KR20080017257A - 콘덴서 마이크로폰 - Google Patents

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KR20080017257A
KR20080017257A KR1020070082408A KR20070082408A KR20080017257A KR 20080017257 A KR20080017257 A KR 20080017257A KR 1020070082408 A KR1020070082408 A KR 1020070082408A KR 20070082408 A KR20070082408 A KR 20070082408A KR 20080017257 A KR20080017257 A KR 20080017257A
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KR
South Korea
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conductive
substrate
conductive layer
base frame
condenser microphone
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KR1020070082408A
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English (en)
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겐타로 요네하라
노리히로 사와모토
모토아키 이토
야스노리 쓰쿠다
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스타 마이크로닉스 컴퍼니 리미티드
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00Electrostatic transducers
    • H04R19/04Microphones

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

본 발명은 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로서, 리플로우 납땜시의 열에 의해 가스가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 상기 가스에 기인하는 특성의 저하를 방지하는 것을 과제로 한다. 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 전장 부품(26, 27)을 탑재한 회로 기판(23), 베이스 프레임(24) 및 탑 기판(25)을 적층하고, 상기 전장 부품(26, 27)을 베이스 프레임(24) 내에 수용한다. 그리고, 전장 부품(26, 27)을 레이저 용접에 의해 고정 기판(23)에 고정시킨다.
콘덴서 마이크로폰, 도전층, 도전 패턴, 백플레이트, 스페이서, 케이싱

Description

콘덴서 마이크로폰{CONDENSER MICROPHONE}
본 발명은, 휴대 전화기, 비디오 카메라, 퍼스널 컴퓨터 등의 기기에 사용되는 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.
종래, 전술한 바와 같은 종류의 콘덴서 마이크로폰으로서는, 예를 들면, 특허 문헌 1에 개시된 바와 같이 구성된 것이 제안되어 있다. 즉, 종래 구성의 콘덴서 마이크로폰은, 전장 부품을 탑재한 회로 기판과, 배면 전극을 가지는 배면 기판과, 스페이서와, 하면에 진동막을 장설(張設)한 진동막 지지 프레임을 적층하고, 접착제로 일체로 접착 고정하여 구성되어 있다
또한, 종래 이러한 종류의 콘덴서 마이크로폰으로서는, 예를 들면, 특허 문헌 2에 기재된 일렉트릿(electret) 콘덴서 마이크로폰이 공지되어 있다. 상기 콘덴서 마이크로폰은, 도 13에 나타낸 바와 같이 음공(102, 音孔)이 형성된 금속제의 통형 케이스(101)를 구비하고, 통형 케이스(101) 내에는 링형으로 형성된 금속제의 막링(104)에 장설된 진동막(105)이 수용되어 있다. 상기 막링(104)은 통형 케이스(101)의 단면에 접촉되어 있다. 상기 진동막(105)에 대하여, 통형 케이스(101)의 단면의 반대측에는, 배극(111)(배극부)이 설치되는 동시에, 상기 배극(111)의 진동막(105) 측의 면에는, 진동막(105)에 유전 분극(dielectric polarization) 상태를 유지하는 일렉트릿 유전체막(106)(일렉트릿부)이 형성되어 있다.
상기 진동막(105)과 배극(111) 상의 표면의 일렉트릿 유전체막(106)은, 절연 재료로 이루어진 스페이서 링(109)을 끼우고 일정한 간격을 둔 상태로 대향 위치 결정되어 있다. 또한, 배극(111)에 대하여, 상기 진동막(105)의 반대측에는, 통형으로 형성된 금속제의 도전 링(113)이 설치되어 있다. 도전 링(113)은 그 상단부가 배극(111)에 접촉하여, 배극(111)과 전기적으로 통전된다.
도전 링(113)의 중앙부에는 배부 공간(117)이 형성되어 있다. 상기 도전 링(113)과 통형 케이스(101) 사이에는, 통형으로 형성된 절연링(115)이 설치되어, 도전 링(113)과 통형 케이스(101) 간의 절연 상태가 유지되어 있다. 또한, 절연링(115)의 상단부 전체 둘레 주위에는 단부(115a)가 형성되고, 여기에 배극(111)이 결합 유지되어 있다.
도전 링(113)에 대하여, 상기 배극(111)의 반대측에는, 임피던스 변환 수단으로서의 임피던스 변환 소자(130)를 구비한 회로 기판(120)이 설치되어 있다. 회로 기판(120)은 통형 케이스(101)의 개방 단부를 폐색하는 위치에 끼워져서 통형 케이스(101)의 개방단 주위가, 내측의 기판 방향으로 좁혀져서 체결 고정되어 있다.
그리고, 상기 회로 기판(120)이 통형 케이스(101)에 고정되는 동시에, 회로 기판(120)의 내면의 배선 패턴(121)이 도전 링(113)과 통전되고, 또한 회로 기판(120)의 외면의 배선 패턴(122)이 통형 케이스(101)의 측면과 통전된다. 이러한 구성에 의해, 진동막(105)에 형성된 도시하지 않은 도전층이 막링(104) 및 통형 케이스(101)를 통하여 배선 패턴(122)에 통전되어 접지되어 있다. 또한, 상기 콘덴서 마이크로폰은 접지된 통형 케이스(101)을 구비함으로써, 전자기 실드 효과를 발휘할 수 있는 이점이 있다.
상기 특허 문헌 1의 콘덴서 마이크로폰에 있어서는, 상기 회로 기판, 상기 배면 기판, 상기 스페이서 및 상기 진동막 지지 프레임 사이를 접착하기 위한 접착제가 마이크로폰의 내부로 노출되는 것을 회피할 수 없으므로, 예를 들면, 접착제의 경화 과정에 있어서 접착제로부터 발생하는 가스가 마이크로폰의 내부에 충만할 우려가 있다. 그리고, 이와 같은 경우에는, 상기 가스에 의해, 전하를 충전하는 일렉트릿층의 전하 누락이 발생하여, 감도 저하 등의 마이크로폰의 특성의 변화가 생길 우려가 있었다.
또한, 종래의 콘덴서 마이크로폰에 있어서는, 상기 전장 부품이 납땜에 의해 회로 기판상에 실장 고정되어 있다. 그러므로, 리플로우 납땜 시 등의 열에 의해, 전장 부품의 납땜부의 플럭스(flux)로부터 가스가 발생하여, 마이크로폰 내에 충만한다. 그리고, 상기 가스가 전술한 바와 마찬가지로 일렉트릿층의 전하 누락을 일으키는 문제가 있었다.
