KR100696166B1 - Electret Condenser Microphone Include Wirebonding Printed Ciruit Board And Fabricating Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 와이어본딩에 의해 회로소자를 실장한 인쇄회로기판과 이를 구비하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰과 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board on which circuit elements are mounted by wire bonding, an electret condenser microphone and a method of manufacturing a printed circuit board.
본 발명에 따른 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 제조방법은 케이스 내부에 수납되는 일렉트릿, 진동판, 배극판, 스페이서, 제 1 베이스링 및 제 2 베이스링, 회로소자와 회로패턴이 와이어본딩 방식으로 연결된 인쇄회로기판을 가지는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 기판상에 1차 금속을 이용하여 하나 이상의 블럭으로 구분되는 1차 회로패턴을 형성하는 단계와, 상기 블럭을 전기적으로 연결하기 위한 도금 브릿지를 형성하는 단계와, 상기 도금 브릿지로 연결된 1차 회로패턴에 2차 금속을 도금하여 2차 회로패턴을 형성하는 단계와, 상기 2차 회로패턴에 3차 금속을 이용하여 3차 회로패턴을 형성하여 회로패턴을 완성하는 단계와, 상기 도금 브릿지를 제거하는 단계와, 상기 도금 브릿지가 제거된 기판 상에 회로소자를 부착하는 단계와, 상기 회로소자와 상기 완성된 회로패턴을 와이어에의해 전기적으로 연결하는 단계와, 상기 회로패턴, 상기 와이어 및 상기 회로소자를 절연물질로 감싸는 단계를 포함한다.A method for manufacturing an electret condenser microphone according to the present invention includes a printed circuit in which an electret, a diaphragm, a bipolar plate, a spacer, a first base ring and a second base ring, a circuit element, and a circuit pattern are accommodated in a case by wire bonding. A method of manufacturing an electret condenser microphone having a substrate, the method comprising: forming a primary circuit pattern divided into one or more blocks by using a primary metal on a substrate, and forming a plating bridge for electrically connecting the blocks; And forming a secondary circuit pattern by plating a secondary metal on the primary circuit pattern connected by the plating bridge, and forming a tertiary circuit pattern by using a tertiary metal on the secondary circuit pattern. Completing a pattern, removing the plating bridge, and attaching a circuit element on the substrate from which the plating bridge is removed. And, a step for wrapping the finished circuit patterns and the circuit elements and the steps, the circuit pattern, the wires and the circuit element for electrically connecting a wire with an insulating material.
Description
도 1은 인쇄회로기판에 SMD 방식을 이용하여 실장되는 회로소자와 PCB를 간략하게 나타낸 도면.1 is a schematic view showing a circuit device and a PCB mounted using a SMD method on a printed circuit board.
도 2는 본 발명에 따른 와이어본딩 인쇄회로기판을 구비하는 일렉트릿 콘덴서마이크로폰을 간략하게 나타낸 사시도.Figure 2 is a simplified perspective view of an electret condenser microphone having a wire bonded printed circuit board according to the present invention.
도 3a는 하면부를 자세하게 나타낸 사시도.Figure 3a is a perspective view showing in detail the lower surface.
도 3b는 상면부를 보다 자세하게 나타낸 사시도.Figure 3b is a perspective view showing the upper surface in more detail.
도 4는 도 3의 와이어본딩 PCB의 단면을 간략하게 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section of the wire bonding PCB of FIG. 3.
도 5는 와이어본딩 PCB의 제조 방법을 간략하게 나타낸 흐름도.5 is a flow chart briefly showing a method of manufacturing a wirebonding PCB.
도 6은 회로패턴과 도금브릿지를 나타낸 도면.6 is a view showing a circuit pattern and a plating bridge.
도 7은 멀티레이어 도금방식을 설명하기 위한 도면.7 is a view for explaining a multilayer plating method.
도 8은 와이어본딩 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면.8 is a view for explaining a method of manufacturing a wire bonded printed circuit board.
본 발명은 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 특히 와이어본딩에 의해 회로소자를 실장한 인쇄회로기판과 이를 구비하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰과 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 주변에서 흔하게 접할 수 있는 멀티미디어 기기들, 예를 들어 MP3(Moving Picture Experts Group Layer 3), 캠코더(Camcoder), 모바일(Mobile)과 같은 기기들에서는 주변에서 발생하는 소리를 전달하거나, 녹음할 수 있는 기증이 보편적으로 제공되고 있다. 특히, 소형화, 고성능화 추세에 있는 멀티미디어 기기들에서 이와같은 녹음기능이 제역할을 할 수 있는 큰 이유 중의 하나가 소형화되어 멀티미디어 기기의 내부에 실장되는 마이크로폰(Microphone)의 발달이라고 할 수 있다.Recently, multimedia devices that are commonly encountered in the surrounding area, such as moving picture experts group layer 3 (MP3), camcorders, and mobile devices, can transmit or record sound generated from the surrounding area. Donation that can be provided is universally provided. In particular, one of the main reasons why such a recording function can play a role in the miniaturized and high-performance multimedia devices is the development of a microphone that is miniaturized and mounted inside the multimedia device.
이러한, 마이크로폰은 크게 자석을 이용하는 다이나믹 마이크로폰(Electrodynamic Microphone), 콘덴서(또는 커패시터, condenser or Capacitor)의 원리를 이용하는 콘덴서마이크로폰(condenser Microphone)이 대표적이다. 다이나믹마이크로폰의 경우 유도 기전력을 이용하는 것으로, 마이크로폰의 내부에 일정한 자계(또는 자기장)을 형성할 수 있는 자석을 수납한다. 그리고, 진동판과 연결되고, 자기장 내부에서 유동하는 코일을 구비한다. 이 코일이 진동판의 진동에 따라 자기장 내에서 흔들리게 되면, 코일에는 자속에 의해 유도기전력이 발생하게 된다. 다이나믹마이크로폰은 이 유도기전력을 신호화하는 원리를 이용하는 것이다. 이러한 다이나믹마이크로폰은 기계적으로 견고한 특성을 가지고 있어, 많은 사람들이 사용하거나, 거칠게 사용해야 하는 열악한 환경에서 사용하기에 유리하다. 반면에, 마이크로폰의 내부에 자석이 수납되어야 하므로, 소형화가 용이하지 않고, 음성신호를 기계적인 움직임으로 변환하고, 기계적인 변화에 의해 유도기전력을 발생하여, 발생된 유도기전력을 신호로 변환해야 하기 때문에 콘덴서마이크로폰에 비해 반응속도가 늦고와 감도특성이 떨어지는 단점이 있다.The microphone is typically a dynamic microphone using a magnet, or a condenser microphone using a principle of a capacitor (or a capacitor, a condenser or a capacitor). In the case of a dynamic microphone, induction electromotive force is used to store a magnet capable of forming a constant magnetic field (or magnetic field) inside the microphone. In addition, the coil is connected to the diaphragm and flows inside the magnetic field. When the coil is shaken in the magnetic field according to the vibration of the diaphragm, the induced electromotive force is generated in the coil by the magnetic flux. Dynamic microphones use the principle of signaling this induced electromotive force. These dynamic microphones are mechanically robust and are advantageous for use in harsh environments where many people use them or use them roughly. On the other hand, since the magnet should be housed inside the microphone, it is not easy to miniaturize, convert the voice signal into mechanical movement, generate induced electromotive force by mechanical change, and convert the generated induced electromotive force into a signal. Therefore, compared with condenser microphones, there is a disadvantage in that the reaction speed is slow and the sensitivity characteristics are inferior.
