KR20110029264A - 보이스코일 및 이를 이용한 ｓｍｔ 마이크로 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보이스코일과 전극 연결에 SMT를 적용할 수 있도록 개선된 보이스코일 및 이를 이용한 SMT 마이크로 스피커에 관한 것이다. 본 발명의 보이스코일 조립체는 다수의 라미네이티드 메탈 플레이트들이 적층되어 형성된 보이스코일과, 외부장치와 전기적으로 접속하기 위한 전극단자와 상기 보이스코일을 임피던스 매칭시켜 연결하기 위한 FPCB로 구성된 것이다. 상기 보이스코일은 상기 라미네이티드 메탈 플레이트들이 병렬 혹은 직렬로 연결된 것이고, 상기 FPCB에는 상기 전극단자를 통해 입력된 신호를 증폭하여 상기 보이스코일로 인가하기 위한 능동소자가 실장되어 있다. 본 발명에 따른 보이스코일은 다수의 라미네이티드 메탈이 적층되어 이루어지고, 전극단자와 FPCB를 통해 접속됨으로써 스피커 제작에 SMT를 적용할 수 있어 생산성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

보이스코일, 라미네이티드 메탈 플레이트, 스피커, FPCB, SMT

Description

보이스코일 및 이를 이용한 ＳＭＴ 마이크로 스피커{VOICE COIL AND SMT MICRO SPEAKER USING THE SAME}

본 발명은 마이크로 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보이스코일과 전극 연결에 SMT를 적용할 수 있도록 개선된 보이스코일 및 이를 이용한 SMT 마이크로 스피커에 관한 것이다.

일반적으로, 스피커는 플레이트와 자석 및 요크로 이루어진 자기회로에서 플레이트와 요크 사이의 갭(Gap)에 진동판에 부착된 보이스 코일을 위치시켜 전기신호가 보이스 코일에 흐르게 되면 자기회로에서 운동에너지로 바뀌어 진동판이 공기 중에 소밀파를 발생시켜 음파를 발생시키는 음향기기이다.

휴대폰과 같은 휴대용 전자제품들에 사용되는 종래의 마이크로 스피커(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 진동에 의해 음향을 발생하는 진동판(11)과 진동판(11)에 부착되어 전류가 흐르면 진동판(11)을 진동시키는 보이스 코일(12), 진동판(11)을 지지하는 프레임(13), 프레임(13)의 내측에 안착되는 U자형 요크(14), U자형 요크(14)의 중앙에 부착되는 자석(15)과 플레이트(16), 커버(17)로 구성되고, 보이스코일의 전원 인출선(12a)은 진동판(11)에 접착제(18)로 접착됨과 아울러 외부 접속전극과 납땜으로 접합되어 전자장치의 인쇄회로기판과 접속 가능하도록 되어 있다.

이러한 종래의 마이크로 스피커(10)의 진동판(11)은 수 미크론에서 수십 미크론의 얇은 합성수지 시트로 이루어진 것으로, 하부면 중앙에 설치된 보이스 코일(12)에 전류가 흐르게 되면 자기력선이 발생되고, 이 자기력선이 자석(15)과의 상호 작용에 의해 보이스코일(12)에 흐르는 전류의 방향과 주파수에 따라 보이스 코일(12)이 상, 하로 진동하게 되고, 보이스 코일(12) 상부에 고정된 진동판(11)도 이에 따라 상, 하로 진동하여 음향을 출력하게 된다.

종래의 스피커는 보이스코일의 인출 도선과 전극의 정위, 정형과정에서 수작업에 의지해 환경오염이 발생되고 생산성이 저하되는 문제점이 있고, 진동판의 진동에 의해 보이스코일의 전원 인출선과 접속전극의 납땜 부위가 단선되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 보이스코일과 전극의 연결에 SMT를 적용할 수 있도록 하여 생산성과 신뢰성을 향상시킨 보이스코일 및 이를 이용한 SMT 마이크로 스피커를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 보이스코일 조립체는 다수의 라미네이티드 메탈 플레이트들이 적층되어 형성된 보이스코일과, 외부장치와 전기적으로 접속하기 위한 전극단자와 상기 보이스코일을 임피던스 매칭시켜 연결하기 위한 FPCB로 구성된 것이다. 상기 보이스코일은 상기 라미네이티드 메탈 플레이트들이 병렬 혹은 직렬로 연결된 것이고, 상기 FPCB에는 상기 전극단자를 통해 입력된 신호를 증폭하여 상기 보이스코일로 인가하기 위한 능동소자가 실장되어 있다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 스피커는 진동에 의해 음향을 발생하는 진동판; 라미네이티드 메탈 플레이트들이 적층되어 이루어지고, 상기 진동판에 부착되어 전류가 흐르면 상기 진동판을 진동시키는 보이스코일; 상기 진동판을 지지하는 프레임; 상기 프레임의 내측에 안착되는 U자형 요크; 상기 U자형 요크의 중앙에 부착되는 자석; 상기 자석 위에 부착된 플레이트; 및 상기 보이스코일과 전극단자를 연결하는 FPCB로 구성된다.