또한, 최근 콘덴서 마이크로폰의 소형화가 요구되고 있다. 상기 종래의 콘덴서 마이크로폰에 있어서는, 진동막(105)에 형성된 도전층을 접지하기 위하여, 통형 케이스(101)를 설치할 필요가 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 구성되면, 통형 케이스가 필요하므로, 부품 개수가 많아지고, 결과적으로 제조 비용이 높아질 뿐만 아니라, 소형화가 곤란한 문제가 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 특개 2003-78997호 공보
[특허 문헌 2] 일본국 특개 2003-163997호 공보
본 발명은, 이와 같은 종래의 기술에 존재하는 문제점에 착안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은, 마이크로폰의 내부에서의 가스 발생을 억제하고, 또한 마이크로폰 내부에 가스가 침입하는 것을 억제할 수 있으므로, 감도 특성 등의 특성의 저하를 초래하는 우려를 방지할 수 있는 콘덴서 마이크로폰을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 부품 개수를 저감시키는 동시에, 소형화를 도모하여, 결과적으로 제조 비용을 저감하면서 용이하게 전자기 실드 효과를 발휘할 수 있는 콘덴서 마이크로폰 및 콘덴서 마이크로폰의 적층 구조체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1의 발명은, 수용 공간이 관통되어 형성된 베이스 프레임에 상기 수용 공간의 양단 개구가 폐색되도록 한쌍의 기판을 적층하는 동시에, 상기 수용 공간 내에 콘덴서부를 수용한 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 상기 베이스 프레임 및 기판의 대접면에는 도전층과, 상기 도전층의 외주에 위치하는 베이스 프레임 본체 및 기판 본체의 노출면을 형성하고, 베이스 프레임 및 기판의 도전층을 전기적으로 접속시키는 동시에, 베이스 프레임 본체 및 기판 본체의 노출면을 접착제에 의해 접착시키고, 상기 접착제의 접착력을 이용하여 상기 도전층 사이의 전기적인 접속을 유지하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 콘덴서 마이크로폰에 있어서는, 베이스 프레임 본체 및 기판 본체의 노출면 사이의 접착부로부터 접착제의 경화에 따르는 가스가 발생하더라도, 상기 가스는 전기적인 접속을 위하여 접합된 도전층 사이에서 누출이 억제되어, 베이스 프레임의 수용 공간 내로 침입하는 것이 억제된다. 따라서, 가스에 의해, 일렉트릿층이 전하 누락을 일으키는 것을 방지할 수 있으므로, 감도 특성의 저하 등을 방지할 수 있다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 베이스 프레임 본체 및 기판 본체를 합성 수지로 구성하는 동시에, 상기 접착제로서 베이스 프레임 본체 및 기판 본체와 동일한 계통의 것을 사용한 것을 특징으로 한다.
따라서, 베이스 프레임 본체와 기판 본체를 견고하게 접착 고정할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 베이스 프레임 본체와 기판 본체를 경화 수축성 접착제로 접착한 것을 특징으로 한다.
따라서, 경화 수축성 접착제가 경화 수축함으로써, 베이스 프레임 본체와 기판 본체의 고정 강도를 높일 수 있는 동시에, 도전층 사이의 접촉압을 높여서, 양호한 통전성을 확보할 수 있고, 또한 접착제로부터 발생하는 가스의 침입을 도전층 사이에서 효과적으로 방지할 수 있다.
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 적어도 한쪽 기판에 전장 부품을 접착 부재를 사용하지 않는 고정법에 의해 탑재한 것을 특징으로 한다.
따라서, 리플로우 시 등의 열에 의해 전장 부품의 고정부로부터 가스가 발생하는 것을 억제할 수 있으므로, 일렉트릿층의 전하 누락을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
청구항 5의 발명은, 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 상기 전장 부품을 레이저 용접에 의해 기판에 고정한 것을 특징으로 한다.
따라서, 전장 부품을 기판에 대한 소정의 위치에 정확하게, 또한 단시간에 고정할 수 있는 동시에, 땜납을 사용할 필요가 없기 때문에, 플럭스로부터의 가스 발생을 억제할 수 있다.
청구항 6의 발명은, 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 상기 전장 부품의 실장에 있어서 땜납을 사용하는 동시에, 상기 땜납의 플럭스를 제거한 것을 특징으로 한다. 따라서, 땜납을 사용하더라도, 플럭스로부터의 가스 발생을 방지할 수 있다.
청구항 7에 기재된 발명은, 실장 기판 상에 고정된 베이스 프레임 상에 도전성 스페이서를 통하여 진동막이 적층되고, 상기 진동막 상에 탑 기판이 적층되며, 상기 진동막에 형성된 진동막 도전층에 대하여 극판이 대향 배치되어, 상기 진동막과 상기 극판에 의해 콘덴서부가 구성된 콘덴서 마이크로폰에 있어서, 상기 베이스 프레임에는, 상기 도전성 스페이서와 상기 실장 기판의 도전 패턴을 전기적으로 접속하는 통전로가 설치되고, 상기 탑 기판에 설치된 탑 기판 도전층과 상기 도전성 스페이서를 전기적으로 접속하는 전기 접속 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰을 요지로 하는 것이다.
청구항 7의 발명에 의하면, 전기 접속 수단에 의해, 탑 기판에 설치된 탑 기판 도전층과 도전성 스페이서가 전기적으로 접속된다. 그러므로, 베이스 프레임의 외부에 별도의 도전성의 통형 케이스를 설치하여, 상기 통형 케이스를 통하여 상기 탑 기판 도전층·도전 패턴 사이를 전기적으로 접속할 필요가 없다. 또한, 탑 기판에 탑 기판 도전층이 형성되므로, 전자기 실드 효과를 발휘할 수 있다.
청구항 8의 발명은, 청구항 7에 있어서, 상기 진동막 도전층은, 상기 도전성 스페이서 측의 면에 설치되어 있고, 상기 전기 접속 수단은, 상기 진동막이 상기 진동막 도전층이 설치되어 있는 측의 면과는 반대측으로 굴곡됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 8의 발명에 의하면, 진동막을 진동막 도전층이 설치되어 있는 측의 면과 반대측으로 굴곡시키는 간단한 조작에 의해, 탑 기판에 설치된 탑 기판 도전층과 상기 도전성 스페이서를 전기적으로 접속할 수 있다. 이 결과, 콘덴서 마이크로폰의 조립을 간단하게 행할 수 있다.
청구항 9의 발명은, 청구항 7에 있어서, 상기 전기 접속 수단은, 상기 도전성 스페이서가 상기 탑 기판 도전층과 직접 접촉됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 청구항 9의 발명에 의하면, 도전성 스페이서를 탑 기판 도전층과 직접 접촉시키는 간단한 접속에 의해, 도전성 스페이서와 탑 기판 도전층을 전기적으로 접속할 때, 접속을 위한 다른 부재가 필요하지 않게 되어, 간단하게 구성할 수 있다.
청구항 10의 발명은, 청구항 9에 있어서, 상기 전기 접속 수단은, 도전성 스 페이서의 주위 둘레가 상기 탑 기판 도전층과 직접 접촉 배치됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 청구항 10의 발명에 의하면, 도전성 스페이서의 주위 둘레가 상기 탑 기판 도전층과 직접 접촉 배치됨으로써, 도전성 스페이서의 주위 둘레는, 탑 기판과 탑 기판과 베이스 프레임 사이에 협착 배치되므로, 상기 주위 둘레가 탑 기판과 베이스 프레임에 협착 상태가 되어, 충분한 접촉압을 얻을 수 있으므로, 통전성에 지장이 생기지 않는다.
청구항 11의 발명은, 청구항 9에 있어서, 상기 전기 접속 수단은, 도전성 스페이서에 설치된 접촉부가 상기 진동막을 관통하여 상기 탑 기판 도전층과 직접 접촉 배치됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 청구항 11의 발명에 의하면, 도전성 스페이서의 접촉부가 상기 진동막을 관통하여 상기 탑 기판 도전층과 직접 접촉 배치됨으로써, 도전성 스페이서와 탑 기판 도전층을 전기적으로 접속할 때, 접속을 위한 다른 부재가 별도로 필요하지 않게 되어, 간단하게 구성할 수 있다.
청구항 12의 발명은, 청구항 9에 있어서, 상기 전기 접속 수단은, 상기 탑 기판 도전층에 설치된 돌기부가 상기 진동막을 관통하여 상기 도전성 스페이서와 직접 접촉 배치됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 12의 발명에 의하면, 탑 기판 도전층에 설치된 돌기부가 상기 진동막을 통하여 상기 도전성 스페이서에 직접 접촉 배치됨으로써, 도전성 스페이서와 탑 기판 도전층을 전기적으로 접속할 때, 접속을 위한 부재가 별도로 필요하지 않게 되어, 간단하게 구성할 수 있다.
