KR20070048605A - 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내열온도가 땜납의 용해온도보다 낮은 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 리플로우장치에 의해 배선기판에 실장 가능하게 하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단으로서는, 일단부가 전면판에 의해 폐색된 도전성 캡슐의 내부에 도전성 진동막과 전면판 또는 고정전극이 스페이서를 개재해서 소정의 간격을 유지하여 배치되고, 전면판 또는 도전성 진동판 혹은 고정전극 중 어느 하나에 일렉트릿 고분자필름이 피착(被着)되어서 구성되는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 일렉트릿 고분자필름 및 스페이서를 내열성 재료로 성형하고, 또 도전성 캡슐의 전면판이나 배선기판 중 어느 한쪽 또는 쌍방에 음공(音孔)을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

일렉트릿 콘덴서 마이크로폰{ELECTRET CONDENSER MICROPHONE}

도 1은 본 발명을 정면형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 적용한 예를 도시하는 확대단면도;

도 2는 도 1에 도시한 실시예에 이용해서 단자의 구조를 설명하기 위한 사시도;

도 3은 도 1에 도시한 정면형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 구성하는 각 부품의 형상을 설명하기 위한 분해사시도;

도 4는 본 발명을 배면, 포일형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 적용한 예를 도시하는 확대단면도;

도 5는 도 4에 도시한 배면, 포일형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 구성하는 각 부품의 형상을 설명하기 위한 분해사시도;

도 6은 도 4 및 도 5에 도시한 배면, 포일형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 금속 메시를 부가했을 경우의 금속 메시의 배치위치를 설명하기 위한 분해사시도;

도 7은 본 발명을 리버스형 일렛트릿 콘덴서 마이크로폰에 적용한 예를 도시한 확대단면도;

도 8은 도 7에 도시한 리버스형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 구성하는 각부의 부품의 형상을 설명하기 위한 분해사시도;

도 9는 음공형성위치의 다른 실시예를 설명하기 위한 단면도;

도 10은 음공형성위치의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 단면도;

도 11은 본 발명에 적용하는 단자의 실장구조를 설명하기 위한 사시도;

도 12는 본 발명에 적용하는 단자의 실장구조의 다른 예를 설명하기 위한 사시도;

도 13은 본 발명에 적용하는 단자의 실장구조의 또 다른 예를 설명하기 위한 사시도;

도 14는 본 발명에 적용하는 단자의 실장구조의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도;

도 15는 본 발명에 적용하는 단자의 실장구조의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도;

도 16은 디지털신호출력형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 전기적인 구성을 설명하기 위한 블록도;

도 17은 종래의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 부적합함을 설명하기 위한 일부를 단면으로 한 확대측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 도전성 캡슐 1A: 전면판

1B: 음공 2: 배선기판

2A: IC 실장용 패드 3: 코킹부분

4: 단자 5: 일렉트릿 고분자필름

6: 스페이서 7: 도전성 진동막

8: 도전성 링 9: 게이트 링

10: IC소자 11: 통형상 합성수지성형부재

12: 고정전극 13: 금속 메시

본 발명은, 예를 들면 휴대전화기 혹은 비디오카메라, PC 등에 실장되어서 이용되는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.

일반적으로 전자부품을 배선기판에 실장하기 위해서는 리플로우장치라고 불리는 자동땜납장치를 이용해서, 부품의 단자와 배선기판에 형성한 패드면과의 사이를 납땜하고 있다. 리플로우장치는 용해한 땜납 위를 피장착부품을 탑재한 배선기판을 통과시키고, 통과 시에 용해한 땜납의 일부를 부품의 단자와 배선기판에 형성한 패드면에 접촉시켜서, 부품의 단자와 배선기판의 패드면과의 사이를 납땜하는 장치이다. 이런 연유로 피장착부품에는 순간이긴 하지만 땜납의 용해온도 260℃ 정도의 고온이 인가된다.

한편, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 바와 같이 분극된 일렉트릿 고분자필름을 음향-전기변환소자로서 이용하여, 음파를 전기신호로 변환하고 있다. 이 일렉트릿 고분자필름과는 일반적으로 FEP(Fluoro Ethylene Propylene)필름이 이용되고 있지만, 이 FEP필름은 150℃ 정도의 내열성밖 에 없고, 열에 약하기 때문에, 종래부터 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 리플로우장치에 의해서 배선기판에 납땜하여 실장할 수는 없었다.

즉, 종래는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 단자에 리드선을 접속해 두고, 배선기판에 실장할 때에는 리드선을 이용해서 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 단자를 배선기판의 패드면에 전기적으로 접속하거나, 또는 마이크 홀더를 준비하고, 이 마이크 홀더에 유지된 도전성 스프링에 의해 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 단자와 배선기판의 패드면과의 사이를 전기적으로 접속하는 방법이 채용되고 있다.

또 종래의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 출력신호가 아날로그 신호였다. 이런 연유로 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 준비되는 단자의 수는 전원공급단자와 아날로그출력단자의 2개로 해결되기 때문에, 리드선 혹은 스프링에 의해서 접속하는 방법도 비교적 채용되기 쉬웠다.

