KR20060044203A - 마이크로 스피커의 제조방법 및 마이크로 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본딩재를 통한 접착 공정을 전혀 사용하지 않고, 단 한번의 인서트 사출을 통해 모든 부품을 고정 부착할 수 있는 제조방법 및 마이크로 스피커에 관한 것으로, 마이크로 스피커의 제조방법에 있어서, 프레임을 성형하기 위한 금형 내에 아래로부터 순차적으로 요크, 영구자석, 플레이트, 절연링, 진동 모듈, 커버를 설치하는 단계; 및 상기 금형 내로 플라스틱 재질의 레진 사출물을 일정 압력으로 삽입하여 상기 프레임을 성형하는 단계를 포함하되, 상기 진동 모듈은 진동판의 가장 자리에 상기 진동판의 형상을 유지하기 위한 금속 패턴이 형성되어 있고, 보이스 코일의 전원 연결선이 상기 금속 패턴의 일정 부위에 용접되고, 상기 금속 패턴의 일측이 전극단자와 연결되는 것을 특징으로 한다.

마이크로, 스피커, 진동, 제조, 사출, 성형, 인서트, 삽입

Description

마이크로 스피커의 제조방법 및 마이크로 스피커{Method for manufacturing a micro speaker and The micro speaker}

도1은 종래 마이크로 스피커의 구조를 설명하기 위한 단면도.

도2는 종래 마이크로 스피커의 제조방법을 설명하기 위한 도면.

도3은 본 발명에 따른 금형 내에 배치되는 마이크로 스피커의 구성 요소를 순서적으로 나열한 도면.

도4는 본 발명에 따른 마이크로 스피커의 제조 과정을 설명하기 위한 도면.

도5는 본 발명에 따른 마이크로 스피커의 완성 상태를 나타낸 단면도.

도6은 본 발명에 따른 마이크로 스피커의 금형 가이드 부분을 나타낸 저면도.

도7은 본 발명에 따른 마이크로 스피커의 외관 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

31: 요크 32: 영구자석

33: 플레이트 34: 절연링

35: 진동모듈 36: 커버

본 발명은 마이크로 스피커 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 서스펜션을 갖는 진동모듈을 포함하는 마이크로 스피커와 인서트 사출을 통해 접착 공정 없이 마이크로 스피커의 제조가 가능한 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로 스피커는 자기 회로와 진동계를 포함한다. 자기회로는 영구자석(8)과 요크(9) 및 상기 영구자석(8)의 상측에 마련되는 상부 플레이트(7)로 구성된다. 그리고 진동계는 상기 영구자석(9)의 내경측인 갭(gap)에 삽입토록 설치되어 전류의 인입 시 자속을 발생하기 위한 보이스 코일(5)과 상기 보이스 코일(5)이 일체로 접착된 진동판(2)과 상기 진동판(2)의 가장자리로부터 일체로 연장된 에지(edge)(3)로 구성된다. 또한, 상기 자기회로 및 진동계가 본체 하우징 내에 마련된다. 상기 하우징은 프레임(6)과 진동계의 보이스 코일(5)에 전원을 공급하기 위해 프레임(6)의 하단에 고정되는 전극단자(10)와 상기 프레임의 상부에 고정되는 프로텍터(1)로 구성된다. 한편, 상기 요크(9)에는 음향의 전달을 위한 통기공(12)이 형성된다.

이와 같은 마이크로 스피커를 제조하는 과정을 살펴보면, 일반적으로 직진형 벨트 컨베이어를 생산라인으로 사용하며, 각각의 부품이 접착을 통해 조립된다.

각 부품을 접착을 통해 조립하기 때문에 결국 많은 인원이 필요하게 되고, 접착 특징에 따른 불균일성이 존재하며, 이로 인해 제조 단가의 상승과 제품의 품 질에 막대한 영향을 미치고 있다.

대한민국 등록특허 332866호에는 마이크로 스피커의 제조방법이 기술되어 있는데, 도2를 참조하여 이를 살펴보면 다음과 같다.

