KR20060052348A

KR20060052348A - 콘덴서마이크로폰 및 그 기판의 제조방법

Info

Publication number: KR20060052348A
Application number: KR1020050102791A
Authority: KR
Inventors: 아키라 야마모토; 야스오 스기모리
Original assignee: 호시덴 가부시기가이샤
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2006-05-19
Also published as: CN1791282A; US20060093168A1; US7223136B2; TW200629954A; EP1655996A2; EP1655996A3

Abstract

본 발명은, 겉 또는 속이 적어도 한 쪽에 나타나는 단자(10, 11, 12)와 이 단자(10, 11, 12)를 연결하는 접속부분(14, 15)이 구성되는 리드프레임용의 금속판에 의해서 형성하고 또한 중앙단차부(1a)를 둘레가장자리에 대하여 돌출해서 형성한 구조체(1)를 수지(2)로 굳혀서 기판(3)으로 하였다. 중앙단차부(1a)의 단차(13)의 높이는 변경 가능하다. 수지는, 내열성을 가지는 PA6T, PPS, LCP 중 어느 하나이다. 회로기판의 바닥면으로부터 돌출한 단차부분이 형성될 수 있도록 하고, 또한 염가로 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

콘덴서마이크로폰 및 그 기판의 제조방법{CONDENSER MICROPHONE AND METHOD FOR MANUFACTURING ITS SUBSTRATE}

도 1은 종래의 ECM의 단면도

도 2는 ECM의 회로도

도 3A는 본 발명의 실시형태를 위한 구조체를 비스듬히 위쪽에서 바라본 일예의 사시도

도 3B는 본 발명의 실시형태를 위한 구조체를 비스듬히 아래쪽에서 바라본 일예의 사시도

도 4는 금속판의 빼기 성형의 일예의 평면도

도 5는 본 발명의 실시형태의 구조체의 평면구조 및 입체구조의 설명을 위한 평면도

도 6A는 본 발명의 실시형태를 위한 기판의 일예를 비스듬히 위쪽에서 바라본 사시도

도 6B는 본 발명의 실시형태를 위한 기판의 일예를 비스듬히 아래쪽에서 바라본 사시도

도 6C는 본 발명의 실시형태를 위한 기판의 일예의 노치부의 사시도

도 7은 도 3A의 V-V선 단면도

도 8은 도 3A의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도

도 9는 ECM의 분해사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 구조체 1a: 중앙단차부

2: 수지 3: 기판

10, 11, 12: 단자 13: 단차

14, 15: 접속부분 61: 캡슐

61a: 전면판 62: 진동판

62a: 진동판 링 63: 절연스페이서

64: 배극 64a: 일렉트릿층

65: 링형상 배극홀더 66: 도전성 통형상체

67: 회로기판 68: 회로소자

69a, 69b: 납땜범프전극 71: 접속단자

72: 출력단자 610: 음파통과개구부

611: 코킹부

본 발명은, 콘덴서마이크로폰과, 그것에 이용하는 기판의 제조방법에 관한 것이다.

