KR20070079329A - 콘덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법 - Google Patents

콘덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20070079329A
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유키 츠치야
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가부시키가이샤 시티즌 덴시
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Abstract

신규한 구조를 갖는 콘덴서 마이크로폰은, 전자 회로 보드 (16a), 백플레이트 (14) 를 갖는 백플레이트 기판 (13a), 스페이서 (10a), 및 진동막 (2) 이 그 스페이스에 걸쳐 그 백플레이트를 대향하도록 그 진동막을 지지하는 진동막 지지 프레임 (1a) 의 적층을 갖는다. 그 전자 회로 보드, 그 백플레이트 기판 및 그 스페이서는 형상 및 사이즈가 동일하다. 그 진동막 지지 프레임의 외각 콘투어는, 그 전자 회로 보드, 그 백플레이트 기판 및 그 스페이서의 외부 콘투어와 형상 및 사이즈에서 일치하는 부분을 갖고, 또한, 그 전자 회로 보드, 그 백플레이트 기판 및 그 스페이서로부터의 내부에 형성된 리세스를 갖는다.
콘덴서 마이크로폰, 진동막 지지 프레임 어셈블리, 다이싱 블레이드

Description

콘덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법{CONDENSER MICROPHONE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
도 1은, 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰을 제작하기 위한 중간 제품으로서 준비되는 적층된 컴포넌트 어셈블리의 확대 투시도.
도 2는 도 1에 도시된 중간 제품의 최상위 레이어를 형성하는 진동막 지지 프레임 어셈블리의 일부를 도시한 상면도.
도 3(a)는 도 1에 도시된 적층된 컴포넌트 어셈블리의 투시도.
도 3(b)는 도 3(a)에 도시된 적층된 컴포넌트 어셈블리를 절단함으로써 형성되는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 투시도.
도 4는, 적층된 컴포넌트 어셈블리가 다이싱 블레이드로 절단되는 경우 그 다이싱 블레이드와 그 적층된 컴포넌트 어셈블리 사이의 관계를 도시한, 적층된 컴포넌트 어셈블리 일부의 부분 단면도.
도 5(a)는 본 발명의 실시형태에 따른 콘덴서 마이크로폰의 투시도.
도 5(b)는 도 5(a)에 도시된 콘덴서 마이크로폰의 단면도.
도 6(a)는 종래의 콘덴서 마이크로폰의 단면도.
도 6(b)는 종래의 콘덴서 마이크로폰을 제작하기 위한 적층된 컴포넌트 어셈블리의 투시도.
도 7은 적층된 컴포넌트 어셈블리와 다이싱 블레이드 사이의 관계를 도시한, 종래의 적층된 컴포넌트 어셈블리의 일부의 부분 단면도.
도 8은, 적층된 컴포넌트 어셈블리가 다이싱 블레이드로 절단되는 방식을 확대하여 도시한, 도 7과 유사한 단면도.
도 9는 종래의 콘덴서 마이크로폰과 관련된 문제를 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1: 진동막 지지 프레임 어셈블리 1a: 진동막 지지 프레임
2: 진동막 3: 사운드 집합 홀
4, 12, 15, 18: 작은 홀 5: 슬롯
10: 스페이서 어셈블리 10a: 스페이서
11: 원형의 개구 13: 백플레이트 기판 어셈블리
13a: 백플레이트 기판 14: 백플레이트
16: 전자 회로 보드 어셈블리 16a: 전자 회로 보드
17a: FET 17b, 17c: 칩 콘덴서
본 발명은 셀룰러 전화기 등과 같은 휴대용 전자 디바이스에서 광범위하게 사용가능한 컴팩트한 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이고, 또한, 그 콘덴서 마이크로폰을 제조하는 방법에 관한 것이다.
(이하, 간단히 "콘덴서 마이크로폰" 으로 지칭되는) 일렉트렛 유전체 막 (electret dielectric film) 을 사용하는 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰은 구조가 간단하고 소형화하기 용이하며 저비용이기 때문에, 그 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰은 지금까지 광범위하게 다양한 분야에서 사용되어 왔다. 최근에, 그 콘덴서 마이크로폰은, 요구가 급속히 증가하고 있는 셀룰러 전화기의 마이크로폰으로서 사용되어 왔다. 따라서, 콘덴서 마이크로폰은 더 소형 사이즈, 더 높은 성능 및 더 낮은 비용이어야 한다는 것이 요구된다.
