KR20050076316A - 메인 ｐｃｂ에 실장하기 적합한 콘덴서 마이크로폰 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메인 PCB에 실장하기 적합한 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 마이크로폰은 바닥면이 막히고 일면이 개방된 원통형 케이스와, 케이스에 삽입되는 링형으로 전기적인 도통을 위한 제1 금속링과, 음공이 형성된 원판형으로 상기 제1 금속링을 통해의 케이스와 전기적으로 연결되는 백플레이트와, 링형의 스페이서와, 상,하가 개방된 원통형으로 되어 있으며 전기적 절연기능과 기구적인 지지기능을 제공하는 절연링과, 절연링 내에 삽입되어 스페이서를 사이에 두고 백플레이트와 대향하고 있는 진동판과, 진동판을 전기적으로 도통시킴과 아울러 기구적으로 지지하는 제2 금속링과, 부품이 실장되어 있고 음공이 형성되어 있으며 제2 금속링 및 케이스를 통해 진동판과 백 플레이트에 전기적으로 연결되며, 외부로 접속을 위한 접속단자를 갖고 있는 PCB를 포함한다.
따라서 본 발명에 따르면 콘덴서 마이크로폰이 실장된 메인 PCB를 필요에 따라 부품면이 안쪽으로 향하도록 전자제품에 실장하더라도 음원으로부터의 음파전달 경로가 짧아 양호한 음질을 유지할 수 있다.

Description

메인 ＰＣＢ에 실장하기 적합한 콘덴서 마이크로폰{ A condenser microphone mountable on main PCB }
본 발명은 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인 PCB에 실장하기 적합한 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.
일반적으로, 소비자들은 전자제품의 고기능화와 함께 소형화에 대한 욕구가 강하므로 제조업체에서는 소비자의 욕구를 충족시키기 위하여 제품의 소형화에 심혈을 기울이고 있다. 그리고 제품의 소형화를 위해서는 표면실장기술(SMT:Surface Mount Technology)을 사용해야 하는데, 표면실장기술을 적용하려면 SMD(Surface Mount Device) 리플로우(reflow)시에 부품에 고온이 가해지기 때문에 온도에 약한 부품은 SMD기술을 적용할 수 없다.
또한 SMD기술을 적용한다 하더라도 부품 자체는 어느정도 두께를 갖기 때문에 전자제품에 메인 PCB를 실장할 경우 부품면이 안쪽을 향하도록 실장할 필요가 있다.
그런데 종래의 콘덴서 마이크로폰은 후술하는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 콘덴서 마이크로폰의 케이스에 음공이 형성되어 있기 때문에 음원에 대해 메인 PCB의 부품면을 반대로 하는 실장(즉, 부품면이 안쪽을 향하도록 하는 실장)이 어려운 문제점이 있고, 이와 같이 부품면을 안쪽으로 실장하면 음원으로부터 음파 전달 경로가 멀어져 음질이 떨어지는 문제점이 있다.
도 1a는 종래 메인 PCB에 실장된 콘덴서 마이크로폰을 도시한 사시도이고, 도 1b는 종래 메인 PCB에 실장된 콘덴서 마이크로폰의 측면도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 콘덴서 마이크로폰(10)은 케이스(12)에 음공(12a)이 형성되어 마이크로폰의 PCB(14)를 메인 PCB(20) 위에 올려놓고 솔더링(22)하여 마이크로폰의 접촉단자(14a,14b)를 메인 PCB(20)의 랜드에 부착하였다. 따라서 음원으로부터 음파가 마이크로폰(10)으로 직접 전달되기 위해서는 메인 PCB의 부품면(20a)이 음원을 향하도록 메인 PCB(20)를 실장할 필요가 있고, 이 경우 적어도 부품의 두께(d1) 만큼의 공간이 필요하였다. 