KR200410785Y1

KR200410785Y1 - 콘덴서 마이크로폰

Info

Publication number: KR200410785Y1
Application number: KR2020050036862U
Authority: KR
Inventors: 정창술
Original assignee: 정창술
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2006-03-08

Abstract

본 고안에 따른 콘덴서 마이크로폰은, 진동판과, 상기 진동판의 하측에 설치되는 유전체판과, 상기 유전체판의 하측에 배치되며 전계효과트랜지스터 등 전자부품이 상면에 설치되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판과 상기 유전체판 사이에 배치되어 그 인쇄회로기판과 상기 유전체판을 전기적으로 연결시키는 커넥터 링과, 상기 인쇄회로기판 위에 덮어씌워져서 상기 진동판과 유전체판과 전자부품과 커넥터 링을 수용하여 보호하는 케이스를 구비하며, 상기 인쇄회로기판은, 전기적 절연재료로 이루어진 제1절연부; 상기 제1절연부의 상면에 형성되는 회로부; 상기 제1절연부의 하측에 상기 제1절연부와 나란하게 배치되며 전기적 절연재료로 이루어진 제2절연부; 상기 제1절연부와 상기 제2절연부 사이에 배치되어 상기 제1절연부와 제2절연부에 각각 면 접촉하는 전기전도성을 가지는 재료로 이루어진 차폐부; 및 상기 제2절연부의 하면에 형성되는 전기단자부; 를 포함하는 점에 특징이 있다.

Description

콘덴서 마이크로폰{Capacitor microphone or Condenser microphone}

도1은 일반적인 콘덴서 마이크로폰의 단면구조와 주회로기판에 설치되는 형태를 도시한 단면도이다.

도2는 도1에 도시된 콘덴서 마이크로폰에서 인쇄회로기판 부위의 확대도이다.

도3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 단면구조와 주회로기판에 설치되는 형태를 도시한 단면도이다.

도4는 도3에 도시된 콘덴서 마이크로폰에서 인쇄회로기판 부위의 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...콘덴서 마이크로폰 20...진동판

22...지지링 30...유전체판

32...스페이서 34...지지체

40...인쇄회로기판 42...회로부

43...전계효과트랜지스터 44...제1절연부

45...차폐부 46...제2절연부

47...전기단자부 50...커넥터 링

60...케이스 100...주회로기판

240...필터 400...음파유입구

450...단부

본 고안은 휴대폰 등에 사용되는 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로서, 특히 저주파 잡음을 제거할 수 있도록 구조가 개선된 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.

핸드폰 또는 이동단말기와 같은 정보통신분야에서 초소형화를 가능하게 하는 음향장치가 지속적으로 개발 보급되고 있다. 음향장치의 일환으로서 소리에너지를 전기에너지로 변환하여 이를 전기적으로 활용하는 것이 마이크로폰(microphone)으로서 특히 콘덴서 마이크로폰이 널리 사용되고 있다.

도1 및 도2는 일반적인 콘덴서 마이크로폰의 단면구조와 주회로기판과의 관계를 도시하고 있다. 도1 및 도2를 참조하면, 일반적으로 콘덴서 마이크로폰(1)은, 1개 또는 그 이상의 음파 유입구(400)가 형성된 통형상의 케이스(60) 내측 상부로부터 진동판(20) 및 지지링(22), 절연체인 스페이서(32)에 의해 진동판(20)과 간극을 두고 설치되는 유전체판(30), 전계효과트랜지스터(43, FET, Field Effect Transistor) 등 전자부품이 설치되는 인쇄회로기판(16, PCB, Printed Circuit Board), 일정 공간을 유지하는 골격을 형성하기 위한 통형상의 지지체(34), 상기 인쇄회로기판(16)과 유전체판(30)을 전기적으로 연결하기 위해 상기 지지체(34) 내 부에 설치되는 커넥터 링(50)이 차례로 배치되어 구성되는 것이 보통이다.

여기에서 상기 인쇄회로기판(16)은 도2에 도시된 바와 같이 회로부(161)와, 절연부(162)와, 전기단자부(163)를 포함하고 있다.

상기 회로부(161)에는 상기 전계효과트랜지스터(43) 등의 전자부품이 설치되며, 기계적 또는 화학적인 방법에 의해 인쇄된 회로가 배치되어 있다.

상기 절연부(162)는 상기 회로부(161)의 하면과 면 접촉되도록 배치되어 있으며, 에폭시수지와 같이 전기적 절연재료로 이루어져 있다.