도 6(a)는 종래의 콘덴서 마이크로폰 (30) 의 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 콘덴서 마이크로폰 (30) 은, 예를 들어, FET (31) 가 탑재된 전자 엘리먼트를 갖는 전자 회로 보드 (32) 를 갖는다. 백플레이트 (backplate) 기판 (33), 스페이서 (spacer; 34) 및 진동막 (diaphragm) 지지 프레임 (36) 은 전자 회로 보드 (32) 상에 연속적으로 적층 (stack) 되고 함께 접합된다. 백플레이트 기판 (33) 은 상면에 백플레이트 (33a) 를 갖고, 하면에 FET (31) 를 수용하는 리세스 (recess) 를 제공받는다. 진동막 지지 프레임 (36) 은, 하면상에서 스트래칭된 (stretch) 진동막 (35) 을 갖는다.
스페이서 (34) 및 백플레이트 기판 (33) 은, 예를 들어, 진동막 (35) 및 백플레이트 (33a) 가 전자 회로 보드 (32) 에 전기적으로 접속할 수 있도록 하기 위해 비아 (도시되지 않음) 등을 제공받는다.
도 6(b)는, 상술된 콘덴서 마이크로폰이 최종 제품으로서 생성되기 전에, 중간 제품으로서 적층된 컴포넌트 어셈블리 (40) 를 도시한다. 더 상세하게, 그 적층된 컴포넌트 어셈블리 (40) 는, 전자 회로 보드 어셈블리 (41), 백플레이트 기판 어셈블리 (42), 스페이서 어셈블리 (43) 및 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 를 연속적으로 적층함으로써 형성된다.
도면에 도시된 바와 같이, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 는 다수의 진동막 지지 프레임 (36) 으로부터 형성되며, 각각은 사각형의 외부 콘투어 (contour) 를 갖는다. 진동막 지지 프레임 (36) 은 서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된다. 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 는 하면의 전체 영역에 걸쳐 스트레칭된 진동막으로서 시트를 갖는다. 도 6(b)에서, 참조 부호 (45x 및 45y) 는 상호 접촉한 진동막 지지 프레임들 (36) 사이의 분할 라인을 나타낸다. 유사하게, 전자 회로 보드 어셈블리 (41) 는, 진동막 지지 프레임 (36) 의 외부 사이즈와 동일한 외부 사이즈를 갖는 다수의 사각 전자 회로 보드 (32) 로부터 형성된다. 전자 회로 보드 (32) 는 분할 라인에 걸쳐 서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된다. 백플레이트 기판 어셈블리 (42) 는, 진동막 지지 프레임 (36) 의 외부 사이즈와 동일한 외부 사이즈를 갖는 다수의 사각 백플레이트 기판 (33) 으로부터 형성된다. 백플레이트 기판 (33) 은 분할 라인에 걸쳐 서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된다. 스페이서 어셈블리 (43) 는 진동막 지지 프레임 (36) 의 외부 사이즈와 동일한 외부 사이즈를 갖는 다수의 사각 스페이서 (34) 로부터 형성된다. 스페이서 (34) 는 분할 라인에 걸쳐 서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된다.
상술된 콘덴서 마이크로폰은 도 7에 도시된 바와 같이 제조된다. 즉, 적 층된 컴포넌트 어셈블리 (40) 는, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 의 표면이 다이싱 (dicing) 시트 (50) 에 고정되는 방식으로 다이싱 시트 (50) 상에 탑재된다. 상술된 바와 같이 설정된 적층된 컴포넌트 어셈블리 (40) 는, 분할 라인 (45x 및 45y) 에 따라 적층 방향으로 다이싱 블레이드 (51) 에 의해 절단된다.
상술된 콘덴서 마이크로폰 제조 방법은 동시에 다수의 제품을 획득할 수 있다. 따라서, 생산성이 증가하여 비용 감소가 달성될 수 있다. 또한, 동종의 컴포넌트를 제조하는 것이 가능하므로 품질 제어를 실행하는 것이 용이하며, 이는 수율에서 증가를 유도한다.
상술된 콘덴서 마이크로폰 제조 방법에 관한 발명은, 예를 들어, 일본 특허 출원 공보 제 2002-345092에 개시된다.
그러나, 종래의 콘덴서 마이크로폰 제조 방법은 다음의 문제가 있다.
도 8은, 적층된 컴포넌트 어셈블리 (40) 가 상술된 콘덴서 마이크로폰을 준비하도록 절단되는 방식을 도시한 확대 단면도이다. 도 8에서, 다이싱 블레이드 (51) 가 적층된 컴포넌트 어셈블리 (40) 를 분할 라인 (45x 및 45y) 을 따라 절단하는 경우, 그 적층된 컴포넌트 어셈블리의 저부에 위치된 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 는, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 에 부착된 진동막 (35) 과 함께, 다이싱 블레이드 (51) 에 의해 인가된 전단력 (shearing force) 에 의해 하방으로 가압된다. 그 결과, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 는 분할 라인 (45x 및 45y) 근방에서 스페이서 어셈블리 (43) 로부터 분리할 가능성이 있다.