청구항 13의 발명은, 청구항 9에 있어서, 상기 전기 접속 수단은, 상기 진동 막에 형성된 관통공 내에 배치되는 동시에, 상기 탑 기판 도전층과 상기 도전성 스페이서에 대하여 접속된 도전성 접속 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 13의 발명에 의하면, 도전성 스페이서와 탑 기판 도전층이, 베이스 프레임 내에 있어서 전기적으로 접속되므로, 기본 프레임 외부에 있어서의 도전성 스페이서와 탑 기판 도전층의 접속을 위한 전기 접속 부재가 필요하지 않게 되므로, 콘덴서 마이크로폰을 소형화할 수 있고, 또한, 도전성 스페이서와 탑 기판 도전층 사이는, 진동막의 막압 정도의 짧은 거리이므로, 도전성 접속 부재는 작아 도 되므로, 제조 비용을 저감할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 마이크로폰 내부로의 가스 침입을 효과적으로 방지할 수 있으므로, 콘덴서 마이크로폰의 감도 저하 등, 특성의 저하를 미연에 방지할 수 있으므로, 고성능의 콘덴서 마이크로폰을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 탑 기판 도전층과 실장 기판의 도전 패턴을 전기적으로 접속할 때, 베이스 프레임의 외부에 별도로 도전성의 통형 케이스를 설치하여, 상기 통형 케이스를 통하여 상기 탑 기판 도전층·도전 패턴 사이를 전기적으로 접속할 필요가 없고, 상기 통형 케이스를 생략할 수 있다. 결과적으로, 부품 개수가 적어지므로, 제조 비용을 저감할 수 있는 동시에, 도전성의 통형 케이스가 없는 만큼 소형화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 탑 기판에 탑 기판 도전층을 형성하므로, 전자기 실드 효과를 발휘할 수 있다.
이하에, 본 발명의 제1 실시예를, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예의 콘덴서 마이크로폰(21)에 있어서는, 케이싱(22)이, 평판형의 회로 기판(23)과, 수용 공간이 관통되어 형성된 4각 틀형의 케이싱 베이스 프레임(24)과, 평판형의 탑 기판(25)을 구비하고 있다. 그리고, 케이싱 베이스 프레임(24)의 수용 공간의 상하의 양단 개구가 폐색되도록, 상기 케이싱 베이스 프레임(24)에 상기 회로 기판(23) 및 탑 기판(25)을 적층하는 동시에, 접착제로 접착 고정하여 상기 케이싱(22)이 구성되어 있다. 따라서, 회로 기판(23)의 상면, 케이싱 베이스 프레임(24)의 상하 양면 및 탑 기판(25)의 하면이 대접면을 구성한다. 상기 회로 기판(23), 케이싱 베이스 프레임(24) 및 탑 기판(25)의 각 기판 본체(23a, 25a) 및 베이스 프레임 본체(24a)는, 에폭시 수지, 액정 폴리머 등의 합성 수지, 또는 세라믹 등의 전기 절연체에 의해 구성되지만, 본 실시예에 있어서는, 유리 섬유를 혼입시킨 에폭시 수지에 의해 구성되어 있다.
상기 회로 기판(23)의 기판 본체(23a)의 상하 양면에는 동(銅) 등으로 이루어지는 도전층(23b, 23c)이 인쇄되어 있다. 또한, 기판 본체(23a)는, 두께 방향의 대략 중앙부에 동으로 이루어지는 도전층(23d)을 매설한 다층 구조를 이루고, 이러한 구성에 의해, 회로 기판(23) 전체의 강성 및 실드성의 향상이 도모되고 있다. 기판 본체(23a)의 상하 양면의 전기 접속이 불필요한 면에는 절연층(23e)이 인쇄되어 있다.
상기 회로 기판(23) 상에는, 임피던스 변환 회로를 구성하는 전계 효과 트랜 지스터나 커패시턴스 등의 전장 부품(26, 27)이 실장되어 있다. 이들 전장 부품(26, 27)은, 땜납이나 도전성 바인더를 사용하는 방법이 아니고, 레이저 용접법에 의해, 회로 기판(23)에 대하여 고정되어 있다. 이에 따라 리플로우 납땜시의 열이 가해지더라도, 전장 부품(26, 27)의 고정부로부터 가스가 발생하는 것이 억제된다. 상기 레이저 용접법에 있어서는, 레이저광이 전장 부품(26, 27)과 회로 기판(23) 사이의 경계에 대하여 조사된다.
상기 케이싱 베이스 프레임(24)의 베이스 프레임 본체(24a)의 상하 양면 및 외주면에는 동으로 이루어지는 도전층(24b, 24c, 24d)이 인쇄되어 있다. 그리고, 회로 기판(23) 상에 실장된 상기 전장 부품(26, 27)이, 상기 케이싱 베이스 프레임(24)의 수용 공간 내에 수용 배치되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상하의 도전층(24b, 24c)은 복수 개소에 교락부(橋絡部, 24k)를 통하여 외주의 도전층(24d)과 접속되어 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 베이스 프레임 본체(24a)에는 복수개의 스루홀(24h)이 형성되고, 이들 스루홀(24h)의 내주면에는 상하 양면의 상기 도전층(24b, 24c)과 전기적으로 접속된 도전층(24i)이 형성되는 동시에, 스루홀(24h) 내에는 도전재(24j)가 충전되어 도전부가 형성되어 있다.
상기 탑 기판(25)의 기판 본체(25a)의 상하 양면에는 동으로 이루어지는 도전층(25b, 25c)이 인쇄되어 있다. 기판 본체(25a)는, 두께 방향의 대략 중앙부에 동으로 이루어지는 도전층(25d)을 매설한 다층 구조를 이루고, 이에 따라, 탑 기판(25) 전체의 강성 및 실드성의 향상이 도모되고 있다. 탑 기판(25)에는, 외부음을 입력하기 위한 음공(28)이 형성되어 있다.
상기 회로 기판(23) 및 탑 기판(25)에는 복수개의 스루홀(34, 35)이 형성되고, 이들 스루홀(34, 35)의 내주면에는 상기 도전층(23b, 23c, 25b, 25c)과 각각 전기적으로 접속된 도전층(34a, 35a)이 형성되는 동시에, 스루홀(34, 35) 내에는 도전재가 충전되어 도전부(36, 37)가 형성되어 있다. 또한, 회로 기판(23)의 상면 측의 도전층(23b)과 케이싱 베이스 프레임(24)의 하면 측의 도전층(24c), 케이싱 베이스 프레임(24)의 상면 측의 도전층(24b)과 탑 기판(25)의 하면 측의 도전층(25c)이 각각 접촉되어 전기 통전되어 있다. 그리고, 탑 기판(25)의 도전층(25b, 25c) 및 스루홀(35)을 포함하는 도전부(37)로부터 케이싱 베이스 프레임(24)의 도전층(24b), 스루홀(24h)을 포함하는 도전층(24i) 및 도전층(24c), 마찬가지로 케이싱 베이스 프레임(24)의 도전층(24b), 교락부(24k) 및 도전층(24c), 회로 기판(23) 상의 도전층(23b, 23c) 및 스루홀(34)를 포함하는 도전부(36)를 각각 통하여 도시하지 않은 어스 단자에 이르기까지 도전로가 형성되어 있다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 케이싱 베이스 프레임(24) 내에 있어서, 탑 기판(25)의 하측 도전층(25c)의 하면에는 PPS(폴리페닐렌설파이드) 등의 합성 수지 박막 시트재로 이루어지는 진동막(29)이 접착에 의하여 장설되고, 상기 진동막(29)의 하면에는 도시하지 않은 금 증착으로 이루어지는 도전층이 형성되어 있다. 그리고, 도시하지 않지만, 상기 금 증착으로 이루어지는 도전층은 상기 탑 기판(25)의 도전층(25c)과 전기 통전되어 있다. 진동막(29)의 하면 주위측의 4개소에는, 진동막(29)의 재료와 동일한 계통의 PPS 등의 합성수지로 이루어지는 작은 조각형의 스페이서(30)가 접착 고정되어 있다. 케이싱 베이스 프레임(24) 내에 있어서, 스페이서(30)의 하면에는 전극판으로서의 백 플레이트(31)가 상하 이동 가능하도록 대향 배치되어 있다. 상기 백 플레이트(31)는, 스테인레스강 판으로 이루어지는 플레이트 본체(31a)의 상면에 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 합성 수지 필름으로 이루어지는 배면 전극으로서의 일렉트릿층(31b)을 설치한 구조로 되어 있다. 상기 일렉트릿층(31b)은, 상기 PTFE에 대하여 코로나 방전 등에 의한 분극 처리가 실시됨으로써 구성되어 있다.