종래 마이크로 스피커 제조방법은 먼저 사출물을 내측으로 유입토록 어퍼플레이트(301)와 영구자석(302) 및 요크(303)로 이루어지는 자기회로(350)에 1.8~2.2 mm의 동일 직경을 갖는 관통홈(312)을 각 형성한다. 그리고 절단 가능토록 노치부를 갖는 단자편으로 구성되는 터미널부를 형성한다. 이후 상기 자기회로(350)의 일측에 터미널부를 장착한 후 비자성체의 플라스틱 레진으로 이루어지는 사출물을 일정 압력으로 삽입하여 자기회로와 터미널부가 일체로 성형되는 프레임을 형성한다. 그런 다음, 보이스 코일이 저면에 돌출토록 권선되는 진동플레이트(308)를 보이스 코일(307)의 일단이 프레임(305)의 외측에 돌출토록 한 후 프레임에 DB계의 본딩재로서 접합한다. 이후 상기 프레임(305)의 상단에 DB계의 본딩재를 도포하여 보호커버를 결합한다. 그리고 상기 보이스 코일의 단부를 절단하여 터미널부에 접속하고, 터미널부에 접점돌기에 스프링으로 이루어지는 접지단자를 형성한다.

이와 같은 종래의 특허 332866호는 자기회로는 사출을 통해 프레임에 설치하지만, 이후 진동 플레이트와 보호 커버는 여전히 본딩재를 통해 접합을 하고 있다. 따라서, 상기와 같은 종래 기술은 종래의 제조 공정에 비해 그 공정 수를 줄일 수는 있지만, 여전히 접착 공정을 포함하고 있으므로 종래 제조 방법이 안고 있는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본딩재를 통한 접착 공정을 전혀 사용하지 않고, 단 한번의 인서트 사출을 통해 모든 부품을 고정 부착할 수 있는 제조방법 및 마이크로 스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로 제조방법은 마이크로 스피커의 제조방법에 있어서, 프레임을 성형하기 위한 금형 내에 아래로부터 순차적으로 요크, 영구자석, 플레이트, 절연링, 진동 모듈, 커버를 설치하는 단계; 및 상기 금형 내로 플라스틱 재질의 레진 사출물을 일정 압력으로 삽입하여 상기 프레임을 성형하는 단계를 포함하되, 상기 진동 모듈은 진동판의 가장 자리에 상기 진동판의 형상을 유지하기 위한 금속 패턴이 형성되어 있고, 보이스 코일의 전원 연결선이 상기 금속 패턴의 일정 부위에 용접되고, 상기 금속 패턴의 일측이 전극단자와 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 스피커는, 요크; 상기 요크 상부에 위치하는 영구자석; 상기 요크 상부에 위치하는 플레이트; 상기 플레이트 상부에 위치하며, 보이스 코일이 일체로 형성되고, 진동판의 가장자리에 금속 패턴이 형성되며, 상기 보이스 코일의 전원 연결선이 상기 금속 패턴에 용접되고, 상기 금속 패턴의 일측이 전극단자에 연결되는 진동 모듈; 상기 플레이트와 상기 진동 모듈 사이에 위치 하여 상기 진동 모듈의 금속 패턴과 상기 플레이트를 절연시키고, 플라스틱 레진 사출물이 유입되는 것을 방지하는 절연링; 상기 진동 모듈을 보호하기 위한 커버; 및 금형에 상기 요크, 상기 영구자석, 상기 플레이트, 상기 절연링, 상기 진동모듈, 상기 커버를 순차적으로 위치시킨 상태에서 플라스틱 레진 사출물을 삽입하는 것에 의해 성형되는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 금형 내에 배치되는 마이크로 스피커 구성 요소를 순서적으로 나열한 도면이다. 그리고 도4는 상기 순서적으로 나열한 마이크로 스피커의 구성 요소들이 금형 내에 배치된 상태를 나타낸 단면도이다.

도3에서 도면부호 31은 요크, 32는 영구자석, 33은 플레이트, 34는 절연링, 35는 진동모듈, 36은 커버, 37은 요철을 각각 나타낸다.

본 발명의 실시 예에서 요크(31)는 평판형으로, 상기 요크에는 공기 흡입을 위한 통기공이 다수 형성되어 있는데, 상기 통기공은 반드시 상기 요크에 형성될 필요는 없고 사출에 의해 형성되는 프레임에 형성될 수도 있다. 본 발명에서 요크(31)는 일반적인 다른 요크와 상이하게 중앙 부분에 위로 돌출된 링 형상의 돌출부를 갖는다. 하지만, 이와 같은 요크(31)의 형상은 하나의 예에 불과하며, 이는 다양한 변형된 형상을 갖을 수 있다.

영구자석(32)은 도넛 형상을 가지며, 상기 요크(31) 상부에 위치한다. 마찬가지로 도3에서 제시된 영구 자석(32)의 형상은 하나의 예에 불과하며, 요크(31)의 형상에 대응되게 다양한 형상을 가질 수 있다.

