KR860000640B1 - 전기 음향변환기 및 그제작방법 - Google Patents

전기 음향변환기 및 그제작방법 Download PDF

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도오쿄오 시바우라덴기 가부시기가이샤
사바 쇼오이찌
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Abstract

내용 없음.

Description

전기 음향변환기 및 그제작방법
제1도는 종래의 전기 음향마이크로폰의 일실시예의 횡단면도.
제2도는 제1도의전기음향 마이크로폰의 전개도.
제3도는 본 발명에 따른 전기음향 변환기의 양호한 실시예의 횡단면도.
제4도는 제3도의 선 A-A를 따라 취해진 전기음향 변환기의 횡단면도.
제5도는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 횡단면도.
제6도는 제3도의 전기음향 변환기의 제작단계를 도시한 횡단면도.
제7도는 본 발명의 실시예에 따라 제작된 다수의 전기음향 변환기를 도시한 횡단면도.
제8도는 제7도의 다수의 전기음향 변환기의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40 : 베이스 플레이트 42 : 고정전극
44 : 일렉트렛필름 46 : 지지링
48, 54 : 제1 및 제2단자 52, 58 : 제1 및 제2쓰루-호올
50, 56 : 제1도체 및 제2도체 60 : 도전 박막
60a : 플래스틱 필름 베이스 60b :금속층
62 : 실린더형 케이싱 82, 84 : 도전성 포일
본 발명은 전기 음향변환기 및 그 제작방법에 관한 것이다.
다양한 소형 전기음향 변환기 또는 마이크로폰이 공지되어 있다. 예를 들어 제1도 및 제2도에 도시한 전기음향 마이크로폰은 잘 알려진 것이다. 제1도 및 제2도에 도시한 전기음향 마이크로폰은 음향을 받아들이는 열린창(12)을 가진 실린더형 도전성 케이싱(10)을 구비히고 있다. 케이싱(10)내에는 열린창(12)에 대향하는 상부에 리세스(recess)(16)와, 그 중심에드루-호올(through-hole)을 구비한 베이스(14)가 배치되어 있다. 고정전극(20)은 베이스(14)의 리세스(16)에 고정된다. 고정전극(20)은 전하를 충전하는 일렉트렛필름을 형성하기 위해 금속판(24) 위의 성형 플래스틱 필름(22)으로 조제된다. 도전 박막(26)은 케이싱(10)의 열린 창(12)과 고정 전극(20) 위에 장착된 절연 스페이서(28)와 케이싱(10)의 내벽에 고정된 도전링(30) 사이에 죄어붙인 박막(26)의 주위를 가진 고정전극(20)에 평행하게 고착되어진다.
박막(26)은 예를들어 금속필름 또는 금속 필름이 코팅된 플래스틱 필름으로 만들어지고그 두께는 수 미크론이다. 고정전극(20)의 금속판(24)은 베이스(14)의 호울(18)을 관통하도록 그 저부에 돌출핀(32)을 갖는다. 고정 전극(20)의 돌출핀(32)과 케이싱(10)은 외부회로(도시되지 않음)로 결합되기 위한 신호 출력단자로 사용된다.
제1도 및 제2도에 도시한 전기음향 마이크로폰은 그 구조가 복잡하여 동작특성이나 생산원가, 사이즈, 제작공정등의 관점에서 여전히 문제점을 제기하고 있는 것이다.
고로 본 발명의 목적은 덜 복잡한 구조의 개선된 전기 음향 변환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 개선된 동작특성을 가진 전기음향 변환기를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 목적은 생산가를 저감시킨 전기음향 변환기를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 목적은 제작공정이 용이한 전기음향 변환기를 제공하는데 있다.
또 본 발명의 목적은 소형화에 적합한 전기음향 변환기를 제공하는데 있다.
또 본 발명의 목적은 전기음향 변환기의 제작을 위한 개선된 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 전기음향 변환기는 절연물질로 만들어진 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트의 한 측면에 형성되고도 전물질로 만들어진 고정 전극판과, 고정 전극판 주위에 베이스 플레이트의 같은면에 형성되고 고정 전극판과 같은 도전물질로 들만어진 지지링과, 고정 전극판 사이에 공극을 유지하고 있는 지지링 위에 고정된 도전 박막을 포함한다.
