KR100411619B1 - structure and manufacturing methode of condenser microphone - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로서 특히, 구조를 단순화함으로서 제품의 크기를 초소형화할 수 있고 제조원가를 절감할 수 있으며, 제품의 특성 및 신뢰성의 향상과 제품간의 특성을 균일화할 수 있는 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a condenser microphone, and more particularly, to a condenser microphone capable of miniaturizing the size of a product by reducing the structure and reducing manufacturing costs, improving the characteristics and reliability of the product, and making the characteristics between the products uniform. .
이러한 본 발명의 콘덴서 마이크로폰은 통체 형상의 케이스와; 상기 케이스의 내부에 설치되는 전도성 재질의 배극판 링과; 상기 배극판 링의 일측에 그 가장자리가 면접된 상태로 설치되어 상기 음파 유입구로 유입되는 음파에 의해 진동하는 진동판과 ; 절연 물질로 구성된 스페이서와; 상기 스페이서에 의해 진동판과 소정 거리로 이격 설치된 배극판과; 베어-칩으로서 반도체 웨이퍼 상태에서 범프 본더를 이용하여 일면에 소스전극과 드레인전극을 형성하고, 상기 각 전극들과 대향되는 면이 게이트 전극부로 된 웨이퍼를 소우 머신으로 소우잉하여 자른후 각 전극을 상기 인쇄회로기판에 직접 플립-칩 본딩하고, 상기 게이트 전극부를 도전성 접착제로 상기 배극판의 일부에 접속한 FET 및; 상기 FET의 소스 전극과 드레인 전극에 각각 접속되는 소스 단자와 드레인 단자가 형성된 인쇄회로기판으로 구성된다.The condenser microphone of the present invention includes a cylindrical case; A bipolar plate ring of a conductive material installed inside the case; A vibration plate installed at one side of the bipolar plate ring in a state where its edges are interviewed and vibrated by sound waves flowing into the sound wave inlet; A spacer made of an insulating material; A bipolar plate spaced apart from the diaphragm at a predetermined distance by the spacer; As a bare-chip, a bump bonder is used to form a source electrode and a drain electrode on one surface of the semiconductor wafer, and a sawing machine is formed by sawing and cutting a wafer whose surface opposite to the electrodes is a gate electrode portion. A FET which directly flip-chip bonds the printed circuit board and connects the gate electrode part to a part of the bipolar plate with a conductive adhesive; And a printed circuit board having a source terminal and a drain terminal respectively connected to the source electrode and the drain electrode of the FET.
Description
본 발명은 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베어-칩 상태의 FET 웨이버에 소스 전극과 드레인 전극를 범프 본딩하고 이 범프 본딩된 베어칩을 절단하여 인쇄회로기판상에 플립 칩 본딩(flip-chip bonding)방식으로 직접 직접 접착하여 전기적인 접속을 이루게 하며, 소스 전극과 드레인 전극의 반대면의 게이트 전극부를 배극판에 직접 접착하여 전기적으로 접속이 이루게 함으로서 기존의 커넥선 링과 전극 결선용 와이어 등을 사용치 않아 구조가 단순하여 제품의 크기를 초 소형화할 수 있고 제조 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 단순화된 구조에 의해 와이어의 단선 등에 의한 불량을 방지할 수 있어 제품의 특성 및 신뢰성의 향상은 물론 제품간의 특성을 균일화할 수 있는 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.The present invention relates to a condenser microphone, and more particularly, bump-bonding a source electrode and a drain electrode to a FET waver in a bare-chip state, cutting the bump-bonded bare chip, and flip-chip bonding on a printed circuit board. Direct bonding is used to make an electrical connection, and the gate electrode part on the opposite side of the source electrode and the drain electrode is directly bonded to the bipolar plate to make the electrical connection, thereby making the existing connection ring and the electrode wiring wire, etc. Since the structure is simple because it is not used, the size of the product can be miniaturized and manufacturing cost can be reduced, and the simplified structure can prevent defects caused by disconnection of wires, thereby improving product characteristics and reliability. Of course, the present invention relates to a condenser microphone capable of uniformizing characteristics between products.