이하에 설명하는 관련기술에서는, 이른바 백 일렉트릿(BACK-ELECTRET)형식의 일렉트릿 콘텐서마이크로폰(이하 ECM이라고 칭함)을 예를 들어서 설명한다. 도 1은, 관련기술에 관련되는 ECM의 단면 구성예를 표시하고, 일본국 특허공개 2003-153392호 공보에 개재되어 있는 구성을 표시한 것이다. 도 1에서, ECM의 외곽은 원통형상의 캡슐(61)에 의해 형성된다. 이 캡슐(61)의 전면판(61a)에는, 음파통과개구부(610)가 형성된다. 캡슐(61) 안에는, 전면판(61a)의 내부면쪽으로부터 캡슐(61)의 후방(배면쪽)을 향해서, 진동판(62), 절연스페이서(63), 배극(64), 절연재로 이루어지는 링형상 배극홀더(65), 도전성 통형상체(66), 및 회로기판(67)이, 순서대로 조립되어 있다. 여기서, 진동판(62)은, 예를 들면 폴리페닐렌술파이드(PPS라고도 함)로 이루어지는 유전체 필름의 배극쪽의 1면에 도전층으로서 Ni, Al 등의 금속막이 형성된 것이다. 진동판(62)의 전면쪽 둘레가장자리에는, 진동판 링(62a)이 고정되고, 이 진동판 링(62a)은, 전면판(61a)에 접하고 있다. 절연스페이서(63)의 두께를 사이에 두고 진동판(62)의 후방에 배치된 배극(64)은, 절연재로 이루어지는 링형상 배극홀더(65)에 의해 지지된다. 배극(64)과 회로기판(67)과의 사이에는, 도전성 통형상체(66)가 개재되고, 배극(64)과 회로기판(67)의 상부면(전면)에 형성된 배선이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 배극(64)의 전면, 즉 배극(64)의 진동판(62)과의 대향면에는, FEP(불화 에틸렌프로필렌) 등의 유전체층이 일렉트릿화된 일렉트릿층(64a)이 형성되어 있다. 회로기판(67)에는, 그 상부면에 FET(전계효과 트랜지스터) 등의 회로소자(68)가 탑재되고, 그 바닥면(배면)에 외부 접속전극인 납땜범프전극(69a, 69b)이 돌출해서 형성되어 있다. 회로기판(67) 위에는, 예 를 들면 도 2에 표시하는 바와 같은 회로가 형성되어 있다. 도 2에서는, FET의 게이트는, 도 1의 도전성 통형상체(66)를 통해서 배극(64)에 접속되고, FET의 소스는, 도 1의 캡슐(61)을 통해서 진동판(62)에 접속되어 있다. 임피던스변환부인 FET의 소스 및 드레인 사이는, 2개의 콘덴서 C가 병렬로 접속되어 있다. FET의 드레인은, 회로기판(67)에 형성된 관통구멍(도시생략)을 통해서 출력단자(72)(도 1에서는, 납땜범프전극(69b))에 접속되고, 직류저지 콘덴서 Cp에 통하고 있다. FET의 소스는, 회로기판(67)에 형성된 관통구멍(도시생략)을 통해서 접속단자(71)(도 1에서는, 납땜범프전극(69a))에 접속되어 있다. 또, FET의 드레인은, 저항소자 R을 통해서 기준 전원에 접속되어 있다. 도 1에서, 캡슐(61)의 후방(배면쪽) 단부는, 코킹부(611)로서 회로기판(67)의 배면에 코킹 부착되어 있으며, 이 코킹에 의해 캡슐(61) 안에 수납된 각 소자부품이 서로 고정된다. 음파통과개구부(610)를 통해서 음파가 캡슐(61) 안에 들어있는 경우, 이 음파에 의해서 진동판(62)이 진동하고, 진동판(62) 및 배극(64) 사이의 정전용량이 변화되고, 이것에 의해서 음파가 전기신호로 변환되어서 출력단자(72)(도 1에서는 납땜범프전극(69b))에 출력된다.

상술한 ECM을 실장기판(도시생략)에 탑재하기 위해서는, 납땜범프전극(69a, 69b)을 실장기판의 대응전극에 납땜함으로서 실시된다. 즉, ECM을 실장기판에 얹어놓은 상태에서 전체를 리플로조에 통과시켜서 가열한다. 이 가열에 의해 납땜범프전극(69a, 69b)이 용융되어서 납땜접속이 실시되게 된다. 여기서, 특히 도 1에 표시하는 바와 같이 회로기판(67)의 바닥면에 납땜범프전극(69a, 69b)이 돌출해서 융기되어 있으며 또한 회로기판(67)의 바닥면에서 캡슐(61)의 단부에 코킹부(611)가 존재하는 상태에서는, 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 리플로조에서의 납땜의 가열ㆍ용융 시에 납땜 용융열에 의해 코킹부(611)에 왜곡이 발생되고, 코킹이 느슨해지거나 혹은 용융한 납땜이나 플럭스가 코킹부(611)와 회로기판(67)과의 사이에 비집고 들어간다고 하는 현상이 발생되는 것이다. 이것은, 도전성 통형상체(66)가 개재되는 배극(64)과 회로기판(67)의 배선과의 전기적 접속을 불안정화하고, 배극(64)의 일렉트릿층(64a)을 열악화시켜서 진동판(62) 및 배극(64) 사이의 인가전압이 저하되고, 나아가서는 ECM의 감도저하를 가져온다.

또, 상술한 코킹부(611)와 회로기판(67)과의 사이에서의 납땜이나 플럭스의 비집고 들어감을 방지하기 위해서, 리플로조를 통과시켜서 납땜 접속을 실시하는 리플로타입의 ECM에서는, 실장기판에 직접 납땜을 실시하는 경우, 코킹부(611)와 실장기판과의 사이에 납땜 페이스트를 융기시켜서 코킹부(611)와 실장기판과의 사이를 이간시키도록 해서 납땜을 실시한다고 하는 방책도 있지만, 신뢰성의 면에서 뒤떨어진다.

또, 회로기판(67)의 바닥면에 또 다른 기판을 붙여서 코킹부(611)의 두께보다 돌출하도록 단차를 형성하여 그 다른 기판으로부터 납땜범프전극을 돌출시키고, 리플로조에 의해 실장기판에 납땜을 접속하는 방책도 있다. 이것은, 회로기판(67)에 다른 기판을 붙여서 단차를 형성함에 틀림없지만, 이 회로기판(67)에의 다른 기판의 장착에 대해서는, 소정의 위치정밀도를 가지고 위치맞춤을 실시하여 전기배선을 위한 관통구멍을 형성하여 장착작업을 실시할 필요가 있다. 그러나, 이들의 작업을 감안하면 결과적으로 염가인 기판을 얻을 수 없다. 또, 라우터로 절삭가공해 서 단차를 형성한 회로기판을 얻었다 해도, 마찬가지로 염가인 기판을 얻을 수 없다고 하는 문제도 발생한다. 즉, 단차를 갖게 하는 구조는, 고가인 것으로 된다.