도 9는 상술된 분리가 발생하는 콘덴서 마이크로폰을 도시한 단면도이다. 그러한 콘덴서 마이크로폰 (30) 에서, 수분 또는 먼지와 같은 외부 오염물질은 사용동안 진동막 (35) 과 백플레이트 기판 (33) 사이의 작은 갭 (gap) 에 들어갈 가능성이 있으며, 그 콘덴서 마이크로폰의 성능 및 신뢰도의 열화를 야기한다.
절단으로 인한 분리는, 특히 스테인레스 스틸 (steel) 시트와 같은 얇은 금속 시트가 콘덴서 마이크로폰의 두께 및 비용을 감소시키기 위해 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 를 구성하는 재료로서 사용되는 경우 발생할 가능성이 있다. 스테인레스 스틸 또는 다른 금속 시트가 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 의 재료로서 사용되는 경우, 마찰열이 금속 시트인 진동막 지지 프레임 어셈블리 (44) 와 다이싱 블레이드 (51) 사이의 마찰에 의해 발생되고, 그 열은 백플레이트 기판 어셈블리 (42) 상에 형성된 백플레이트 (33a) 상의 일렉트렛 레이어에 주입된 전기 전하를 방전한다. 그 결과, 마이크로폰의 민감도가 낮아지고, 성능이 열화한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술된 문제를 해결할 수 있는 콘덴서 마이크로폰을 제공하고, 또한 그 콘덴서 마이크로폰을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은, 전자 회로 보드, 백플레이트를 갖는 백플레이트 기판, 스페이서, 및 진동막이 그 백플레이트에 대향하도록 진동막을 지지하는 진동막 지지 프레임을 포함하는 콘덴서 마이크로폰을 제공하며, 여기서, 그 전자 회로 보드, 그 백플레이트 기판, 그 스페이서, 및 그 진동막 지지 프레임은 연속적으로 적층된다. 그 전자 회로 보드, 그 백플레이트 기판 및 그 스페이서의 외부 콘투어는 형상 및 사이즈에서 동일하다. 그 진동막 지지 프레임의 외부 콘투어는 그 전자 회로 보드, 그 백플레이트 기판 및 그 스페이서의 그 외부 콘투어와 형상 및 사이즈에서 일치하는 부분을 가지고, 또한, 그 전자 회로 보드, 그 백플레이트 기판 및 그 스페이서의 외부 콘투어의 내측에 위치되는 리세스를 갖는다.
즉, 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰에서, 진동막 지지 프레임의 외부 콘투어는 상술된 바와 같이 리세스를 갖는다. 따라서, 콘덴서 마이크로폰이 외부 콘투어 (분할 라인) 를 따라 다이싱 블레이드로 다이싱을 수행함으로써 상술된 적층된 컴포넌트 어셈블리로부터 형성됨에도, 진동막 지지 프레임의 리세스된 부분은 그 다이싱 블레이드에 접촉하지 않을 것이다. 따라서, 그 진동막 지지 프레임의 리세스된 부분은 그 다이싱 블레이드의 전단력에 의해 하방으로 가압되지 않을 것이다. 따라서, 스페이서 어셈블리로부터 진동막 지지 프레임의 분리의 문제를 회피하는 것이 가능하다.
상세하게, 배열은 다음과 같을 수도 있다. 전자 회로 보드, 백플레이트 기판 및 스페이서의 외부 콘투어는 사각형이다. 진동막 지지 프레임의 외부 콘투어는, 전자 회로 보드, 백플레이트 기판 및 스페이서의 외부 콘투어에 대응하는 4개의 측면을 갖고, 소정의 수의 상술된 리세스는, 각각, 그 4개의 측면을 따라 형성된다.
더 상세하게, 리세스는 각각의 상기 4개의 측면상에서 형성된 4개의 연장된 리세스를 포함할 수도 있으며, 그 4개의 측면의 각각은 그 4개의 측면들 중 대응하 는 일 측면의 중앙으로부터 그 대응하는 일 측면의 양 말단 근방까지 확장한다.