또한, 상기 백 플레이트(31)는, 케이싱 베이스 프레임(24)의 내경보다 소형의 대략 평면형의 트랙형을 이루도록 형성되고, 그 중앙에는 관통공(32)이 형성되어 있다. 상기 백 플레이트(31) 및 진동막(29) 등에 의해 콘덴서부가 구성되어 있다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 케이싱 베이스 프레임(24) 내에 있어서, 백 플레이트(31)와 회로 기판(23) 사이에는 판스프링으로 이루어지는 지지 부재(33)가 압축 상태로 개재되고, 상기 지지 부재(33)에 의해 백 플레이트(31)가 진동막(29)의 반대측으로부터 스페이서(30)의 하면과 맞닿는 방향으로 가압되어 있다. 이로써, 진동막(29)과 백 플레이트(31) 사이에 소정 간격이 유지되어, 상기 진동막(29)과 백 플레이트(31)에 의해 콘덴서부가 구성되어 있다. 상기 지지 부재(33)는, 스테인레스 강판의 표면과 배면의 양면에 금 도금을 실시하여 이루어지는 판재를 타발에 의해 성형함으로써 일체로 형성되고, 대략 4각 틀형의 지지 프레임부(33a)와, 상기 지지 프레임부(33a)의 4개의 코너로부터 하부의 양 측방을 향해 경사지게 돌출하는 4개의 각부(33b, 脚部)를 구비하고 있다. 상기 지지 부재(33) 를 통하여, 상기 백 플레이트(31)가 회로 기판(23)에 전기적으로 접속되어 있다.
다음에, 회로 기판(23), 케이싱 베이스 프레임(24) 및 탑 기판(25)의 적층 고정 구조에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 회로 기판(23)의 기판 본체(23a)의 상면 외주, 탑 기판(25)의 기판 본체(25a)의 하면 외주 및 케이싱 베이스 프레임(24)의 베이스 프레임 본체(24a)의 상하 양면 외주에는, 각각 에폭시 수지의 면을 노출시킨 노출면(23f, 25f, 24f)이 형성되어 있다. 이들 노출면(23f, 25f, 24f) 사이에 접착제(42, 43)가 접착을 위해서 개재되어 있다. 그리고, 상기 접착제(42, 43)의 접착력에 의해, 상기 회로 기판(23)의 상면의 도전층(23b)과 케이싱 베이스 프레임(24)의 하면의 도전층(24c) 및 탑 기판(25)의 하면의 도전층(25c)과 케이싱 베이스 프레임(24)의 상면의 도전층(24b)이 각각 직접 접합되어, 전기적인 접속 상태가 유지되고 있다.
상기 접착제(42, 43)로서는, 도전 바인더를 사용하지 않고, 회로 기판 본체(23a), 탑 기판 본체(25a) 및 베이스 프레임 본체(24a)의 재료와 동일한 계통의 에폭시 수지의 접착제가 이용되고 있다. 상기 에폭시 수지 접착제는 경화 수축성을 가지고, 그 수축율은 비교적 크다.
이상과 같이 구성된 본 실시예의 콘덴서 마이크로폰(21)에 있어서, 음원으로부터의 음파가 탑 기판(25)의 음공(28)을 통하여 진동막(29)에 도달하면, 상기 진동막(29)은 음의 주파수, 진폭 및 파형에 따라 진동된다. 그리고, 진동막(29)의 진동에 따라, 진동막(29)과 백 플레이트(31) 간격이 설정값으로부터 변화되어, 콘 덴서의 임피던스가 변화한다. 이 임피던스의 변화가, 임피던스 변환 회로에 의해 전압 신호로 변환되어 출력된다.
이상과 같이 구성된 본 실시예의 콘덴서 마이크로폰(21)에 있어서는, 다음과 같은 효과를 가진다.
(1) 본 실시예의 콘덴서 마이크로폰(21)에 있어서, 케이싱 베이스 프레임(24)의 베이스 프레임 본체(24a) 및 회로 기판(23), 탑 기판(25)의 기판 본체(23a, 25a)의 노출면(24f, 23f, 25f) 사이의 접착부의 접착제(43, 42)로부터 상기 접착제(43, 42)의 경화나 가열에 따르는 가스가 발생해도, 상기 가스는 전기적인 접속을 위해 서로 접합된 도전층(25c, 24b) 및 도전층(24c, 23b)에서 누출되는 것이 억제된다. 그러므로, 상기 가스가 케이싱 기프레임(24)의 수용 공간 내에 침입하는 것이 방지된다. 따라서, 가스에 의해, 일렉트릿층(31b)의 전하 누락을 일으키는 것을 방지할 수 있으므로, 감도 특성의 저하 등을 초래하는 우려를 방지할 수 있다.
그리고, 전술한 바에 의하면, 도전층(25c, 24b) 및 도전층(24c, 23b)에 의해 케이싱 베이스 프레임(24)의 내부로의 가스의 침입을 억제하고 있지만, 도전층(25c, 24b) 및 도전층(24c, 23b) 대신, 케이싱 베이스 프레임(24)과 마찬가지의 수지 재료에 의해 접착제 유입 방지부를 형성하여 그 일부에 도전층을 형성해도 된다. 이와 같이, 접합부의 접착제가 케이싱 베이스 프레임(24) 내부에 도달하지 않도록 방지하면 된다.
(2) 상기 접착제(42, 43)로서, 경화 수축성 접착제가 사용되고 있다. 따라 서, 상기 접착제(42, 43)가 경화 수축함으로써, 회로 기판(23), 케이싱 베이스 프레임(24) 및 탑 기판(25) 사이에 끌어당겨서 모으는 힘이 작용한다. 그러므로, 이들을 서로 견고하게 고정할 수 있는 동시에, 이들 기판(23, 25) 및 케이싱 베이스 프레임(24)의 도전층(23b, 24c, 24b, 25c) 사이의 접촉압을 높일 수 있으므로, 양호한 통전성을 얻을 수 있다.
(3) 전술한 바와 같이, 회로 기판(23), 케이싱 베이스 프레임(24) 및 탑 기판(25) 사이에 끌어당겨서 모으는 힘이 작용하여, 도전층(23b, 24c, 24b, 25c) 사이의 접촉압을 높일 수 있으므로, 케이싱 베이스 프레임(24)의 수용 공간 내로의 가스의 침입을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
(4) 접착제(42, 43)로서, 회로 기판(23), 케이싱 베이스 프레임(24) 및 탑 기판(25)과 동일한 계통의 에폭시 수지계의 접착제가 사용되고 있으므로, 접착제(42, 43)와 양 기판(23, 25) 및 케이싱 베이스 프레임(24)이 접착력이 향상되어, 회로 기판(23), 케이싱 베이스 프레임(24) 및 탑 기판(25)을 견고하게 접착 고정할 수 있다.
