KR20240000106A - 보청기용 연성회로기판 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 보청기용 연성회로기판 모듈은 보청기를 이루는 페이스 플레이트에 결합되는 연성회로기판 모듈은 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 집적되는 제어부, 상기 베이스 기판의 양측 방향과 일측 방향으로 연장 형성되는 복수의 전기단자 기판들 및 상기 제어부와 복수의 전기단자 기판들을 전기적으로 연결하는 회로선들을 포함하고, 상기 베이스 기판 및 복수의 전기단자 기판들은 플렉서블한 연성 재질을 갖는 기판인 것을 특징으로 한다.

Description

보청기용 연성회로기판 모듈{Flexible circuit board module for hearing aid mounting}

본 발명은 보청기에 삽입 장착되는 전자회로기판 상에 IC, MIC, REC 부품을 결합 모듈화해서 FPCB로 사전 제작하여 보청기를 이루는 페이스 플레이트 상에 간편하게 결합하게 함으로써 기존의 수동 작업을 통한 복잡한 결합 과정을 생략한 상태로 하는 보청기용 연성회로기판 모듈에 관한 것이다.

보청기는 일종의 확성장치로서 난청을 보충하기 위해 귀에 장착하는 기구로서, 음파를 마이크로폰으로 받아 전기진동으로 변환한 후 난청인 각각의 주파수별 청력에 따라 증폭기로 확대하여 리시버를 통해 음파로 출력한다.

이러한 보청기는 소리를 전기적 신호로 변환하는 마이크로폰, 입력받는 전기적 신호를 처리 및 제어기능을 수행하는 제어부, 소리를 증폭시키는 증폭기 및 증폭된 소리를 내보내는 리시버로 이루어진다.

보청기의 종류로는 그 모양 및 크기에 따라 몸에 부착하는 포켓형, 귀 뒤로 거는 귀걸이형, 외이도 입구를 일부 채우는 외이도형 및 외이도 내로 완전히 넣어 타인의 눈에 잘 뛰지 않는 고막형 등으로 나눌 수 있으며, 이러한 보청기와 관련된 다양한 기술이 있다.

종전에는 보청기를 연결하는 각종 단자들을 작업자가 개별적으로 결합시키면서 납땜하는 구조를 제공하였는데, 이는 생산성이 매우 떨어지기 때문에 보청기의 가격을 상승시키는 원인이 될 뿐만 아니라 작업시 단자들이 정밀하게 연결되지 않아서 제품의 품질이 저하되는 등의 문제점을 발생시킬 수 있다.

기본적으로, 보청기는 작은 크기의 특수성으로 인하여 전세계의 보청기 제조업체들은 와이어(Wire)로 부품을 연결하여 납땜 조립한다. 이와 같이, 와이어로 부품을 연결하여 납땜을 실시하면 생산성은 떨어지고 많은 생산인력이 필요하게 되고, 숙련도에 따라서 품질은 편차가 생긴다. 또한, 하루종일 현미경 작업으로 인하여 직업병이 발생할 수 있는데, 구체적으로는 시력 질환, 거북목 질환, 척추 질환, 어깨 질환 등을 유발하므로 잦은 이직율과 신규 작업자에 대한 트레이닝 시간과 교육 비용이 증가한다.

상기와 같이, 기존의 보청기 조립 과정을 보면 신체적인 어려움을 포함하여 그외에 많은 직업병이 발생한다는 문제점이 있다. 또한, 많은 인력을 투입해야 하므로 경영에 어려움을 초래한다.

한편, 보청기를 이루는 페이스 플레이트 상에 각종 전기 단자들을 결합하는 방식은 페이스 플레이트 내에 수용되는 전기적인 연결 단자를 복수의 단위 리드프레임을 연속적으로 연결된 릴 플레이트와 같이 일체로 얇은 플레이트로 형성된 상태에서 페이스 플레이트에 인서트 결합하는 방식을 통해 대량생산을 하는 방식을 제공할 수 있다.

(한국등록특허 제10-1585793호, 2016년 1월 15일)

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 보청기에 삽입 장착되는 전자회로기판을 FPCB로 모듈화하여 사전 제작하여 보청기를 이루는 페이스 플레이트 상에 간편하게 결합하게 함으로써 기존의 수동 작업을 통한 복잡한 결합 과정을 생략한 상태로 하는 보청기 장착용 전자기판 모듈을 제공하는데 있다. 즉, 전자회로기판 FPCB 상에 IC, MIC, REC 부품을 결합하여 모듈화한 보청기 장착용 전자기판 모듈을 제공한다.