그러나, 최근의 경향으로서 디지털신호를 출력하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰이 출현하고, 실용되기 시작하고 있다(특허문헌 2). 도 16에 그 내부의 전기적 회로구성의 일례를 도시한다. 디지털출력형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 도전성 캡슐(1) 내부에 음향-전기변환부 MC와 IC소자(10)가 격납된다. 음향-전기변환부 MC는 주지하는 바와 같이 진동막과 일렉트릿 고분자필름과의 조합에 의해 음향을 전기신호로 변환한다. IC소자(10)는 임피던스변환을 겸한 증폭수단(10A)과, A/D변환기능을 가지는 디지털시그마변조부(10B)가 집적되어서 격납되어 있다.

IC소자(10)에 대해서 전원공급단자(S1)와, 클록입력단자(S2), 디지털데이터출력단자(S3)와, 공통전위단자(S4)가 형성되고, 적어도 4개의 단자가 필요하게 된 다.

[특허문헌 1]

등록실용신안 제 2577209호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특표 2005-519547호 공보

디지털신호출력형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 단자의 수는 2개의 전원공급단자(S1, S4)에 부가해서 디지털데이터출력단자(S3)와, 클록입력단자(S2)가 추가되고, 적어도 4극이 필요하게 된다. 이와 같이 디지털출력형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 단자의 수가 아날로그출력형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰과 비교해서 배증하기 때문에, 배선기판에의 전기적인 접속을 리드선이나 혹은 도전성 스프링을 이용하는 방법으로 하는 경우, 실장에 시간이 걸리는 문제가 생긴다.

또, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 형성되는 단자는 마이크로폰을 구성하는 각 부재를 격납한 도전성 캡슐과의 개구 단부면에 코킹 부착된 배선기판의 판면에 형성된다. 종래는 상술한 바와 같이 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 단자는 리드선이나 도전성 스프링을 이용해서 기기쪽의 배선기판에 전기적으로 접속하는 방법을 채용하고 있기 때문에, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰쪽의 단자는 도전성 캡슐의 코킹부분의 높이보다 낮은 상황에서도 하등 문제는 없었다. 그러나 리플로우장치를 이용해서 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 기기쪽의 배선기판에 실장하고자 하면, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 단자와 기기쪽의 배선기판의 패드가 접촉한 상황으로 되지 않아서, 이 상황에서는 리플로우장치에 의해 단자와 패드면을 납땜할 수는 없다.

도 17에 종래의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 단자와 도전성 캡슐의 코킹부분의 구조를 도시한다. 도면 중 (1)은 도전성 캡슐, (2)는 이 도전성 캡슐(1)의 개구 단부면에 코킹 부착된 배선기판, (3)은 코킹부분, (4)는 이 배선기판(2)의 바깥쪽 면에 형성된 단자를 도시한다. 도전성 캡슐(1)은 도전성의 판재로 형성되고, 그 판두께는 비교적 두껍다. 이것에 대하여, 단자(4)는 예를 들면 구리박 등으로 형성되기 때문에 도전성 캡슐(1)을 구성하는 도전판의 판두께보다 얇다. 도면 중 t는 도전성 캡슐(1)의 코킹부분의 정수리면과 단자(4)의 정수리면과의 사이의 높이의 차이를 도시한다.

이와 같이 단자(4)의 높이가 코킹부분(3)의 높이보다 작은 상황에서는 리플로우장치에 의해서 단자(4)를 장치쪽의 배선기판(특별히 도시하지 않음)에 납땜할 수 없게 된다.

이 발명의 목적은 리플로우장치를 이용해서 장치쪽의 배선기판에 납땜이 가능하게 한 디지털출력형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 실시형태 1에서는 일단부가 전면판에 의해 폐색되고, 타단부가 개방된 통형상의 도전성 캡슐의 개구부를, 한쪽 면에 IC소자가 다른 쪽 면에 단자를 실장한 배선기판에 의해 폐색하고, 전면판과 배선기판과의 사이의 공간에 도전성 진동막과 이 도전성 진동막과 전면판 또는 고정전극이 스페이서를 개재해서 소정의 간격을 유지하여 배치되고, 전면판 또는 도전성 진동막 혹은 고정전극 중 어느 하나에 일렉트릿 고분자필름이 피착되어서 구성되는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 일렉트릿 고분자필름 및 스페이서를 내열성 재료로 형성하고, 또한 도전성 캡슐의 전면판 또는 배선기판 중 어느 한쪽에 음공(音孔)을 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시형태 2에서는 일단부가 전면판에 의해 폐색되고, 타단부가 개방된 통형상의 도전성 캡슐의 개구부를, 한쪽 면에 IC소자가 다른 쪽 면에 단자를 실장한 배선기판에 의해 폐색하고, 상기 전면판과 상기 배선기판과의 사이의 공간에 도전성 진동막과 이 도전성 진동막과 상기 전면판 또는 고정전극이 스페이서를 개재해서 소정의 간격을 유지하여 배치되고, 상기 전면판 또는 도전성 진동막 혹은 고정전극 중 어느 하나에 일렉트릿 고분자필름이 피착되어서 구성되는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서,