(5) 회로 기판(23) 상에는 전장 부품(26, 27)이, 땜납이나 플럭스를 사용하는 납땜 방법이 아니라, 레이저 용접 고정법에 의해 고정되어 있다. 따라서, 상기 콘덴서 마이크로폰(21)을 리플로우 납땜할 때, 상기 리플로우 납땜시의 열에 의해 회로 기판(23)에 대한 전장 부품(26, 27)의 고정부로부터 가스가 발생하지 않게된다. 따라서, 일렉트릿층(31b)의 전하 누락을 방지할 수 있으므로, 감도 저하 등의 특성의 저하를 초래할 우려가 없다.
(6) 전술한 바와 같이, 전장 부품(26, 27)을 레이저 용접에 의해 회로 기판(23)에 고정함으로써, 전장 부품(26, 27)을 회로 기판(23)에 대한 소정의 위치에 정확하게, 또한 단시간에 고정할 수 있다.
[변경예]
그리고, 본 실시예는, 다음과 같이 변경하여 구체화될 수도 있다.
· 실시예에서는, 전장 부품(26, 27)이, 레이저 용접 고정법에 의해 고정되도록 했지만, 땜납이나 플럭스를 사용하는 납땜 방법에 의해, 전장 부품(26, 27)을 회로 기판(23)에 고정할 수도 있다. 단, 이 경우에는, 납땜 후에, 상기 플럭스를 세정 등에 의해 제거하는 처리를 행한다. 이와 같이 하면, 플럭스로부터의 가스 발생의 문제는 생기지 않는다.
· 상기 실시예의 콘덴서 마이크로폰(21)에 있어서, 전장 부품(26, 27)을 회로 기판(23)에 대하여, 레이저 용접과는 상이한 초음파 용접, 스폿 용접, 이온화 용접 등, 접착 부재를 사용하지 않는 다른 고정법에 의해 고정할 수도 있다.
· 본발명은, 백 플레이트(31) 대신 진동막(29)에 일렉트릿의 기능이 부여된 호일 일렉트릿형의 일렉트릿형 콘덴서 마이크로폰으로 구체화될 수도 있다.
· 본 발명은, 백 플레이트(31) 및 진동막(29)과 함께 일렉트릿의 기능이 부여되지 않고, 백 플레이트(31) 및 진동막(29)에 챠지 펌프 회로에 의해 전압이 인가되는 챠지 펌프형 콘덴서 마이크로폰으로 구체화될 수도 있다.
· 본 발명은, 진동 전극판과, 상기 진동 전극판에 대향 배치된 고정 전극 판을 구비한 콘덴서부가, 반도체 프로세스 기술에 의해 실리콘 기판상에 형성된 MEMS(Micro Electro Mechanical System)형의 콘덴서 마이크로폰의 케이싱으로 구체화될 수도 있다.
[제2 실시예]
다음에, 본 발명을, 일렉트릿형의 콘덴서 마이크로폰으로 구체화한 제2 실시예에 대하여 도 4 내지 도 7을 사용하여 설명한다.
도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 콘덴서 마이크로폰(210)의 케이싱(211)은, 실장 기판으로서의 평판형의 회로 기판(212)과, 4각 틀형의 케이싱 베이스 프레임(213)과, 평판형의 탑 기판(214)을 적층하여, 접착제에 의해 일체로 고정한 구조로 되어 있다. 회로 기판(212), 케이싱 베이스 프레임(213) 및 탑 기판(214)은, 에폭시 수지, 액정 폴리머, 세라믹 등의 전기 절연체에 의해 구성되어 있다.
도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 회로 기판(212)의 상하 양면에는, 동으로 이루어지는 도전 패턴(212a, 212b)이 형성되어 있다. 양쪽 도전 패턴(212a, 212b)은 서로 전기적으로 접속되는 동시에, 하면 측의 도전 패턴(212b)에는 도시하지 않은 어스 단자가 설치되어 있다. 그리고, 회로 기판(212) 상에는, 케이싱(211) 내에 설치된 임피던스 변환 회로를 구성하는 전계 효과 트랜지스터(215)나 커패시터(16) 등의 전장 부품이 실장되어 있다. 상기 케이싱 베이스 프레임(213)에는, 한쌍의 원형부가 잘록한 부분을 통하여 연결된 대략 표주박 형상의 수용공(213a)이 형성되어 있다. 그리고, 케이싱 베이스 프레임(213)의 수용공(213a) 내에는, 상기 전계 효과 트랜지스터(215) 및 커패시터(216) 등의 전장 부품이 수용 배치되어 있다. 케이싱 베이스 프레임(213)의 상하 양면 및 외측면에 는, 동으로 이루어지는 동시에 서로 전기적으로 접속된 도전 패턴(213b, 213c, 213d)이 형성되고, 하면 측의 도전 패턴(213c)은, 상기 도전 패턴(212a)에 맞닿아 전기적으로 접속되어 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이 케이싱 베이스 프레임(213)에 있어서, 수용공(213a)의 축소부분과 대응하는 위치에는, 스루홀(213f)이 형성되고, 그 내주면 상에 형성된 도전층(213e)을 통하여 도전 패턴(213b, 213c)이 서로 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 측면에 형성된 도전 패턴(213d)도 도전 패턴(213b, 213c)에 전기적으로 접속되어 있다.
도전 패턴(213b, 213c, 213d) 및 도전층(213e)은 스페이서(218)와 회로 기판(212)의 도전 패턴(212a)을 전기적으로 접속하는 통전로에 해당한다.
상기 탑 기판(214)의 상하 양면에는, 동으로 이루어지는 도전 패턴(214a, 214b)이 형성되어 있다. 도전 패턴(214a, 214b)은 탑 기판 도전층에 해당한다. 탑 기판(214)의 중앙부에는, 복수개의 음공(217)이 전체적으로 환형을 이루도록 형성되어 있다.
상기 케이싱 베이스 프레임(213)과 탑 기판(214) 사이에는, 금속판으로 이루어지는 스페이서(218)가 끼워져서 고정되고, 상기 스페이서(218)에는, 타원형의 구멍(218a)이 관통되어 형성되어 있다. 그리고, 스페이서(218)는, 예를 들면, 스테인레스 강판, 티타늄 등에 의해 형성된다. 스페이서(218)는 도전성 스페이서에 해당한다. 스페이서(218)의 상면에는 고분자 필름으로 이루어지는 진동막(219)이 접착에 의해 설치되어 있고, 상기 진동막(219)의 하면에는 도전층(219a)이 형성되어 있다. 고분자 필름은, 예를 들면, PPS(폴리페닐렌설파이드)로 이루어지고, 상기 도전층(219a)은, 예를 들면, 금 증착에 의해 형성되어 있다. 도전층(219a)은 진동막 도전층에 해당한다.
케이싱 베이스 프레임(213) 내에 있어서, 진동막(219)의 하면에는 스페이서(218)를 통하여 극판으로서의 백 플레이트(220)가 대향 배치되어 있다. 상기 백 플레이트(220)는, 상기 수용공(213a)에 대응하는 대략 표주박 형상으로 형성되고, 도전성 금속판으로 이루어지는 배극(221)의 상면에, 예를 들면, PTFE(polytetranuoroethylene: 폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 고분자 필름으로 이루어지는 일렉트릿막(222)이 접착되어 구성되어 있다. 배극(221)은, 예를 들면, 스테인레스 강판으로 이루어지고, 일렉트릿막(222)은, 코로나 방전 등에 의해 분극 처리된 PTFE로 이루어진다. 즉, 본 실시예의 콘덴서 마이크로폰(210)은, 고정 전극으로서의 배극(221)에 일렉트릿막(222)을 설치한 백 일렉트릿형이다.