일반적으로 음성을 전기적인 신호로 변환하는 장치로서 마이크로폰(일명 마이크)이 사용되고 있다. 이러한 마이크로폰의 종류에는 다이나믹형, 콘덴서형, 리본형, 세라믹형 등이 있으며, 전기 통신의 급속한 발전과 더불어 그 기술이 크게 향상되고 있으며, 특히, 소형 유무선 장비들의 개발에 따라 초 소형화되어 가고 있는 추세이다.In general, a microphone (aka microphone) is used as a device for converting voice into an electrical signal. These microphones are dynamic, condenser, ribbon, ceramic, etc., with the rapid development of telecommunications, the technology is greatly improved, in particular, the trend of ultra-miniaturization with the development of small wired and wireless equipment. to be.
이러한 소형 마이크로폰 중 콘덴서 마이크로폰은 진동판과 고정 전극간에 놓인 전하의 변화 즉, 정전용량의 변화로 진동판에 전달되는 음압을 전기적 신호로 변환시키는 원리를 이용한 마이크로폰으로 도 1 및 도 2에 종래의 콘덴서 마이크로폰의 일예를 도시하였다.Among the small microphones, the condenser microphone is a microphone using the principle of converting sound pressure transmitted to the diaphragm into an electrical signal due to a change in electric charge placed between the diaphragm and the fixed electrode, that is, a change in capacitance. An example is shown.
도시한 바와 같이 종래의 콘덴서 마이크로폰은 인쇄회로기판(9)과, 정전용량의 변화에 따른 전위 변화를 전기적 신호로 변화하는 FET(전계효과트랜지스터 : field effect transister, 이하 "FET"라 칭함.)(11)와, 베이스의 지지물인 사출물(7), 다수개의 관통공이 형성된 배극판(6), 진공의 크기를 결정하는 스페이서(5), 배극판 링(3), 유입되는 음파에 의해 진동하는 진동판(4), FET(11)의 게이트(11c)와 배극판(6)을 연결하는 커넥션 링(8), 음파 유입구가 천공된 케이스(2)로 구성되며, 케이스내에 먼지, 수분 등의 이물질이 내부로 침투하는 것을 방지하기 위한 필터(1)가 더 설치되어 있다.As shown in the drawing, a conventional condenser microphone is a printed circuit board (9) and an FET which changes an electric potential change according to a change in capacitance into an electric signal (a field effect transistor (hereinafter referred to as a "FET").) 11), the injection molding (7) which is the support of the base, the bipolar plate (6) having a plurality of through holes, the spacer (5) for determining the size of the vacuum, the bipolar plate ring (3), the vibration plate vibrated by the incoming sound waves (4), a connection ring 8 connecting the gate 11c of the FET 11 and the bipolar plate 6, and a case 2 in which a sound wave inlet is perforated. A filter 1 is further provided to prevent penetration into the interior.
이와 같이 구성된 콘덴서 마이크로폰은 케이스(2)내에 배극판 링(3), 진동판(4), 스페이서(5), 배극판(6)을 순차적으로 설치한 후 FET(11)가 설치된 인쇄회로기판(9)을 결합하고 케이스(2)의 개방 단부를 내측으로 절곡하여 제조된다.The condenser microphone configured as described above is a printed circuit board 9 having the FET 11 installed therein after sequentially installing the bipolar plate ring 3, the diaphragm 4, the spacer 5, and the bipolar plate 6 in the case 2. ), And the open end of the case 2 is bent inward.
이와 같이 구성된 콘덴서 마이크로폰은 도 1에 도시한 바와 같이, FET(11)소자 및 FET(11)와 인쇄회로기판(9)사이에 접속된 와이어를 보호하기 위한 에폭시 레진(Epoxy resin)(12)을 코팅(coating)하고 있다.As shown in FIG. 1, the condenser microphone configured as described above includes an FET 11 element and an epoxy resin 12 for protecting wires connected between the FET 11 and the printed circuit board 9. Coating.
그러나 이 에폭시 레진(12)은 그 물성(物性)이 FET(11), 와이어 및 인쇄회로기판(9)과 다르므로 온도 변화에 따라 각각 달리 신축되어 FET(11) 소자가 스트레스(stress)를 받아 그 특성이 변형됨은 물론, 와이어가 단선되는 문제가 있었다.However, since the physical properties of the epoxy resin 12 are different from those of the FET 11, the wires, and the printed circuit board 9, the epoxy resin 12 is expanded and contracted differently according to temperature changes, and the FET 11 element is subjected to stress. Not only that property is deformed, there is a problem that the wire is disconnected.