본 발명에 따른 보이스코일은 다수의 라미네이티드 메탈이 적층되어 이루어지고, 전극단자와 FPCB를 통해 접속됨으로써 스피커 제작에 SMT를 적용할 수 있어 생산성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 3은 본 발명에 따른 보이스코일의 제 1 실시예를 도시한 분리 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 보이스코일의 결합 단면도이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 보이스코일 결합체는 도 3에 도시된 바와 같이, 원형 스피커 구조에 사용될 수 있도록 일측이 절단되어 소정 간격(gap)을 갖는 환형 라미네이티드 메탈 플레이트들(112-1~112-K)이 K개 적층되어 형성된 보이스코일(110)과, 보이스코일(110)을 접속전극(미도시)과 연결하기 위한 FPCB(120)로 구 성된다. 이때 라미네이티드 메탈 플레이트의 폭은 0.6 내지 0.8mm 정도이고, 갭은 0.5mm 정도가 바람직하다.

각 라미네이티드 메탈 플레이트(112)는 도 4에 도시된 바와 같이 절연물질(112a)에 의해 라미네이팅되어 있고, 이웃하는 라미네이티드 메탈 플레이트들(112-1~112-K)과 직렬 혹은 병렬로 연결되어 하나의 회로를 형성하고 있고, FPCB(120)는 임피던스 정합을 위한 능동소자(122)가 실장되어 보이스코일(110)과 접속전극(미도시) 사이를 연결하면서 외부 장치가 요구하는 임피던스 특성을 수용할 수 있도록 되어 있다. 이때 능동소자(122)로는 증폭기를 이용할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 보이스코일의 제 2 실시예를 도시한 분리 사시도이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 보이스코일 결합체는 도 5에 도시된 바와 같이, 장방형 스피커 구조에 사용될 수 있도록 일측이 절단되어 소정 간격을 갖는 장방형 라미네이티드 메탈 플레이트들(212-1~212-K)이 K개 적층되어 형성된 보이스코일(210)과, 보이스코일(210)을 접속전극과 연결하기 위한 FPCB(220)로 구성된다.

제 2 실시예의 라미네이티드 메탈 플레이트(212-1~212-K)도 도 4에 도시된 제 1 실시예의 라미네이티드 메탈 플레이트와 동일하게 절연물질에 의해 라미네이팅되어 있고, 이웃하는 라미네이티드 메탈 플레이트들과 직렬 혹은 병렬로 연결되어 하나의 회로를 형성하고 있고, FPCB(220)는 임피던스 정합을 위한 능동소자(222)가 실장되어 보이스코일(210)과 접속전극(미도시) 사이를 연결하면서 외부 장치가 요구하는 임피던스 특성을 수용할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 본 발명의 보이스코일(110,210)은 라미네이티드 메탈 플레이트들(112-1~112-K, 212-1~212-K)이 병렬 혹은 직렬로 연결되어 회로를 형성하는데, 도 6은 본 발명에 따라 라미네이티드 메탈 플레이트가 병렬로 연결된 경우의 등가 회로도이고, 도 7은 본 발명에 따라 라미네이티드 메탈 플레이트가 직렬로 연결된 경우의 등가 회로도이다.

도 6을 참조하면, 병렬 연결된 라미네이티드 메탈 플레이트들(112-1~112-K)은 등가적으로 병렬 연결된 임피던스들(Z_a)로 나타나고, 전체 임피던스(Z)는 다음 수학식1과 같이 구해진다. 여기서, Z_a는 개별 라미네이티드 메탈 플레이트의 임피던스이다.