진동막 지지 프레임은 스테인레스 스틸과 같은 금속 재료로 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명은, 서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된 다수의 사각형 전자 회로 보드를 갖는 전자 회로 보드 어셈블리를 제공하는 단계, 및 서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된 다수의 사각 백플레이트 기판을 갖는 백플레이트 기판 어셈블리를 준비하는 단계를 포함하는 콘덴서 마이크로폰 제조 방법을 제공한다. 각각의 그 백플레이트 기판은 백플레이트를 갖고, 그 전자 회로 보드의 외부 사이즈와 동일한 외부 사이즈를 갖는다. 또한, 방법은, 서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된 다수의 사각 스페이서를 갖는 스페이서 어셈블리를 준비하는 단계로서, 그 스페이서는 그 전자 회로 보드의 외부 사이즈와 동일한 외부 사이즈를 갖는, 그 준비 단계, 및 서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된 다수의 진동막 지지 프레임을 갖는 진동막 지지 프레임 어셈블리를 제공하는 단계를 포함한다. 진동막 지지 프레임 어셈블리는 그의 하나의 측면의 전체 영역에 걸쳐 스트레칭된 진동막을 갖는다. 각각의 진동막 지지 프레임은 사각의 외부 콘투어를 갖는다. 그 외부 콘투어는 전자 회로 보드의 외부 사이즈와 일치하는 부분을 갖고, 그 전자 회로 보드의 외부 콘투어 내측에 위치된 리세스를 갖는다. 전자 회로 보드 어셈블리, 백플레이트 기판 어셈블리, 스페이서 어셈블리 및 진동막 지지 프레임 어셈블리는, 그 전자 회로 보드 어셈블리의 상호 접촉한 전자 회로 보드들 사이의 분할 라인, 그 백플레이트 기판 어셈블리의 상호 접촉한 백플레이트 기판들 사이의 분할 라인, 그 스페이서 어셈블리의 상호 접촉한 스페이서들 사이의 분할 라인, 및 그 진동막 지지 프레임 어셈블리의 상호 접촉한 진동막 지지 프레임들 사이의 분할 라인이 서로 적층 방향으로 정렬되는 방식으로 연속적으로 적층되고 함께 접합되여, 그에 의해 적층된 컴포넌트 어셈블리를 제작한다. 그 적층된 컴포넌트 어셈블리는 서로 정렬된 분할 라인을 따라 적층 방향으로 절단되여, 그에 의해, 각각이 사각 전자 회로 보드, 백플레이트를 갖는 사각 백플레이트 기판, 사각 스페이서, 및 진동막이 백플레이트에 대향하도록 그 진동막을 지지하는 진동막 지지 프레임의 적층을 갖는 다수의 콘덴서 마이크로폰을 준비한다.
본 발명의 콘덴서 마이크로폰 제조 방법에 따르면, 진동막 지지 프레임 어셈블리를 구성하는 각각의 진동막 지지 프레임은 그의 외부 콘투어를 따른 리세스를 갖는다. 따라서, 적층된 컴포넌트 어셈블리가 상술된 바와 같이 절단되더라도, 그 진동막 지지 프레임의 리세스된 부분은 다이싱 블레이드 (51) 의 전단력에 의해 하방으로 가압되지 않을 것이다. 따라서, 그 스페이서 어셈블리로부터 그 진동막 지지 프레임의 분리의 문제를 회피하는 것이 가능하다.
상세하게, 콘덴서 마이크로폰 제조 방법은, 또한, 다이싱 시트를 준비하는 단계, 적층된 컴포넌트 어셈블리의 진동막 지지 프레임 어셈블리의 노출된 측면이 그 다이싱 시트에 고정되는 방식으로 그 다이싱 시트상에 그 적층된 컴포넌트 어셈블리를 탑재하는 단계; 및 그 다이싱 블레이드가 그 적층된 컴포넌트 어셈블리를 통해 적층방향의 그 다이싱 시트에 향하게 함으로써, 분할 라인상의 적층 방향으로 확장하도록 설정된 다이싱 블레이드를 그 다이싱 시트상에 탑재한 그 적층된 컴포 넌트 어셈블리를 절단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부한 도면과 함께 취하여, 다음의 바람직한 실시형태의 설명으로부터 더 명백할 것이다.
(바람직한 실시형태의 설명)
본 발명의 실시형태는 도 1 내지 5(b)를 참조하여 후술될 것이다.
도 5(a) 및 5(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 콘덴서 마이크로폰 (22) 은, 전자 회로 보드 (16a), 백플레이트 기판 (13a), 스페이서 (10a), 및 진동막 지지 프레임 (1a) 을 가지며, 그들은 상술된 종래의 기술과 실질적으로 동일한 방식으로 연속적으로 적층된다. 진동막 지지 프레임 (1a) 은 진동막 (2) 을 평탄하게 지지한다. 상면도에서 도시된 바와 같이, 진동막 (2) 은, 진동막 지지 프레임 (1a) 에서 제공되는 사운드 집합 홀 (3) 에 노출되도록 지지된다.