또한 이와 같이 구성된 콘덴서 마이크로폰은 배극판(6)과 인쇄회로기판(9) 사이에 FET(11)가 설치될 수 있는 공간을 유지하기 위한 수단으로 사출물(7)을 설치하고, 배극판(6)과 인쇄회로기판(9)의 게이트 단자를 연결시키기 위한 커넥션 링(8)을 설치해야함으로 전체적인 크기가 커 질뿐만 아니라 그 구조가 복잡하여 제조시 불필요한 비용이 소요되는 문제가 있었다.In addition, the condenser microphone configured as described above is provided with an injection product 7 as a means for maintaining a space where the FET 11 can be installed between the bipolar plate 6 and the printed circuit board 9, and the bipolar plate 6 Since the connection ring 8 for connecting the gate terminal of the printed circuit board and 9 must be installed, the overall size is not only large, but the structure thereof is complicated, which causes unnecessary cost in manufacturing.
더욱이 종래의 콘덴서 마이크로폰의 제조 과정에서 배극판(6)과 FET의 게이트 전극 및 인쇄회로기판상의 게이트 단자를 접속하는 커낵션 링(8)을 설치하는 방법은 배극판(6)과 인쇄회로기판의 게이트 단자 사이에 커넥션 링(8)이 위치되게 인쇄회로기판(9)을 케이스(2)의 개방 단부에 설치하고 케이스(2)의 단부를 내측으로 절곡시켜 커넥션 링(8)이 단순하게 배극판(6)과 게이트 단자 사이에 끼인 상태가 되게 하여 접속을 이루게 하고 있으나, 이러한 방법에 의한 게이트 단자와 배극판의 접속은 케이스(2)를 절곡하는 절곡 압력에 따라 접속 불량이 발생될 수 있으며, 그 내부가 완전하게 밀폐되지 않은 케이스(2)내에 수분 등의 이물질이 침투하였을 경우 게이트 단자와 배극판, 그리고 인쇄회로기판의 게이트 연결 회로 사이의 접촉부가 산화되어 마이크로폰의 성능을 저하하는 문제가 있다. 또한, 케이스(2)의 조립시 과다한 절곡 압력은 소스단자와 드레인 단자에 연결된 와이어를 단선시키는 문제가 있었다.Furthermore, in the manufacturing process of the conventional condenser microphone, the method of installing the connection ring 8 for connecting the bipolar plate 6 and the gate electrode of the FET and the gate terminal on the printed circuit board is performed by the bipolar plate 6 and the printed circuit board. The printed circuit board 9 is installed at the open end of the case 2 so that the connection ring 8 is positioned between the gate terminals, and the end of the case 2 is bent inward so that the connection ring 8 is simply a bipolar plate. The connection between the gate terminal and the bipolar plate by such a method may be caused by a state of being pinched between the gate terminal and the gate terminal, but a connection failure may occur depending on the bending pressure for bending the case 2. If foreign matter such as moisture penetrates into the case 2 which is not completely sealed inside, the contact portion between the gate terminal, the bipolar plate and the gate connection circuit of the printed circuit board is oxidized to There are problems that degrade performance. In addition, the excessive bending pressure when assembling the case 2 has a problem of disconnecting the wire connected to the source terminal and the drain terminal.
따라서 본 발명의 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로 플립-칩 본딩에 의하여 각 구성 소자 사이의 접속을 이루게 함으로서 불필요한 와이어나 에폭시 레진을 사용하지 않아 제조 공정 및 그 구조가 단순하여 제조가 용이하고 저렴한 비용으로 제조할 수 있을 뿐만 아니라 각 구성품 간의 긴밀한 접속에 의해 전기적인 특성이 변하지 않으며, 그 크기를 보다 소형화한 콘덴서 마이크로폰을 제공하는데 목적이 있다.Therefore, to solve the conventional problems as described above of the present invention by making the connection between each component by flip-chip bonding to avoid the use of unnecessary wire or epoxy resin manufacturing process and its structure is simple It is an object of the present invention to provide a condenser microphone which is easy to manufacture and can be manufactured at low cost, and whose electrical characteristics are not changed by the intimate connection between the components, and whose size is smaller.