미설명 참조번호 20b는 메인 PCB에서 부품면의 반대면을 나타낸다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 음공을 마이크로폰의 케이스가 아닌 마이크로폰의 PCB에 형성한 후 메인 PCB에 실장하고, 메인 PCB에는 음파전달을 위한 통공을 형성함으로써 메인 PCB의 실장을 자유롭게 할 수 있는 메인 PCB에 실장하기 적합한 콘덴서 마이크로폰을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 바닥면이 막히고 일면이 개방된 원통형 케이스; 상기 케이스에 삽입되는 링형으로 전기적인 도통을 위한 제1 금속링; 음공이 형성된 원판형으로 상기 제1 금속링을 통해의 케이스와 전기적으로 연결되는 백플레이트; 링형의 스페이서; 상,하가 개방된 원통형으로 되어 있으며 전기적 절연기능과 기구적인 지지기능을 제공하는 절연링; 상기 절연링 내에 삽입되어 상기 스페이서를 사이에 두고 상기 백플레이트와 대향하고 있는 진동판; 상기 진동판을 전기적으로 도통시킴과 아울러 기구적으로 지지하는 제2 금속링; 및 부품이 실장되어 있고 음공이 형성되어 있으며 상기 제2 금속링 및 상기 케이스를 통해 진동판과 백 플레이트에 전기적으로 연결되며, 외부로 접속을 위한 접속단자를 갖고 있는 PCB를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명에 따라 메인 PCB에 실장된 콘덴서 마이크로폰을 도시한 사시도이고, 도 2b는 본 발명에 따라 메인 PCB에 실장된 콘덴서 마이크로폰의 측면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰(100)은 메인 PCB(200)에 형성된 통공(202) 부위의 부품실장면(200a)에 통상의 솔더링 방법이나 SMD 리플로우를 통해 부착되어 음원으로부터의 음파가 메인 PCB(200)의 통공(202)을 거쳐 콘덴서 마이크로폰(100)으로 전달되도록 되어 있다. 이와 같은 본 발명의 콘덴서 마이크로폰에 따르면, 메인 PCB(200)를 부품면(200a)이 안쪽으로 향하도록 실장할 수 있으므로 부품의 두께에 제한됨이 없이 최소공간의 두께(d2)로 해당 전자제품(예컨대, 휴대폰이나 카셋트 녹음기 등)에 실장될 수 있다.
이를 위해 본 발명의 콘덴서 마이크로폰(100)은 케이스(102)에는 음공이 형성되어 있지 않고, PCB(110)에 음공(110a)이 형성되어 있고, 조립이 완료된 콘덴서 마이크로폰(100)을 메인 PCB(200)의 통공(202) 근처 부품면(200a)에 위치시켜 접속단자(112,114)를 메인 PCB(200)의 패턴(랜드)과 솔더링(204)하여 실장 완료한다.
이와 같이 본 발명에 따라 실장이 완료된 콘덴서 마이크로폰(100)은 음원으로부터 메인 PCB의 통공(202)을 거쳐 음파를 전달받아 마이크로폰의 PCB(110)에 형성된 음공(110a)을 통해 내부 공간(챔버)으로 유입시키고, 이 음압에 의해 진동막이 진동되면서 진동막과 백플레이트 사이의 간격이 변동됨으로써 정전용량이 가변되어 음파를 전기적인 신호로 변환한다. 따라서 본 발명에 따르면 콘덴서 마이크로폰(100)이 실장된 메인 PCB(200)를 필요에 따라 부품면이 안쪽으로 향하도록 전자제품에 실장하더라도 음원으로부터의 음파전달 경로가 짧아 양호한 음질을 유지할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 외관도이다.
본 발명에 따라 케이스가 아닌 PCB에 음공이 형성된 콘덴서 마이크로폰(300)은 SMD방식으로 메인 PCB(200)에 실장하기 적합하도록 도 3에 도시된 바와 같이, 마이크로폰 PCB의 전기접속 전극(306,308)이 케이스(302)의 커링면에 비해 돌출됨과 아울러 내부의 중심에 음공(304)이 형성되고, 전기접속 전극(306,308)이 내부와 외부의 2개의 도넛 모양의 원판으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때 SMD 리플로우 과정에서 생성되는 기체를 배출하기 위하여 외부 원판 전극(306)에는 내측에서 외측으로 기울기를 갖는 3개의 배출홈(310)을 형성하는 것이 바람직하다.