한편, 콘덴서마이크로폰의 경우, 다이나믹마이크로폰에 비해 기계적인 견고함은 떨어지지만, 비교적 소형화가 용이하고, 반응속도가 빠르며 감도특성이 양호한 장점이 있다. 이러한 콘덴서마이크로폰은 지향특성에 따라 무지향성 콘덴서마이크로폰과 지향성 콘덴서마이크로폰으로 구분되고, 지향성 마이크로폰은 또 다시 양지향성, 단일지향성 콘덴서마이크로폰으로 구분된다.On the other hand, in the case of condenser microphones, mechanical robustness is inferior to that of dynamic microphones, but it is relatively easy to miniaturize, has a fast reaction speed, and has good sensitivity characteristics. Such condenser microphones are classified into omnidirectional condenser microphones and directional condenser microphones according to their directivity characteristics, and directional microphones are further divided into bidirectional and unidirectional condenser microphones.
콘덴서마이크로폰은 진동판과 배극판에 의해 전계를 형성하고, 형성된 전계가 진동판의 떨림에 따라 변화하는 양을 전기적 신호로 변환하는 원리를 이용한다. 이를 위해, 콘덴서마이크로폰은 진동판과 배극판 중 적어도 어느 한 극판에 전원이 공급되어 정전기장이 형성되어야만 한다. 이때문에, 최근까지도 외부전원을 두판중 어느 한 극판 또는 양극판에 인가하는 형태로 사용되어 오다가, 최근에는 전하의 반영구적 축전이 가능한 일렉트릿(Electret)이 개발되어, 이를 이용한 일렉트릿 콘덴서마이크로폰(Electret condenser Microphone : 이하 "ECM"이라 함)이 개발되어 널리 사용되고 있다.The condenser microphone uses the principle of forming an electric field by the diaphragm and the bipolar plate, and converting the amount of the electric field formed by the vibration of the diaphragm into an electrical signal. To this end, the condenser microphone must be supplied with power to at least one of the diaphragm and the bipolar plate to form an electrostatic field. Therefore, until recently, an external power source has been used in the form of applying one of the two plates or the positive electrode plate. Recently, an electret capable of semi-permanent storage of electric charges has been developed. Electret condenser Microphone (hereinafter referred to as "ECM") has been developed and widely used.
이 일렉트릿을 사용한 콘덴서마이크로폰은 일렉트릿을 사용함으로 인해, 외부로부터 정전기장을 형성하기 위한 별도의 전원을 필요로하지 않기 때문에, 콘덴서마이크로폰이 보다 소형화될 수 있는 계기를 마련해주었다. 이러한, ECM은 일렉트릿의 위치와 역할에 따라, 프론트타입 ECM(Front Type ECM), 백타입 ECM(Back Type ECM) 및 포일타입(Foil Type ECM)으로 구분된다. 그러나, 프론트타입 ECM의 경우 일렉트릿을 케이스에 열융착하여야 하는 제조상의 어려움이 있고, 포일타입 ECM의 경우, 진동판이 일렉트릿의 역할을 겸하기 때문에 감도특성이 좋지 못한 단점이 있다. 이로인해, 최근에는 일렉트릿이 배극판에 위치하는 백타입 ECM이 주로 사용되고 있다.The condenser microphone using this electret provided an opportunity for the condenser microphone to be further miniaturized because the use of the electret does not require a separate power source for generating an electrostatic field from the outside. The ECM is classified into a front type ECM, a back type ECM, and a foil type ECM according to the position and role of the electret. However, in the case of the front-type ECM, there is a manufacturing problem in that the electret is heat-sealed to the case, and in the case of the foil-type ECM, the diaphragm also serves as the electret, so that the sensitivity characteristic is not good. For this reason, in recent years, the back type ECM in which an electret is located in a bipolar plate is mainly used.
이와같은 ECM은 진동판, 유전체판, 스페이서, 절연 및 도전베이스링, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : 이하 "PCB"라 함)이 케이스 내부에 순차적으로 적층되는 형태로 이용된다. 원통형 케이스는 한 쪽면(이를 상부면과 하부면으로 구분) 즉, 하부면이 폐쇄된 형태로 제공되며, 이 하부면에는 소리에 의한 음압을 전달하기 위한 음공이 형성된다. 이 원통형 케이스의 내부에, 진동판, 유전체판, 스페이서, 베이스링들이 수납되면 PCB와 케이스의 상부면(또는 개방부)의 끝단을 접착 또는 용접하는 웰딩(Welding) 방식을 이용하여 봉합한다. 또는 PCB도 케이스의 내부에 수납하고, 상부면을 조금 길게 형성하고, 길게 형성된 상부면을 커링하는 방식에 의해 케이스를 봉합하게 된다.The ECM is used in a form in which a diaphragm, a dielectric plate, a spacer, an insulating and conductive base ring, and a printed circuit board (hereinafter referred to as "PCB") are sequentially stacked inside the case. The cylindrical case is provided on one side (which is divided into an upper surface and a lower surface), that is, the lower surface is closed, and the lower surface is formed with sound holes for transmitting sound pressure by sound. When the diaphragm, the dielectric plate, the spacer, and the base rings are accommodated in the cylindrical case, the PCB is sealed using a welding method of bonding or welding the ends of the upper surface (or opening) of the case. Alternatively, the PCB is also housed in the case, the upper surface is formed a little longer, and the case is sealed by a method of curing the formed upper surface.
특히, ECM에 이용되는 PCB는 상부면(탑면, Top Side)과 하부면(보톰면, Bottom Side) 각각에 회로나 단자가 형성되어, 상부면은 외부와의 연결을 위해 사 용되고, 하부면은 ECM의 신호를 증폭 및 필터링하기 위한 회로들이 구성된다.In particular, the PCB used in the ECM has a circuit or terminal formed on each of the upper side (top side) and the lower side (bottom side, bottom side), and the upper side is used for connection to the outside, and the lower side Circuits are configured for amplifying and filtering the signals of the ECM.
상부면에는 외부와의 연결을 위한 단자가 형성되거나, SMD(Sruface Mount Devices) 공법을 적용하기 위한 솔더볼(Solder Ball)이 부착된다. 한편, 하부면에는 극판으로부터의 전기신호를 증폭하기 위한 증폭회로와, 잡음을 제거하기 위한 필터회로가 형성된다. 이러한 증폭회로와 필터회로는 ECM의 크기를 줄이기 위해 대체로 베어칩(Bare Chip) 형태로 부착된다. The upper surface is formed with a terminal for connecting to the outside, or a solder ball (Solder Ball) for applying the SMD (Sruface Mount Devices) method is attached. On the other hand, an amplification circuit for amplifying the electric signal from the electrode plate and a filter circuit for removing noise are formed on the lower surface. The amplification circuit and the filter circuit are generally attached in the form of a bare chip to reduce the size of the ECM.
도 1은 인쇄회로기판에 SMD 방식을 이용하여 실장되는 회로소자와 PCB를 간략하게 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view schematically illustrating a circuit device and a PCB mounted on a printed circuit board by using an SMD method.