상기 일렉트릿 고분자필름 및 스페이서를 내열성 재료로 형성하고, 상기 도전성 캡슐의 전면판 및 상기 배선기판의 쌍방에 음공을 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시형태 3에서는 실시형태 1 또는 2에 기재된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 도전성 캡슐의 전면판의 내부면에 일렉트릿 고분자필름을 피착하고, 이 고분자필름과 도전성 진동막과의 사이에 스페이서를 배치하고, 도전성 진동막을 지지하는 도전성 링과 배선기판과의 사이에 도전성의 게이트 링을 배치하고, 도전성 캡슐의 전면판을 고정전극으로서 대용하는 구조로 한 것을 특징으로 한 다.

본 발명의 실시형태 4에서는 실시형태 1 또는 2에 기재된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 도전성 진동막은 자기를 유지하는 도전성 링이 도전성 캡슐의 전면판의 내부면에 접촉하는 자세로 도전성 캡슐 내부에 배치되고, 이 도전성 진동막과 대향해서 스페이서를 개재해서 판형상의 고정전극이 도전성 캡슐로부터 절연해서 지지되고, 이 고정전극과 배선기판의 사이에 도전성의 게이트 링을 배치하고, 도전성 진동막이나 고정전극 중 어느 한쪽에 일렉트릿 고분자필름을 피착한 구조로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시형태 5에서는 실시형태 1 또는 2에 기재된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 고정전극이 도전성 캡슐의 전면판의 내부면쪽에 배치되고, 스페이서를 개재해서 고정전극과 소정의 간격을 유지하여 도전성 진동막이 도전성 캡슐로부터 절연해서 배치되고, 이 도전성 진동막을 지지하는 도전성 링과 배선기판과의 사이에 도전성의 게이트 링을 배치하고, 고정전극이나 도전성 진동막 중 어느 한쪽 면에 일렉트릿 고분자필름을 피착한 구조로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시형태 6에서는 실시형태 4 또는 5에 기재된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 내열성 재료로 성형한 일렉트릿 고분자필름이 고정전극에 피착 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시형태 7에서는 실시형태 4 또는 5에 기재된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 일렉트릿 고분자필름이 도전성 진동막에 피착 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시형태 8에서는 실시형태 4 내지 7 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 도전성 캡슐의 전면판의 내부면에 금속 메시를 개재시킨 구조로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시형태 9에서는 실시형태 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 도전성 캡슐의 내주면과, 도전성 캡슐에 수용되는 각 부재와의 사이의 간격에 내열재로 형성한 통형상 합성수지성형부재를 배치한 구조로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시형태 10에서는 실시형태 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 배선기판은 양면배선기판으로서, 도전성 캡슐의 개구부에 노출한 면에는 적어도 전원공급단자와 디지털신호출력단자 및 클록입력단자를 포함한 복수의 단자가 실장되어 있는 구조로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시형태 11에서는 실시형태 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 배선기판은 양면배선기판으로서, 도전성 캡슐의 개구부에 노출한 면에는 적어도 전원공급단자와, 디지털신호출력단자 및 클록입력단자를 포함한 복수의 단자가 실장되고, 이들 실장된 복수의 단자는 도전성 캡슐의 개구 단부의 코킹 높이보다도 바깥쪽으로 돌출해서 형성되어 있는 구조로 한 것을 특징으로 한다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

정면형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 경우, 도전성 캡슐의 전면판의 내부면에 피착하는 일렉트릿 고분자필름과, 이 일렉트릿 고분자필름의 면에 접촉해서 배 치되는 스페이서를 내열성 재료로 형성하는 실시형태가 최선의 실시형태이다. 이 실시형태에 의해 마이크로폰 유닛의 내열성을 향상시킬 수 있다.

배면, 포일형의 경우는 도전성 캡슐의 내주면에 내열성 수지재로 형성한 통형상 합성수지성형부재를 배치하고, 이 통형상 합성수지성형부재의 안쪽에 고정전극, 도전성 링 및 배선기판의 순서로 삽입하고, 통형상 합성수지성형부재 및 진동막이나 고정전극 중 어느 하나에 피착 형성하는 일렉트릿 고분자필름 및 스페이서를 내열성 재료로 형성하는 실시형태가 최선의 실시형태이다. 이 실시형태에 의해 배면, 포일형 콘덴서 마이크로폰 유닛의 내열성이 향상된다.

리버스형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 경우는 도전성 캡슐의 내주면에 통형상 합성수지성형부재를 배치하고, 이 통형상 합성수지성형부재의 안쪽에 고정전극과 스페이서, 진동막, 도전성 유지링의 순서로 삽입하고, 통형상 합성수지성형부재 및, 진동막이나 고정전극 중 어느 한쪽에 피착 형성하는 일렉트릿 고분자필름 및 스페이서를 내열성 재료로 형성하는 실시형태가 최선의 실시형태이다. 이 실시형태에 의하면 리버스형 콘덴서 마이크로폰 유닛의 내열성이 향상된다.