도 1은 종래의 콘덴서 마이크로폰의 단면도,1 is a cross-sectional view of a conventional condenser microphone,
도 2는 종래의 콘덴서 마이크로폰의 조립사시도이고,2 is an assembled perspective view of a conventional condenser microphone,
도 3은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 단면도이고,3 is a cross-sectional view of a condenser microphone according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 조립사시도이고,4 is an assembled perspective view of a condenser microphone according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 조립단면도이고,5 is an assembled sectional view of a condenser microphone according to the present invention;
도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰에 사용되는 FET에 접속 단자를 형성하기 전,후를 도시한 저면도이고,6A and 6B are bottom views showing before and after forming a connection terminal in a FET used in a condenser microphone according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰에 사용되는 인쇄회로기판의 평면도이고,7 is a plan view of a printed circuit board used in a condenser microphone according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 FET가 설치된 인쇄회로기판을 저면에서 도시한 것이다.8 is a bottom view of a printed circuit board on which a FET of a condenser microphone according to the present invention is installed.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
110 : 필터 120 : 케이스110: filter 120: case
130 : 배극판 링 140 : 진동판130: bipolar plate ring 140: diaphragm
150 : 스페이서 160 : 배극판150: spacer 160: bipolar plate
170 : 절연성 사출물 180 : 인쇄회로기판170: insulating injection molding 180: printed circuit board
200 : FET(전계효과트랜지스터) 300 : 칩콘덴서200: FET (Field Effect Transistor) 300: Chip Capacitor
이러한 본 발명의 목적은 일측 단부는 그 중앙에 음파 유입구가 형성된 판체로 막혀있고 타측은 완전히 개구된 통체 형상의 케이스와 ; 상기 케이스의 음파 유입구가 형성된 단부측 내부에 설치되며, 전도성 재질로 구성된 배극판 링과 ; 상기 배극판 링의 일측에 그 가장자리가 면접된 상태로 설치되어 상기 음파 유입구로 유입되는 음파에 의해 진동하는 진동판과 ; 절연 물질로 구성된 스페이서와 ; 상기 스페이서에 의해 진동판과 소정 거리로 이격 설치된 배극판과 ; 베어-칩으로서 반도체 웨이퍼 상태에서 범프 본더를 이용하여 일면에 소스 전극과 드레인 전극을 형성하고, 상기 각 전극들과 대향되는 면은 베어-칩 상태의 칩 표면 자체로서 게이트 전극을 이루게 하한 이 웨이퍼를 다이싱 소우 머신으로 소우잉하여 만들어지며, 상기 게이트 전극을 배극판에 도전성 접착제로 접착시킨 FET와 ; 상기 FET의 소스 전극과 드레인 전극에 각각 접속되는 소스 단자와 드레인 단자 회로가 패턴으로 형성된 인쇄회로기판 및 : 상기 배극판과 인쇄회로기판 사이에는 케이스 단부의 절곡시 인쇄회로기판의 변형을 방지하기 위한 지지 수단으로 절연체로 구성된 절연성 사출물을 포함함을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰에 의해 이루어진다.The object of the present invention is that one end is blocked by a plate body formed with a sound wave inlet in the center and the other side is a cylindrical-shaped case completely open; A bipolar plate ring installed inside the end side in which the sound wave inlets of the case are formed and made of a conductive material; A vibration plate installed at one side of the bipolar plate ring in a state where its edges are interviewed and vibrated by sound waves flowing into the sound wave inlet; A spacer composed of an insulating material; A bipolar plate spaced apart from the diaphragm by a predetermined distance by the spacer; In the semiconductor wafer state as a bare chip, a bump bonder is used to form a source electrode and a drain electrode on one surface, and the surface facing each electrode forms a gate electrode as the chip surface itself in the bare chip state. A FET made by sawing with a dicing saw machine, wherein the gate electrode is adhered to the bipolar plate with a conductive adhesive; A printed circuit board having a source terminal and a drain terminal circuit connected to a source electrode and a drain electrode of the FET, respectively, in a pattern; and between the bipolar plate and the printed circuit board to prevent deformation of the printed circuit board when the end of the case is bent. By means of a condenser microphone, characterized in that it comprises an insulating insulator made of an insulator as support means.