또한, 일반적으로 종래의 회로기판 자체를 보았을 경우, 보통, 패턴 배선기판을 이용하는 것이지만, 이 패턴 배선기판의 제작 시에는 도체전극, 유리, 다층배선, 관통구멍 등 다양한 재료를 다양한 인쇄공정에 의해 제작하게 되므로, 제작공정이 복잡하여 고가인 것으로 된다.

본 발명은, 리플로조에서의 과열의 영향을 가능한 한 적게 해서 코킹부의 느슨해짐을 방지하고 코킹부에의 납땜이나 플럭스의 비집고 들어감을 없애도록 해서, 전기적 불안정화를 없애 ECM의 감도저하를 방지하도록 한 콘텐서마이크로폰 및 그 기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 코킹부에 납땜 페이스트를 융기시켜서 실장기판과의 간격을 취하는 것을 하지 않고, 단차에 의해 간격을 비우도록 함으로써, 신뢰성을 얻도록 한 콘덴서마이크로폰 및 그 기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 기판을 붙여서 단차를 형성하거나, 혹은 기판을 라우터로 절삭가공해서 단차를 형성하는 일 없이 염가인 기판을 얻도록 한 콘덴서마이크로폰 및 그 기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 기판을 다양한 재료를 이용해서 다양한 인쇄공정에 의해 제작하는 것을 하지 않고, 즉 복잡하고 고가인 제작공정을 거치지 않고 기판을 얻도록 한 콘덴서마이크로폰 및 그 기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은, 평판형상 둘레가장자리부와, 이 평판형상 둘레가장자리부에 대해서 실장면쪽에서 돌출되어서 일부에 외부단자를 구비하고 이 외부단자에 대해서 절연된 다른 일부에 접지단자를 구비하는 중앙단차부와, 평판형상 둘레가장자리부의 부품탑재면쪽에서는, 중앙단차부의 외부단자에 연결되는 접속단자와 이 접속단자에 대하여 절연되어서 접지단자와 연결되는 다른 접속단자로 이루어지는 기기접속단자와, 중앙단차부의 외부단자 및 상기 접지단자의 실장면쪽을 노출시키고, 기기접속단자 및 다른 접속단자의 실장면쪽과 반대인 면을 노출시켜서 수지를 충전한 수지몰드부를 가지는 기판에 관련된다. 그리고, 예를 들면 리드프레임용의 금속판으로 이루어지는 평판형상 둘레가장자리부와 중앙단차부와 기기접속부를 골격으로서 수지를 몰드한 수지몰드부로 이루어지는 기판으로 할 뿐이므로, 종래의 패턴 배선기판을 이용하는 경우와는 달리 그 제작공정이 간단하게 되어서 염가로 된다. 또, 이 기판은, 금속과 수지만으로 이루어지므로, 환경을 고려한 기판으로 된다. 또한, 중앙단차부에서 바닥면으로부터 돌출한 단차부분을 형성함으로써, 기판 바닥면에 코킹부가 위치할 때, 실장면으로부터 코킹부를 단차에 의해서 뜨게 할 수 있고, 종래의 신뢰성이 뒤떨어지는 납땜 페이스트를 융기시켜서, 기판을 포개거나, 혹은 라우터가공과 같은 고가의 단차가공을 실시하는 일없이, 리플로에 의한 코킹부에의 가열의 영향을 경감시키고 또 납땜이나 플럭스의 유입을 방지할 수 있어서, 마이크로폰에 있어서는 감도변화가 적은 것을 얻을 수 있다.

<발명의 실시의 형태>

이하 도면을 참조해서 본 발명의 콘덴서마이크로폰의 실시형태를 설명한다. 여기에서는, 백 일렉트릿 형식의 일렉트릿 콘덴서마이크로폰(ECM)을 예로 들어서 설명하지만, 이른바 프런트 일렉트릿의 ECM에 대해서도 적용할 수 있다.

이 실시형태에서는, 리드프레임용의 금속판을 펀칭 절곡함으로써 형성한 평판형상 둘레가장자리부, 중앙단차부, 기기접속단자를 각각 서로 연결한 구조체를 수지로 굳힘으로써 기판을 얻은 것이다.