도 1은 최종 제품으로서 콘덴서 마이크로폰 (22) 을 제작하기 위해 중간 제품으로서 준비된 [도 3(a), 3(b) 및 4의 참조 부호 (21) 로 나타낸] 적층된 컴포넌트 어셈블리의 확대 투시도이다.
즉, 스택된 컴포넌트 어셈블리 (21) 는, 격자로 완전하게 배열된 진동막 지지 프레임 (1a) 을 갖는 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1), 격자로 완전하게 배열된 스페이서 (10a) 를 갖는 스페이서 어셈블리 (10), 격자로 완전하게 배열된 백플레이트 기판 (13a) 을 갖는 백플레이트 기판 어셈블리 (13), 및 격자로 완전하게 배열된 전자 회로 보드 (16a) 를 갖는 전자 회로 보드 어셈블리 (16) 를 연속적으 로 적층하고 함께 접합하므로써 형성된다.
진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 는 (이하 "SS" 로 단축되는) 스테인레스 스틸과 같은 시트-형상 금속 재료로 구성된다. 더 상세하게, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 는 격자로 완전하게 배열된 다수의 진동막 지지 프레임 (1a) 을 갖는다. 시트는, 진동막 지지 프레임 (1a) 에 대응하여 격자로 완전하게 배열된 다수의 진동막 (2) 를 갖는 진동막 어셈블리로서 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 의 하부상에 스트레칭된다. 각각의 진동막 지지 프레임 (1a) 은, 그 중앙에 형성된 원형의 사운드 집합 홀 (3), 및 그 진동막 지지 프레임 (1a) 의 외부의 주변 에지 (edge) 를 정의하는 4개의 측면의 4개의 코너 (corner) 에 형성된 작은 홀 (4) 을 갖는다. 또한, 각각의 진동막 지지 프레임 (1a) 은 그의 4개의 측면을 따라 형성된 슬롯 (5) 을 갖는다. 그 슬롯 (5) 은 에칭 프로세스 등에 의해 집합적으로 형성되는 것이 바람직하다. 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 의 구성 재료는 반드시 SS에 제한되지는 않으며, 알루미늄, 황동 (brass), 양은 (nickel silver) 등일 수도 있다.
스페이서 어셈블리 (10) 의 각각의 스페이서 (10a) 는, 그의 중앙에 제공된 원형의 개구 (11), 및 그의 4개의 코너에 제공된 작은 홀 (12) 을 갖는다.
백플레이트 기판 어셈블리 (13) 의 각각의 백플레이트 기판 (13a) 은, 그의 상면상에 제공된 원형의 전기 도전성 백플레이트 (14), 및 그의 4개의 코너에 제공된 작은 홀 (15) 을 갖는다.
전자 회로 보드 어셈블리 (16) 의 각각의 전자 회로 보드 (16a) 는, 그의 상 면상에 제공된 전자 엘리먼트, 즉, FET (17a) 및 칩 콘덴서 (17b 및 17c) 를 갖고, 또한, 그의 4개의 코너에 제공된 작은 홀 (18) 을 갖는다. 또한, 전자 회로 보드 (16a) 는, FET (17a) 와 칩 콘덴서 (17b 및 17c) 를 전기적으로 접속하고 백플레이트 기판 (13a) 과의 전기적 접속을 위한 전극 패턴 (도시되지 않음) 을 그 전자 회로 보드상에 형성한다.
진동막 지지 프레임 어셈블리 (1), 스페이서 어셈블리 (10), 백플레이트 기판 어셈블리 (13) 및 전자 회로 보드 어셈블리 (16) 는, 이들 어셈블리의 분할 라인이 서로 적층 방향으로 정렬되는 방식으로 연속적으로 적층되고 함께 접합되며, 그 분할 라인은, 그 전자 회로 보드 어셈블리 (16) 의 서로 접촉한 전자 회로 보드들 사이; 그 백플레이트 기판 어셈블리 (13) 의 서로 접촉한 백플레이트 기판들 사이; 그 스페이서 어셈블리 (10) 의 서로 접촉한 스페이서; 및 그 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 의 서로 접촉한 진동막 지지 프레임 사이의 분할 라인 (20x 및 20y) 이다. 그 접합은 접착제 (adhesive) 또는 접착 시트를 사용함으로써 수행될 수도 있다. 접착 시트가 사용되면, 도 1에 도시된 스페이서 어셈블리 (10) 의 구성과 유사한 구성을 갖는 것이 사용되어야 하는 것이 바람직하다.