또한 본 발명의 목적은 상기 FET의 게이트 전극을 배극판에 접착하는 도전성접착제로 도전성이 우수한 은-페이스트(Ag-paste)를 사용하고, 상기 배극판과 인쇄회로기판 사이에는 케이스 단부의 절곡시 인쇄회로기판의 변형을 방지하기 위한 지지 수단으로 절연체로 구성된 절연성 사출물을 더 설치하며, 상기 FET의 소스 전극과 드레인 전극 각각을 인쇄회로기판의 소스 단자와 드레인 단자에 결합시키는 수단으로 플립 칩 본딩을 사용함에 의해 그 효과를 상승시킬 수 있다.In addition, an object of the present invention is to use a silver paste (Ag-paste) excellent in conductivity as a conductive adhesive for bonding the gate electrode of the FET to the bipolar plate, the printing when bending the end of the case between the bipolar plate and the printed circuit board In order to prevent deformation of the circuit board, an insulating injector made of an insulator is further installed, and flip chip bonding is used as a means of coupling each of the source and drain electrodes of the FET to the source and drain terminals of the printed circuit board. The effect can be enhanced by.
이와 같은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 일예를 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다.One example of such a condenser microphone according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 조립사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 조립단면도이고, 도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰에 사용되는 FET에 접속 단자를 형성하기 전,후를 도시한 저면도이고, 도 7는 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰에 사용되는 인쇄회로기판의 평면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰의 FET가 설치된 인쇄회로기판을 저면에서 도시한 것이다.3 is a cross-sectional view of the condenser microphone according to the present invention, FIG. 4 is an assembled perspective view of the condenser microphone according to the present invention, FIG. 5 is an assembled cross-sectional view of the condenser microphone according to the present invention, and FIGS. 6A and 6B are according to the present invention. Before and after forming the connection terminal in the FET used for the condenser microphone, a bottom view showing, Figure 7 is a plan view of a printed circuit board used in the condenser microphone according to the present invention, Figure 8 is a condenser microphone according to the present invention The printed circuit board on which the FET is installed is shown from the bottom.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰은 필터(110), 케이스(120), 배극판 링(130), 진동판(140), 스페이서(150), 배극판(160), 절연성 사출물(170), 인쇄회로기판(180) 및 FET(200)로 구성된다.As shown, the condenser microphone according to the present invention includes a filter 110, a case 120, a bipolar plate ring 130, a diaphragm 140, a spacer 150, a bipolar plate 160, an insulating injection molding 170, It consists of a printed circuit board 180 and a FET 200.
상기에서 필터(110), 케이스(120), 배극판 링(130), 진동판(140), 스페이서(150), 배극판(160) 및 절연성 사출물(170)들은 그 형상이나 구조는 종래와 동일 유사하고 단지 본 발명만의 특징에 의해 그 크기가 축소된 것들로서 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The filter 110, the case 120, the bipolar plate ring 130, the diaphragm 140, the spacer 150, the bipolar plate 160, and the insulating injection molding 170 are similar in shape or structure to the conventional one. And the size is reduced only by the features of the present invention as a detailed description thereof will be omitted.
상기 FET(200)는 전계효과트랜지스터로서 진동판에 의해 진동에 의해 변화하는 전위차를 증폭하여 전달하는 소자로서 도 3내지 도8에 도시한 바와 같이 그 저면에 소스 전극(201)과 드레인 전극(202)이 각각 형성되고, 상단면은 면 자체가 하나의 게이트 전극(203) 역할을 하게 된다.The FET 200 is a field effect transistor that amplifies and transfers a potential difference that is changed by vibration by a diaphragm. As shown in FIGS. 3 to 8, the source electrode 201 and the drain electrode 202 are disposed on the bottom of the FET 200. These are formed, respectively, and the top surface itself serves as one gate electrode 203.
상기 FET(200)는 반도체 웨이퍼 상태에서 범프 본더(bump bonder)를 이용해 각각의 전극을 형성하고 전극이 형성된 웨이퍼를 소우잉 머신으로 소우잉하여 소정의 크기로 만들어진 것으로 그 외면에 피복을 하지 않은 베어-칩(bare-chip)이다.The FET 200 is formed in a predetermined size by forming each electrode using a bump bonder in a semiconductor wafer state and sawing the wafer on which the electrode is formed with a sawing machine, and having no coating on the outer surface thereof. It is a bare-chip.
상기 FET(200)의 전술한 게이트 전극(203)은 커넥션 링 등을 경유하지 않고 직접 배극판(160)과 전기적으로 접촉되며, 이렇게 배극판(160)과 게이트 전극(203)을 직접 접속하기 위한 수단으로는 은 페이스트(Ag paste)가 사용된다.The above-described gate electrode 203 of the FET 200 is directly in electrical contact with the bipolar plate 160 without a connection ring or the like, and thus for directly connecting the bipolar plate 160 and the gate electrode 203. As a means, silver paste (Ag paste) is used.