그리고 직렬 연결된 라미네이티드 메탈 플레이트들(112-1~112-K)은 도 7에 도시된 바와 같이 등가적으로 직렬 연결된 임피던스들(Z_a)로 나타나고, 전체 임피던스(Z)는 다음 수학식2와 같이 구해진다.

도 8은 본 발명에 따른 보이스 코일이 적용된 스피커의 개략도이다.

본 발명에 따른 보이스코일(110)이 적용된 스피커(100)는 도 8에 도시된 바와 같이, 진동에 의해 음향을 발생하는 진동판(11)과 라미네이티드 메탈 플레이트들이 적층되어 이루어지고 진동판(11)에 부착되어 전류가 흐르면 진동판(11)을 진동시키는 보이스코일(110), 진동판(11)을 지지하는 프레임(13), 프레임(13)의 내측에 안착되는 U자형 요크(14), U자형 요크(14)의 중앙에 부착되는 자석(15)과 플레이트(16), 커버(17)로 구성되고, 보이스코일(110)의 라미네이티드 메탈 플레이트는 진동판에 접착제로 접착됨과 아울러 외부 접속전극과 FPCB(120)로 접속되어 전자장치의 인쇄회로기판과 접속 가능하도록 되어 있다.

이러한 본 발명의 마이크로 스피커(100)의 진동판(11)은 하부면 중앙에 설치된 보이스코일(110)에 FPCB(120)를 통해 전류가 인가되면 자기력선이 발생되고 이 자기력선이 자석(15)과의 상호 작용에 의해, 보이스코일(110)에 흐르는 전류의 방향과 주파수에 따라 보이스코일(110)이 상, 하로 진동하게 되고, 보이스코일(110) 상부에 고정된 진동판(11)도 이에 따라 상, 하로 진동하여 음향을 출력하게 된다.

이때 라미네이티드 메탈 플레이트로 이루어진 보이스코일(110)의 임피던스는 종래의 코일형 보이스코일의 임피던스보다 낮으나 FPCB(120)에 실장된 능동소자(122)에 의해 접속전극을 통해 연결된 전자제품의 임피던스 특성을 맞춰줄 수 있다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

도 1은 종래의 스피커를 도시한 개략도,

도 2는 도 1에 도시된 진동판의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 보이스코일의 제1 실시예를 도시한 분리 사시도,

도 4는 도 3에 도시된 보이스코일의 결합 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 보이스코일의 제2 실시예를 도시한 분리 사시도,

도 6은 본 발명에 따라 라미네이티드 메탈 플레이트가 병렬 연결된 경우의 등가회로도,

도 7은 본 발명에 따라 라미네이티드 메탈 플레이트가 직렬 연결된 경우의 등가 회로도,

도 8은 본 발명에 따른 보이스코일이 적용된 스피커의 개략도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110,210: 보이스코일

112-1~112-K,212-1~212-K: 라미네이티드 메탈 플레이트

120,220: FPCB 122,222: 능동소자

Claims (4)

1. 다수의 라미네이티드 메탈 플레이트들이 적층되어 형성된 보이스코일과,

   외부장치와 전기적으로 접속하기 위한 전극단자와 상기 보이스코일을 임피던스 매칭시켜 연결하기 위한 FPCB로 구성된 것을 특징으로 하는 보이스코일 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 보이스코일은

   상기 라미네이티드 메탈 플레이트들이 병렬 혹은 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 보이스코일 조립체.
3. 제1항에 있어서, 상기 FPCB에는

   상기 전극단자를 통해 입력된 신호를 증폭하여 상기 보이스코일로 인가하기 위한 능동소자를 실장하고 있는 것을 특징으로 하는 보이스코일 조립체.
4. 진동에 의해 음향을 발생하는 진동판;

   라미네이티드 메탈 플레이트들이 적층되어 이루어지고, 상기 진동판에 부착되어 전류가 흐르면 상기 진동판을 진동시키는 보이스코일;

   상기 진동판을 지지하는 프레임;

   상기 프레임의 내측에 안착되는 U자형 요크;

   상기 U자형 요크의 중앙에 부착되는 자석;

   상기 자석 위에 부착된 플레이트; 및

   상기 보이스코일과 전극단자를 연결하는 FPCB로 구성된 것을 특징으로 하는 보이스코일을 이용한 SMT 마이크로 스피커.

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