[ 제1 실시예]
도 4는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 제1 실시예를 도시한 측단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 제1 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 콘덴서 마이크로폰(400)은 바닥면이 막히고 일면이 개방된 원통형 케이스(402)와, 케이스(402)에 삽입되어 백플레이트(408)를 전기적으로 도통시키기 위한 제1 금속링(406)과, 음공(408a)이 형성된 원판형의 백플레이트(408)와, 얇은 링형의 스페이서(410)와, 상,하가 개방된 원통형으로 되어 있으며 전기적인 절연기능과 기구적인 지지기능을 제공는 절연링(414), 절연링(414) 내에 삽입되어 스페이서(410)를 사이에 두고 백플레이트(408)와 대향하고 있는 진동판(412), 진동판(412)을 PCB(418)와 전기적으로 도통시킴과 아울러 기구적으로 지지하는 제2 금속링(416), 부품(IC, MLCC)이 실장되어 있고 음공(418a)이 형성된 PCB(418)로 구성되고, 케이스(402)의 내부에 제1 금속링(406)과, 백플레이트(408), 스페이서(410), 절연링(414), 진동판(412), 제2 금속링(416), PCB(418)가 순차적으로 적층된 후 케이스의 끝단이 커링되어 하나의 조립체를 이루고 있다.
여기서, 진동판(412)은 PCB(418)와의 전기적인 접속을 위한 폴라링(412a)과 음압에 의해 진동되는 진동막(412b)으로 구성되고, 백플레이트(408)는 금속판에 일렉트릿이 형성된 유기필름이 융착되어 구성된다.
또한 PCB(418)의 노출면은 케이스(402)의 커링면보다 돌출되게 접속단자(420,422)가 형성되어 마이크로폰(400)이 메인 PCB(200: 예컨대, 휴대폰의 PCB)에 SMD방식으로 부착될 수 있도록 되어 있다. 이를 위한 접속단자는 도 3에 도시된 바와 동일한 구조로서, 내측에 Vdd 접속을 위한 원형 단자(422)가 형성되어 있고, 일정 간격을 두고 외측에 원형의 접지단자(420)가 형성되어 있다.
이와 같은 본 발명의 콘덴서 마이크로폰의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 따른 마이크로폰의 접속단자(420,422)가 메인 PCB(200)에 접속되어 Vdd와 GND 전원이 인가되면, 진동막(412b)은 폴라링(412a)과 제2 금속링(416)을 통해 PCB(418)에 전기적으로 연결되고, 백플레이트(408)는 제1 금속링(406)과 케이스(402)를 통해 PCB(418)와 전기적으로 연결된다.
이와 같은 상태에서 사용자가 말을 하면, 메인 PCB(200)의 통공(202)을 통해 유입된 음압이 PCB의 음공(418a)을 거쳐 진동막(412b)에 가해지면서 진동막(412b)이 진동하게 되고, 이에 따라 진동막(412b)과 백플레이트(408)와의 간격이 변하게 된다. 그리고 음압에 의해 간격이 변하게 되면, 진동막(412b)과 백 플레이트(408)에 의해 형성된 정전용량이 변화되어 음파에 따른 전기적인 신호(전압)의 변화를 얻을 수 있고, 이 신호가 앞서의 전기적인 연결선로를 따라 PCB(418)에 실장된 IC로 전달되어 증폭된 후 접속단자(420,422)를 통해 메인 PCB(200)로 전달된다.
[ 제2 실시예]
도 6은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 제2 실시예를 도시한 측단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 제2 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 콘덴서 마이크로폰(500)은 바닥면이 막히고 일면이 개방된 원통형 케이스(502)와, 케이스(502)에 삽입되어 백플레이트(508)를 전기적으로 도통시키기 위한 제1 금속링(506)과, 음공(508a)이 형성된 원판형의 백플레이트(508)와, 얇은 링형의 스페이서(510)와, 통공을 위해 양단부에 요철모양(514a,514b)이 형성되어 있고 상,하가 개방된 원통형으로 되어 있으며 전기적인 절연기능과 기구적인 지지기능을 제공는 절연링(514), 절연링(514) 내에 삽입되어 스페이서(510)를 사이에 두고 백플레이트(508)와 대향하고 있는 진동판(512), 진동판(512)을 PCB(518)와 전기적으로 도통시킴과 아울러 기구적으로 지지하는 제2 금속링(516), 부품(IC, MLCC)이 실장되어 있고 음공(518a)이 형성된 PCB(518)로 구성되고, 케이스(502)의 내부에 제1 금속링(506)과, 백플레이트(508), 스페이서(510), 절연링(514), 진동판(512), 제2 금속링(516), PCB(518)가 순차적으로 적층된 후 케이스의 끝단이 커링되어 하나의 조립체를 이루고 있다.