이렇게 게이트 전극(203)과 배극판(160)을 직접 접속시킴으로서 전술한 바와 같은 커넥션 링이 불필요하며, 소스 전극(201)과 드레인 전극(202)을 인쇄회로기판(180)의 도전성 패턴에 직접 접속시킴으로서 이들의 접속을 위한 와이어(wire)가 불필요하게 된다.By directly connecting the gate electrode 203 and the bipolar plate 160, the connection ring as described above is unnecessary, and the source electrode 201 and the drain electrode 202 are directly connected to the conductive pattern of the printed circuit board 180. This eliminates the need for wires for their connection.
이러한 커넥션 링과 와이어들을 사용하지 않음으로서 와이어의 보호를 위한 에폭시 레진이 불필요하고 이에 따라 FET(200)이 설치되는 공간이 협소하여도 그 구성이 가능해지며 이에 따라 전체적인 콘덴서 마이크로폰의 크기는 기존의 콘덴서 마이크로폰의 80%이하로 축소될 수 있다.By not using these connection rings and wires, epoxy resin for wire protection is unnecessary, and thus the configuration is possible even if the space where the FET 200 is installed is small. It can be reduced to less than 80% of microphones.
상기 인쇄회로기판(180)은 그 상부면에 FET(200)의 소스 전극(201)과 드레인 전극(202)이 플립-칩 본딩되는 회로 패턴들이(181, 182)이 형성되어 있다. 물론 그저면에는 그라운드를 접속하기 위한 패턴이 케이스(120)의 하단이 접촉되는 부분에 형성되어 있다. 이러한 인쇄회로기판의 구조는 기존의 인쇄회로기판과 동일 유사하나 기존의 인쇄회로기판상 구성된 커넥션링이 접속되는 패턴이 삭제된 형상을 갖는다.The printed circuit board 180 has circuit patterns 181 and 182 on which the source electrode 201 and the drain electrode 202 of the FET 200 are flip-chip bonded. Of course, a pattern for connecting the ground is formed at the bottom surface of the case 120 in contact with the bottom of the case 120. The structure of the printed circuit board is similar to that of a conventional printed circuit board, but has a shape in which a pattern to which a connection ring formed on a conventional printed circuit board is connected is deleted.
또한 이 인쇄회로기판(180)에는 칩 콘덴서(chip-capacitor)가 설치될 수 있으며, 이 칩 콘덴서는 그 높이가 FET(200)보다 높음으로 인쇄회로기판(180) 상부면의 일부를 파고 단부를 묻어 설치할 수도 있다.In addition, a chip capacitor may be installed in the printed circuit board 180, and the chip capacitor has a height higher than that of the FET 200 so that a portion of the upper surface of the printed circuit board 180 may be dug and the end may be formed. You can also bury it.
상기 인쇄회로기판(180)의 상부면 가장자리와 배극판(160) 사이에는 절연성 사출물(170)을 더 설치할 수 있다. 이렇게 절연성 사출물(170)을 설치함으로서 케이스(120)의 절곡시 가해지는 압력이 과도할 경우 인쇄회로기판(180)의 가장자리가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 상기와 같이 배극판(160)과 게이트 전극(203)을 직접 접촉시키되 도전성 접착제로 접착시킴으로서 케이스(120)는 그 내장품을 보호하는 역할만을 하고 이렇게 구성할 경우에는 게이스(120)의 하단을 절곡시키되 배극판(160)과 게이트 전극(203)이 접촉을 위한 압력이 가해지지 않아도 됨으로 절연성 사출물(170)을 설치하지 않아도 된다.An insulating injection molded product 170 may be further installed between the upper surface edge of the printed circuit board 180 and the bipolar plate 160. By installing the insulating injection molding 170, the edge of the printed circuit board 180 may be prevented from being deformed when the pressure applied when the case 120 is bent is excessive. However, by directly contacting the bipolar plate 160 and the gate electrode 203 as described above, by adhering with a conductive adhesive, the case 120 serves only to protect the internal parts thereof, and in this case, the bottom of the case 120 is bent. However, since the pressure for contact between the bipolar plate 160 and the gate electrode 203 does not need to be applied, the insulating injection molding 170 does not need to be installed.