상술된 바와 같이 형성된 적층된 컴포넌트 어셈블리 (21) 는, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 가 다이싱 시트 (23) 에 고정되는 방식으로 다이싱 시트 (23) 상에 탑재되고, 그 후, 개별 콘덴서 마이크로폰 (20) 을 구성하는 작은 조각으로 다이싱 블레이드 (24) 에 의해 절단된다. 더 상세하게, 다이싱 블레이드 (24) 는 상술된 분할 라인상의 적층 방향으로 확장하도록 설정되고, 그 후, 적층된 컴포 넌트 어셈블리 (21) 를 통해 다이싱 시트 (23) 로 향하게 하여, 그에 의해, 그 적층된 컴포넌트 어셈블리 (21) 를 절단한다.
상술된 바와 같이, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 는 분할 라인 (20x 및 20y) 을 따라 슬롯 (5) 을 제공받는다. 그 슬롯 (5) 은, 상술된 절단이 다이싱 블레이드 (24) 로 수행되는 경우 진동막 지지 프레임 (1a) 에 적용되는 그 다이싱 블레이드 (24) 의 전단력을 최소화하기 위해 제공된다. 그 슬롯 (5) 의 폭이 그 다이싱 블레이드 (24) 의 두께보다 다소 더 넓게 하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 절단동안 다이싱 블레이드 (24) 로부터 진동막 지지 프레임 (1a) 에 적용되는 힘을 최소화하는 것이 가능하다. 그 결과, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 가 다이싱 블레이드 (24) 에 의해 진동막 (2) 과 함께 하방으로 가압되는 문제를 회피하는 것이 가능하므로, 도 8에 도시된 종래 기술에서와 같이, 분할 라인 (20y) 근방의 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 및 진동막 (2) 의 각각의 부분이 스페이서 어셈블리 (10) 및 백플레이트 기판 어셈블리 (13) 로부터 분리된다.
도시된 예에서, 분할 라인 (20x 및 20y) 을 따라 형성된 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 의 각각의 슬롯 (5) 의 양 말단은, 도 2에 도시된 바와 같이, 그들과 근접한 작은 홀 (4) 의 각각의 외부 주변으로부터 거리 A에 있다. 거리 A는 일 실시형태에 대해 약 0.3㎜인 것이 바람직하다.
이러한 실시형태의 슬롯 (5) 이 직사각형이지만, 그 슬롯 (5) 의 구성이 반드시 이에 제한되지는 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 자유자재로 변경될 수도 있다.
도 5(a) 및 5(b)는 중간 제품 (즉, 적층된 컴포넌트 어셈블리; 21) 으로부터 제작된 콘덴서 마이크로폰 (22) 를 도시한다. 그 콘덴서 마이크로폰 (22) 은, 진동막 지지 프레임 (1a), 스페이서 (10a), 백플레이트 기판 (13a) 및 전자 회로 보드 (16a) 의 적층을 포함하며, 그 적층은 상부으로부터 저부까지의 언급된 순서로 배열된다. 콘덴서 마이크로폰 (22) 은 그의 4개의 코너상에서 적층 방향으로 확장하는 리세스를 가지며. 그 4개의 코너는 수직으로 중첩된 작은 홀 (4, 12, 15, 및 18) 을 그 홀들의 본래 사이즈의 1/4로 절단한 결과 형성된다. 적층 방향으로 확장하는 그 리세스는 적층된 진동막 지지 프레임 (1a) 및 백플레이트 기판 (13a) 을 전자 회로 보드 (16a) 에 전기적으로 접속하기 위해 비아 (via) 로서 사용될 수 있다. 진동막 지지 프레임 (1a) 은, 그의 외부의 주변을 정의하는 4개의 측면상에 수평적으로 연장된 리세스 (5a) 를 가지며, 그 연장된 리세스는 슬롯 (5) 를 이등분한 결과 형성된다.
전자 회로 보드 (16a) 는, 상술된 종래의 기술과 동일한 방식으로, 그 상에 탑재된 FET (17a) 및 칩 콘덴서 (17b 및 17c) 와 같은 전자 엘리먼트를 갖는다. 백플레이트 기판 (13a) 은 전자 회로 보드 (16a) 상의 그 백플레이트 기판의 하면에 FET (17a) 등을 수용하기 위한 리세스 (13b) 를 제공받는다. 백플레이트 기판 (13a) 은 그의 상면상에서 형성된 원형의 백플레이트 (14) 를 갖는다. 백플레이트 (14) 는 일렉트렛 유전체 막으로부터 그 백플레이트의 상면상에 형성된 일렉트렛 레이어 (도시되지 않음) 를 갖는다.