도 1을 참조하면, PCB에는 회로의 도선 역할을 위한 패턴(64)이 형성된다. 이 패턴(64)의 종단에는 도 1과 같은 패드(65)가 형성되어 회로소자(61)가 부착될 위치를 마련하게 된다. 이때, SMD 방식을 이용하여 실장되는 회로소자(61)는, 회로소자(61)의 단자부에 SMD 방식을 위한 솔더볼(62)이 붙어있는 형태로 제공된다. 솔더볼(62)이 붙어있는 상태로 제공되는 회로소자는 다소간의 가압과정과, 솔더링 과정에 의해 PCB에 실장된다. 또한, 솔더볼(62)이 붙어있는 곳은 SMD 방식을 이용하지 않는 경우, PCB에 실장하기 위한 단자들이 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 1, a
그러나, 이와같은 방식에 의해 회로소자를 PCB에 실장하는 경우, PCB와 회로소자(61)간의 접촉불량, 칩의 손상, 솔더볼(62)의 탈리 현상등이 자주 발생하는 문제점이 있다. 이러한 문제들은 솔더볼(62)과 PCB의 열팽창계수의 차이로 인해 리플로우 오버(Reflow Over)를 넘어서는 경우, 단선이 되거나 솔더볼(62)에 균열이 발생되어 발생한다. 또한, SMD 방식으로 이용하여 회로소자를 PCB에 실장하는 경 우, 회로소자에 솔더볼(62)을 부착하고, SMD의 리플로우를 견디도록 해야하기 때문에 제조단가가 상승하는 문제점도 있다. However, when the circuit device is mounted on the PCB by such a method, there is a problem in that contact defects between the PCB and the
그리고, ECM의 크기가 매우 작기 때문에, 이에 실장되는 회로소자의 크기도 작아지게 된다. 이로인해, 통상의 솔더볼이 이송 중에, 혹은 사소한 충격에 의해서도 회로소자(61)로부터 떨어져나가는 탈리현상이 종종일어나게 된다. 특히, 육안검사를 통해 탈리된 회로소자(61)를 전부발견할 수 없기 때문에, 이들을 PCB에 실장할 경우, PCB 자체의 불량으로 이어지는 문제점이 발생한다.In addition, since the size of the ECM is very small, the size of the circuit element mounted thereon is also reduced. As a result, a detachment phenomenon often occurs in which the ordinary solder ball is separated from the
더욱 문제가 되는 것은, 이러한 SMD 방식으로 PCB에 실장되는 회로소자들은 FET(Field Effect Transistor), IC(Integrated Circuit), ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 고가의 칩형태의 소자를 사용하기 때문에, 이러한 칩형태의 회로 소자들에서 발생하는 불량은 제조비용의 상승으로 이어지는 문제점이 있다.More problematically, since the circuit elements mounted on the PCB in such a SMD method use expensive chip-type devices such as FET (Field Effect Transistor), IC (Integrated Circuit) and ASIC (Application Specific Integrated Circuit), The defects that occur in such chip type circuit elements have a problem that leads to an increase in manufacturing cost.
따라서, 본 발명의 목적은 와이어본딩에 의해 회로소자를 실장한 인쇄회로기판과 이를 구비하는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰과 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a printed circuit board on which a circuit element is mounted by wire bonding, an electret condenser microphone and a method of manufacturing the printed circuit board having the same.
또한, 본 발명의 다른 목적은 와이어본딩에 적합한 회로패턴 금속의 재료와 두께 및 도금 방법을 구체적으로 제시함과 아울러, 회로패턴의 도금을 용이하게 할 수 있는 도금 브릿지 및 연결브릿지를 제공하여, 보다 쉽고 저렴하게 와이어본딩 인쇄회로기판을 제조 및 이용하도록 하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a plating bridge and connecting bridge that can facilitate the plating of the circuit pattern, while presenting in detail the material, thickness and plating method of the circuit pattern metal suitable for wire bonding, It is to make and use wire-bonded printed circuit board easily and inexpensively.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 제조하기 위한 수순을 구체적으로 제공하는 것이며, 회로패턴과 전극을 동시에 도금하는 방법을 제시하여, 공정이 보다 간소하고 저렴하게 진행되도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a procedure for manufacturing an electret condenser microphone in detail, and to propose a method of simultaneously plating a circuit pattern and an electrode, so that the process can be performed more simply and inexpensively.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 와이어본딩 인쇄회로기판을 가지는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰은 케이스와, 케이스 내부에 수납되는 일렉트릿, 진동판, 배극판, 스페이서, 제 1 베이스링 및 제 2 베이스링과, 상기 진동판 및 상기 배극판으로부터의 전기신호를 증폭 및 필터링하기 위한 하나 이상의 회로소자와, 상기 회로소자에 도전경로를 제공하기 위한 회로패턴이 형성되고, 상기 회로소자와 상기 회로패턴은 와이어본딩 방식으로 연결되는 와이어본딩 외쇄회로기판을 구비한다.In order to achieve the above object, an electret condenser microphone having a wire-bonded printed circuit board according to the present invention includes a case, an electret, a diaphragm, a bipolar plate, a spacer, a first base ring, and a second base ring, which are housed in the case. At least one circuit element for amplifying and filtering an electrical signal from the diaphragm and the bipolar plate, and a circuit pattern for providing a conductive path to the circuit element, wherein the circuit element and the circuit pattern are wire bonded. It is provided with a wire bonding external circuit board connected to.
상기 회로소자는 캐패시터나 전계효과트랜지스터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 직접회로 또는 에이에스아이씨(ASIC) 형태로 제공되며, 상기 회로패턴은 전해 소프트 도금 방식에 의해 니켈과 금이 도금되고, 상기 와이어의 재료는 금이 사용된다.The circuit device may be provided in the form of an integrated circuit or an ASIC including at least one of a capacitor and a field effect transistor, and the circuit pattern may be nickel and gold plated by an electrolytic soft plating method, and the material of the wire. Silver is used.
상기 회로패턴은 하나 이상의 분리된 블럭으로 구분되며, 상기 인쇄기판은 상기 회로패턴과, 상기 도금을 위해 상기 블럭들을 전기적으로 연결하기 위한 도금 브릿지를 구비하며, 상기 도금 브릿지는 상기 도금의 종료 후 레이저 트리밍 방식 에 의해 제거된다. The circuit pattern is divided into one or more separate blocks, and the printed board includes the circuit pattern and a plating bridge for electrically connecting the blocks for the plating, wherein the plating bridge is lasered after completion of the plating. It is removed by the trimming method.
상기 와이어본딩 인쇄회로기판은 상기 회로패턴이 형성된 면의 반대면에 하나 이상의 전극이 형성되며, 상기 회로패턴과 상기 전극은 하나 이상의 쓰루홀에 의해 전기적으로 연결된다.The wire-bonded printed circuit board has at least one electrode formed on a surface opposite to the surface on which the circuit pattern is formed, and the circuit pattern and the electrode are electrically connected by at least one through hole.