또한, 본 발명은 보청기를 이루는 페이스 플레이트와 보청기 장착용 전자기판 모듈 간의 결합 구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보청기용 연성회로기판 모듈은 보청기를 이루는 페이스 플레이트에 결합되는 연성회로기판 모듈은 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 집적되는 제어부, 상기 베이스 기판의 양측 방향과 일측 방향으로 연장 형성되는 복수의 전기단자 기판들 및 상기 제어부와 복수의 전기단자 기판들을 전기적으로 연결하는 회로선들을 포함하고, 상기 베이스 기판 및 복수의 전기단자 기판들은 플렉서블한 연성 재질을 갖는 기판인 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 전기단자 기판들은, 상기 베이스 기판의 일측면에서 연장되어 외부의 단자와 접촉면을 형성하도록 하는 접속단자 기판, 상기 베이스 기판의 일측 양단에서 외측 방향으로 대칭되도록 형성되는 한쌍의 극성 단자 및 상기 베이스 기판의 타측 양단에서 외측 방향으로 대칭되도록 형성되는 한쌍의 연결 단자를 포함한다.

상기 접속단자 기판은 상기 제어부에 연결되는 프로그램 단자 및 상기 한쌍의 극성 단자에 연결되는 스트립 연결 단자를 모두 포함한 형태를 갖는다.

상기 접속단자 기판은 상기 페이스 플레이트 상에 끼움 내지 삽입되는 결합 방식을 통해서 보청기와 컴퓨터를 연결하는 스트립에 전기적인 결합을 한다.

상기 접속단자 기판은 상기 페이스 플레이트 내에 인서트 방식으로 수용되는 스트립 단자 상에 용접 결합한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 보청기용 연성회로기판 모듈은 보청기에 삽입 장착되는 전자회로기판 상에 IC, MIC, REC 부품을 결합 모듈화해서 사전 제작하여 보청기를 이루는 페이스 플레이트 상에 간편하게 결합하게 함으로써 기존의 수동 작업을 통한 복잡한 결합 과정을 생략하여 대량 자동 생산을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 보청기용 연성회로기판 모듈은 와이어 및 납땜을 필요 없게 한다는 점, 각 부품의 연결은 순금 회로로 연결되어 전기저항이 없다는 점, 하이브리드 부품 모듈은 품질이 일정하고 우수하다는 점 및 생산을 자동화하여 대량생산을 가능하게 한다는 점 등을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보청기용 연성회로기판 모듈은 많은 시간 동안 회로조립 교육시간을 투자한 필요가 없다는 점 및 현미경을 포함한 기타 제조시설을 투자할 필요가 없다는 장점이 있다. 또한, 직업병 발생을 방지하는 한편 SMT 자동 생산라인에서 생산하므로 많은 인력이 필요 없다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보청기용 연성회로기판 모듈이 적용된 보청기의 도면이다.
도 2는 도 1 상에서 리시버의 노출을 가능하도록 외측 쉘을 분해한 상태를 보인다.
도 3은 도 1 상에서 유연 연성회로기판 모듈의 노출을 가능하도록 외측 쉘 및 내측 쉘을 분해한 상태를 보인다.
도 4는 유연 연성회로기판 모듈 및 페이스 플레이트 간의 분리된 상태를 보인다.
도 5는 보청기용 연성회로기판 모듈이 결합되는 페이스 플레이트를 보인다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보청기용 연성회로기판 모듈을 보인다.
도 7은 도 6에 따른 보청기용 연성회로기판 모듈의 후면 구성을 보인다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 보청기를 이루는 페이스 플레이트에 결합되는 보청기 장착용 연성회로기판 모듈을 제공하는 것을 핵심적인 특징으로 하는 것으로서, 보청기를 구성하는 마이크로폰, 배터리 및 리시버 등에 전기적으로 접속하는 회로선을 자유자재로 굽힘이 가능한 플렉서블한 회로 기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board) 상에 일체적으로 구현함으로써 기존의 와이어링을 이용하는 전통적인 방식을 탈피하여 편리하게 관리 가능한 생산 방안을 제공한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 보청기를 구성하는 쉘은 대략적으로 원통형 기둥 형상으로 형성되어 귀에 꽂아지는 방향을 향하여 외경이 작아지도록 될 수 있다. 이와 같은 형상을 표준형 타입으로 정의할 수 있으며, 사용자 개별 맞춤형을 적용하는 경우 쉘의 형상은 다르게 형성될 수 있다.

쉘은 귀속에 안정적인 삽입을 가능하게 하는 외측 쉘(10) 및 외측 쉘(10)의 끝단 상에 분리 가능하게 결합하는 내측 쉘(20)을 포함한다. 외측 쉘(10)은 실리콘 리시버 포켓 기능을 하는 것으로서, 주름 형상을 갖는 상태에서 좌우 및 길이 방향을 따라 신축 가능한 형상을 갖는 중공 형태의 외측 쉘 몽통(11), 외측 쉘 몽통(11)의 외주면 상에 길이 방향을 따라 이격 형성되는 복수의 쉘 돌기(13) 및 외측 쉘 몽통(11)의 외측 끝단 상에 작은 직경으로 돌출 형성된 이어팁(15)을 갖는다.