실시예 1

도 1 내지 도 4에 본 발명의 제 1실시예를 도시한다. 이 제 1실시예는 정면형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 본 발명을 적용한 실시예를 도시한다.

도 1은 완성상태에 있는 정면형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 단면도, 도 2는 배선기판(2)에 실장하는 단자의 구조의 일례를 설명하기 위한 사시도, 도 3은 도 1에 도시한 정면형 일렉트릿 콘덴서의 각 부품의 형상을 설명하기 위한 분해사 시도이며, (A)는 정면방향쪽에서 바라본 각 부품의 형상을 도시하고, (B)는 배면쪽에서 바라본 각 부품의 형상을 도시한다.

도전성 캡슐(1)은 도 3A 및 도 3B에 도시한 바와 같이, 일단부가 전면판(1A)에 의해 폐색되고, 타단부가 개구부로 된 원통체에 의해서 구성된다. 여기에서는 원통체로 하고 있지만, 반드시 원통형으로 한정되는 것은 아니다. 전면판(1A)에는 음공(1B)이 형성되고, 이 음공(1B)을 통해서 음파를 도전성 캡슐(1)의 내부에 도입한다. 정면형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 경우, 도전성 캡슐(1)의 적어도 전면판(1A)의 안쪽 면에 일렉트릿 고분자필름(5)이 피착된다. 이 실시예에서는 전면판(1A)의 내부면에 이어서 도전성 캡슐(1)의 내주면에도 일렉트릿 고분자필름(5)을 피착하고, 일렉트릿 고분자필름(5)을 각 부품과 도전성 캡슐(1)과의 사이를 절연하는 통형상 합성수지성형부재로서 이용했을 경우를 도시한다.

도전성 캡슐(1)의 내부에 도 3에 도시한 바와 같이 절연재로 구성되는 스페이서(6)와, 도전성 진동막(7)과, 도전성 재료로 구성한 게이트 링(9)과, 배선기판(2)의 순서로 삽입하고, 배선기판(2)을 삽입한 상태로 도전성 캡슐(1)의 개구 단부를 배선기판(2)을 향해서 절곡해서 코킹 부착하여, 각 부품을 도전성 캡슐(1)의 내부에 고정한다. 이런 경우, 도전성 진동막(7)은 자기를 지지하는 도전성 링(8)과 게이트 링(9)을 통해서 배선기판(2)에 형성되는 음성신호입력단자에 전기적으로 접속되고, 도전성 캡슐(1)의 전면판(1A)이 공통전위를 가지는 고정전극으로서 작용한다.

도전성 진동막(7)은 둘레가장자리가 도전성 링(8)에 의해서 지지되고, 도전 성 링(8)에 의해서 장력이 주어진 상태로 지지된다. 배선기판(2)의 내부측면에는 IC실장용 패드(2A)가 형성되고, 이 IC실장용 패드(2A)에 IC소자(10)가 실장된다.

여기서 본 발명의 특징으로 하는 구성은 도전성 캡슐(1)의 내부면에 피착한 일렉트릿 고분자필름(5)과, 스페이서(6)를 내열성 재료로 형성한 점과, 배선기판(2)에 실장하는 단자(4)를 도전성 캡슐(1)의 판두께보다 두꺼운 단자형상으로 한 점이다. 내열성 재료로 형성한 일렉트릿 고분자필름으로서는 예를 들면 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)로 성형한 필름을 두께방향으로 분극시킴으로써 얻을 수 있다. 여기에 열거한 내열재료에 의하면 260℃∼300℃ 정도의 열에 견딜 수 있으며, 리플로우장치의 열에도 견딜 수 있다.

일렉트릿 고분자필름(5)의 성형방법으로서는 특허문헌 1에도 설명되어 있는 바와 같이, 두께 0.3~0.35㎜의 알루미늄판의 한쪽 면에 내열성을 가지는 예를 들면 PTFE필름을 12.5~25㎛정도의 두께로 연속 열용착한다. 알루미늄판으로서는, JIS: A110UP로 340℃~410℃에서 냉각 또는 로냉(爐冷)의 소둔품이 유연해서 이후의 프레스가공에서의 성형성이 양호하다.

고분자필름면을 안쪽으로 하는 도전성 캡슐(1)의 내부면의 형상에 합치한 형상으로 성형한다. 이것과 함께, 캡슐형상의 후단부 가장자리의 고분자필름을 0.8㎜ 정도 박리시켜서 알루미늄 본래의 표면을 노출시키며, 또한 도전성 캡슐(1)의 전면판(1A)과 고분자필름에 공통의 음공(1B)을 형성한다. 도전성 캡슐(1)의 전면판(1A)의 내부면에 피착되어 있는 부분에 대해서 전자빔 분극을 실시하여 일렉트릿 고분자필름을 얻는다.