도 3은, 사전에 주석 혹은 은 등이 도금된 황동 혹은 인청동으로 이루어지는 리드프레임용의 금속판을 펀칭해서 절곡한 구조체(1)를 표시한 것이며, 도 3A는 이 구조체(1)를 비스듬히 위쪽에서 바라본 사시도, 도 3B는 이 구조체(1)를 비스듬히 아래쪽에서 바라본 사시도이다. 이 도 3A에 표시하는 바와 같이 구조체(1)의 표면인 실장면쪽은, 이 실장면쪽으로 돌출한 평판형상의 중앙단차부(1a)와, 이 중앙단차부(1a)보다 1단 내려간 이 중앙단차부(1a)의 아래쪽부분으로 되는 주위의 평판형상 둘레가장자리부(1b)를 가진다. 중앙단차부(1a)는, 그 중앙에서 원판으로 형성된 외부단자(10)를 가지고, 그리고 이 외부단자(10)의 둘레에 있어서 외부단자(10)에 대해서 이간(절연)한 접지(GND)단자(11)를 가진다. 또, 평판형상 둘레가장자리부(1b)는, 중앙단차부(1a)의 접지단자(11)와 단차(13)를 개재해서 일체로 연결한 접지단자이다. 또, 도 3B에 표시하는 바와 같이 구조체(1)의 이면인 부품탑재면쪽은, 5개의 접속단자(12)(12_s, 12_G)가 형성되어 있다. 이들 접속단자(12)는, 대략 외부단자(10)와 접지단자(11)와의 사이에 위치해서 평판형상 둘레가장자리부(1b)보다도 부품탑재쪽으로 돌출하고 있다. 그리고, 이 5개의 접속단자(12)의 일부(12_s)는, 구조체(1)의 내부에서 외부단자(10)에 구부림부(14)를 개재해서 접속되고, 또 접속단자(12)의 다른 일부(12_G)는, 평판형상 둘레가장자리부(1b)에 구부림부(15)를 개재해서 접속된다. 이와 같이 해서, 구조체(1)는, 평판형상 둘레가장자리부(1b)의 위치를 기준으로 해서 그 실장면쪽으로 외부단자(10) 및 접지단자(11)가 돌출하고 부품탑재면쪽으로 접속단자(12)(12_s, 12_G)가 돌출하도록 구성되어 있다.

또, 이 구조체(1)는, 도 3A에서 바라보면 평판형상 둘레가장자리부(1b)보다 중앙이 융기하도록 단차(13)가 형성되어서 중앙단차부(1a)로 되어 있으며, 평판형상 둘레가장자리부(1b)는 도너츠형상의 접지단자로 되어 있다. 이 경우, 단차(13)는, 리드프레임용의 금속판의 펀칭과 구부림가공에 의하므로, 그 높이는 자유롭게 가감할 수 있다.

도 4는, 본 실시형태에 있어서의 기판의 제조 시에, 구조체를 형성하는 경우의 금형에 의한 금속판의 빼기 성형 시의 상태를 도시한다. 여기에서는, 황동 혹은 인청동으로 이루어지는 리드플레임용의 띠형상의 금속판(100)의 긴쪽방향을 따라서 구조체(1)를 배열하여 형성한다. 즉 금속판(100)의 각 구조체(1)의 형성부분에는, 정사각형 구멍(101)이 펀칭되는 동시에, 정사각형 구멍(101)의 내부에 있어서 그 중앙부에, 평판형상 둘레가장자리부(1b), 접지단자(11), 외부단자(10), 접속단자(12_s, 12_G), 구부림부(14, 15)를 남기고 펀칭된다. 다만, 평판형상 둘레가장자리부(1b)는, 서로 반대방향으로 연장한 가는 연결편(103)에 의해 리드프레임(102)에 연 결되고, 접속단자(12_s)는, 서로 반대방향으로 연장한 가는 연결편(104)에 의해 리드프레임(102)에 연결되어 있다. 이들 연결편(104)의 형성에 따라서, 접지단자(11) 및 평판형상 둘레가장자리부(1b)에 슬릿(1b1)(도 3 참조)이 형성된다. 이 펀칭 후에, 도 7, 도 8에서도 분명하지만, 외부단자(10)와 접지단자(11)로 이루어지는 중앙단차부(1a)를 접지단자(11)와 연결되는 평판형상 둘레가장자리부(1b)로부터 실장면쪽으로 돌출하고, 또한 접속단자(12_G)를 구부림부(15)와 함께 평판형상 둘레가장자리부(1b)로부터 실장면쪽과 반대인 면쪽으로 돌출하고, 동시에 외부단자(10)에 연결되는 접속단자(12_s)가 구부림부(14)를 개재해서 실장면쪽과 반대면쪽으로 돌출된다. 이 때, 연결편(104)도 평판형상 둘레가장자리부(1b)로부터 따로 떼어져서 접속단자(12_s)와 마찬가지로 실장면쪽과 반대면쪽으로 돌출된다. 이 작업은, 예를 들면 누름형에 의한 성형으로 실시할 수 있다. 일반의 압출작업으로서는, 띠형상의 금속판(100)과 평판형상 둘레가장자리부(1b)를 동일면으로 하고, 이것에 대해서 외부단자(10), 접지단자(11)를 한 쪽방향으로 압출하고, 접속단자(12_s, 12_G)를 다른 방향쪽으로 압출한다. 이렇게 해서, 상기 외부단자(10), 상기 접지단자(11), 및 상기 평판형상 둘레가장자리부(1b)를 상기 실장면쪽으로 향하게 하고, 상기 접속단자(12_s) 및 상기 다른 접속단자(12_G)를 상기 부품탑재면쪽으로 향하게 할 수 있다.