또한, 본 발명에 따른 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 제조방법은 케이스 내부에 수납되는 일렉트릿, 진동판, 배극판, 스페이서, 제 1 베이스링 및 제 2 베이스링, 회로소자와 회로패턴이 와이어본딩 방식으로 연결된 인쇄회로기판을 가지는 가지는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 기판상에 1차 금속을 이용하여 하나 이상의 블럭으로 구분되는 1차 회로패턴을 형성하는 단계와, 상기 블럭을 전기적으로 연결하기 위한 도금 브릿지를 형성하는 단계와, 상기 도금 브릿지로 연결된 1차 회로패턴에 2차 금속을 도금하여 2차 회로패턴을 형성하는 단계와, 상기 2차 회로패턴에 3차 금속을 이용하여 3차 회로패턴을 형성하여 회로패턴을 완성하는 단계와, 상기 도금 브릿지를 제거하는 단계와, 상기 도금 브릿지가 제거된 기판 상에 회로소자를 부착하는 단계와, 상기 회로소자와 상기 완성된 회로패턴을 와이어에의해 전기적으로 연결하는 단계와, 상기 회로패턴, 상기 와이어 및 상기 회로소자를 절연물질로 감싸는 단계를 포함한다.In addition, the manufacturing method of the electret condenser microphone according to the present invention is connected to the electret, the diaphragm, the bipolar plate, the spacer, the first base ring and the second base ring, the circuit element and the circuit pattern is housed in the case by wire bonding method A method of manufacturing an electret condenser microphone having a printed circuit board, the method comprising: forming a primary circuit pattern divided into one or more blocks by using a primary metal on a substrate, and plating for electrically connecting the blocks; Forming a bridge, forming a secondary circuit pattern by plating a secondary metal on the primary circuit pattern connected by the plating bridge, and forming a tertiary circuit pattern by using a tertiary metal on the secondary circuit pattern. Forming a circuit pattern, removing the plating bridge, and forming a circuit device on the substrate from which the plating bridge is removed. Attaching, electrically connecting the circuit element with the completed circuit pattern by a wire, and wrapping the circuit pattern, the wire, and the circuit element with an insulating material.
상기 1차 금속은 구리이며, 상기 2차 금속은 니켈이며, 상기 3차 금속은 금이 사용되며, 상기 니켈은 0.1 내지 수십 마이크로미터의 두께로 도금되며, 바람직하게는 1 내지 10 마이크로미터의 두께로 도금된다. 또한, 상기 금은 0.05 내지 10 마이크로미터의 두께로 도금되며, 바람직하게는 0.01 내지 1 마이크로미터의 두 께로 도금된다.The primary metal is copper, the secondary metal is nickel, the tertiary metal is gold, and the nickel is plated to a thickness of 0.1 to several tens of micrometers, preferably 1 to 10 micrometers thick. Plated with. In addition, the gold is plated to a thickness of 0.05 to 10 micrometers, preferably plated to a thickness of 0.01 to 1 micrometer.
상기 도금브릿지는 상기 1차 회로패턴과 일체형으로 성형되며, 상기 1차 회로패턴을 형성하는 단계 또는 상기 2차 회로패턴을 형성하는 단계 중 적어도 어느 한 단계는 외부 전원과의 연결을 위한 연결브릿지가 형성되는 단계를 더 포함한다. 그리고, 상기 도금 방식은 전해 소프트 도금 방식이 사용되며, 상기 회로패턴이 형성되지 않은 상기 기판면 상에 전극을 형성하는 단계와, 상기 전극과 상기 회로패턴을 전기적으로 연결하기 위한 하나 이상의 쓰루홀을 형성하는 단계와, 상기 쓰루홀에 도전성 금속 물질을 채우는 단계를 더 포함한다.The plating bridge is integrally formed with the primary circuit pattern, and at least one of forming the primary circuit pattern or forming the secondary circuit pattern includes connecting bridges for connecting to an external power source. It further comprises the step of forming. The plating method is an electrolytic soft plating method, and forming an electrode on the substrate surface on which the circuit pattern is not formed, and at least one through hole for electrically connecting the electrode and the circuit pattern. And forming a conductive metal material in the through hole.
상기 목적외에 본 발명의 다른 특징 및 효과들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통해 명확히 드러나게 될 것이다. 이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Other features and effects of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8.
도 2는 본 발명에 따른 와이어본딩 인쇄회로기판을 구비하는 일렉트릿 콘덴서마이크로폰을 간략하게 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view schematically showing an electret condenser microphone having a wire bonded printed circuit board according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 와이어본딩 인쇄회로기판은 와이어본딩 인쇄회로기판(1), 진동판(2), 스페이서(3), 배극판(4), 제 1 베이스링(6), 제 2 베이스링(5) 및 케이스(7)를 구비한다. Referring to FIG. 2, the wire-bonded printed circuit board according to the present invention includes a wire-bonded printed
와이어본딩 인쇄회로기판(Wire Bonding PCB, 1)은 전기장의 변화로 발생된 전기신호를 증폭 및 필터링하여 외부에 전달하기 위한 회로와 단자들이 형성된다. 이를 위해, 와이어본딩 PCB(1)는 전기장의 변화를 증폭하기 위한 증폭회로와, 노이즈를 필터링하기 위한 필터회로를 구비한다. 여기서, 증폭회로는 전계효과트랜지 스터(Field Effect Transistor : 이하 "FET"라 함)를 주로 이용하며, 필터회로는 하나 이상의 캐패시터에 의해 구성된 다층 세라믹 캐패시터(Multilayer Ceramic Capacitor : 이하 "MLCC"라 함)를 이용하여 구성된다. 이러한, 필터회로 또는 증폭회로는 IC(Integrated Circuit), ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 형태로 제공될 수 있다. 이와같이 칩형태로 제공되는 회로소자는 인쇄회로기판의 하부면에 다이본딩(Die Bonding) 되어 부착된다. 이때의 회로소자는 회로소자의 단자부가 직접적으로 PCB의 패턴과 전기적으로 접속되는 것이 아니라, 뒤집힌 형태 즉, 회로소자의 단자부가 없는 곳이 PCB의 하부면에 부착된다. 회로소자가 PCB에 부착되면, 이 회로소자의 단자부와 PCB의 패턴을 와이어본딩(Wire Bonding)처리하여, 전기적으로 연결한다. 이에 대해서는 이후에 보다 자세히 설명하기로 한다. 이를위해, 와이어본딩 PCB(1)에는 전해 소프트(Soft) 도금방식에 의해 회로패턴이 형성된다. 이는 와이어본딩에 의해 회로소자를 패턴과 연결할 경우, 본딩이 보다 수월하게 진행되도록 하며, 본딩의 강도를 높이기 위한 방법이다. 보다 상세히 설명하면, 와이어본딩 PCB(1)는 에폭시 수지와 같은 절연 수지를 이용해 제작되는 베이스 플레이트 상에, 구리를 이용하여 1차회로 패턴을 형성한다. 1차 회로 패턴이 형성되면, 이 1차 회로패턴 상에 니켈(Ni)을 도금하여, 2차 회로패턴을 형성한다. 2차 회로패턴이 형성되면, 2차 회로패턴 상에 금(Au)을 이용하여 3차 회로패턴을 형성한다. 이 2차 및 3차 회로패턴을 형성하기 위한 방법으로 전해 소프트 도금 방법을 사용하게 된다. 전해 소프트 도금 방식에 의해 3차 회로패턴이 형성되면, 와이어본딩 방식을 이용하여, 회로소자와 패턴을 전기적 으로 연결하게 된다. 전해 소프트 도금 방식에 의해 형성된 회로패턴은 표면이 미세하게 거칠어지기 때문에 와이어본딩시, 와이어의 부착이 용이해진다. 여기서, 니켈에 의해 2차 회로패턴을 형성하는 이유는 구리의 도전특성을 보상함과 아울러 3차 회로패턴의 재료인 금과 구리의 약한 결합을 보상하기 위한 매개금속으로 사용하기 위함이다.