본 발명에서는 또한 스페이서도 내열재료로 형성한다. 스페이서(6)는 도전성 캡슐(1)의 전면판(1A)에 피착한 내열성의 일렉트릿 고분자필름(5)과 도전성 진동막(7)과의 사이의 간격을 소정치로 유지하기 위해서 형성되어 있다. 리플로우 시는 도전성 캡슐(1)이 고온으로 되기 때문에, 스페이서(6)가 내열성을 가지지 않는 경우는 스페이서(6)가 내열성의 일렉트릿 고분자필름(5)과 도전성 진동막(7)과의 사이의 간격이 소정치로부터 벗어나, 소망하는 특성을 얻을 수 없게 되지만, 이것을 예를 들면 폴리이미드수지와 같은 내열재료에 의해 성형함으로써, 리플로우장치에 의해 납땜해도 이와 같은 사고의 발생을 억제할 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 특징으로 하는 단자(4)의 구조를 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시하는 실시예에서는 원반형상의 단자(4)의 한쪽 면의 중심위치에 축(4A)을 형성하고, 축(4A)을 배선기판(2)에 형성한 관통구멍(2B)에 까워맞춤시키고, 단자(4)를 배선기판(2)의 면에 실장한 실시예를 나타낸다. 관통구멍(2B)에는 땜납을 충전하고, 축(4A)과 관통구멍(2B)을 구성하는 금속도체와 납땜한다.

단자(4)를 구성하는 원판부분의 두께 T(도 2 참조)를, 도전성 캡슐(1)을 구성하는 도전판의 두께보다 두껍게 선정함으로써, 도전성 캡슐(1)의 개구부를 배선기판(2)에 코킹 부착 상태로 단자(4)는 도 1에 도시한 바와 같이 도전성 캡슐(1)의 코킹부분(3)보다 바깥쪽으로 돌출시킬 수 있다. 이 결과 본 발명에 의한 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 장치쪽의 배선기판의 판면에 탑재하면, 단자(4)는 장치쪽의 배선기판에 형성한 배선도체에 접촉한 상태로 탑재되고, 리플로우장치에 의해서 자동적으로 납땜할 수 있다.

실시예 2

도 4 및 도 5에 본 발명의 제 2실시예를 도시한다. 이 제 2의 실시예에서는 배면, 포일형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 본 발명을 적용한 예를 나타낸다. 배면, 포일형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 도전성 캡슐(1)의 맨 전단부에 도전성 진동막(7)을 배치하고, 도전성 진동막(7)의 배면쪽에 스페이서(6)를 개재해서 고정전극(12)을 배치한 구조를 특징으로 하는 것이다. 이런 경우, 고정전극(12)에도 음공(12A)을 형성하고, 고정전극(12)과 배선기판(2)과의 사이에 형성되는 배실(背室)을 대기 중에 연통시키는 구조로 하고 있다.

이 구성의 경우, 도전성 캡슐(1)의 내주면과 각 부품의 외주면과의 사이에 통형상 합성수지성형부재(11)를 끼워둔다. 이 통형상 합성수지성형부재(11)에 의해 도전성 캡슐(1)의 내주면과 고정전극(12) 및 게이트 링(9)을 도전성 캡슐(1)로부터 절연하는 구조로 된다. 도전성 진동막(7)은 자기를 유지하는 도전성 링(8)이 도전성 캡슐(1)의 전면판(1A)에 접촉하고, 도전성 링(8)을 통해서 도전성 캡슐(1)에 전기적으로 접속되고, 공통전위에 접속된다. 고정전극(12)은 게이트 링(9)을 통해서 배선기판(2)에 형성되는 음성신호입력단자에 접속된다.

또한, 이 실시예에서는 도전성 진동막(7) 또는 고정전극(12) 중 어느 한쪽 면에 일렉트릿 고분자필름(5)을 피착한다. 도 4에 도시하는 실시예에서는 고정전극(12)의 면, 즉, 도전성 진동막(7)과 대향하는 쪽의 면에 피착했을 경우를 도시한다.

이 실시예에서도 고정전극(12)에 피착 형성한 일렉트릿 고분자필름(5)과 스 페이서(6)와 통형상 합성수지성형부재(11)는 각각 폴리이미드수지 혹은 우레탄수지, PTFE와 같은 내열성 재료로 성형한다. 이들을 내열재료로 성형함으로써 도전성 캡슐(1)의 내부는 나빠도 260℃ 정도의 온도에서 견딜 수 있는 상태로 개선되고, 리플로우장치를 이용해서 장치쪽의 배선기판에 실장할 수 있다.

또한, 단자(4)도 도 4에 도시한 바와 같이, 원판부분의 판두께 T를 도 1 및 도 2에서 설명한 것과 마찬가지로 캡슐(1)의 판두께보다 두껍게 하고, 단자(4)의 정수리면이 도전성 캡슐(1)의 코킹부분(3)보다 바깥쪽으로 돌출하도록 구성한다. 이와 같은 구성으로 함으로써 리플로우장치를 이용해서 장치쪽의 배선기판에 실장하는 것을 가능하게 하였다. 배면, 포일형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 제공할 수 있다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시한 실시예에서는 도전성 진동막(7)을 보호하기 위한 금속 메시(13)를 실장하지 않는 구조로 했을 경우를 나타내지만, 도 6에 도시한 바와 같이, 도전성 메시(13)를 도전성 진동막(7)의 전면쪽에 배치하고, 도전성 진동막(7)을 바깥쪽으로부터의 이물의 삽입에 대해서 보호하도록 구성할 수도 있다.