도 5는, 리드프레임용의 금속판(100)을 상술한 바와 같이 펀칭 절곡한 결과, 형성된 구조체(1)의 평면 구조를 표시하는 동시에 띠형상 금속판의 두께방향에 이 르는 구부림부(14)를 제외하고 각 단자 등의 입체위치를 해칭의 방향이나 폭을 구별해서 표시한다. 즉, 외부단자(10), 일부 접지단자(11)가 (I)의 입체위치에서 구성되고, 이어서 평판형상 둘레가장자리부(1b)가 단차(13)를 가지고 (Ⅱ)의 입체위치에서 구성되고, 이어서 주로 평판형상 둘레가장자리부(1b)와 접속단자(12_G)와의 구부림부(접속부분)(15) 및 연결편(104)이 (Ⅲ)의 입체위치에서 구성되며, 그리고 외부단자(10) 및 평판형상 둘레가장자리부(1b)에 연결되는 접속단자(12_s, 12_G)가 부품탑재면쪽의 노출면에서 (Ⅳ)의 입체위치에서 구성된다. 또한, 구부림부(14)는, 경사진 입체위치이며, 상기 입체위치 (I)~(Ⅳ)에 꼭 들어맞지 않는다. 또, 도 5에서 절선은 FET 및 콘덴서 c의 배치접속상태를 표시한다.

구조체(1)의 형성 시에는, 상술한 바와 같이 리드프레임용의 금속판(100)(도 4 참조)의 펀칭 및 구부림가공에 의한 것이지만, 미세한 구성 때문에 파인피치가공이 필요한 경우에는, 이 금속판을 에칭해서 구부리거나, 혹은 절단가공함으로써, 얻을 수 있다. 도 6은, 도 3에 표시하는 구조체(1)를 내열성 수지로 몰드해서 수지몰드부(2)를 형성한 기판을 표시하고 있다. 이 도 6도 도 3과 마찬가지로 도 6A는, 비스듬히 위쪽에서 바라본 사시도, 도 6B는 비스듬히 아래쪽에서 바라본 사시도이다. 이 몰드한 기판에서는, 외부단자(10)와 접지단자(11)와 평판형상 둘레가장자리부(1b)인 접지단자가 돌출되어 있는 쪽의 면이 구조체(1)의 표면인 실장면쪽으로 노출되고, 접속단자(12)(12_s, 12_G)가 구조체(1)의 이면인 부품탑재면쪽으로 노출되어 있다. 여기서, 수지몰드부(2)의 내열성 수지는, 예를 들면 리플로조에서의 가열 에 견딜 수 있는 내열성을 지니고, 구체적으로는 PA6T(폴리아미드 6T), PPS(폴리페닐렌술파이드), LCP(액정폴리머) 등을 들 수 있다. 이 수지몰드부(2)의 형성은, 구조체(1)가 도 4에 표시하는 리드프레임(102)에 연결되어 있는 상태에서 실시된다. 이 수지몰드부(2)의 형성 후, 도 4에 표시하는 연결편(103)이 평판형상 둘레가장자리부(1b)의 바깥둘레가장자리 위치에서, 연결편(104)은 평판형상 둘레가장자리부(1b)의 바깥둘레가장자리보다 약간 안쪽의 위치에서 각각 절단된다. 이렇게 해서 기판(3)이 꺼내진다. 연결편(104)의 절단을 상술한 바와 같이 안쪽에서 실시할 수 있도록, 그 평판형상 둘레가장자리부(1b)의 바깥둘레가장자리의 일부에 노치부(2a)가 형성되어서, 수지몰드부(2)가 구성되어 있다. 그 상태를 도 6C에 일부 확대해서 표시한다. 노치부(2a)를 향하는 연결편(104)과 캡슐(61)과의 간격은, 이들 사이의 절연이 문제로 되지 않는 범위에서 가능한 한 작게 하고, 또한 연결편(104)의 폭을 작게 한 쪽이, 잡음에 대한 쉴드의 효과가 커진다.

이와 같이 프레스가공 또는 에칭가공에 의해 형성한 구조체(1)를 골격으로서, 수지몰드부(2)를 수지의 몰드로 형성해서 기판(3)으로 함으로서, 관련기술의 설명에서 설명한 바와 같은 회로패턴이 피착된 기판이 불필요해져서 제작공정이 간단하고 또한 염가로 되며, 또, 재료는 금속과 수지뿐이므로, 환경대책을 고려한 제품으로 된다.