이러한 구조에서, 백플레이트 전극 기판 (13a) 상의 진동막 (2) 및 백플레이 트 (14) 는 작은 갭에 걸쳐 서로 대향하여 커패시터로서 기능한다. 사운드 집합 홀 (3) 을 통과하는 외부 사운드가 진동막 (2) 를 진동하도록 야기하는 경우, 진동막 (2) 및 백플레이트 (14) 에 의해 형성된 커패시터의 정전용량은 약간 변한다. 전전용량에서의 변화는 FET (17a) 에 의해 전기 신호로 변환되고, 그 전기 신호는 외부로 출력된다. 따라서, 디바이스는 마이크로폰으로서 기능한다.
상기로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰은, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 가 콘덴서 마이크로폰의 제조 동안 다이싱 블레이드 (24) 로 절단되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 거리 A에 걸쳐 확장하는 부분만이 절단한다는 것을 특징으로 한다. 따라서, 절단 단계에서 다이싱 블레이드 (24) 로부터 인가된 전단력에 의해 스페이서 어셈블리 (10) 로부터 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 를 분리하는 것을 방지하고, 또한 다이싱 블레이드 (24) 와 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 사이의 마찰로 인한 열의 발생을 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 종래의 콘덴서 마이크로폰과 관련된 상술된 문제를 최소화하는 것이 가능하다.
또한, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 가 SS와 같은 금속 재료로부터 형성되기 때문에, 그 재료가 얇더라도, 요구되는 강도는 만족스럽게 보장될 수 있다. 따라서, 콘덴서 마이크로폰의 두께에서의 감소를 실현하는 것이 가능하다. SS 및 다른 유사한 재료가 저비용이기 때문에, 콘덴서 마이크로폰은 비용을 감소시킬 수 있다. 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 의 재료로서 사용된 SS가 높은 강성 (rigidity) 을 갖지만, 진동막 지지 프레임 어셈블리 (1) 가 슬롯 (5) 으로 형성되기 때문에, 다이싱 블레이드 (24) 의 마모 (wear) 가 최소화된다. 따라서, 다이싱 블레이드 (24) 는 연장된 수명을 가질 수 있고, 또한, 생산 비용이 감소될 수 있다.
본 발명이 콘덴서 마이크로폰에 반드시 제한되지 않으며, 중간 제품으로서 어셈블리를 제작하기 위해 복수의 컴포넌트를 통합하고, 그 후, 최종 제품을 준비하기 위해 그 중간 제품을 절단함으로써 제조되는 다른 물품 (article) 에도 용이하게 적용될 수도 있고, 또한, 그러한 물품에 대한 생산 방법에 적용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 본 발명의 실시형태의 적층된 컴포넌트 어셈블리 (21) 가 격자로 완전하게 배열된 총 9개의 콘덴서 마이크로폰 (22) 을 갖지만, 콘덴서 마이크로폰 (22) 의 수가 반드시 9에 제한되지는 않는다. 실제의 실시에서, 수 백의 콘덴서 마이크로폰을 갖는 적층된 컴포넌트 어셈블리는 제조 프로세스에서 사용될 수 있다.
본 발명이 전술한 실시형태에 반드시 제한되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 다양한 방식으로 변형될 수 있다는 것을 알 수 있다.
다이싱 블레이드로부터 인가된 전단력에 의해 스페이서 어셈블리로부터 진동막 지지 프레임 어셈블리를 분리하는 것을 방지하고, 또한 다이싱 블레이드와 진동막 지지 프레임 어셈블리 사이의 마찰로 인한 열의 발생을 억제하는 것이 가능하다.

Claims (7)

  1. 전자 회로 보드;
    백플레이트 (backplate) 를 갖는 백플레이트 기판;
    스페이서 (spacer); 및
    진동판 (diaphragm) 이 상기 백플레이트를 대향하도록 상기 진동판을 지지하는 진동판 지지 프레임을 포함하며,
    상기 전자 회로 보드, 상기 백플레이트 기판, 상기 스페이서 및 상기 진동판 지지 프레임은 연속적으로 적층되고;
    상기 전자 회로 보드, 상기 백플레이트 기판 및 상기 스페이서의 외부 콘투어 (contour) 는 형상 및 사이즈에서 동일하고, 상기 진동판 지지 프레임의 외부 콘투어는, 상기 전자 회로 보드, 상기 백플레이트 기판 및 상기 스페이서의 외부 콘투어와 형상 및 사이즈에서 일치하는 부분을 갖고, 또한, 상기 전자 회로 보드, 상기 백플레이트 기판 및 상기 스페이서의 외부 콘투어 내측에 위치되는 리세스 (recess) 를 갖는, 콘덴서 마이크로폰.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 회로 보드, 상기 백플레이트 기판 및 상기 스페이서의 상기 외부 콘투어는 사각형이고, 상기 진동판 지지 프레임의 상기 외부 콘투어는 상기 전자 회로 보드, 상기 백플레이트 기판 및 상기 스페이서의 상기 외부 콘투어에 대응하 는 4개의 측면을 가지며, 하나 이상의 리세스가 각각의 상기 4개의 측면을 따라 형성되는, 콘덴서 마이크로폰.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 4개의 측면의 상기 리세스의 각각은 연장-리세스된 형상을 갖고, 상기 4개의 측면들 중 대응하는 일 측면의 중앙으로부터 상기 대응하는 일 측면의 양 말단 근방까지 확장하는, 콘덴서 마이크로폰.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 진동판 지지 프레임은 금속 재료로 구성되는, 콘덴서 마이크로폰.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 진동판 지지 프레임은 스테인레스 스틸로 구성되는, 콘덴서 마이크로폰.