정면형에 금속 메시(13)를 실장하는 경우는 도전성 캡슐(1)의 전면판(1A)의 앞면에 실장하면 된다.

실시예 3

도 7 및 도 8에 본 발명의 제 3의 실시예를 도시한다. 이 실시예에서는 리버스형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 본 발명을 적용했을 경우를 나타낸다. 리버스형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 도전성 캡슐(1)의 전단부쪽에 고정전극(12)을 배 치하고, 그 배면쪽에 스페이서(6)를 개재해서 도전성 진동막(7)을 배치한 구조로 하는 것이다. 이 실시예에서는 고정전극(12)과 전면판(1A)과의 사이에 금속 메시(13)를 배치하고, 또한 도전성 진동막(7)의 면, 즉 고정전극(12)과 대향하는 쪽의 면에 내열성 재료로 형성한 일렉트릿 고분자필름(5)을 피착한 실시예를 나타낸다. 이 경우도 고정전극(12)과 도전성 진동막(7)과는 스페이서(6)의 두께에 의해 소정의 간격으로 대향해서 배치된다. 또, 도전성 진동막(7) 및 게이트 링(9)과 도전성 캡슐(1)과는 도전성 캡슐(1)의 내주면에 장착한 통형상 합성수지성형부재(11)에 의해 절연되어서 도전성 진동막(7)은 자기를 지지하는 도전성 링(8)과 게이트 링(9)을 통해서 배선기판(2)에 형성되는 음성신호입력단자에 전기적으로 접속된다. 고정전극(12)은 금속 메시(13)를 통해서 도전성 캡슐(1)에 전기적으로 접속하고, 공통전위로 유지한다.

본 발명에 의하면 이 구조의 리버스형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 스페이서(6)와 도전성 진동막(7)과, 고정전극(12)에 피착한 일렉트릿 고분자필름(5)과, 도전성 캡슐(1)의 내주면에 장착한 통형상 합성수지성형부재(11)의 각각을 폴리이미드수지, 혹은 우레탄수지, PTFE수지와 같은 내열성 재료로 성형한다. 이들의 내열재료로 스페이서(6)와 일렉트릿 고분자필름(5)과 통형상 합성수지성형부(11)를 성형함으로써, 260℃ 정도의 고온에 견디는 리버스형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 얻을 수 있으며, 리플로우장치를 사용해서 리버스형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 배선기판에 실장할 수 있다. 또, 이를 위해서는 단자(4)는 코킹부분(3)의 판두께보다 두께가 있는 구성을 필요로 하며, 그 실현방법의 일례는 도 2 에 도시한 단자의 구조로 실현될 수 있다. 또한, 이 실시예에 있어서도 도 4나 도 5에 도시한 실시예와 같이, 도전성 진동막을 보호하기 위한 금속 메시를 실장하지 않는 구조로 할 수도 있다. 이상 설명한 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 중에서 실시예 1에서 설명한 정면형을 제외하면 일렉트릿 고분자필름은 진동판이나 고정전극 중 어느 한쪽에 장착하면 되고, 반드시 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 4

이상 설명한 실시예 1~3에서는 음공(1B)을 도전성 캡슐(1)의 전면판(1A)쪽에만 형성한 예를 설명했지만, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 음공(1B)을 배선기판(2)에만 형성하는 경우와, 전면판(1A)과 배선기판(2)의 쌍방에 형성하는 실시예도 고려할 수 있다.

도 9에 도시하는 배선기판(2)에만 음공(1B)을 형성한 콘덴서 마이크로폰에 의하면 이 콘덴서 마이크로폰을 실장한 장치쪽의 배선기판이 음원(音源)쪽에 위치하는 배치의 경우에 적용해서 매우 적합하다. 이런 경우에는 마이크로폰의 음공(1B)과 대향해서 장치쪽의 배선기판(특별히 도시하지 않음)에도 음공을 형성하면 된다.

도 10에 도시하는 마이크로폰의 구조에 의하면 도전성 캡슐(1)의 전면판(1A)과 배선기판(2)의 쌍방에 음공(1B)이 존재하기 때문에, 마이크로폰의 지향특성을 쌍방향 특성으로 할 수 있다.

도 9와 도 10에 도시한 실시예는 실시예 1에서 설명한 정면형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 적용했을 경우를 나타냈지만, 그 외의 형식의 일렉트릿 콘덴서 마 이크로폰에 적용할 수 있음은 용이하게 이해할 것이다.

실시예 5

도 11에 단자(4)의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서는 도전성 캡슐(1)을 구성하는 도전판의 두께보다 두꺼운 도전판으로부터 원반형상의 패드(4')를 형성하고, 이 패드(4')를 도전성 캡슐(1)의 개구부에 장착하는 배선기판(2)에 준비한 단자장착부(2C)에 장착해서 단자(4)로서 이용하는 구성으로 한 실시예를 나타낸다.