예를 들면 도 1이 표시한 ECM 중의 회로기판(67) 대신에 기판(3)을 이용하고, 그 경우의 기판(3)과 캡슐(61)의 코킹부(611)와의 관계를 도 7 및 도 8에 표시한다. 도 7은, 도 6A의 V-V선 화살표 단면을 표시하고, 도 3A의 V-V선 화살표 단면 과 대응한다. 이 도 7에서는, 외부단자(10)와 접속단자(12_s)의 접속상태를 알 수 있으며, 캡슐(61)의 코킹부(611)가 평판형상 둘레가장자리부(1b)의 바깥쪽으로 코킹 부착되고, 캡슐(61)이 접지단자(11)와 접속되어 있는 상태를 알 수 있다. 여기에서는, 단차(13)는, 캡슐(61)의 코킹부(611)의 두께보다 높은 치수를 가지고 있다. 또, 연결편(104)의 일부는, 절연 때문에 캡슐(61)에 접촉하지 않도록 평판형상 둘레가장자리부(1b)의 둘레가장자리보다 짧게 형성되어 있다. 외부단자(10) 및 접지단자(11) 표면 위에는, 납땜층(1Oa) 및 (11a)가 각각 형성되어 있다. 이들 납땜층(1Oa) 및 (11a)의 두께는, 예를 들면 1OO㎛이다. 이와 같이 납땜층(1Oa, 11a)이 형성되기 때문에, 단차(13)는, 코킹부(611)의 두께 이상의 두께가 있으면 된다. 단차(13)의 두께를 너무 크게 할 때는, 실장기판에 ECM을 실장했을 때의 높이가 높아지게 된다. 소형화를 위해서는 단차(13)의 두께는, 낮은 쪽이 양호하므로 코킹부(611)의 두께를 0.15㎜으로 하면, 단차(13)는 0.15㎜~0.2㎜정도, 즉 코킹부(611)와 단자(10, 11)의 기판의 두께방향에 있어서의 차이는 0㎜~0.05㎜정도가 바람직하다. 또, 납땜층(10a, 11a) 대신에 절선으로 표시하는 바와 같이 납땜범프(69a, 69b)를 이용해도 된다.

도 8은, 도 3A 및 도 6A의 Ⅵ-Ⅵ선 화살표 단면과 대응하는 기판의 단면과 캡슐(61)의 코킹부(611)의 관계를 표시한 도면이며, 코킹부(611)가 평판형상 둘레가장자리부(1b)와 접속되고, 이 평판형상 둘레가장자리부(1b)에 접속단자(12_G)가 접속되는 상태를 알 수 있다. 구조체(1)를 ECM의 회로기판의 골격으로 한 경우, 도 3A에서 바라보면 접지단자(11)와 일체로 접속된 평판형상 둘레가장자리부(1b)에 ECM의 캡슐(61)의 코킹부(611)가 위치하게 되고, 도 3A의 구조체(1) 표면의 실장면쪽으로 이 코킹부(611)가 위치한다. 이런 연유로, 단차(13)는, 평판형상 둘레가장자리부(1b)에 코킹되는 캡슐(61)의 단부 즉 코킹부(611)의 두께보다 높은 단차가 형성되고, 외부단자(10)와 접지단자(11)에 납땜층을 실장면쪽으로 돌출시킴으로서, 코킹부(611)에의 리플로 시의 가열의 영향을 경감시키거나 혹은 납땜이나 플럭스의 유입을 방지할 수 있다. 또한, 도 1의 ECM의 회로기판(67)과 도 3의 구조체(1)와는, 위치적으로 반대의 관계에 있으며 중앙단차부(1a)의 외부단자(10)가 도 1에 표시한 ECM의 바닥부 즉 코킹부(611)의 바닥면으로부터 돌출해서 위치하게 된다. 또한, 평판형상 둘레가장자리부(1b), 접지단자(11), 접속단자(12_G) 등은, 1개의 판형상 금속이 절곡된 제1 금속부재(200)(도 3B 참조)를 구성하고, 외부단자(10), 접속단자(12_s) 등은 다른 판형상 금속이 절곡된 제2 금속부재(201)(도 3B 참조)를 구성하고 있다고 할 수 있다. 또, 각 도면에서, 각 부를 이해하기 쉽게 하기 위해서 상대적 치수는 반드시 적절한 치수로 표시되어 있지 않다. 예를 들면, 기판(3)의 두께는 0.2㎜정도, 평판형상 둘레가장자리부(1b) 등을 구성하는 금속판의 두께는 O.15㎜정도이다.