진동판(Diaphragm, 2)은 케이스(7)의 음공(8)을 통해 전달되는 음향의 음압에 의해 진동하여, 전기장의 변화를 발생시킨다. 이를 위해, 진동판(2)은 배극판(4)과 함께 전기장 발생을 위한 전극판의 역할을 수행한다. 이 진동판(2)은 진동막과 폴라링으로 구분되며, 진동막은 음압에 의한 진동에 의해 전기장을 변화시킨다. 이를 위해, 진동막은 수 마이크로미터 두께의 PET(Polyethylene Terphthalate)와 같은 고분자 필름에 도전특성을 위한 니켈(Ni) 또는 금(Au)을 스퍼터링하여 제작한다. 폴라링은 진동막과 케이스(7) 내면 사이의 간격을 분리 및 유지하기 위해 사용되며, 일면에는 진동막이 부착된다. 또한, 이 폴라링은 케이스(7)를 경유하여 와이어본딩 PCB(1)와 진동막을 전기적으로 연결한다. 이 폴라링은 동과 같은 금속과, 이들의 합금을 이용하여 도넛, 고리(Ring) 형태로 제작된다.The
스페이서(3)는 진동판(2)과 배극판(4)의 사이에 위치하여, 진동판(2)과 배극판(4)이 일정한 거리를 두고 평행하게 배치되도록 하는 역할을 한다. 또한, 이 스페이서(3)는 진동판(2)과 배극판(4)이 전기적으로 절연되도록 하며, 이를 위해 아크릴 수지와 같은 졀연특성이 양호한 물질을 이용하여 도넛, 링과 같은 형태로 제작된다.The
배극판(또는 유전체판, Back Electret : BE, 4)은 진동판(2)과 함께 정전기장을 형성하여, 음압을 전기적 신호로 변환한다. 이를 위해, 배극판(4)은 일렉트릿 고분자 필름과 금속판으로 구성된다. 일렉트릿 고분자 필름은 반영구적으로 전하가 충전되며, 이 충전 전하에 의해 정전기장을 형성한다. 이 배극판(4)은 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene), PFA(Per Fluoro Alkoxy), FEP(Fluoro Ethylene Propylene)와 같은 고분자 필름을 도전성 금속판(또는 배극)에 가압열융착후 전하주입기를 통해 전하를 주입하여 제작된다. 이때, 배극은 동, 청동, 황동, 인청동과 같은 금속이 이용된다.A back plate (or dielectric plate, BE, 4) forms an electrostatic field together with the
제 1 베이스링(또는 절연베이스링, 6)은 배극판(4)과 케이스(7)의 사이에 위치하여 배극판(4)과 케이스(7)를 전기적으로 절연하는 역할을 한다. 이 제 1 베이스링(5)은 원통형 또는 내부에 공간이 형성된 다각형 기둥으로 제작되며, 측면부는 케이스(7)와 접촉하고, 내부 공간에는 제 2 베이스링(5)을 수납한다. 또한, 제 1 베이스링(6)의 상부면은 스페이서(5)를 지지함과 아울러, 케이스(7), 스페이서(3)에 의해 내부의 구성물을 견고히 고정하는 역할을 한다.The first base ring (or insulating base ring 6) is positioned between the
제 2 베이스링(또는 도전베이스링, 5)은 배극판(4)과 와이어본딩 PCB(1)를 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이 제 2 베이스링(5)의 외경은 제 1 베이스링(6)의 내경에 준하는 크기로 제작되어, 외부의 충격으로 인해 제 2 베이스링(5)이 진동하지 않도록 제작된다. 또한, 이 제 2 베이스링(5)도 링형태의 원통 또는 다각형 기둥으로 제작되며, 바닥면은 배극판(4)과 상부면은 와이어본딩 PCB(1)와 접촉된다.The second base ring (or conductive base ring 5) serves to electrically connect the
케이스(7)는 내부에 진동판(2), 스페이서(3), 배극판(4), 제 1 베이스링(5) 및 제 2 베이스링(6)을 수납하며, 외부의 충격으로부터 내부의 구성물을 보호한다. 또한, 케이스(7)는 외부로부터 유입되는 음향잡음과 전자파 노이즈를 차폐하여, 음향의 전기적 신호변환이 원활이 진행될 수 있도록 하는 역할을 한다. 그리고, 케이스(7)는 진동판(3)과 와이어본딩 PCB(1)를 전기적으로 연결한다. 이를위해, 케이스(7)는 원통형 형태로 제작되며, 일면은 음향이 유입되는 음공(또는 음향유입 홀, 11)을 제외하고 막혀있는 구조이며, 타면은 개방된 형태(개구부)로 제공된다. 케이스(1)에는 음공이 형성된 하부면의 내부에, 진동판(2), 스페이서(3), 배극판(4), 제 1 및 제 2 베이스링(5, 6)이 순차적으로 적층된다. 또한, 케이스(7)의 개구부는 와이어본딩 PCB(1)의 측면, 측면 가장자리와 접착 또는 용접등에 의해 결합되어 봉합된다. 또한, 케이스(7)의 내부에 와이어본딩 PCB(1)를 수납하고, 케이스(7) 개구부의 종단을 커링하여 봉합된다. 이러한 케이스(7)는 노이즈의 차폐를 위해 알루미늄, 동과 같은 전도성 좋은 금속을 이용하여 제작되며, 전기 전도도의 향상 및 부식 방지를 위해 금(Au) 또는 니켈(Ni)을 도금한 형태로 사용될 수 있다.The
여기서, 도 2를 참조하여 설명한 콘덴서 마이크로폰은 백타입(Back Type) 콘덴서 마이크로폰을 예로 들어 설명한 것으로, 포일타입(Foil Type), 프론트 타입(Front Type) 콘덴서 마이크로폰에도 본 발명의 기술 사상을 동일하게 적용하는 것이 가능하다.Here, the condenser microphone described with reference to FIG. 2 has been described using a back type condenser microphone as an example. The technical idea of the present invention is equally applied to a foil type and a front type condenser microphone. It is possible to do
도 3은 와이어본딩 인쇄회로기판을 보다 자세하게 나타낸 도면으로, 도 3a는 하면부를 자세하게 나타낸 사시도이고, 도 3b는 상면부를 보다 자세하게 나타낸 사 시도이다.3 is a view illustrating the wire bonding printed circuit board in more detail. FIG. 3A is a perspective view showing the lower surface in detail, and FIG. 3B is a view showing the upper surface in more detail.