상기 전기단자부(163)는 상기 회로부(161)와 도1에 도시된 주회로기판(100) 사이를 전기적으로 연결하기 위해 마련된 것이다. 상기 전기단자부(163)는 상기 절연부(162)에 형성된 관통공(164)내에 마련되는 동 등의 전기 전도성이 좋은 물질이 도금되어 상기 회로부(161)와 전기적으로 연결되어 있다.

한편, 콘덴서 마이크로폰(1)은 각 구성요소를 케이스(60) 내에 도1에 도시된 바와 같은 배치상태로 적층시키고, 상기 케이스(60)의 단부(450)를 상기 인쇄회로기판(16) 아래면 가장자리를 향해 압착, 절곡함으로써 제조된다. 이와 같은 구조에 의해 진동판(20)과 유전체판(30)은 일종의 콘덴서와 같은 구조를 이루는 것이다.

위와 같은 구조에 의하면, 콘덴서 마이크로폰(1)의 아래면 즉, 상기 인쇄회로기판(16)의 상면에 형성되는 상기 회로부(161)와 상기 인쇄회로기판(16)의 저면에 형성되는 전기단자부(163) 사이에는 에폭시등의 절연재로 이루어진 절연부(162)가 위치하게 된다. 그런데 상기 회로부(161)에서 빌생하는 전자기적인 잡음이나, 상기 전기단자부(163) 또는 주회로기판(100)에서 발생하는 전자기적은 잡음이 상기 관통공을 통하여 전달되어 전자기적 상호작용에 의해 증폭되거나 양측의 회로의 작동에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있다. 즉, 상기 절연부(162)의 상하측에 형성된 회로간에 전자기적 상호작용으로 인한 잡음의 발생이 문제되는 것이다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상기 인쇄회로기판과 상기 주회로기판 사이에서 전자기적 소음이 발생하지 않도록 구조가 개선된 콘덴서 마이크로폰를 제공함에 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 콘덴서 마이크로폰은, 진동판과, 상기 진동판의 하측에 설치되는 유전체판과, 상기 유전체판의 하측에 배치되며 전계효과트랜지스터 등 전자부품이 상면에 설치되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판과 상기 유전체판 사이에 배치되어 그 인쇄회로기판과 상기 유전체판을 전기적으로 연결시키는 커넥터 링과, 상기 인쇄회로기판 위에 덮어씌워져서 상기 진동판과 유전체판과 전자부품과 커넥터 링을 수용하여 보호하는 케이스를 구비하는 콘덴서 마이크로폰에 있어서,

상기 인쇄회로기판은,

전기적 절연재료로 이루어진 제1절연부;

상기 제1절연부의 상면에 형성되는 회로부;

상기 제1절연부의 하측에 상기 제1절연부와 나란하게 배치되며 전기적 절연재료로 이루어진 제2절연부;

상기 제1절연부와 상기 제2절연부 사이에 배치되어 상기 제1절연부와 제2절연부에 각각 면접촉하는 전기전도성을 가지는 재료로 이루어진 차폐부; 및

상기 제2절연부의 하면에 형성되는 전기단자부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 단면구조와 주회로기판에 설치되는 형태를 도시한 단면도이며, 도4는 도3에 도시된 콘덴서 마이크로폰에서 인쇄회로기판 부위의 확대도이다.

도3 및 도4를 참조하면, 본 고안의 바람직한 일 실시예의 콘덴서 마이크로폰(10)은 진동판(20)과, 유전체판(30)과, 인쇄회로기판(40)과, 커넥터 링(50)과, 케이스(60)를 포함하고 있다.

상기 진동판(20)과, 유전체판(30)과, 커넥터 링(50)과, 케이스(60)는 도1 및 도2에 도시된 종래의 것과 다를 바 없다. 따라서, 이들의 배치 및 구조에 대해서는 간략히 서술하기로 한다.

상기 인쇄회로기판(40)은 본 고안의 특징적인 부분으로서, 도2에 도시된 종래의 인쇄회로기판(16)과는 다른 구조를 가지고 있다. 그 구조에 대해서는 상세히 후술하도록 한다.

상기 진동판(20)은 외부로부터 음파의 진동을 기계적인 진동신호로 바꾸어주기 위한 것이다. 상기 진동판(20)은 전기적으로 도체이며 위 구성요소들중 가장 상 부에 배치되어 있다.