내측 쉘(20) 상에 탈부착 가능한 외측 쉘(10)은 실리콘 재질로서 쉘 기능과 피드백 방지 이어팁 기능을 한다. 이어팁(15)은 고막 가까이에서 음을 전달하는 기능을 하는 것으로서, 귀속 삽입 시에 귀 형상에 맞게 상하좌우 방향을 따라 내측 쉘(20)의 링 홈에서 유연하게 자동으로 피팅된다

외측 쉘(10)의 종단에는 이어팁(15)을 고정시키는 고정구가 형성될 수 있다. 고정구는 전면의 중앙영역에서 상측으로 이격된 위치에 배치되어 이격된 위치에 이어팁(15)이 고정될 수 있다. 이와 같은 형상의 외측 쉘(10) 구조와 편심으로 상측에 위치하는 고정구에 이어팁(15)의 결합구조를 형성하면 좌측 귀 또는 우측 귀 모두에 착용이 가능하도록 할 수 있다.

내측 쉘(20)은 페이스 플레이트(30)에 결합된 상태에서 유연 연성회로기판 모듈(50)을 전체적으로 감싸는 기능을 한다. 내측 쉘(20)은 페이스 플레이트(30)에 결합된 부분에서부터 상부 방향을 따라 점점 그 직경이 좁아지는 형태로 이루어진다. 내측 쉘(20)의 상단에 형성된 링 홈(21)을 통해 외측 쉘(10)이 탈부착 가능하게 결합이 이루어진다.

도 5를 참조하면, 페이스 플레이트(30)는 내측 쉘(20)의 하부 일측 상에 결합되는 것으로서, 쉘고정구(31), 노출 플레이트(32), 도어(33), 쉘고정구(31)의 내측 상에 홈 형성되는 배터리 수용홈(34), 인서트 소켓(35), 마이크 포켓(36), 쉘고정구(31)의 내측 상에 홈 형성되는 배터리 수용홈 내에 안착되는 배터리(37)를 포함한다.

쉘고정구(31)는 외주면이 내측 쉘(20)의 내주면을 따라 탈부착 가능하도록 결합되어 안정적인 결합과 더불어 손쉬운 탈부착을 유도한다. 이때, 쉘고정구(31)와 노출플레이트(32) 사이에는 쉘 결합홈이 형성될 수 있다. 쉘 결합홈은 내측 쉘(20)에 형성되는 결합구를 통하여 탈부착 가능한 결합을 제공할 수 있다. 한편, 본 발명에서 내측 쉘(20)과 페이스 플레이트(30)의 결합구조는 앞서 설명한 결합구조와 반대 구조로 형성될 수있는 것으로서, 그 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.

노출 플레이트(32)는 쉘고정구(31)의 타측면에 배치된다. 마이크 포켓(36)은 쉘고정구(31)와 노출 플레이트(32)의 내주면을 따라 기설정된 형상의 홀로 형성되어 마이크를 고정배치할 수 있다. 본 발명에서 마이크 포켓(36)은 그 형상이 직사각형 형상으로 형성되었으나, 마이크를 배치할 수 있는 형상이면 다양하게 형성될 수 있다. 마이크의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.

노출 플레이트(32)는 쉘고정구(31)의 타측면에 배치되어 도어(33)가 회동하여 결합될 수 있는 회동축을 구비할 수 있다. 도어(33)는 배터리 수용홈의 내측에 배치되는 배터리를 안전하게 보호할 수 있으며, 손쉽게 배터리를 교체할 수 있다.

인서트 소켓(35)은 소켓 바디(351), 소켓 바디(351)에서 연장되어져 배터리 수용홈(34)의 측면 상에 위치함으로써 배터리 연결 단자(355)를 통해 전기적으로 배터리에 연결되는 배터리 접속판(354)을 갖는다.

다음은, 도 3 내지 도 7을 참조하여 보청기용 연성회로기판 모듈(50)을 설명한다.

유연 연성회로기판 모듈(50)은 베이스 기판(51), 베이스 기판(51) 상에 집적되는 제어부(53), 베이스 기판(51)의 양측 방향과 일측 및 타측 방향으로 연장 형성되는 복수의 전기단자 기판들 및 상기 제어부(53)와 복수의 전기단자 기판들을 전기적으로 연결하는 회로선들을 포함한다. 제어부(53)는 IC 증폭기(amplifier)를 포함하는 것일 수 있다.