더우기, 전기 음향 변환기의 제작방법은 베이스 플레이트의 한 측면에 붙여진 적어도 한층의 도전물질로써 절연 베이스 플레이트를 마련하고, 베이스 플레이트 위의 면적에서 도전층을 선별적으로 제거하여 고정전극판과 지지링을 남겨두는 것으로써 베이스플레이트의 한 측면위에 고정 전극판을 에워싸는 고정 전극판과 지지링을 형성하고.
고정 전극판을 지지링보다 얇게 만든 후에 도전 박막을 지지링 위에 붙이는 과정을 포함한다.
본 발명의 부가적인 목적과 장점들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면을 참고로 하여 이 분야의 숙련된 사람에게 명백히 이해되어질 것이다.
본 발명은 제3도∼제8도를 참조하여 상세히 설명된다. 위의 도면 전체를 통해 동일한 참조번호와 기호들은 유사한 또는 동일한 요소를 나타내는데 사용된다.
먼저 제3도와 제4도를 차조하면, 본 발명을 구현한 전기음향 변환기를 도시한다. 제3도와 제4도에서, 베이스 플레이트(40)는 유리섬유와 같은 절연 물질로 만들어진다. 베이스 플레이트(40)의 일측면에는 구리와 같은 도전물질로 만들어진 고정전극(42)이 고정된다. 베이스 플레이트(40)는 약 1밀리미터의 두께를 갖고, 고정전극(42)은 약 1밀리미터보다 적은 두께와 4.5∼8.5밀리미터의 직경을 갖는다. 일렉트렛필림(44)은 고정전극(42)의 상부에 고정된다. 일렉트렛필름(44)은 고정전극(42)과 동일한 직경을 가지며, 수 미크론에서 수십미크론의 두께를 가진다. 고정전극(42)과 같이 도전물질로 만들어진 지지링(46)은 고정전극(42)주위에 베이스 플레이트(40)의 동일한 면에 고정되어진다. 지지링(46)은 그 외경이 약 6∼10밀리미터이고, 그 내경이 약 5∼9밀리미터이며, 고정전극(42)의 총두께보다 약 1밀리미터 두껍고, 일렉트렛필름(44)보다 수내지 수십미프론이 더 두껍다.
구리와 같은 도전 물질로 만들어진 제1단자(48)는 고정전극(42)과 대향되게 베이스 플레이트(40)의 다른 한면에 고정된다. 제1단자(48)와 고정전극(42)은 모두 중심에 있는 고정전극(42)와 베올스 플레이트(40)와 제1단자(48)를 통과하는 제1드-루호이(52)내에 채워진 도전성 접착제로 만들어진 제1도체(50)를 통하여 전기적으로 상호 연결된다.
제1단자(48)와 같은 도전성 물질로 만들어진 제2단자(54)는 지지링(46)과 대향하는 베이스 플레이트(40)의 타측면에 고정된다. 제2단자(54)와 지지링(46)은 모두 지지링(46)주위 외부에 근접한 위치에 있는 베이스 플레이트(40)와 제2단자(54)를 통과하는 제2드루-호올(58)내에 채워진 제1도체(50)와 같은 도전성 접착제로 만들어진 제2도체(56)를 통하여 상호 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2단자(48,54)는 약 수십∼수백미크론의 동일한 두께를 갖는다.
플래스틱 필름 베이스(60a)와 그 위에 코팅된 금속층(60b)을 갖는 도전 박막(60)은 지지링(46) 위의 상단에 고정된다. 박막(60)은 고정전극(42) 위의 일렉트렛필름(44)과 평행하게 배열되고, 일렉트렛 필름(44)에 대해 수∼수십 미크론의 두께로 공금을 형성한다. 구리나 알루미늄으로 만들어진 실린더형 케이싱(62)은 지지링(46)과 박막(60)을 덮어 싸도록 베이스 플레이트(40)의 일측면위에 장착된다. 케이싱(62)은 2개의 발(64), (64)을 포함하며, 그 각각은 베이스 플레이트(40)를 지나 케이싱(62)의 하단부에서 하향하여 연장되고 베이스 플레이트(40)의 타측면위에 있는 제2단자(54)로 연결된다. 케이싱(62)은 박막(60)에 대향하여 케이싱(62)의 상단부에 열린 창(66)을 구비한다. 케이싱(62)의 원통형 벽(68)은 그 직경이 약 8∼12밀리미터이고, 그 두께는 약 수백미크론에 해당한다.