도 9는, 도 6 내지 도 8에서 표시한 기판(3)을 이용해서 ECM을 형성했을 경우의 분해사시도이다. 이 도 9에서는, 도 1의 구조와 다른 구조를 가지므로 도 1과 구별하기 위해서 동일부분에서도 다른 부호를 이용했다. 이 분해사시도에 있어서 는, 홀더(54) 내에 배극(53) 및 코일스프링(52)이 수납할 수 있는 구조이며, 기판(3)과 배극(53)과의 사이에는 코일스프링(52)이 개재되는 구조이다. 그리고, 기판(3) 위의 접속단자(12_s) 위에 탑재된 FET의 게이트단자(T_G) 위에 코일스프링(52)의 기판(3)쪽의 링 중 어느 한 부분을 접촉시키고, 각 소자부품을 캡슐(57) 안에 밀봉했을 때에 탄성력에 의해 FET의 게이트단자(T_G)와 배극(53)과의 접촉을 확보한다. 코일스프링(52) 및 배극(53)은, 홀더(54) 내에 위치되고, 홀더(54) 위에 스페이서(55)를 개재해서 진동판(56)이 배치된다. 즉, 캡슐(57) 안에 진동판(56), 스페이서(55), 배극(53), 코일스프링(52)이 접속된 기판(3)이 순차적으로 조립되고 캡슐(57)의 단부가 기판(3)의 배면과 코킹되어서 일체화된다. 이 경우, 배극(53)의 지름은 홀더(54)의 지름보다 작지만, 배극(53)을 홀더(64) 내에 용이하게 삽입할 수 있는 범위이면, 가능한 한 크게 한 쪽이 배극(53)의 위치결정상 바람직하다. 또, 도 9에서는 도시하지 않지만, 기판(3)의 바닥면은, 지금까지의 설명의 단차(13)를 가지는 것이다. 따라서, 리플로조에 있어서의 기판(3)의 바닥면에서의 납땜의 용융 시에는, 코킹부로부터 돌출한 단차의 형성에 의해, 코킹부에서의 열에 의한 영향이 경감되고, 코킹부와 기판(3)의 바닥면과의 사이에 납땜이나 플럭스가 유입되는 일은 없다. 또, 코일스프링(52)에 의해 게이트단자(T_G)를 압접해서 배극(53)과 접속하는 경우는, 배극(53)이 경사지는 일없이 진동판과 배극과의 간격이 안정적으로 얻어진다. 도 9에서, 기판 위에는 FET 및 2개의 콘덴서 c가 탑재되어 있으며, 예를 들면 도 2에 표시한 바와 같은 회로 구성으로 되어 있다. 이 회로의 출력단자(72) 는, 외부단자(10)에 연결되는 접속단자(12_S)와 접속되고, 접지단자(11)는, 이 접지단자(11)에 연결되는 접속단자(12_G)와 접속된다. 홀더(54)는, 코일스프링(52) 및 배극(53)과 캡슐(57)을 전기적으로 접속하고 있다.

지금까지의 설명은, ECM을 전제로 설명해 왔던 것이지만, 단차부분의 높이를 자유롭게 설정할 수 있는 점에서 보면, 프런트 일렉트릿의 ECM이나 콘덴서마이크로폰에도 적응할 수 있다.

또, 간단하고 염가인 기판을 얻고자 하는 관점에서 보면, 리드프레임용의 금속판을 펀칭 절곡해서 형성되는 구조체를 수지몰드하는 것만으로 금속과 수지와의 재료만으로 간단하게 얻을 수 있음으로써, 지금까지의 패턴 배선기판과는 전혀 다른 기판을 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 예를 들면 리드프레임용의 금속판으로 이루어지는 평판형상 둘레가장자리부와 중앙단차부와 기기접속부를 골격으로서 수지를 몰드한 수지몰드부로 이루어지는 기판으로 할 뿐이므로, 종래의 패턴 배선기판을 이용하는 경우와는 달리 그 제작공정이 간단하게 되어서 염가로 된다. 또, 이 기판은, 금속과 수지만으로 이루어지므로, 환경을 고려한 기판으로 된다.

또한, 중앙단차부에서 바닥면으로부터 돌출한 단차부분을 형성함으로써, 기판 바닥면에 코킹부가 위치할 때, 실장면으로부터 코킹부를 단차에 의해서 뜨게 할 수 있고, 종래의 신뢰성이 뒤떨어지는 납땜 페이스트를 융기시켜서, 기판을 포개거 나, 혹은 라우터가공과 같은 고가의 단차가공을 실시하는 일없이, 리플로에 의한 코킹부에의 가열의 영향을 경감시키고 또 납땜이나 플럭스의 유입을 방지할 수 있어서, 마이크로폰에 있어서는 감도변화가 적은 것을 얻을 수 있다.

Claims

일단부에 음파통과개구가 형성된 금속제의 통형상 캡슐 안에, 적어도 진동막, 배극, 임피던스변환회로가 탑재된 기판이 수납되고, 상기 통형상 캡슐의 타단부가 기판의 외부면에 코킹부로서 코킹되어서, 내부의 부품이 고정된 콘덴서마이크로폰에 있어서,

상기 기판은

상기 코킹부가 대접된 평판형상 둘레가장자리부, 그 평판형상 둘레가장자리부와 일체로 접속되고, 상기 기판 내부면에 위치한 제1 접속단자, 상기 평판형상 둘레가장자리부와 일체로 접속되고, 상기 코킹부이상으로 상기 기판의 외부면에 위치한 접지단자를 가지는 판형상 금속이 절곡된 제1 금속부재와,

상기 기판(3)의 내부면에 위치한 제2 접속단자, 그 제2 접속단자와 일체로 접속되고, 상기 기판의 외부면에 있어서 상기 접지단자와 동일평면 위에 위치한 외부단자를 가지는 판형상 금속이 절곡된 제2 금속부재와,