여기서, 진동판(512)은 PCB(518)와의 전기적인 접속을 위한 폴라링(512a)과 음압에 의해 진동되는 진동막(512b)으로 구성되고, 백플레이트(508)는 금속판에 일렉트릿이 형성된 유기필름이 융착되어 구성된다.
또한 PCB(518)의 노출면은 케이스(502)의 커링면보다 돌출되게 접속단자(520,522)가 형성되어 마이크로폰(500)이 메인 PCB(200: 예컨대, 휴대폰의 PCB)에 SMD방식으로 부착될 수 있도록 되어 있다. 이를 위한 접속단자는 내측에 Vdd 접속을 위한 원형 단자(522)가 형성되어 있고, 일정 간격을 두고 외측에 원형의 접지단자(520)가 형성되어 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 제2 실시예의 동작은 제1 실시예의 동작과 동일하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 마이크로폰의 케이스가 아닌 PCB에 음공을 형성한 후 메인 PCB에 형성된 통공을 통해 유입된 음압에 의해 동작할 수 있도록 함으로써 메인 PCB의 실장 환경을 자유롭게 할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명에 따르면 콘덴서 마이크로폰이 실장된 메인 PCB를 필요에 따라 부품면이 안쪽으로 향하도록 전자제품에 실장하더라도 음원으로부터의 음파전달 경로가 짧아 양호한 음질을 유지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a는 종래 메인 PCB에 실장된 콘덴서 마이크로폰을 도시한 사시도,
도 1b는 종래 메인 PCB에 실장된 콘덴서 마이크로폰의 측면도,
도 2a는 본 발명에 따라 메인 PCB에 실장된 콘덴서 마이크로폰을 도시한 사시도,
도 2b는 본 발명에 따라 메인 PCB에 실장된 콘덴서 마이크로폰의 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 외관도,
도 4는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 제1 실시예를 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 제1 실시예를 도시한 분해 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 제2 실시예 도시한 측단면도,
도 7은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 제2 실시예를 도시한 분해 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
402,502: 케이스 406,506: 제1 금속링
408,508: 백플레이트 410,510: 스페이서
412,512: 진동판 414,514: 절연링
416,516: 제2 금속링 418,518: PCB
420,422,520,522: 접속단자

Claims (3)

  1. 바닥면이 막히고 일면이 개방된 원통형 케이스;
    상기 케이스에 삽입되는 링형으로 전기적인 도통을 위한 제1 금속링;
    음공이 형성된 원판형으로 상기 제1 금속링을 통해의 케이스와 전기적으로 연결되는 백플레이트;
    링형의 스페이서;
    상,하가 개방된 원통형으로 되어 있으며 전기적 절연기능과 기구적인 지지기능을 제공하는 절연링;
    상기 절연링 내에 삽입되어 상기 스페이서를 사이에 두고 상기 백플레이트와 대향하고 있는 진동판;
    상기 진동판을 전기적으로 도통시킴과 아울러 기구적으로 지지하는 제2 금속링; 및
    부품이 실장되어 있고 음공이 형성되어 있으며 상기 제2 금속링 및 상기 케이스를 통해 진동판과 백 플레이트에 전기적으로 연결되며, 외부로 접속을 위한 접속단자를 갖고 있는 PCB를 포함하는 것을 특징으로 하는 메인 PCB에 실장하기 적합한 콘덴서 마이크로폰.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접속단자는
    내측에 형성된 원판형 제1 단자와, 상기 제1 단자와 일정 간격을 두고 외측에 형성된 원판형의 제2단자로 이루어지고, 상기 제2 단자는 SMD방식에 의한 접착시 발생되는 가스를 배출할 수 있도록 가스 배출 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 메인 PCB에 실장하기 적합한 콘덴서 마이크로폰.
  3. 제1항에 있어서, 상기 절연링은
    통공을 위해 적어도 원통의 일단에 요철모양이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 메인 PCB에 실장하기 적합한 콘덴서 마이크로폰.
KR1020040004250A 2004-01-20 2004-01-20 메인 ｐｃｂ에 실장하기 적합한 콘덴서 마이크로폰 KR100556684B1 (ko)

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