도 3a와 도 3b를 참조하면, 와이어본딩 PCB(1)의 하면부(11)에는 구리/니켈/금의 회로패턴(12)이 형성된다. 이 회로패턴(12)은 진동판(2) 또는 배극판(4)과 회로소자들(13)을 연결함과 아울러, 회로소자(13)들간을 연결하는 역할을 한다. 회로패턴(12)이 형성된 와이어본딩 PCB(1) 상에는 필터소자, 증폭소자와 같은 회로소자(13)들이 부착된다.3A and 3B, a
와이어본딩 PCB(1)에 부착된 회로소자(13)들은 접속단자(18)가 노출되도록 부착된다. 즉, 회로소자(13)가 하면부(11)와 접촉되지 않은 상부 방향을 향햐도록 부착된다. 이와같이 부착된 회로소자(13)는 구리, 니켈 또는 금을 이용한 도전 와이어(Wire, 14)에 의해 회로패턴(12)과 전기적으로 연결된다. 이를 위해, 회로패턴(12)은 도전 와이어(14)가 회로패턴(12)과 쉽고 견고하게 접촉되도록 전해 소프트 도금 방식에 의해 제작된다.
또한, 이 하면부(11)에는 상면부(17)의 전극(15)과 하면부(11)의 회로패턴(13)을 전기적으로 연결하기 위한 쓰루홀(16)이 다수 형성된다. 이 쓰루홀(16)은 메탈 컴파운드(Metal Compound), 메탈크림(Metal Cream)에 의해 채워지고, 이 메탈 컴파운드, 메탈크림이 가지는 도전 특성에 의해 전극(15)과 회로패턴(13)을 전기적으로 연결할 수 있게 된다.In addition, a plurality of through
또한, 와이어본딩 PCB(1)의 상면부(17)에는 도 2b에 나타낸 바와 같이, 적어도 2극 형태의 전극(15)이 형성된다. 이 전극(15)에는 솔더볼, 또는 단자가 부착되어 외부 장치와의 연결을 위한 수단으로 사용된다. 따라서, 하면부(11)의 회로 소자(13)에 의해 발생된 신호들이 쓰루홀(16)을 통해 전극(15)에 전달되고, 전극(15)에 전달된 신호들은 전극과 결합된 외부 도선, 회로등을 통해 외부장치로 전달된다.In addition, as shown in FIG. 2B, at least a
도 4는 도 3의 와이어본딩 PCB의 단면을 간략하게 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view briefly illustrating a cross section of the wire bonding PCB of FIG. 3.
이 도 4는 앞서 설명한 도 3에서 회로소자가 부착된 부분의 단면을 간략하게 나타낸 도면이다. 도 4에서 알수 있듯이 하면부(11)와 상면부(17)는 기판(20)을 사이에 두고, 기판(20)의 상면과 하면에 각각 형성된다. 우선, 상면부(17)에는 도 3에서 설명한 전극(15a, 15b)가 형성된다. 그리고, 전극(15a) 상에는 SMD 공법을 적용하기 위한 솔더볼(21)이 부착된다. 또한, 상면부(17) 전극(15b)에는 쓰루홀(16)이 형성된다. 이 쓰루홀(16)은 상면부(17)의 전극(15b)와 하면부(11)의 회로패턴(12)과 접촉되어, 서로를 전기적으로 연결한다. 앞서말한 바와 같이 쓰루홀(16)에는 제조과정 중에 메탈 크림이나 컴파운드와 같은 도전 특성을 가지는 물질이 채워진다. FIG. 4 is a view schematically illustrating a cross section of a portion to which a circuit device is attached in FIG. 3. As can be seen in FIG. 4, the
또한, 하면부(11)에는 도 3에서 알수 있듯이 회로소자(13)가 부착된다. 도 4에서는 기판(20)에 회로소자(13)가 부착된 경우를 표현하였지만, 경우에 따라서는 이 회로소자(13)가 회로패턴(12) 상에 부착될 수도 있다. 그리고, 도 3에 표현된 바와 같이 회로소자(13)의 상부가 기판(20)에 접촉하는 형태로 부착된다. 이는 종래에는 회로소자(13)의 단자부(18)가 솔더링과 같은 방법에 의해 회로패턴(12)에 직접 부착되는 방식이었으나, 본 발명에서는 도 4에 표현된 것과 같이 단자부(13)와 회로패턴(12)이 와이어(14)에 의해 연결되기 때문이다. 즉, 기판(20)에 회로소 자(13)가 뒤집힌 형태로 부착되면, 회로소자(13)의 단자부(18)는 회로패턴(12)과 직접적으로 연결되지 않고, 케이스(7)의 내부 방향으로 노출된다. 회로소자(13)의 부착 후, 노출된 단자부(18)는 하나 이상의 와이어(18)에 의해 회로 패턴(12)과 연결된다. 이를 통해, 회로소자(13)는 상면부(17)의 단자(15)나 분리된 회로패턴(12)들과 전기적으로 접속된다. 이때, 와이어(14)의 재료로는 구리, 니켈, 알루미늄, 금과 같은 도전특성이 양호한 금속이며, 특히 와이어(14)를 용이하게 성형할 수 있는 금을 이용하는 것이 바람직하다.In addition, a
이와같이 와이어(14)에 의해 단자부(18)와 회로패턴(12)이 연결되면, 회로소자(13) 특히, 와이어(14)를 감싸도록 에폭시레진(Epoxy Resin, 19)을 이용하여 캡슐화(Encapsulation) 하게 된다. 이는 회로패턴(12), 와이어(14), 회로소자(13)를 외부와 절연하기 위한 목적과, 외부의 충격으로부터 와이어(14)가 단선 또는 단락되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 에폭시레진(19)은 회로패턴(12) 상에도 도포되어 잔여부분의 회로패턴(12)이 비절연상태로 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.As such, when the
도 5는 와이어본딩 PCB의 제조 방법을 간략하게 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart briefly illustrating a method of manufacturing a wire bonded PCB.
도 5를 참조하면, 와이어본딩 인쇄회로기판의 제조방법은, 크게 기판제조단계(S10), 도금단계(S20) 및 회로소자 부착 단계(S30)으로 구분할 수 있다.Referring to FIG. 5, the wire bonding printed circuit board manufacturing method may be largely divided into a substrate manufacturing step S10, a plating step S20, and a circuit element attaching step S30.
S10의 기판제조 단계에서는 준비된 기판(20)에 구리와 같은 1차 금속을 이용하여 1차 회로패턴(22a)나 전극(25)을 형성하게 된다. 이때, 1차 회로패턴(22a)에는 도금을 위한 도금 브릿지가 함께 형성된다. 여기서, 도금 브릿지는 전해 소프 트 도금을 하기 위해, 분리된 회로패턴(22)을 전기적으로 연결하기 위한 수단이다. 이 도금 브릿지에 대한 상세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다. In the substrate manufacturing step of S10, the primary circuit pattern 22a or the electrode 25 is formed on the
S10 단계에서 도금 브릿지를 포함하는 회로패턴(22)의 성형이 완료되면, S20 단계에서 회로패턴(22)에 2차 회로패턴 및 3 차회로패턴의 형성을 위한 도금이 진행된다. 이를 위해, S20 단계는 니켈과 같은 2차 금속을 이용하여 2차 회로패턴을 형성하는 단계와, 금과 같은 3차 금속을 이용하여 3차 회로패턴을 형성하는 단계 및 도금 브릿지를 제거하는 단계를 포함한다.When the molding of the circuit pattern 22 including the plating bridge is completed in step S10, plating for forming the secondary circuit pattern and the tertiary circuit pattern is performed on the circuit pattern 22 in step S20. To this end, step S20 includes forming a secondary circuit pattern using a secondary metal such as nickel, forming a tertiary circuit pattern using a tertiary metal such as gold, and removing the plating bridge. Include.