상기 제1 금속부재 및 상기 제2 금속부재를 일체화하여 상기 제1 접속단자, 상기 제2 접속단자를 기판 내부면에 노출하고, 상기 평판형상 둘레가장자리부의 외부면, 상기 외부단자, 상기 접지단자를 상기 기판 외부면에 노출한 수지몰드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰.
제 1항에 있어서,

상기 외부단자는 상기 기판 외부면의 중심부에 위치하고, 상기 접지단자는 상기 외부단자를 중심으로 하는 판링형상체이며, 상기 평판형상 둘레가장자리부도 상기 외부단자의 바깥쪽에 있어서 동심의 판링형상체이며,

상기 접지단자 및 상기 평판형상 둘레가장자리부는 각각, 상기 외부단자를 중심으로 하는 동일 방사방향에 있어서, 적어도 2개소 절단된 슬릿부를 구비하는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰.
제 2항에 있어서,

상기 제1 접속단자와 상기 평판형상 둘레가장자리부와는 상기 수지몰드부 내에 위치하는 구부림부를 통해서 일체로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰.
제 2항에 있어서,

상기 수지몰드부의 상기 슬릿부 바깥쪽 단부는 노치부가 구성되고, 또한, 제2 접속단자와 일단부가 일체로 연결된 가는 연결편이, 상기 수지몰드부 내에서 연장 형성되고, 그 연결편의 타단부가 상기 노치부를 향하고 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰.
제 1항에 있어서,

상기 외부단자 및 상기 접지단자는 상기 코킹부와 동일면 위 또는 코킹부보 다도 상기 평판형상 둘레가장자리부에 대해서 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰.
제 1항에 있어서,

상기 캡슐 안에서, 이것과 동심적인 도전형상 코일스프링이 상기 배극과 상기 기판과의 사이에 탄성적으로 개재되고, 상기 임피던스변환회로의 입력단자와, 상기 배극이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰.
제 6항에 있어서,

상기 코일스프링과 상기 캡슐과의 사이에 이들 사이를 전기적으로 절연하는 홀더가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰.
일단부에 음파통과개구가 형성된 금속성 통형상 캡슐 안에, 그 타단부로부터, 적어도 진동막, 배극, 임피던스변환회로가 탑재된 기판이 수납되고, 상기 통형상 캡슐의 타단부가 상기 기판의 외부면에 코킹부로서 코킹되어서 내부의 부품이 고정되는 콘덴서마이크로폰의 상기 기판의 제조방법에 있어서,

금속판에 구멍이 형성되고, 그 구멍의 바깥쪽의 프레임에 가는 제2 연결편으로 연결된 평판형상 둘레가장자리부를 형성하고, 그 평판형상 둘레가장자리부의 1면을 상기 코킹부가 코킹되는 외부면으로 하고,

상기 평판형상 둘레가장자리부의 외부면의 안쪽으로 링형상의 접지단자를 상 기 코킹부의 두께이상으로 돌출해서 일체로 형성하고,

상기 링형상 접지단자의 중심부에 이것과 이간해서 접지단자와 동일면 위에 외부단자를 형성하고,

상기 평판형상 둘레가장자리부 및 상기 접지단자에는 상기 외부단자를 중심으로서 방사방향으로 적어도 2개의 슬릿을 형성하고,

상기 평판형상 둘레가장자리부와 상기 외부단자와의 사이에 있어서, 상기 외부단자와 반대쪽으로 상기 평판형상 둘레가장자리부로부터 돌출해서, 상기 평판형상 둘레가장자리부와 제1 구부림부로 연결된 제1 접속단자를 형성하고,

상기 제1 접속단자와 동일 평면 위에서 상기 제2 구부림부에서 상기 외부단자에 접속되는 동시에, 상기 슬릿과 대향하고, 이들로부터 떨어진 가는 제2 연결편에 의해 상기 프레임에 연결한 제2 접속단자를 형성하고,

그 후, 상기 외부단자, 상기 접지단자, 상기 제1 접속단자, 상기 제2 접속단자, 상기 평판형상 둘레가장자리부의 외부면을 노출시키고, 상기 슬릿의 외단부에 노치부를 가지는 평판형상 수지몰드부(2)를 수지재의 충전몰드에 의해 형성하고,

상기 제1 연결편을 상기 평판형상 둘레가장자리부와 연결위치에서, 상기 제2 연결편을 상기 노치부의 위치에서 절단해서 상기 프레임으로부터 따로 떼어내서 상기 기판을 얻는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰의 상기 기판의 제조방법.
제 8항에 있어서,

상기 수지몰드부를 형성하기 전 상태를 상기 금속판의 펀칭과 프레스가공에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰의 상기 기판의 제조방법.
제 8항에 있어서,

상기 수지몰드부를 형성하기 전의 상태를, 상기 금속판에 대한 에칭가공에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 콘덴서마이크로폰의 상기 기판의 제조방법.