  6. 서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된 다수의 사각 전자 회로 보드를 갖는 전자 회로 보드 어셈블리를 제공하는 단계;
    서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된 다수의 사각 백플레이트 기판을 갖는 백플레이트 기판 어셈블리를 준비하는 단계로서, 상기 백플레이트 기판 각각은 백플레이트를 갖고 상기 전자 회로 보드와 동일한 외부 사이즈를 갖는, 상기 백플레 이트 기판 어셈블리의 준비 단계;
    서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된 다수의 사각 스페이서를 갖는 스페이서 어셈블리를 준비하는 단계로서, 상기 스페이서는 상기 전자 회로 보드와 동일한 외부 사이즈를 갖는, 상기 스페이서 어셈블리의 준비 단계;
    서로 접촉하여 격자로 완전하게 배열된 다수의 진동판 지지 프레임을 갖는 진동판 지지 프레임 어셈블리를 제공하는 단계로서, 상기 진동판 지지 프레임 어셈블리는 그 일 측면의 전체 영역에 걸쳐 스트레칭 (stretch) 되는 진동판을 갖고, 상기 진동판 지지 프레임 각각은, 상기 전자 회로 보드의 외부 사이즈와 일치하는 부분을 갖고 상기 전자 회로 보드의 외부 콘투어 내측에 위치된 리세스를 갖는 사각의 외부 콘투어를 갖는, 상기 진동판 지지 프레임 어셈블리의 제공 단계;
    상기 전자 회로 보드 어셈블리의 상호 접촉한 전자 회로 보드들 사이의 분할 라인, 상기 백플레이트 기판 어셈블리의 상호 접촉한 백플레이트 기판들 사이의 분할 라인, 상기 스페이서 어셈블리의 상호 접촉한 스페이서들 사이의 분할 라인, 및 상기 진동막 지지 프레임 어셈블리의 상호 접촉한 진동막 지지 프레임들 사이의 분할 라인이 서로 적층 방향으로 정렬되는 방식으로 상기 전자 회로 보드 어셈블리, 상기 백플레이트 기판 어셈블리, 상기 스페이서 어셈블리 및 상기 진동막 지지 프레임 어셈블리를 연속적으로 적층하고 함께 접합하고, 그에 의해, 적층된 컴포넌트 어셈블리를 제작하는 단계; 및
    서로 정렬된 상기 분할 라인들을 따라 상기 적층 방향으로 상기 적층된 컴포넌트 어셈블리를 절단하고, 그에 의해, 상기 사각 전자 회로 보드, 상기 백플레이 트를 갖는 상기 사각 백플레이트 기판, 상기 사각 스페이서, 및 상기 진동막이 상기 백플레이트를 대향하도록 상기 진동막을 지지하는 상기 진동막 지지 프레임의 적층을 각각이 다수의 복수의 콘덴서 마이크로폰을 준비하는 단계를 포함하는, 콘덴서 마이크로폰 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    다이싱 (dicing) 시트를 준비하는 단계;
    상기 적층된 컴포넌트 어셈블리의 상기 진동막 지지 프레임 어셈블리의 노출된-진동막측 표면이 상기 다이싱 시트에 고정되는 방식으로 상기 다이싱 시트상에 상기 적층된 컴포넌트 어셈블리를 탑재하는 단계; 및
    다이싱 블레이드가 상기 적층된 컴포넌트 어셈블리를 통해 상기 적층 방향의 상기 다이싱 시트에 향하게 함으로써, 상기 분할 라인상의 상기 적층 방향으로 확장하도록 설정된 상기 다이싱 블레이드로 상기 다이싱 시트상에 탑재한 상기 적층된 컴포넌트 어셈블리를 절단하는 단계를 더 포함하는, 콘덴서 마이크로폰 제조 방법.
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