제5도는 본 발명의 전기 음향 변환기의 또다른 실시예를 도시한다. 제5도에 보인 수정된 실시예는 임피던스 변환소자(70)가 제1도체(50)와 대치되고, 금속판(72)이 베이스 플레이트(40)의 주위를 따라 통과하게 지지링(46)과 제2단자(54)를 연결시키는 제2도체(56)와 대치되고 또 케이싱(62)이 생략된 것을 제외하면 제3도와 제4도에 보인 제1실시예와 동일하다.
제6도는 제3도, 제4도에 보인 전기음향 변환기의 제작 단계를 도시한다. 제6(a)도에 보인것과 같이, 절연베이스 플레이트(40)와 제1및 제2금속 포일로 구성되는 재료(80), 예를들어 구리포일(foil)(82) 및 (84)는 각각 베이스 플레이트(40)의 양면에 가해진다. 베이스 플레이트(40)의 일측면위에 있는 제1금속 포일(82)은 제3도에 지지링(46)과 같은 두께를 가진다. 반면에, 베이스 플레이트(40)의 타측면위에 있는 제2금속 포일(84)은 제3도의 제1 및 제2단자(48), (54)와 동일한 두게를 갖는다.
제1금속 포일(82)은 각각 제3도에 보인 지지링(46)이나 고리부분, 고정전극(42) 또는 원반 부분만을 남겨 두도록 종래의 방법에 따라 제1의 에칭(etching)작업을 거친다. 제2금속포일(84) 역시 각각 제3도에 보인 제1단자(48) 또는 원반부분, 제2단자(54) 도는 고리 부분만을 남겨두도록 제2에칭작업 과정을 거친다.
제1및 제2에칭 작업은 같은 시간으로 또는 각각 다른 사간으로 처리될 수 있다. 상기에서, 고정전극(42), 지지링(46), 제1 및 제2단자(48) 및 (54)와 같은 부분을 제외한 제1 및 제2금속 포일(82), (84)의 범위는 모두 제거된다.
제6도(b)에 보인것 같이, 베이스 플레이트(40)의 일측면 위의 고정전극(42)은 다시 상기 제1과 제2에칭 작업과 같이, 지지링(46)보다 얇게 수-수십 미크론의 지정된 크기로 고정전극(42)의 두께를 줄이는 제3의 에칭작업을 거친다. 상기 지정된 크기는 에칭작업 시간등에 의해 정확하게 조정될 수 있다.
제6(c)도에는, 제3에칭 작업후에 일렉트렛필름(44)이 고정전극(42)위에 가해짐을 볼 수 있다. 일렉트렛필름(44)은 고정전극(42)에 가해지기 전이나 후에 플래스틱 필름위에 안정한 전하를 충전시켜서 제조된다.
플래스틱 필름위에 안정한 전하를 충전시키는 것이 다양한 통상적 방법에 의해 이루어질 수 있다해도, 본 실시예의 일렉크렛필름(44)은 미합중국 특허 제4,356,049호로 발생된 미합중국 특허출원 제242,166호에 기재된 방법에 따라 양호하게 만들어질 수 있다.
제6(d)도에서, 제1도 및 제2도의 드루-호올(52,58)은 베이스 플레이트(40)내에 한정된다. 제1의 드루-호올(52)은 일렉트렛필름(44), 고정전극(42), 베이스 플레이트(40)와 제1단자(48)를 모두 통과한다. 제2의 드루-호올(58)은 지지링(46), 베이스 플레이트(40)과 제2단자(54)를 모두 통한다. 거기서, 제1 및 제2드루-호올(52,58)은 도전성 접착제로 채워진다. 제3도에 보인 도전성 접착제 또는 제1도체(50)는 고정전극(42)을 제1단자(48)로 연결시키고, 제3도에 보인 도전성 접착제 또는 제2도체(56)는 지지링(46)을 제2단자(54)로 연결시킨다.