이하 상기와 같이 구성된 콘덴서 마이크로폰의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a manufacturing process of the condenser microphone configured as described above will be described.
① 먼저, 각 구성품을 준비한다. 이 단계에서는 FET(200)와 인쇄회로기판(180) 등을 비롯한 각 구성품을 준비한다.① First, prepare each component. In this step, each component including the FET 200 and the printed circuit board 180 is prepared.
이러한 준비 과정에서 준비되는 각 부분 중 종래의 콘덴서 마이크로폰을 구성하는 것과 유사한 부품 즉, 필터(110), 케이스(120), 배극판 링(130), 진동판(140), 스페이서(150), 배극판(160), 절연성 사출물(170)은 그 크기가 종래의 것보다 소형화된 점을 제외하고는 동일 유사함으로 이에 대한 준비 과정은 그 설명을 생략한다.Components similar to those of the conventional condenser microphone among the parts prepared in this preparation process, that is, filter 110, case 120, bipolar plate ring 130, diaphragm 140, spacer 150, bipolar plate 160, the insulating injection molding 170 is the same except that the size is smaller than the conventional one, so the preparation thereof will be omitted.
㉠ 본 발명에 따른 마이크로폰을 구성하는 FET(200)는 베어-칩(bare-chip)으로서 반도체 웨이퍼상의 인쇄회로기판(180)과 대향되는 면에 소스 전극(201)과 드레인 전극(202)을 형성하되 범프 본더(bump bonder)를 이용하여 웨이퍼(wafer)상으로부터 약간 돌출된 형상으로 전극이 형성되고, 상기 각 전극들(201, 202)과 대향되는 면에는 게이트 전극(203)이 형성되나 이 게이트 전극(203)은 별도의 전극 형성 과정이 없이 베어-칩 상태에서 칩 표면 자체가 전극을 이룬다. 이 웨이퍼를 다이싱 소우 머신(dicing saw machine)으로 소우잉(sawing)하여 자른다.The FET 200 constituting the microphone according to the present invention is a bare-chip, forming a source electrode 201 and a drain electrode 202 on a surface opposite to the printed circuit board 180 on the semiconductor wafer. However, electrodes are formed in a shape that slightly protrudes from the wafer by using a bump bonder, and gate electrodes 203 are formed on surfaces facing the electrodes 201 and 202, but the gate is formed. In the electrode 203, the chip surface itself forms an electrode in a bare chip state without a separate electrode forming process. This wafer is sawed and cut by a dicing saw machine.
㉡ 상기 인쇄회로기판(180)은 통상의 콘덴서 마이크로폰용 인쇄회로기판과 동일 유사한 구조 및 패턴을 갖는 기판으로 종래의 인쇄회로기판에 구성된 커넥션링의 접속을 위한 고리 형상의 회로는 제거되고, 종래의 방법으로 FET 소자를 조립하기 위하여 안쇄회로기판상에 면적을 크게 하여 회로를 만들었던 것을 축소하여 형성하였다. 또한 상기 인쇄회로기판(180)에는 칩-콘덴서(chip-capacitor)(300)를 더 설치하되 그 일부를 인쇄회로기판(180)에 묻히도록 설치함으로서 높이가 FET(200)보다 높지 않게 할 수 있다. 그러나 이렇게 인쇄회로기판의 일부에 칩-콘덴서가 묻히게 구성하기 위해서는 인쇄회로기판의 두께가 두꺼워야하고 인쇄회로기판에 홀을 형성하여야함에 따라 번거로움이 있으므로 칩의 두께를 두껍게 하는 방법을 사용하는 방법도 바람직하다.인쇄 The printed circuit board 180 is a substrate having a structure and a pattern similar to that of a conventional condenser microphone printed circuit board, and the annular circuit for connection of the connection ring formed on the conventional printed circuit board is removed, and the conventional printed circuit board 180 is removed. In order to assemble the FET device by the method, a large area on the printed circuit board was formed by reducing the circuit. The printed circuit board 180 may further include a chip-capacitor 300, but a part of the chip-capacitor 300 may be buried in the printed circuit board 180 so that the height thereof is not higher than that of the FET 200. . However, in order for the chip-capacitor to be buried in a part of the printed circuit board, the thickness of the printed circuit board has to be thick and the hole is formed in the printed circuit board. Also preferred.