플레이트(33)는 강자성 재질의 도넛 형상을 갖는다. 상기 플레이트(33)의 내경은 영구 자석(32)의 내경보다 작은 사이즈를 갖는다. 그리고 상기 플레이트(33)의 내경은 상기 요크(31)에 형성된 돌출부가 충분히 삽입될 수 있는 사이즈를 갖는다.

상기 플레이트(33)와 진동모듈(35) 사이에는 절연링(34)이 위치하는데, 상기 절연링(34)은 진동모듈(35)의 형상을 유지하고 있는 원형의 금속 박막과 플레이트(33)를 절연시키기 위해 마련된다. 또한 상기 절연링(34)은 사출에 의한 프레임의 성형 시 사출물인 플라스틱 레진이 플레이트(33)와 진동모듈(35) 사이로 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

본 발명에 따른 진동 모듈(35)은 비 도전성의 고분자 재질의 필름 상에 금속 박막을 형성하고, 이를 원하는 형태로 패터닝하여 제조된 것이다. 이와 같은 진동 모듈(35)에 대한 설명은 본원 출원인이 권리를 가지고 있는 대한민국 특허 419914호(발명의 명칭: 마이크로 스피커용 진동 모듈 및 이를 구비한 마이크로 스피커)에 자세히 기술되어 있다.

본 발명에서 진동 모듈(35)의 제조에 사용되는 비 도전성 고분자 재질로는 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)에 사용되는 재료나, 에폭시와 같은 것이 있다. 또한, 금속 박막으로는 구리 등의 다양한 금속이 사용될 수 있다. 이를 제조하는 방법은 비 도전성 고분자 필름(혹은 판) 상에 금속 박막을 증착한 다음, 원하는 형태의 패턴을 형성하는 방법이 있다. 다른 방법으로는 미리 금속 박막을 원하는 형태의 패 턴으로 가공한 다음, 고분자 필름(혹은 판) 상에 패턴이 형성된 금속 박막을 접착할 수 있다. 전자의 방법은 FPCB를 제조할 때 사용되는 기술이다. 여기서, 고분자 필름의 두께는 부드러우면서도 일정한 복원성을 갖는 정도인 것이 바람직하다.

진동모듈(35)의 진동판 에지에는 파손을 방지하기 위한 요철(37)이 일정 간격으로 다수 형성되어 있는데, 이와 관련된 기술이 본원 출원인에 의해 출원된 실용신안등록 제345539호에 자세히 기술되어 있다.

커버(36)는 통상의 비자성 또는 반자성 재질로 형성되며, 진동 모듈(35)을 보호하기 위해 구비된다. 통상 커버(36)는 진동 모듈(35)에 의해 발현된 음향이 외부로 표출될 수 있도록 적정한 개방율의 통기공을 갖는다.

도4 및 도5를 참조하여 본 발명에 따른 마이크로 스피커의 제조 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도4에 도시된 것이 금형으로, 도면에서 41은 하부 금형, 42는 상부 금형, 43은 사출물인 플라스틱 레진을 주입하기 위한 게이트를 각각 나타낸다.

도3에서 설명한 바와 같은 마이크로 스피커의 구성 요소들이 순서적으로 도4에 도시된 바와 같이 금형 내에 고정 안착된다. 즉, 도4에 도시된 바와 같이 금형 내에 아래로부터 요크(31), 영구자석(32), 플레이트(33), 절연링(34), 진동모듈(35), 커버(36)가 놓여진다. 요크(31), 영구 자석(32), 플레이트(33)는 서로 밀착되어 배치되고, 상기 플레이트(33)와 진동모듈(35)은 절연링(34)을 사이에 두고 일정 간격 떨어져 있다.

진동 모듈(35) 하부에는 보이스 코일이 일체로 결합되어 있는데, 상기 보이 스 코일이 플레이트(33)의 내경 내로 삽입된다. 즉, 요크 돌출부 측벽과 플레이트의 내경 가장자리는 서로 일정 간격 떨어져 있는데, 상기 진동모듈의 보이스 코일이 상기 떨어져 있는 공간 내로 삽입된다.

진동 모듈(35) 상부에는 커버(36)가 놓여지는데, 상기 커버(36)가 금속 재질이나 진동 모듈의 진동판이 비도전성 재질이고, 상기 커버의 가장자리가 상기 비도전성 재질의 진동판 상부에 놓여지기 때문에 진동모듈과 커버 사이에는 별도 절연물질이 삽입되지 않아도 된다.