도전성 접착제가 제1 및 제2드루-호올(52, 58)내에 채워진 후에, 제3도에 보인 도전박막(60)은 박막(60)의 주위가 고정되게 지지링(46)위에 덮어진다. 박막(60)은 일렉트렛 필름(44)과의 설정된 공극을 유지하도록 고정전극(42)위의 일렉트렛 필름(44)과 평행하게 배치된다.
이제 7도 및 제8도를 참조하여, 전기음향 변환기의 대량생산을 위해 제6도에 도시한 방법에서 수정된 방법이 기술된다. 제7도 및 제8도는 본 발명에 따른 전기 음향 변환기의 제작단계중 오직 마지막 단계를 도시하고 있다. 제7도 및 제8도 이전의 단계는 제6도에 도시한 단계와 동일하다. 수정된 방법에 따르면, 다수의 전기음향 변환기(90)는 유리 섬유와 같은 절연물질로 만들어진 단일의 사각 웨이퍼(92)위에 형성된다. 웨이퍼(92)는 제3도에 보인 바와같은 베이스 플레이트(40) 또는 다수의 전기음향 변환기를 지탱하며 각각 서로 일렬로 종횡으로 정렬되어 있다. 각 베이스 플레이트(40), 고정전극(42), 지지링(46), 제1 및 제2단자(48,54)등은 제6(a)도∼제6(c)도의 제가 단계에 따라서 형성된다.
그때에, 플래스틱 필름 베이스(94a)를 갖는 단일 사각형 박막시이트(94)와 플래스틱 필름 베이스(94a) 위에 코팅된 금속총(94b)이 다수의 전기음향 변환기(90) 전체에 통털어 가해지며, 각 해당하는 지지링(46)의 환상 단부에 고정된다. 기기서 시이트(94)는 지지링(46)과 고정전극(42) 또는 해당박막(60)에 대향하는 부분을 남기도록 잘려나간다. 각 전기은향 변환기(90)는 사각 웨이퍼(92)의 부위(96)의 연결로써 서로 결박된다. 연결부위(96)는 구멍(98)이나 V자형 그루오브(100)가 형성되어 용이하게 잘려질 수 있다. 구멍(98) 또는 V자형 그 루우브(100)는 박막 시이트(94)의 인가 전후의 어느때라고 형성될 수 있다. 각 전기음향 변환기(90)는 연결부위(960를 자름으로써 서로 분리되어진다.

Claims (16)

  1. 전기음향 변환기에 있어서, 절연 물질로 만들어진 베이스 플레이트(40)와 : 상기 베이스 플레이트의 일측면에 형성되고 도전체로 만들어진 고정전극(42) : 과 상기 베이스 플레이트의 같은 면에 형성되어 상기 고정전극을 에워싸고, 상기 고정전극과 동일한 도전체로 만들어지며 상기 베이스 플레이트로부터 상기 고정 전극보다 높게 연장되는 지지링(46)과 : 상기 지지링위에 고정되어 상기 고정 전극과 대향하는 도전 박막(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정전극과 지지링은 상기 베이스 플레이트 구역내에서 베이스 플레이트(40), (80)의 일측면에 가해진 금속 포일(82)을 제거하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
  3. 제2항에 있어서, 전기 음향 변환기는 상기 베이스 플레이트의 타측면위에 형성되고 도전체로 만들어진 제1단자(48)와 : 상기 고정 전극을 제1단자에 전기적으로 연결시키고 상기 절연베이스 플레이트를 관통하는 제1연결수단(50)과 : 상기 베이스 플레이트의 타측면위에 형성되고 상기 제1단자와 같은 도전체로 만들어진 제2단자(54)와 : 상기 지지링을 상기 제2단자로 전기적으로 연결시키는 제2 연결수단(56)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2단자는 상기 절연베이스 플레이트 구역내에서 베이스플레이트의 타측면에 가해진 금속 포일(84)을 제거하여 형성된 것을 특징으로 하는전기 음향 변환기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2단자(48,54)는 각각 상기 고정전극(42) 및 상기 지지링(46)에 대향하는 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2단자(54)는 상기 제1단자(48)를 포위하는 환상형 소자인것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2단자(48,54)는 상기 고정전극(42)과 지지링(46)과 동일한 도전물질로 만들어진 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  8. 