실시예 6

또한, 도 12에 도시한 바와 같이 2매의 절연판에 대해서 구리박이 3층으로 형성된 배선용 절연판의 1매째의 절연판으로부터 도전성 캡슐(1)의 개구부에 장착하는 배선기판(2)을 절단하고, 또한, 2매째의 절연판으로부터 도전성 캡슐(1)의 개구부를 코킹 부착된 상태의 도전성 캡슐(1)의 가장자리의 내부직경보다 작은 직경의 원판을 절단하고, 이 원판을 보조기판(2')으로 한다. 보조기판(2')의 표면에 구리박에 의해 단자(4)를 형성한다. 단자(4)는 관통구멍에 의해 보조기판(2')과 배선기판(2)을 통과해서 배선기판(2)의 뒤쪽에 접속되고, IC소자(10)의 단자에 접속된다.

이 구조에 있어서, 보조기판(2')을 도전성 캡슐(1)을 구성하는 도전판의 두께보다 두껍게 해둠으로써, 단자(4)를 도전성 캡슐(1)의 코킹부분(3)의 높이보다 바깥쪽으로 돌출한 상태로 지지할 수 있다. 이것에 의해 리플로우장치를 이용해서 일렉트릿 마이크로폰을 장치쪽의 배선기판에 실장할 수 있다.

실시예 7

도 13은 또한 다른 단자의 형성방법을 도시한다. 이 실시예에서는 도전성 캡슐(1)의 개구부분에 장착하는 배선기판(2)의 단자를 장착해야 할 위치에 땜납(14)을 해 두고, 이 땜납(14)의 부분과 대응한 위치에 관통구멍이 형성된 보조기판(2')을 얹어놓고, 가열해서 땜납(14)을 용해하여 보조기판(2')을 배선기판(2)에 장착했을 경우를 나타낸다. 보조기판(2')을 배선기판(2)에 장착하는 타이밍은 배선기판(2)을 도전성 캡슐(1)에 장착하기 전이든, 장착한 후의 어느 경우든 좋다.

이 실시예에 의해서도 보조기판(2')의 두께를 도전성 캡슐(1)을 구성하는 도전판의 두께보다 크게 채용해 둠으로써, 보조기판(2')의 표면에 형성한 단자(4)를, 도전성 캡슐(1)의 코킹부분(3)의 높이보다 바깥쪽으로 돌출한 위치에 지지할 수 있으며, 리플로우장치를 이용해서 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 장치쪽의 배선기판에 실장할 수 있다.

실시예 8

도 14는 단자(4)의 형성방법의 또 다른 예를 도시한다. 이 실시예 8에서는 배선기판(2)의 표면쪽 면(도전성 캡슐(1)의 개구부 면에 노출하는 면)에 사전에 필요로 하는 단자(4)의 두께 T에 동일한 두께의 구리박(15)을 피착해 두고, 이 구리박(15)의 상부면의 단자(4)로 되어야 할 위치에 예를 들면 포토레지스트와 같은 마스크를 피착하고, 이 마스크를 피착한 부분을 남겨두고 그 이외의 부분을 에칭에 의해 제거함으로써 소정의 두께 T를 가지는 단자(4)를 형성했을 경우를 나타낸다.

실시예 9

도 15는 단자(4)의 형성방법의 또 다른 예를 도시한다. 이 실시예 9에서는 배선기판(2)에 형성된 구리박(2B)을 에칭 등의 수법에 의해 단자(4)로 되어야 할 부분만을 남겨두고 그 이외의 부분을 제거하며, 남겨진 구리박(2B) 위에 예를 들면 구리도금을 실시하여, 소정의 두께 T를 가지는 도금층을 형성하고, 이 도금층을 단자(4)로서 이용하는 구조로 했을 경우를 나타낸다.

어쨌든 두께 T를 도전성 캡슐(2)을 구성하는 도전판의 두께보다 크게 채용함으로써, 단자(4)의 상부면을 코킹부분(3)보다 바깥쪽으로 돌출시킬 수 있으며, 이것에 의해 리플로우장치에 의해서 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 배선기판에 실장할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 휴대전화기 혹은 비디오카메라, PC 등의 각종 디지털신호처리계의 기기에 실장된다.

본 발명의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 구조에 의하면 특히 일렉트릿 고분자필름을 내열성 필름으로 하고, 또한, 스페이서를 내열성 소재로 형성했기 때문에, 전체적으로 내열성이 향상되고, 배선기판에의 부품의 실장장치로서 리플로우장치를 적용할 수 있다. 또 실시형태 11에서 실시하는 단자의 구조에 의하면 단자의 정수리면은 도전성 캡슐의 개구부에 코킹 부착된 배선기판의 판면으로부터 도전성 캡슐의 코킹부분의 높이보다 바깥쪽으로 돌출해서 배치된다. 이 결과로서 장치쪽의 배선기판의 판면에, 본 발명에 의한 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 탑재한 상태로 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 단자의 정수리면을 장치쪽의 배선기판에 준비한 패 드면에 접촉시킬 수 있다. 이것에 의해 리플로우장치를 이용해서 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 장치쪽의 배선기판에 납땜할 수 있게 되며, 단자의 수가 많은 디지털출력형 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 시간을 들이지 않고 배선기판에 실장할 수 있게 된다.