복수의 전기단자 기판들은 베이스 기판(51)의 일측면 중앙에서 연장되어 외부의 단자와 접촉면을 형성하도록 하는 외부 접속단자 기판(510), 베이스 기판(51)의 일측 양단에서 외측 방향으로 대응되도록 형성되는 한쌍의 극성 단자(520), 베이스 기판(51)의 타측 양단에서 외측 방향으로 대응되도록 형성되어 마이크로폰(560)과 전기적인 접속을 하는 한쌍의 마이크 단자 기판(530) 및 베이스 기판(51)의 타측면 중앙에서 연장되어 리시버(550)와 접촉면을 형성하도록 하는 리시버 연결기판(540)을 포함한다. 외부 접속단자 기판(510)은 그 끝단이 절곡된 상태를 갖는 절곡 단자(512)를 갖는다.

상기 베이스 기판(51) 및 복수의 전기단자 기판들은 모두 플렉서블한 연성 재질을 갖는 기판으로서 페이스 플레이트(30) 상에 간이한 방식으로 접속이 가능하다.

한쌍의 마이크 단자 기판(530)은 마이크로폰(560)이 결합된 상태에서 페이스 플레이트(30)의 마이크 포켓(36)에 진입되어져 쉘고정구(31) 상에 결합된다.

접속단자 기판(510)은 제어부(53)에 연결되는 프로그램 단자 만을 포함하는 1핀 형태일 수 있다. 즉, 본 발명은 접속단자 기판(510)을 통해 연성회로기판 모듈 상에 1 핀으로 구성된 스트립 단자 기능을 일체적으로 구성하게 한다. 상기 접속단자 기판은 페이스 플레이트 내에 인서트 방식으로 수용되는 스트립 단자 상에 용접 결합한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 외측 쉘
11 : 외측 쉘 몽통
13 : 쉘 돌기
15 : 이어팁
20 : 내측 쉘
30 : 페이스 플레이트
31 : 쉘고정구
32 : 노출 플레이트
33 : 도어
34 : 배터리 수용홈
35 : 인서트 소켓
36 : 마이크 포켓
37 : 배터리
40 : 스트립
50 : 유연 연성회로기판 모듈
51 : 베이스 기판
53 : 제어부
510 : 외부 접속단자 기판
520 : 극성 단자
530 : 마이크 단자 기판
540 : 리시버 연결기판

Claims (6)

1. 보청기를 이루는 페이스 플레이트에 결합되는 연성회로기판 모듈에 있어서,
   상기 연성회로기판 모듈은,
   베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 집적되는 제어부, 상기 베이스 기판의 양측 방향과 일측 및 타측 방향으로 연장 형성되는 복수의 전기단자 기판들 및 상기 제어부와 복수의 전기단자 기판들을 전기적으로 연결하는 회로선들을 포함하고,
   상기 베이스 기판 및 복수의 전기단자 기판들은 플렉서블한 연성 재질을 갖는 기판인 것을 특징으로 하는, 연성회로기판 모듈.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 전기단자 기판들은,
   상기 베이스 기판의 일측면에서 연장되어 외부의 단자와 접촉면을 형성하도록 하는 접속단자 기판, 상기 베이스 기판의 일측 양단에서 외측 방향으로 대응되도록 형성되는 한쌍의 극성 단자, 상기 베이스 기판의 타측 양단에서 외측 방향으로 대응되도록 형성되어 마이크로폰과 전기적인 접속을 하는 한쌍의 마이크 단자 기판 및 상기 베이스 기판의 타측면 중앙에서 연장되어 외부의 리시버와 접촉면을 형성하도록 하는 리시버 연결기판을 포함하는, 연성회로기판 모듈.
   
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 접속단자 기판은 상기 제어부에 연결되는 프로그램 단자를 갖는 형태인, 연성회로기판 모듈.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 접속단자 기판은 상기 페이스 플레이트 상에 끼움 내지 삽입되는 결합 방식을 통해서 보청기와 컴퓨터를 연결하는 스트립에 전기적인 결합한 , 연성회로기판 모듈.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 접속단자 기판은 상기 페이스 플레이트 내에 인서트 방식으로 수용되는 스트립 단자 상에 용접 결합하는, 연성회로기판 모듈.
   
6. 제 1 항에 따른 연성회로기판 모듈을 포함하는 보청기에 있어서,
   귀속에 안정적인 삽입을 가능하게 하는 외측 쉘(10);
   상기 외측 쉘(10)의 끝단 상에 분리 가능하게 결합하는 동시에, 보청기를 이루는 페이스 플레이트(30)에 결합된 상태에서 연성회로기판 모듈을 감싸도록 배치되는 내측 쉘(20);을 포함하고,
   상기 외측 쉘(10)은 주름 형상을 갖는 상태에서 좌우 및 길이 방향을 따라 신축 가능한 형상을 갖는, 연성회로기판 모듈을 포함하는 보청기.