이 S20 단계는 상면부의 전극(25)을 도금하는 단계를 포함할 수 있다. 상면부(17)의 전극(25)을 도금하는 경우에도, 회로패턴(22)을 도금하는 경우와 마찬가지로, 2차 금속을 이용한 도금단계와 3차금속을 이용한 도금단계를 포함한다.The step S20 may include plating the electrode 25 of the upper surface portion. Also in the case of plating the electrode 25 of the
2차 금속을 도금하기 위해서, 도금 브릿지에 의해 전기적으로 연결된 1차 회로패턴(22a)에 전위가 인가되고, 2차 금속 재료가 수용된 용액, 혹은 이온속에 기판(20)이 위치하면, 1차 회로패턴(22a) 상에 2차 금속 물질이 도금된다. 이후, 같은 방법으로 3차 금속을 2차 회로패턴(22b) 상에 도금하게 된다.In order to plate the secondary metal, when a potential is applied to the primary circuit pattern 22a electrically connected by the plating bridge, and the
도금이 완료되면, 도금을 위해 회로패턴(22)에 포함되었던, 도금 브릿지를 제거하게 된다. 이때, 도금 브릿지의 재활용이 용이하도록, 도금 브릿지를 녹여서 제거하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 레이저를 이용하여 트리밍(Trimming)하는 방식으로 도금 브릿지를 제거하게 된다. 이 레이저 트리밍 방식은 레이저의 정교함을 이용하여 국소적이 패턴 제거가 용이하고, 식각 공정에 비해 공정 수가 간소해지는 장점이 있다.When the plating is completed, the plating bridge, which was included in the circuit pattern 22 for plating, is removed. At this time, it is preferable to melt and remove the plating bridge to facilitate recycling of the plating bridge. To this end, the plating bridge is removed by trimming using a laser. This laser trimming method has advantages of easy local removal of patterns by using the sophistication of the laser, and has a simpler number of processes than the etching process.
아울러, S10 단계와 S20 단계의 사이에는 쓰루홀을 형성하고, 쓰루홀 내부에 메탈 컴파운드, 메탈 크림과 같은 도전물질을 채워 넣는 단계가 포함되어야 한다. 이는, 회로소자 부착이 이루어진 이후에는 쓰루홀을 형성하고 도전물질을 채우는 공정을 진행하기 어렵기 때문이다. 회로소자의 부착이 이루어진 후 쓰루홀과 도전물질의 삽입공정이 진행될 경우, 이미 부착된 회로소자가 기판에서 분리되거나, 파손될 수 있기 때문에, 회로소자의 부착 이전 단계어서 쓰루홀을 형성하고 도전물질을 삽입하는 과정이 이루어져야만 한다.In addition, a step of forming a through hole between steps S10 and S20, and filling the conductive material such as a metal compound, a metal cream in the through hole. This is because, after the circuit element is attached, it is difficult to proceed with the process of forming the through hole and filling the conductive material. If the through-hole and the conductive material are inserted after the circuit device is attached, the already-attached circuit device may be separated or damaged from the substrate. Therefore, the through-holes are formed and the conductive material is formed before the circuit device is attached. The insertion process must be done.
이와같이, 도금단계(S20)에 의해 기판(20)의 제조가 종료되면, S30 단계에서 회로패턴(22)을 가지는 기판(20) 상에 회로소자를 부착하게 된다. 이 S30 단계는 회로소자를 부착하는 단계와, 회로소자와 회로패턴을 와이어에 의해 연결하는 단계 및 회로소자와 회로패턴을 에폭시레진과 같은 절연물질을 이용하여 캡슐화 하는 단계를 포함한다.As such, when the manufacturing of the
S30 단계에서는 우선, 도금과정에 의해 완성된 회로패턴을 가지는 기판(20)상에 회로소자를 부착하게 된다. 이때, 회로소자는 단자부가 노출되도록 뒤집어진 형태로 기판(20)에 부착된다. 회로소자의 부착후, 노출된 단자부와 회로패턴을 금과 같은 도전성 와이어에 의해 연결하게 된다. 회로소자와 회로패턴을 연결하는 와이어의 성형이 종료되면, 에록시 레진과 같은 절연물질을 회로소자와 회로패턴 상에 도포하여 캡슐화하게 된다.In the step S30, first, the circuit element is attached to the
도 6은 회로패턴과 도금브릿지를 나타낸 도면이고, 도 7은 멀티레이어 도금방식을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram illustrating a circuit pattern and a plating bridge, and FIG. 7 is a diagram for describing a multilayer plating method.
도 6에서와 같이 S10 단계에서 회로패턴(33)과 함께 도금브릿지(35)가 기판(30) 상에 형성된다. 이때 형성되는 회로패턴(33)은 도 6에서 알수 있는 바와 같이, 회로의 구성을 위해 하나 이상의 단선된 블럭을 가지게 된다. 이와같이 단선된 블럭으로 구성된 회로패턴을 도금하기 위해서는 각각의 블럭에 모두 전위를 인가해야만 하고, 이를 위해 각각의 블럭을 도금을 위한 전극과 연결하는 등의 방법을 적용해야 한다. 그러나, 각각의 블럭을 도금 전극과 연결하는 방법을 사용하는 경우, 공정의 진행을 위한 절차가 복잡해 지고, 도금전극과의 연결 공정이 정밀해져야 하므로, PCB의 제조를 위한 비용이 증가하는 문제점이 있다.As shown in FIG. 6, the plating
그러나 본 발명에서는 각각의 회로패턴 블럭(33a 내지 33e)를 도금 브릿지에 의해 연결된 형태로 제조한다. 그리고 회로패턴의 일부에 외부 도금전극과의 연결을 위한 연결브릿지(35b)를 형성하여, 외부 도금전극과 연결한다. 이를 통해, 각각의 회로패턴 블럭을 연결하는 공정을 진행하지 않고도 회로패턴에 전위를 인가하는 것이 가능해진다. 또한, 도금이 종료되면, 도금 브릿지와 연결브릿지는 식각이나 레이터 트리밍 방식에 의해 손쉽게 제거되므로, 회로패턴의 도금을 위한 공정이 손쉽게 이루어지게 된다.However, in the present invention, each circuit pattern block 33a to 33e is manufactured in the form of being connected by a plating bridge. A
도 7은 종래에 사용되어온 도금 방식 중의 하나인 다층 기판을 이용한 도금방법을 나타낸 것이다. 이 도 6에 나타낸 방식은 회로패턴이 형성된 회로기판의 배면측 즉, 회로패턴이 형성되지 않은 쪽에 전극기판을 위치시키고, 회로기판과 전극기판을 쓰루홀을 통해 연결하여 도금하는 방식이다. 이 경우, 각각의 회로패턴 블럭에 하나 이상의 쓰루홀을 형성해야 하는 번거로움이 따르며, 전극기판을 따로 채용해야 하는 불편함이 수반된다. 그리고, ECM과 같이 양면을 모두 사용하는 인쇄회로기판을 제작하기 위해서는 전극기판의 상하면에 분리된 양면 기판을 위치시키고, 도금을 진행한 후, 이들을 합착해야 하므로 공정이 복잡해 지는 단점이 있다. 반면에 본 발명의 도금 브릿지를 이용한 도금의 경우, 상부면과 하부면을 연결하기 위한 쓰루홀의 형성 및 금속물질의 형성을 2차 회로패턴 형성 이전에 실행하고, 쓰루홀이 형성된 양면 기판의 연결브릿지에 외부 전압을 인가하면 도금이 이루어지므로 종래보다 손쉽게 2차 및 3차 회로패턴을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 제조 방법은 블럭별 도금 대상이나 횟수가 다른 경우, 블럭간의 연결브릿지를 제거하기만 하면 되므로, 손쉽게 다양한 회로패턴을 형성하는 것이 가능해진다.7 illustrates a plating method using a multilayer substrate, which is one of plating methods used in the related art. In the method shown in FIG. 6, the electrode substrate is placed on the back side of the circuit board on which the circuit pattern is formed, that is, on the side where the circuit pattern is not formed, and the circuit board and the electrode substrate are connected and plated through the through holes. In this case, it is cumbersome to form at least one through hole in each circuit pattern block, and the inconvenience of having to employ an electrode substrate separately is accompanied. In addition, in order to fabricate a printed circuit board using both surfaces, such as ECM, a separate double-sided substrate is placed on the upper and lower surfaces of the electrode substrate, and after the plating is performed, these processes are complicated. On the other hand, in the plating using the plating bridge of the present invention, through-hole formation and metal material formation are performed before the formation of the secondary circuit pattern to connect the upper and lower surfaces, and the connecting bridge of the double-sided substrate on which the through-hole is formed. When the external voltage is applied to the plating, the secondary and tertiary circuit patterns can be easily formed. In addition, in the manufacturing method according to the present invention, when the number of plating targets and the number of times for each block are different, it is only necessary to remove the connection bridges between the blocks, thereby making it possible to easily form various circuit patterns.