이와 같은 순서로 마이크로 스피커의 부품들을 금형 내에 배치할 때, 사출 과정에서 내부에 배열된 부품들이 이동되지 않도록 하는 것은 매우 중요하다. 만약 사출 과정에서 부품들이 이동된다면 정상적으로 마이크로 스피커로서의 작동을 못하게 되기 때문이다.

이와 같이 부품들이 이동되지 않도록 하기 위해 도6을 통해 알 수 있는 바와 같이 하부 금형 내에는 별도의 세 개의 가이드가 구성되어 있으며, 상기 가이드의 수는 필요에 따라 조절 가능하다. 도6은 본 발명에 따른 마이크로 스피커의 금형 가이드 부분을 나타낸 저면도이다.

각 부품들을 순차 적층 배치한 다음에는 상부 금형(42)을 하강시켜 밀착시킨다. 이에 따라 내부에 배열된 부품들에 적정 압력이 가해지게 된다. 이 상태에서 게이트(43)를 통해 사출물인 플라스틱 레진을 일정 압력으로 유입시킨다. 그런 다음 일정 시간후 유입된 레진이 경화하면 마이크로 스피커의 프레임(38)이 형성된다. 이렇게 성형된 프레임(38)에 의해 마이크로 스피커의 모든 부품들이 고정되기 때문에 별도의 접착 과정이 필요하지 않게 된다.

사출 시에, 요크(31)와 영구자석(32)과 플레이트(33)는 외경이 동일하고 서로 밀착될 수 있기 때문에 플라스틱 레진이 부품들 사이 내부로 유입되지는 않는다. 그리고, 플레이트(33)와 진동모듈(35) 사이에는 플레이트 외경와 동일한 사이즈를 갖는 절연링(34)이 위치하기 때문에, 사출물이 부품들 사이 내측으로 유입되지는 않는다. 또한 진동모듈(35)과 커버(36) 사이는 서로 밀착 결합되어 있어 사출물의 유입이 방지된다.

도5는 사출 성형에 의해 완성된 마이크로 스피커의 구조를 나타낸 단면도이다. 도7은 본 발명에 의해 완성된 마이크로 스피커의 사시도이다.

도5에 도시된 바와 같이 요크(31), 영구자석(32), 플레이트(33), 절연링(34), 진동모듈(35), 커버(36)의 외경은 모두 동일하다. 그러나 하부 사출 금형의 가이드 형태의 변경에 의해 상기 요크(31), 영구자석(32), 플레이트(33), 절연링(34), 진동모듈(35), 커버(36)의 외경 사이즈를 변경할 수도 있다. 그리고 상기 프레임(38)의 상,하 단부는 전체 부품의 외부를 감싸는 형태로 경화되기 때문에 각 부품들은 기타의 이동성 요소를 갖지 않는다.

즉, 도4에 도시된 바와 같이 금형의 형상은 요크의 저면 일부까지 플라스틱 레진이 유입되도록 형성되고, 커버의 상부 일측까지 플라스틱 레진이 유입될 수 있도록 형성된다. 도4에서 원형으로 표시한 부분이 플라스틱 레진이 커버 상부 전체로 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.

한편, 본 발명에 따른 진동 모듈(35)은 금속 박막이 연장되어 전극 단자와 결합되기 위한 부분이 존재한다. 따라서 금형에는 전극 단자와 연결되기 위한 금속 박막의 연장 부분이 프레임 외측으로 돌출되기 위한 절개부가 마련되어 있어야 한다.

이와 같이 한번의 사출 공정만으로 마이크로 스피커를 제조할 수 있는 것은 본 발명에서 제시된 진동 모듈(35)을 이용하기 때문이다. 즉, 본 발명에 따른 진동 모듈(35)은 진동판을 구성하는 필름 하부에 원형의 금속 패턴이 형성되어 있는데, 이와 같은 원형의 금속 패턴에 의해 진동판은 사출 성형 시에는 그 형태가 변형되지 않고 유지된다. 그리고 보이스 코일의 전원 연결선이 금속 패턴에 용접되어 있고, 상기 금속 패턴의 연장선이 전극 단자의 기능을 수행하기 때문에, 전극 단자와 보이스 코일을 연결하기 위한 공정이 불필요하다. 이와 같은 진동 모듈을 사용하기 때문에 한번의 사출 공정으로 모든 마이크로 스피커 부품들을 고정시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 제시된 진동 모듈은 하나의 예를 보인 것일 뿐 다양한 형태가 가능하다. 즉, 통상의 필름 진동판에 형상을 유지하기 위한 원형의 금속 패턴을 진동판 가장자리에 형성하고, 보이스 코일의 전원 연결선을 상기 금속 패턴에 용접한 상태라면 전술한 바와 같은 제조 공정을 통해 마이크로 스피커의 제조가 가능하다. 다시 말해, 진동판의 형상을 유지할 수 있고, 보이스 코일의 연결선을 전극단자에 연결하기 위한 별도의 용접 공정을 수행하지 않는다면, 어떠한 형태의 진동 모듈이라도 본 발명에 이용하는 것이 가능하다.