백 플레이트(220)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 원형부(220a)를 오목한 형상의 연결부(220b)를 통하여 연결된 형상으로 형성되고, 상기 케이싱 베이스 프레임(213)의 수용공(213a) 내에 대하여, 그 외주면과 수용공(213a)의 내주면 사이에 간극 P(도 6에 도시)를 형성한 상태로 수용되고 있다. 또한, 백 플레이트(220)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 각각의 원형부(220a)의 주위둘레의 일부에 있어서 스페이서(218)에 맞닿고, 연결부(220b)의 주위둘레가 스페이서(218)의 구멍(218a)에 대응하여 배치된다. 보다 상세하게는, 백 플레이트(220)는, 각각의 원형부(220a)의 2개소(빗금 부분)씩에 있어서 스페이서(218)에 맞닿아 있다. 또한, 백 플레이트(220)의 중앙부에는, 상기 진동막(219)의 진동에 의한 공기 이동을 허 용하기 위한 구멍(220c)이 형성되어 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 케이싱 베이스 프레임(213) 내에 있어서, 백 플레이트(220)와 회로 기판(212) 사이에는, 스프링재로 이루어지는 지지 부재(223)가 압축 상태로 개재되고, 상기 지지 부재(223)의 탄성력에 의해 백 플레이트(220)가 진동막(219)의 반대측으로부터 스페이서(218)의 하면과 맞닿는 방향으로 가압되어 있다. 이로써, 진동막(219)과 백 플레이트(220) 사이에 소정 간격이 유지되어, 이들 사이에 소정의 용량을 확보한 콘덴서부가 형성되어 있다. 상기 지지 부재(223)는, 스테인레스 강판의 표면과 이면의 양면에 금 도금을 실시하여 이루어지는 판재를 타발에 의하여 성형함으로써 형성되고, 대략 4각 환형의 프레임부(223a)와, 상기 프레임부(223a)의 4개의 코너로부터 하부의 양측 방향으로 경사지게 돌출하는 4개의 각부(223b)를 구비하고 있다. 그리고, 지지 부재(223)는, 프레임부(223a)의 상면을 백 플레이트(220)의 하면에 접촉시키는 동시에, 각각의 각부(223b)의 하단을 회로 기판(212) 상의 도전 패턴(212a)에 접촉시킨다. 따라서, 백 플레이트(220)의 배극(221)은, 지지 부재(223)를 통하여 회로 기판(212) 상의 임피던스 변환 회로에 전기적으로 접속되어 있다.
도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 탑 기판(214)에는, 복수개의 스루홀(224)이 형성되고, 그 내주면 상에 형성된 도전층(224a)을 통하여 양쪽 도전 패턴(214a, 214b)이 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 진동막(219)에는 스루홀(224)에 대응하는 관통공으로서의 구멍(225)이 형성되는 동시에, 스페이서(218)에는 구멍(225)에 대응하는 구멍(226)이 형성되어 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 스루홀(224) 및 양쪽 구멍(225, 226) 내에는 도전성 수지(227)가 충전되고, 상기 도전성 수지(227)에 의해 도전부(228)가 형성되어 있다. 그리고, 탑 기판(214)의 양쪽 도전 패턴(214a, 214b)은, 스루홀(224)의 도전층(224a)과, 도전부(228)를 통하여 케이싱 베이스 프레임(213)의 도전 패턴(213b ~ 213d)에 전기적으로 접속되고, 진동막(219)의 도전층(219a) 및 스페이서(218)는 도전부(228)를 통하여 도전 패턴(213b ~ 213d)에 전기적으로 접속되어 있다.
상기 도전성 수지(227)는 도전성 접속 부재에 해당하는 동시에, 구멍(225) 내에 배치됨으로써, 즉 충전됨으로써, 도전 패턴(214a, 214b)(탑 기판 도전층)과, 스페이서(218)에 대하여 접속된다. 그리고, 이와 같이 도전성 수지(227)에 의해, 탑 기판(214)에 설치된 도전 패턴(214a, 214b)과 스페이서(218)를 전기적으로 접속하는 전기 접속 수단이 구성되어 있다. 또한, 상기 케이싱 베이스 프레임(213), 스페이서(218), 진동막(219) 및 탑 기판(214)이 적층되어 적층 구조체가 형성되어 있다.
본 실시예에서는 이와 같은 적층 구조체를 형성할 때, 회로 기판(212)의 도전 패턴(212a)에 대하여 접속되는 케이싱 베이스 프레임(213)의 도전 패턴(213b)(통전로)이나 도전층(213e)(통전로)에 대하여, 스페이서(218)가 도전성 접착제에 의해 접속되는 공정이 포함된다. 또한, 본 실시예에서는, 스페이서(218)를, 탑 기판(214)의 도전 패턴(214a, 214b)에 대하여, 도전성 수지(227)를 통하여 간접적으로 전기적인 접속을 행하는 공정이 포함된다.
이와 같이, 탑 기판(214)의 양쪽 도전 패턴(214a, 214b), 케이싱 베이스 프레임(213)의 도전 패턴(213b ~ 213d), 및 회로 기판(212)의 양쪽 도전 패턴(212a, 212b)에 의해, 콘덴서부 및 임피던스 변환 회로를 덮는 전자기 실드가 구성되어 있다. 또한, 상기 스루홀(213f)도 전자기 실드 기능을 발휘한다.
그런데, 음원으로부터의 음파가 탑 기판(214)의 각 음공(217)을 통하여 진동막(219)에 도달하면, 상기 진동막(219)은 음파의 주파수, 진폭 및 파형에 따라 진동된다. 그리고, 진동막(219)의 진동에 따라 진동막(219)과 백 플레이드(220)의 간격이 설정값에 대하여 변화되고, 콘덴서의 커패시턴스가 변화한다. 상기 커패시턴스의 변화는, 임피던스 변환 회로에 의해 전압 신호로 변환되어 출력된다.
이상과 같이 작동하는 본 실시예의 콘덴서 마이크로폰(210)은, 다음과 같은 효과를 발휘한다.
(1) 본 실시예의 콘덴서 마이크로폰(210)에서는, 케이싱 베이스 프레임(213)에는, 스페이서(218)와 회로 기판(212)의 도전 패턴(212a)을 전기적으로 접속하는 도전 패턴(213b, 213c, 213d)(통전로), 및 도전층(213e)(통전로)이 설치되어 있다. 또한, 탑 기판(214)에 설치된 도전 패턴(214a, 214b)(탑 기판 도전층)과 스페이서(218)가 도전성 수지(227)(전기 접속 수단)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
이 결과, 본 실시예에서는, 도전 패턴(214a, 214b)과 회로 기판(212)의 도전 패턴(212a)을 전기적으로 접속할 때, 케이싱 베이스 프레임(213)의 외부에 별도의 도전성 통형 케이스를 설치하여, 상기 통형 케이스를 통하여 상기 탑 기판 도전층·도전 패턴 사이를 전기적으로 접속할 필요가 없고, 상기 통형 케이스를 생략할 수 있다. 이 결과, 부품 개수가 적어지므로, 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 도전성의 통형 케이스가 없는 만큼 소형화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에서는, 탑 기판(214)에 도전 패턴(214a, 214b)이 형성되므로, 전자기 실드 효과를 발휘할 수 있다.
(2) 또한, 본 실시예에서는, 케이싱 베이스 프레임(213), 스페이서(218), 진동막(219) 및 탑 기판(214)이 적층된 적층 구조체를 형성할 때, 회로 기판(212)의 도전 패턴(212a)에 대하여 접속되는 케이싱 베이스 프레임(213)의 도전 패턴(213b)이나 도전층(213e)에 대하여, 스페이서(218)가 도전성 접착제에 의해 접속되는 공정이 포함된다. 그리고, 본 실시예에서는, 스페이서(218)를, 탑 기판(214)의 도전 패턴(214a, 214b)에 대하여, 도전성 수지(227)를 통하여 간접적으로 전기적인 접속을 행하는 공정이 포함되도록 하고 있다. 이 결과, 상기 (1)의 작용 효과를 실현할 수 있는 콘덴서 마이크로폰의 적층 구조체를 용이하게 얻을 수 있다.