② 준비된 FET(200)를 인쇄회로기판(180)에 설치하여 전기적으로 접속을 이루게 하되, FET(200)의 소스 전극(201)과 드레인 전극(202)이 인쇄회로기판(180)상의 소스 단자(181)와 드레인 단자(182)에 각각 접속되게 하며, 이때 FET(200)의 소스 전극(201)과 드레인 전극(202)을 소스 단자(181)와 드레인 단자(182)에 접합시키는 방법은 플립-칩 본딩 방법을 이용하며 이때의 조건은 온도 150℃상에서 1에서 2초로 한다.② The prepared FET 200 is installed on the printed circuit board 180 to be electrically connected, and the source electrode 201 and the drain electrode 202 of the FET 200 are connected to the source terminal on the printed circuit board 180 ( And a source electrode 201 and a drain electrode 202 of the FET 200 to the source terminal 181 and the drain terminal 182, respectively. The chip bonding method is used, and the conditions at this time are 1 to 2 seconds on a temperature of 150 ° C.
③ 상기와 같이 FET(200)가 설치된 인쇄회로기판(180)을 테스트하여 정상적으로 동작하는 것만을 선별한다.③ As described above, the printed circuit board 180 in which the FET 200 is installed is tested to select only those that normally operate.
④ 상기 단계에서 선별된 FET(200)의 상부면 즉, 게이트 전극(203)부에 도전성 접착제(Ag paste)를 도포하고 배극판(160)을 부착한다.④ A conductive paste (Ag paste) is applied to the upper surface of the FET 200 selected in the above step, that is, the gate electrode 203, and the bipolar plate 160 is attached.
⑤ 상기와 같이 준비된 각 구성품을 케이스(120)내에 순차적으로 설치한다.⑤ The components prepared as described above are sequentially installed in the case 120.
먼저 케이스(120)내에 배극판 링(130)-진동판(140)-스페이서(150)-절연성 사출물(170)- FET(200)와 인쇄회로기판(180)이 일체화된 배극판(160) 순으로 내설한 후, 케이스(120)의 단부에 압력을 가하여 내측으로 절곡시킨다.First, in the case 120, the bipolar plate ring 130, the vibration plate 140, the spacer 150, the insulating injection molding 170, the FET 200 and the printed circuit board 180 are integrated in the order of the bipolar plate 160. After the internal snow, the end of the case 120 is pressed to bend inwardly.
상기의 과정에서 인쇄회로기판(180)을 준비하는 과정에서는 인쇄회로기판(180)의 내측 가장자리에 절연성 사출물(170)을 설치할 수도 있다. 이렇게 절연성 사출물(170)을 설치함으로서 케이스(120)의 절곡 과정에서 인쇄회로기판(180)의 가장자리가 변형되는 것을 방지할 수 있다.In the process of preparing the printed circuit board 180 in the above process, the insulating injection molding 170 may be installed on the inner edge of the printed circuit board 180. By installing the insulating injection molding 170, the edge of the printed circuit board 180 may be prevented from being deformed during the bending of the case 120.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 콘덴서 마이크로폰은 커넥션 링, 와이어 등의 부품과 COB 공정을 사용하지 않고, 인쇄회로기판의 패턴을 단순화함으로서 종래의 콘덴서 마이크로폰 보다 크기를 초 소형화할 수 있는 효과가 있다.The condenser microphone according to the present invention as described above has an effect of miniaturizing the size of a conventional condenser microphone by simplifying a pattern of a printed circuit board without using a COB process and a component such as a connection ring and a wire.
또한, 전술한 바와 같이 그 구성 부품 및 제조공정을 단순화함에 따라 제조 원가를 절감할 수 있어 저렴한 가격의 제품을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, as described above, by simplifying the components and the manufacturing process, it is possible to reduce the manufacturing cost has the effect of providing a low-cost product.
더욱이 배극판과 게이트 단자 사이의 접촉을 보다 긴밀하게 유지할 수 있음으로 제품의 특성을 향상시킬 수 있으며, 와이어가 사용되지 않음으로 와이어의 단선에 의한 불량을 방지한 콘덴서 마이크로폰을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the contact between the bipolar plate and the gate terminal can be maintained more closely, which can improve the characteristics of the product, and the effect of providing a condenser microphone which prevents a defect due to disconnection of the wire can be prevented because the wire is not used. have.
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