상기 유전체판(30)은 전기적으로 부도체 또는 전기전도도가 매우 작은 물질로 이루어져 있으며 상기 진동판(20)의 하측에 배치되어 있다. 상기 진동판(20)과 유전체판(30) 사이에는 전기적으로 도체인 지지링(22)이 배치되어 있다. 상기 유전체판(30)에는 상기 진동판(20)의 진동에 의한 압력변화에 순응하기 위해 음압 유통공(121)이 마련되어 있다. 상기 유전체판(30)은 스페이서(32)에 의해 상기 진동판(20)과 절연된 상태로 마주보게 설치되어 콘덴서의 축전판과 같은 배치구조를 가지게 된다.

상기 인쇄회로기판(40)은 제1절연부(44)와, 회로부(42)와, 차폐부(45)와, 제2절연부(46)와, 전기단자부(47)를 포함하고 있다.

상기 제1절연부(44)는 같은 전기적 절연재료로 이루어져 있으며, 본 실시예에서는 에폭시수지가 사용되었다. 상기 제1절연부(44)는 상기 유전체판(30)의 하측에 그 유전체판(30)과 이격되어 그 유전체판(30)과 나란하게 배치되어 있다.

상기 회로부(42)는 상기 제1절연부(44)의 상면에 형성되어 있으며, 상기 회로부(42)에는 전계효과트랜지스터(43) 등의 전자부품이 설치되어 있다. 상기 회로부(42)는 도전성이 우수한 동이나 금 등에 의해 형성된 전자회로(미도시)를 포함하고 있다. 상기 진동판(20)의 진동에 따른 정전용량의 변화는 전계효과트랜지스터(43)에 인가되어 증폭과정을 통해 활용가능한 전기적 신호를 만들게 된다.

상기 제2절연부(46)는 상기 제1절연부(44)의 하측에 그 제1절연부(44)와 이격된 상태로 나란하게 배치되어 있으며, 에폭시수지 등과 같은 전기적 절연재료로 이루어져 있다.

상기 차폐부(45)는 상기 제1절연부(44)와 상기 제2절연부(46) 사이에 배치되어 있으며, 상기 제1절연부(44)와 상기 제2절연부(46)와 각각 면 접촉 하도록 되어있다. 상기 차폐부(45)는 전기전도성을 가지는 재료로 이루어져 있으며, 본 고안의 실시예에서는 동박(Cu foil)이 사용되었다.

상기 전기단자부(47)는 상기 제2절연부(46)의 하면에 형성되어 있다. 상기 전기단자부(47)는 상기 회로부(42)에 전원을 공급하기 위해 마련된 것이며, 도3에 도시된 주회로기판(100)에 납땜 등에 의해 전기적으로 연결되는 부분이다. 상기 회로부(42)와 상기 전기단자부(47) 간의 전기적 연결은 상기 제1절연부(44) 및 상기 제2절연부(46)를 관통하는 복수의 관통공(165)에 동(Cu) 등과 같이 전기전도성이 우수한 재료를 도금하여 형성할 수 있다.

상기 커넥터 링(50)은 상기 유전체와 상기 인쇄회로기판(40)을 전기적으로 연결하기 위해 마련된 것이며, 상기 유전체판(30)과 상기 인쇄회로기판(40) 사이에 배치되어 그 일단부는 상기 유전체판(30)에 접촉되어 있고, 타단부는 상기 인쇄회로기판(40)에 접촉되어 있다.

상기 커넥터 링(50)의 외측에는 양단부가 각각 상기 스페이서(32) 및 상기 회로부(42)에 지지되어 일정공간을 유지하는 골격을 형성하기 위한 지지체(34)가 배치되어 있다. 상기 공간에는 상기 전계효과트랜지스터(43) 등의 전자부부품이 수용될 수 있다.

상기 케이스(60)는 알루미늄 등의 다양한 재질이 사용가능하며, 상기 진동판 (20)과, 상기 유전체판(30)과, 상기 커넥터 링(50)과 상기 전자부품 등을 수용하여 보호하기 위해 마련된 것이다. 상기 케이스(60)는 상면에 음파유입구(400)를 통해 먼지 등 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 부직포 등으로 이루어진 필터(240)가 접착되어 있다.