[제3 실시예]
다음에, 본 발명을 구체화한 제3 실시예를 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 제3 실시예의 구성은, 상기 제2 실시예의 구성과 기본적으로 동일하지만, 각 구성 부재의 구성은, 제2 실시예에 있어서 대응하는 구성 부재의 구성과 조금씩 상이하다. 그리고, 이하의 실시예에서는, 제2 실시예와 동일하거나 동일한 것에 해당되는 구성에 대하여는, 제2 실시예와 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하며, 각 구성 부재의 상이한 점에 대하여 설명한다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 탑 기판(214)에는, 그 중앙부로부터 치우친 위치에 1개의 음공(217)이 형성되어 있다. 스페이서(218)는, 팔각형의 프레임형으로 형성되고, 팔각형의 구멍(218a)이 형성되어 있다. 스페이서(218)의 상면에 설치된 진동막(219)의 하면에는 도전층(219a)이 형성되어 있고, 진동막(219)의 네 코너 끝주위는, 상측으로 180° 굴곡된 굴곡부(219b)가 형성되어 있다. 상기 굴곡부(219b)는, 도 9에 나타낸 바와 같이 탑 기판(214)의 도전 패턴(214b)에 대하여 접촉되어 있다. 굴곡부(219b)의 선단은, 스페이서(218)의 내주 에지보다 내측으로 돌출되지 않는 것이, 진동막(219)의 진동을 저해하지 않기 때문에 바람직하다. 그리고, 도 9는, 각 부재의 전기적 접속 관계를 나타내기 위한 모의적인 주요부 단면도이며, 각 부재의 두께는 설명의 편의상, 실제보다 확대하여 나타나 있다.
따라서, 진동막(219) 상의 도전층(219a)은, 상기 진동막(219)의 4개의 코너 끝주위에 있어서는, 탑 기판(214)의 도전 패턴(214b)에 접속되어 있다. 그러므로, 탑 기판(214)의 도전 패턴(214a, 214b)은, 굴곡부(219b)의 도전층(219a)을 통하여 케이싱 베이스 프레임(213)의 도전 패턴(213b ~ 213d)에 전기적으로 접속되어 있다. 백 플레이트(220)는, 전체적으로 대략 트랙형을 이루고, 한쌍의 원형부(220a)를 연결하는 동시에, 양쪽 원형부(220a) 사이에 평행한 변(220d)을 설치한 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 굴곡부(219b)와 도전 패턴(214b) 및 도전층(219a)과 도전 패턴(213b)은, 탑 기판(214)과 케이싱 베이스 프레임(213)과의 압접 접합에 의해 서로 압접 통전되어 있고, 도전성 접착제 등에 의한 통전 결합은 불필요하다.
제3 실시예에서는, 제2 실시예의(1)의 작용 효과 외에, 다음과 같은 특징이 있다.
(1) 제3 실시예에서는, 진동막 도전층인 도전층(219a)은, 스페이서(218) 측의 면에 설치되어 있고, 전기 접속 수단으로서는, 진동막(219)이 도전층(219a)이 설치되어 있는 측의 면과는 반대측으로 굴곡되도록 되어 있다. 이 결과, 제3 실시예에서는, 진동막(219)이 도전층(219a)이 설치되어 있는 측의 면과는 반대측으로 굴곡되도록 하는 간단한 조작에 의해, 탑 기판(214)에 설치된 도전 패턴(214b)과 스페이서(218)를 전기적으로 접속할 수 있다. 이 결과, 콘덴서 마이크로폰(210)의 조립을 간단하게 행할 수 있다.
(2) 제3 실시예에서는, 케이싱 베이스 프레임(213), 스페이서(218), 진동막(219) 및 탑 기판(214)이 적층된 적층 구조체를 형성할 때, 제2 실시예와 마찬가지로 회로 기판(212)의 도전 패턴(212a)에 대하여 접속되는 케이싱 베이스 프레임(213)의 도전 패턴(213b) 및 도전층(213e)에 대하여, 스페이서(218)가 도전성 접착제에 의해 접속되는 공정으로 행할 수 있다. 그리고, 제3 실시예에서는, 진동막(219)의 4개의 코너에 굴곡부(219b)를 형성함으로써, 스페이서(218)를 탑 기판(214)의 도전 패턴(214a, 214b)에 대하여, 상기 진동막(219)의 4개의 코너에 굴곡부(219b)의 도전층(219a)을 통하여 간접적으로 전기적인 접속을 행할 수 있다.
[변형예]
그리고, 본 실시예는, 다음과 같이 변경되어 구체화될 수도 있다.
○ 제3 실시예의 변형예로서 도 10에 나타낸 바와 같이, 진동막(219)의 주위둘레의 일부 또는 전부를 스페이서(218)보다 짧게 형성하여, 스페이서(218)의 외주부를 탑 기판(214)의 도전 패턴(214b)에 대하여 도전성 접착제 S를 통하여 직접 접 착할 수도 있다. 본 실시예에서는, 전기 접속 수단은, 스페이서(218)의 주위둘레가 도전 패턴(214b)과 직접 접촉 배치됨으로써 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 스페이서(218)의 주위둘레가 탑 기판(214)의 도전 패턴(214b)(탑 기판 도전층)과 직접 접촉 배치됨으로써, 스페이서(218)의 주위둘레는, 탑 기판(214)과 케이싱 베이스 프레임(213) 사이에 협착 배치된다. 그러므로, 상기 주위둘레가 탑 기판과 케이싱 베이스 프레임에 협착 상태가 되어, 충분한 접촉압을 얻을 수 있으므로, 통전성에 지장을 받지 않게 된다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 케이싱 베이스 프레임(213), 스페이서(218), 진동막(219) 및 탑 기판(214)이 적층된 적층 구조체를 형성할 때, 제2 실시예와 마찬가지로 회로 기판(212)의 도전 패턴(212a)에 대하여 접속되는 케이싱 베이스 프레임(213)의 도전 패턴(213b) 및 도전층(213e)에 대하여, 스페이서(218)가 도전성 접착제에 의해 접속되는 공정으로 행할 수 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 진동막(219)의 주위둘레의 일부 또는 전부를 짧게 형성함으로써, 스페이서(218)를 탑 기판(214)의 도전 패턴(214b)에 대하여, 직접적으로 전기적인 접속을 행할 수 있다.
○ 또한, 제3 실시예의 변형예로서 도 11에 나타낸 바와 같이, 스페이서(218)에 대하여 하방으로부터 지그(jig) 등에 의해 관통시킨 구멍을 형성하고, 이 때 생긴 접촉부의 버(218b, burr)를 탑 기판(214)의 도전 패턴(214b)에 대하여 접촉시킬 수도 있다. 본 실시예에서는, 전기 접속 수단은, 스페이서(218)에 설치된 버(218b)가 진동막(219)을 관통하여 도전 패턴(214b)과 직접 접촉 배치됨으로써 구성되어 있다. 이와 같이 하면, 스페이서(218)의 버(218b)가 탑 기판(214)의 도전 패턴(214b)(탑 기판 도전층)과 직접 접촉 배치된다. 본 실시예에서는, 스페이서(218)의 버(218b)가 진동막(219)을 관통하여 도전 패턴(214b)과 직접 접촉 배치됨으로써, 스페이서(218)와 도전 패턴(214b)을 전기적으로 접속할 때, 접속을 위한 다른 부재가 별도로 필요하지 않게 되어, 간단하게 구성할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 케이싱 베이스 프레임(213), 스페이서(218), 진동막(219) 및 탑 기판(214)이 적층된 적층 구조체를 형성할 때, 제2 실시예와 마찬가지로 회로 기판(212)의 도전 패턴(212a)에 대하여 접속되는 케이싱 베이스 프레임(213)의 도전 패턴(213b) 및 도전층(213e)에 대하여, 스페이서(218)가 도전성 접착제에 의해 접속되는 공정으로 행할 수 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 스페이서(218)에 접촉부로서의 버(218b)를 진동막(219)을 관통시킴으로써, 스페이서(218)를 탑 기판(214)의 도전 패턴(214b)에 대하여, 직접적으로 전기적인 접속을 행할 수 있다.