도7은 본 발명에 따른 마이크로 스피커의 완성 상태를 나타내는 사시도이다.

본 발명에 따른 마이크로 스피커는 전술한 바와 같이 한번의 사출 공정을 통해 모든 부품들이 사출물에 일부가 삽입되어 지지된다. 이와 같이 마이크로 스피커의 모든 구성 요소들이 사출물에 의해 고정 지지됨으로, 각 구성 요소들을 하우징 내에 고정시키기 위한 접착 공정이 필요 없다. 도7에서 도면부호 39는 하부 금형의 가이드에 의해 형성된 홈을 나타낸다.

이상의 실시 예에서는 본 발명의 바람직한 하나의 예를 들어 설명한 것에 불과 하며, 본 발명으로부터 여러 가지 변형을 가하는 것은 당업자에 있어 극히 자명할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 전술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 한정되어야 할 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 프레임을 성형하기 위한 단 한번의 사출 공정만으로 본딩재를 이용하 접착 공정을 전혀 사용하지 않으면서 마이크로 스피커를 제조할 수 있다. 이에 따라 마이크로 스피커의 제조 공정을 대폭 단축시킬 수 있고 자동화가 가능하여, 마이크로 스피커의 제조에 따른 인건비를 대폭 감축할 수 있다. 또한 본딩재를 사용하지 않으므로 품질의 균일성을 보장할 수 있고, 본딩재 사용에 따른 환경 문제를 유발하지 않는다.

Claims (7)

1. 마이크로 스피커의 제조방법에 있어서,

   프레임을 성형하기 위한 금형 내에 아래로부터 순차적으로 요크, 영구자석, 플레이트, 절연링, 진동 모듈, 커버를 배열하는 단계; 및

   상기 금형 내로 플라스틱 재질의 레진 사출물을 일정 압력으로 삽입하여 상기 프레임을 성형하는 단계를 포함하되,

   상기 진동 모듈은

   진동판의 가장 자리에 상기 진동판의 형상을 유지하기 위한 금속 패턴이 형성되어 있고, 보이스 코일의 전원 연결선이 상기 금속 패턴의 일정 부위에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 요크, 영구자석, 플레이트, 절연링, 진동모듈, 커버를 순차 정렬할 때, 하부 금형에 형성된 가이드를 이용하고, 사출 과정에서 정렬된 각 부품이 움직이지 않도록 수직 방향으로 일정 압력을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커의 제조방법.
3. 마이크로 스피커에 있어서,

   요크;

   상기 요크 상부에 위치하는 영구자석;

   상기 요크 상부에 위치하는 플레이트;

   상기 플레이트 상부에 위치하며, 보이스 코일이 일체로 형성되고, 진동판의 가장자리에 금속 패턴이 형성되며, 상기 보이스 코일의 전원 연결선이 상기 금속 패턴에 용접되어 있는 진동 모듈;

   상기 플레이트와 상기 진동 모듈 사이에 위치하여 상기 진동 모듈의 금속 패턴과 상기 플레이트를 절연시키고, 플라스틱 레진 사출물이 유입되는 것을 방지하기 위한 절연링;

   상기 진동 모듈을 보호하기 위한 커버; 및

   금형에 상기 요크, 상기 영구자석, 상기 플레이트, 상기 절연링, 상기 진동모듈, 상기 커버를 순차적으로 정렬시킨 상태에서 플라스틱 레진 사출물을 상기 금형 내로 삽입하여 성형시키는 것에 의해 형성되는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 진동 모듈의 금속 패턴의 일측이 전극단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 요크, 상기 영구자석, 상기 플레이트, 상기 절연 링, 상기 진동모듈, 상기 커버에 있어 그 외경은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 요크, 상기 영구자석, 상기 플레이트, 상기 절연 링, 상기 진동모듈, 상기 커버에 있어 그 외경은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 프레임은 상기 요크의 저부 일부와 상기 커버의 상부 일부를 감싸도록 성형되는 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커.

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