제7항에 있어서, 전기음향 변환기는 상기 절연 베이스 플레이트 위에 장착되어 상기 고정전극, 상기 지지링과 상기 도전 박막 모두를 덮어 씌우는 도전성 케이싱(62)을 추가로 포함하며, 상기 케이싱은 상기 제2단자로 전기적으로 연결되어 상기 도전박막에 대향하는 열린 창(66)을 한정하는 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  9. 재8항에 있어서, 상기 제1 및 제2연결수단(50,56)은 각각 도체인 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  10. 제8항에 있어서, 전기음향 변환기는 상기 도전 박막으로부터 이격되게 상기 고정전극 위에 가해진 일렉트렛(44)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1연결수단(50)은 임피던스 변환소자(70)이며, 상기 제2연결 수단은 도체인 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  12. 전기음향 변환기를 제작하기 위한 방법에 있어서, 적어도 상기 절연 베이스 플레이트(40)(80)의 일측면에 가해진 도전성 물질로 된 하나의 포일(82)과 함께 절연물질로 만들어진 베이스 플레이트를 설치하고, 상기 절연 베이스 플레이트의 일측면 위에서 상기 고정전극을 포위하는 고정전극과 지지링을 형성하며, 이 단계에서 상기 절연 베이스 플레이트 구역내에서 상기 도전성 포일(82)을 선별적으로 제거하여 상기 고정전극(42)과 지지링(46)을 남겨두고, 상기 절연 베이스 플레이트에서 상기 지지 링보다 얇게 상기 고정전극판의 두께를 저하시키고, 그후, 도전성 박막(60)을 상기 지지링위에 가해 상기 고정전극극에 대향하게 하는 제작단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기.
  13. 제12항에 있어서, 전기음향 변환기 제작방법은 상기 저연 베이스 플레이트의 단일 웨이퍼위(92)에 다수의 전기 음향 변환기 부위를 형성하고, 상기 부위는 쉽게 잘려나가게 만든 연결부위(96)(94)에 의해 서로 결박되며, 상기 다수의 전기음향 변환기 부위는 상기 연결부위를 자름으로써 서로 분리되는 것을 추가로 포함하고, 상기 형성단계는 다수의 전기음향 변환기와 지지링을 각 대응하는 상기 전기음향 변환기 부위위에 형성하는 단계를 포함하고, 상기 인가단계는 분리단계 이전에 상기 도전 박막의 단일 시이트(90)를 다수의 상기 지지링위에 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기(90) 제작방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 웨이퍼(92)는 그 웨이퍼의 타측면에 가해진 도전성 물질로 된 또다른 포일을 포함하고, 상기 도전 박막의 단일 시이트(94)의 인가 이전에 추가된 제작방법은, 상기 각 전기음향 변환기 부위내에서 다수의 제1 및 제2단자(48,54)를 상기 절연 베이스 플레이트(92)(40)의 타측면에 형성하고, 제2의 형성단계는 상기 제1 및 제2단자를 남기도록 상기 웨이퍼의 타측면위의 지역내에서 절연 베이스 플레이트의 상기 웨이퍼의 타측면위에서 상기 도전성 포일을 선별적으로 제거하는 것을 포함하며상기 각 전기음향 변환기 부위내에서 제1 및 제2드루-호올(52,58)을 한정하며, 상기 제1드루-호올은 그 2개의 단부가 상기 각 전기음향 변환기 부위내에서 상기 고정 전극판(42)과 상기 제1단자(48)로 연장되고, 상기 제2드루-호올은 그 2개의 단부가 상기 각 전기음향 변환기 부위내에서 상기 지지링(46)과 상기 제2단자(54)로 연장되고 : 상기 고정전극과 지지링이 상기 각 전기음향 변환기 부위에서 각각 상기 제1 및 제2드루-호올을 통과하는 제1 및 제2연결수단(50,56)을 통하여 제1 및 제2단자(48,54)로 전기적으로 연결되게 하는 제작단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기의 제작방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 연결부위는 구멍(98)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기의 제작방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 연결 부위는 V자형 그루우브(100)로 한정된 것을 특징으로 하는 전기음향 변환기의 제작방법.
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