이하, 이러한 구성을 가지는 콘덴서 마이크로폰(10)의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

상술한 바와 같은 구조를 가진 콘덴서 마이크로폰(10)은 도3 및 도4에 도시된 바와 같은 구조로 형성되어 있으며, 상기 진동판(20)의 상부측 외부로부터 음성에 의한 공기의 진동이 상기 진동판(20)을 진동시키며 그 기계적 진동이 상기 유전체판(30)과 상기 전계효과 트랜지스터에 의해 전기적 신호로 바뀌어서 상기 전기단자부(47)를 통해 주회로기판(100)으로 입력되게 된다.

이 과정에서 상기 차폐부(45)는 상기 인쇄회로기판(40)의 잡음을 제거하는 작용을 하게 된다. 더 상세하게는, 상기 제1절연부(44) 및 제2절연부(46)를 사이에 두고 상기 회로부(42)와 상기 주회로기판(100) 또는 상기 전기단자부(47)간에는 전자기적 상호작용이 발생할 수 있다. 이러한 회로들간의 전자기적 상호작용은 본 고안에 따른 실시예와 같이 상기 차폐부(45)에 의해 차단된다. 즉, 상기 차폐부(45)가 상기 제1절연부(44)와 상기 제2절연부(46) 사이에 배치되어 있게 되면 그 차폐부(45)에 그 차폐부(45) 상하측에 각가 형성된 회로들간에 발생하는 전자기적 상호작용을 차단하는 것이다.

이와 같이 상기 차폐부(45)는 상기 회로부(42)와 상기 전기단자부(47)간의 전자기적 상호작용 또는 상기 회로부(42)와 상기 주회로기판(100)간의 전자기적 상호작용에 의해 발생하는 잡음을 제거하는 효과가 있다. 즉, 상기 회로부(42)와 상기 전기단자부(47) 또는 상기 회로부(42)와 상기 주회로기판(100) 사이의 전자기적 상호작용이 상기 차폐부(45)에 의해 차단되게 되는 것이다. 이와 같은 탁월한 잡음 제거효과는 본 고안자의 실험에 의해 확인되었다. 특히, 상기 컨덴서 마이크(10)를 PC 근처나 60Hz로 작동되는 형광등 근처에서 작동시켰을때 잡음 감소효과가 탁월하였다.

상술한 본 고안의 실시예에서 상기 차폐부(45)는 동박(Cu foil)으로 이루어진 것으로 서술하였으나, 상기 차폐부(45)는 전기전도성을 가지는 재료로 이루어진 경우라면 동합금으로 한정되지 않더라도 본 고안의 목적을 달성할 수 있다.

본 고안의 실시예에서, 상기 제1절연부(44) 및 제2절연부(46)는 에폭시수지로 이루어진 것으로 서술하였으나, 예컨대 폐놀수지 등과 같이 전기적 부도체인 재료를 사용하는 경우에는 에폭시수지로 한정하지 않더라도 본 고안의 목적을 달성할 수 있다.

이상, 바람직한 실시예를 들어 본 고안에 대해 설명하였으나, 본 고안이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시예가 구체화될 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 콘덴서 마이크로폰은 상술한 바와 같이, 상기 차폐부에 의해 상기 회로부와 상기 주회로기판과의 사이에 전자기적 상호작용에 의해 발생되는 잡음을 제거하는 효과가 있다.

Claims

진동판과, 상기 진동판의 하측에 설치되는 유전체판과, 상기 유전체판의 하측에 배치되며 전계효과트랜지스터 등 전자부품이 상면에 설치되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판과 상기 유전체판 사이에 배치되어 그 인쇄회로기판과 상기 유전체판을 전기적으로 연결시키는 커넥터 링과, 상기 인쇄회로기판 위에 덮어씌워져서 상기 진동판과 유전체판과 전자부품과 커넥터 링을 수용하여 보호하는 케이스를 구비하는 콘덴서 마이크로폰에 있어서,

상기 인쇄회로기판은,

전기적 절연재료로 이루어진 제1절연부;

상기 제1절연부의 상면에 형성되는 회로부;

상기 제1절연부의 하측에 상기 제1절연부와 나란하게 배치되며 전기적 절연재료로 이루어진 제2절연부;

상기 제1절연부와 상기 제2절연부 사이에 배치되어 상기 제1절연부와 제2절연부에 각각 면접촉하는 전기전도성을 가지는 재료로 이루어진 차폐부; 및

상기 제2절연부의 하면에 형성되는 전기단자부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
제1항에 있어서,

상기 차폐부는 동박으로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1절연부 및 제2절연부는 에폭시수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.