Claims (14)

1. 일단부가 전면판에 의해 폐색되고, 타단부가 개방된 통형상의 도전성 캡슐의 개구부를, 한쪽 면에 IC소자가 다른 쪽 면에 단자를 실장한 배선기판에 의해 폐색하고, 상기 전면판과 상기 배선기판과의 사이의 공간에 도전성 진동막과 이 도전성 진동막과 상기 전면판 또는 고정전극이 스페이서를 개재해서 소정의 간격을 유지하여 배치되고, 상기 전면판 또는 도전성 진동막 혹은 고정전극 중 어느 하나에 일렉트릿 고분자필름이 피착(被着)되어서 구성되는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서,

   상기 일렉트릿 고분자필름 및 스페이서를 내열성 재료로 형성하고, 상기 도전성 캡슐의 전면판 또는 상기 배선기판 중 어느 한쪽에 음공(音孔)을 형성한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
2. 일단부가 전면판에 의해 폐색되고, 타단부가 개방된 통형상의 도전성 캡슐의 개구부를, 한쪽 면에 IC소자가 다른 쪽 면에 단자를 실장한 배선기판에 의해 폐색하고, 상기 전면판과 상기 배선기판과의 사이의 공간에 도전성 진동막과 이 도전성 진동막과 상기 전면판 또는 고정전극이 스페이서를 개재해서 소정의 간격을 유지하여 배치되고, 상기 전면판 또는 도전성 진동막 혹은 고정전극 중 어느 하나에 일렉트릿 고분자필름이 피착되어서 구성되는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 있어서,

   상기 일렉트릿 고분자필름 및 스페이서를 내열성 재료로 형성하고, 상기 도 전성 캡슐의 전면판 및 상기 배선기판의 쌍방에 음공을 형성한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 도전성 캡슐의 전면판의 내부면에 상기 일렉트릿 고분자필름을 피착하고, 이 고분자필름과 상기 도전성 진동막과의 사이에 스페이서를 배치하고, 상기 도전성 진동막을 지지하는 도전성 링과 상기 배선기판과의 사이에 도전성의 게이트 링을 배치하고, 상기 도전성 캡슐의 전면판을 고정전극으로서 대용하는 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 도전성 진동막은 자기를 유지하는 도전성 링이 상기 도전성 캡슐의 전면판의 내부면에 접촉하는 자세로 도전성 캡슐 내부에 배치되고, 이 도전성 진동막과 대향해서 스페이서를 개재해서 판형상의 고정전극이 상기 도전성 캡슐로부터 절연해서 지지되고, 이 고정전극과 상기 배선기판의 사이에 도전성의 게이트 링을 배치하고, 상기 도전성 진동막이나 고정전극 중 어느 한쪽에 상기 일렉트릿 고분자필름을 피착한 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 고정전극이 상기 도전성 캡슐의 전면판의 내부면쪽에 배치되고, 상기 스페이서를 개재해서 상기 고정전극과 소정의 간격을 유지하여 도전성 진동막이 상기 도전성 캡슐로부터 절연해서 배치되고, 이 도전성 진동막을 지지하는 도전성 링과 상기 배선기판과의 사이에 도전성의 게이트 링을 배치하고, 상기 고정전극이나 상기 도전성 진동막 중 어느 한쪽 면에 상기 일렉트릿 고분자필름을 피착한 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 내열성 재료로 성형한 일렉트릿 고분자필름이 상기 고정전극에 피착 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 일렉트릿 고분자필름이 도전성 진동막에 피착 형성된 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
8. 제 4항에 있어서,

   상기 도전성 캡슐의 전면판의 내부면에 금속 메시를 개재시킨 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 도전성 캡슐의 내주면과, 상기 도전성 캡슐에 수용되는 각 부재와의 사 이의 간격에 내열재로 형성한 통형상 합성수지성형부재를 배치한 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

    상기 배선기판은 양면 배선기판으로서, 상기 도전성 캡슐의 개구부에 노출한 면에는 적어도 전원공급단자와 디지털신호출력단자 및 클록입력단자를 포함한 복수의 단자가 실장되어 있는 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

    상기 배선기판은 양면 배선기판으로서, 상기 도전성 캡슐의 개구부에 노출한 면에는 적어도 전원공급단자와, 디지털신호출력단자 및 클록입력단자를 포함한 복수의 단자가 실장되고, 이들 실장된 복수의 단자는 상기 도전성 캡슐의 개구 단부의 코킹 높이보다도 바깥쪽으로 돌출해서 형성되어 있는 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
12. 제 5항에 있어서,

    상기 내열성 재료로 성형한 일렉트릿 고분자필름이 상기 고정전극에 피착 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
13. 제 5항에 있어서,

    상기 일렉트릿 고분자필름이 도전성 진동막에 피착 형성된 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.
14. 제 5항에 있어서,

    상기 도전성 캡슐의 전면판의 내부면에 금속 메시를 개재시킨 구조로 한 것을 특징으로 하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰.

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