정은 도 2의 (c2)에 도시된 바와 같이 수직항력이 적용되어 인쇄회로기판(27)과 접촉이 되도록 외력을 가하여 접착시키는 공정이다.

즉, 모든 부품들이 케이스(20) 내에 조립된 상태에서, 가장 상측에 설치된 인쇄회로기판(27) 위로 돌출되는 케이스(20)의 양측면 끝단을 1차 공정(c1)에 의하여 절곡한 후에, 2차 공정(c2)으로 절곡된 면을 인쇄회로기판(27) 상면에 접착시킴으로써 마이크로폰(200) 내부의 음을 외부와 차단시킬 수 있다.

전술한 바와 같이 형성된 케이스(20)는 역 드로잉에 따라 형성된 오목부(21)로 인하여, 케이스(20)의 측면을 절곡하는 1차 공정(c1)시 외력에 의해 케이스(20)가 끌려 올라가도 케이스(20)가 크게 변형되지 않으며, 또한 케이스(20)의 하부면에 접촉되어 있는 폴라링(22a) 및 진동막(22b)의 변형을 방지하여 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(200)의 구조를 안정화시킬 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 초박형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체를 설명한 실시 예에 불과한 것으로써, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 마이크로폰 조립 공정시에 내부 부품이 안정되게 조립되어 외부의 압력이나 충격에 의해서도 변형되지 않으며, 케이스의 하부면에 진동막 방향으로 역 드로잉된 오목부를 구비함으로써 커링 공정시에도 케이스의 변형을 방지하여 콘덴서 마이크로폰의 구조를 안정화시키는 효과가 있다. 게다가 진동막의 유동이 감소되어 감도 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

케이스의 하부면과 일정 거리가 유지되도록 폴라링에 의하여 지지되는 진동막과, 상기 진동막의 상단에 위치되어 상기 진동막의 진동 상태를 유지시켜주는 스페이서, 상기 진동막의 진동에 따라 변하는 정전용량을 검출하는 배극판, 도전링을 통해 상기 배극판과 접촉되는 인쇄회로기판, 및 상기 인쇄회로기판에 접합되는 FET를 포함하여 구성되는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체에 있어서,

상기 케이스는

상기 하부면 중앙에 음공이 형성되고, 상기 음공이 형성된 중앙부가 상기 진동막 방향으로 절곡되어 오목부가 형성되는 한편, 상부면은 상기 인쇄회로기판 위로 돌출되는 측면이 절곡되어 상기 인쇄회로기판 상단에 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체.
제1항에 있어서, 상기 오목부는

상기 케이스의 하부면과 상기 진동막간의 거리보다 작게 형성됨을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 오목부의 지름은

상기 폴라링의 내경보다 작게 형성됨을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체.
제1항에 있어서, 상기 오목부는

상기 진동막의 형상에 따라 원형 또는 사각 형태로 형성됨을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 조립체.