○ 제3 실시예의 변형예로서 도 12에 나타낸 바와 같이, 스페이서(218) 및 진동막(219)의 결합공(218c, 219c)을 각각 형성하고, 도전 패턴(214b)에, 돌기부(214c)를 일체로 형성하여, 상기 돌기부(214c)를 삽입공(218c, 219c)에 대하여 끼울 수도 있다. 본 실시예에서는, 전기 접속 수단은, 도전 패턴(214b)에 설치된 돌기부(214c)가 진동막(219)을 관통하여 스페이서(218)와 직접 접촉 배치됨으로써 구성되어 있다. 그리고, 상기 돌기부(214c)는 범프 등에 의해 형성되는 것으로 가정한다. 상기 돌기부(214c)에 의해, 도전 패턴(214b)과 스페이서(218)가 통전된 다. 이와 같이 구성됨으로써, 도전 패턴(214b)에 설치된 돌기부(214c)가 진동막(219)을 통하여 스페이서(218)에 직접 접촉 배치되므로, 스페이서(218)와 도전 패턴(214b)을 전기적으로 접속할 때, 접속을 위한 부재가 별도로 필요하지 않게 되어, 간단하게 구성할 수 있다.
○ 도 10 내지 도 12의 실시예에 있어서, 진동막(219)의 도전층(219a)을 상면에 설치해도 된다.
○ 본 발명을, 백 플레이트(220)에 일렉트릿막(222)을 설치하는 대신, 진동막(219)을 일렉트릿막으로 한 호일 일렉트릿형의 콘덴서 마이크로폰으로 구체화할 수도 있다.
○ 본 발명을, 일렉트릿막(222)을 구비하지 않고, 외부의 챠지 펌프 회로에 의해 백 플레이트(220)와 진동막(219) 사이에 전압이 인가되는 챠지 펌프형의 콘덴서 마이크로폰으로 구체화할 수도 있다.
도 1은 제1 실시예의 콘덴서 마이크로폰을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 콘덴서 마이크로폰의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 일부를 확대하여 나타내는 부분 단면도이다.
도 4는 제2 실시예의 콘덴서 마이크로폰을 나타낸 사시도다.
도 5는 백 플레이트와 스페이서의 관계를 나타낸 평면도다.
도 6은 콘덴서 마이크로폰을 나타내는 종단면도이다.
도 7은 콘덴서 마이크로폰을 나타내는 분해 사시도이다.
도 8은 제3 실시예의 콘덴서 마이크로폰을 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 마찬가지로 각 부재의 전기적 접속 관계를 나타내기 위한 모의적인 주요부 단면도이다.
도 10은 다른 실시예의 도 9에 해당되는 도면이다.
도 11은 다른 실시예의 도 9에 해당되는 도면이다.
도 12는 다른 실시예의 도 9에 해당되는 도면이다.
도 13은 종래의 콘덴서 마이크로폰의 단면도이다.
[부호의 설명]
21: 콘덴서 마이크로폰 22: 케이싱
23: 기판으로서의 회로 기판 23a: 기판 본체
23b, 23c: 도전층 23f: 노출면
24: 기본 프레임으로서의 케이싱 베이스 프레임
24a: 베이스 프레임 본체 24b, 24c: 도전층
24f: 노출면 25: 기판으로서의 탑 기판
5a: 기판 본체 25b, 25c: 도전층
25f: 노출면 26: 전장 부품
27: 전장 부품 28: 음공
29: 진동막 30: 스페이서
31: 전극판으로서의 백플레이트 33: 유지 부재
42, 43: 접착제 210: 콘덴서 마이크로폰
211: 케이싱
213b, 213c, 213d: 도전 패턴(통전로) 213e: 도전층(통전로)
214a, 214b: 도전 패턴(탑기판 도전층)
218: 스페이서(도전성 스페이서) 218b: 버(접촉부)
219a: 도전층(진동막 도전층) 219: 진동막
220: 백플레이트(극판: 백 플레이트와 진동막(219)에 의해 콘덴서부가 구성되어 있다)
221: 배극 222: 일렉트릿막
225: 구멍(관통공)

Claims (13)

  1. 수용 공간이 관통되어 형성된 베이스 프레임에, 상기 수용 공간의 양단 개구가 폐색되도록 한쌍의 기판을 적층하는 동시에, 상기 수용 공간 내에 콘덴서부를 수용한 콘덴서 마이크로폰에 있어서,
    상기 베이스 프레임 및 기판의 대접면에는 도전층과, 상기 도전층의 외주에 위치하는 베이스 프레임 본체 및 기판 본체의 노출면을 형성하고, 베이스 프레임 및 기판의 도전층을 전기적으로 접속시키는 동시에, 베이스 프레임 본체 및 기판 본체의 노출면을 접착제에 의해 접착시키고, 상기 접착제의 접착력을 이용하여 상기 도전층 사이의 전기적인 접속을 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 프레임 본체 및 기판 본체를 합성 수지에 의해 구성하는 동시에, 상기 접착제를 베이스 프레임 본체 및 기판 본체와 동일한 계통의 것을 사용한 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  3. 제2항에 있어서,
    베이스 프레임 본체와 기판 본체를 경화 수축성 접착제로 접착한 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  4. 제1항에 있어서,
    적어도 한쪽의 기판에 전장 부품을 접착 부재를 사용하지 않는 고정법에 의해 탑재한 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전장 부품을 레이저 용접에 의해 기판에 고정한 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전장 부품의 실장에 있어서 땜납을 사용하는 동시에, 상기 땜납의 플럭스를 제거한 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판은, 실장 기판과 탑 기판으로 구성되며,
    상기 실장 기판 상에 고정된 베이스 프레임 상에 도전성 스페이서를 통하여 진동막이 적층되고, 상기 진동막 상에 탑 기판이 적층되며, 상기 진동막에 형성된 진동막 도전층에 대하여 극판이 대향하여 배치되어, 상기 진동막과 상기 극 판에 의해 콘덴서부가 구성되며,
    상기 베이스 프레임에는, 상기 도전성 스페이서와 상기 실장 기판의 도전 패 턴을 전기적으로 접속하는 통전로가 형성되고,
    상기 탑 기판에 설치된 탑 기판 도전층과 상기 도전성 스페이서를 전기적으로 접속하는 전기 접속 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 진동막 도전층은 상기 도전성 스페이서 측의 면에 설치되어 있고,
    상기 전기 접속 수단은, 상기 진동막이 상기 진동막 도전층이 설치되어 있는 측의 면과는 반대 측으로 굴곡됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전기 접속 수단은, 상기 도전성 스페이서가 상기 탑 기판 도전층과 직접 접촉됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전기 접속 수단은, 도전성 스페이서의 주위둘레가 상기 탑 기판 도전층과 직접 접촉 배치됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 전기 접속 수단은, 도전성 스페이서에 설치된 접촉부가 상기 진동막을 관통하여 상기 탑 기판 도전층과 직접 접촉 배치됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 전기 접속 수단은, 상기 탑 기판 도전층에 설치된 돌기부가 상기 진동막을 관통하여 상기 도전성 스페이서와 직접 접촉 배치됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 전기 접속 수단은, 상기 진동막에 형성된 관통공 내에 배치되는 동시에, 상기 탑 기판 도전층과 상기 도전성 스페이서에 대하여 접속된 도전성 접속 부재에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰.
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