도 8은 와이어본딩 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면으로, 인쇄회로기판의 단면 일부를 간략하게 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a view for explaining a method of manufacturing a wire bonded printed circuit board. FIG.
특히, 도 8은 상부면의 회로패턴과 하부면의 전극을 2차 및 3차 금속을 이용하여 두 번 도금하고, 도금이 종료된 기판에 회로소자를 부착하는 방법을 나타낸 도면이다.In particular, FIG. 8 is a view illustrating a method of plating a circuit pattern on an upper surface and an electrode on a lower surface twice using secondary and tertiary metals and attaching a circuit element to a substrate on which plating is completed.
와이어본딩 인쇄회로기판의 제조를 위해서 준비된 기판(40)에 상부면의 회로패턴과 하부면의 전극을 전기적으로 연결하기 위한 쓰루홀(34)을 하나 이상 형성한다. 쓰루홀(34)이 형성되면, 형성된 쓰루홀(34) 내부에 도전성물질을 채워넣게된다.At least one through hole 34 for electrically connecting the circuit pattern of the upper surface and the electrode of the lower surface is formed in the
쓰루홀(34)의 형성이 종료되면, (b)에서와 같이, 구리와 같은 1차 금속을 이 용하여 1차 회로패턴(41a)과 1차 전극(41b)을 형성한다. 이때, 회로패턴 블럭들을 전기적으로 연결하기 위한 도금 브릿지(42a)와 연결브릿지를 함께 형성한다. 이때, 1차 회로패턴(41a)과 1차 전극(41b)은 미리 형성된 쓰루홀(34)에 의해 전기적으로 연결된 상태를 유지하게 된다.After the formation of the through hole 34 is completed, as shown in (b), the
기판(40)에 1차 회로패턴(41a)와 1차 전극(41b)를 위한 1차 금속(41)이 부착되면, (c)에서와 같이 1차 금속물질 상에 2차 금속물질(43)이 도금된다. 이를 위해, 1차 금속물질에는 연결브릿지에 의해 외부에서 도금을 위한 전위가 인가된다. 2차 금속물질(43)이 도금되는 과정은 도금브릿지에도 동일하게 적용되어, 도금브릿지(42a) 상에도 2차 금속물질이 도금되어 2차 도금브릿지(42b)가 형성된다. 이때, 2차 금속물질로 니켈을 사용하는 경우, 니켈이 도금되는 두께는 0.1 마이크로미터 내지 수십 마이크로미터의 범위를 가지며, 바람직하게는 1 내지 10 마이크로미터 내의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 금의 도금 두께도 0.005 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 범위를 가지며, 바람직하게는 0.01 내지 1 마이크로미터의 두께로 도금되는 것이 바람직하다. 이와같은 도금의 두께는 신호의 전도특성과 제조비용을 고려하여 결정된 것이다. 제시한 범위 이상으로 니켈을 도금하여도 금의 도금 효율이 크게 향상되지 않으며 재조비용의 상승을 초래한다. 마찬가지로 금도 너무 얇게 도금하는 경우, 전도 특성이 저하되고, 범위 이상으로 두껍게 하는 경우에 전도특성에 비해 제조비용이 매우 많이 상승하기 때문에 제시된 범위내에서 도금의 두께를 결정하는 것이 바람직하다.When the
2차 금속이 도금되면, (d)에서와 같이 2차 금속물질 상에 3차 금속물질(44) 이 도금된다. 이때, 도금브릿지(42) 상에도 3차 도금물질이 도금되어 3차 도금브릿지가 형성된다. When the secondary metal is plated, the
도금이 종료되면, 레이저 트리밍과 같은 식각 방법에 의해 연결브릿지와 도금브릿지를 제거하게 된다. 도금브릿지가 제거되면, (e)와 같이 회로패턴사이의 공간이나 회로패턴 상에 회로소자(45)가 부착된다. 이때 회로소자(45)는 앞서 설명한 바와 같이 단자부(46)가 노출되는 형태로 기판(40)에 부착된다.When the plating is completed, the connecting bridge and the plating bridge are removed by an etching method such as laser trimming. When the plated bridge is removed, the
회로소자(45)가 기판에 고정되면, (f)에서와 같이 단자부(46)와 회로패턴(49)을 와이어(47)를 이용하여 연결하게 된다. 와이어(47)에 의해 단자부(46)와 회로패턴(49)이 연결되면, (g)에서와 같이 회로소자(45), 와이어(47) 및 회로패턴(49)을 감싸도록 절연물질이 도포된다. 도포된 절연물질은 시간의 경과, 자외선 조사 등에 의해 경화 되어, 회로소자(45), 와이어(47) 및 회로패턴(49)을 보호 및 절연하는 캡슐역할을 하게 된다.When the
도 8을 통해 설명한 제조방법은 일례일뿐, 순서와 식각 방법등은 다양한 방법을 통해 변형이 가능하다.The manufacturing method described with reference to FIG. 8 is just an example, and the order and etching method may be modified through various methods.
이와같이, 본 발명의 인쇄회로기판은 소자와 인쇄회로기판을 와이어본딩 방식을 이용하여 연결하여, 생산 수율의 향상 및 불량율 저감을 도모한다. 그리고, 이러한 와이어본딩 방식을 이용하기 위해, 인쇄회로기판의 패턴을 소프트 도금하여 와이어본딩이 보다 효율적으로 이루어질 수 있는 방법을 제공한다. 아울러, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 적합한 도금방법을 제공함으로써 보다 쉽게 전해 소프트 도금을 수행할 수 있는 방법을 제공한다.As described above, the printed circuit board of the present invention connects the device and the printed circuit board by using a wire bonding method, thereby improving production yield and reducing defective rate. In addition, in order to use such a wire bonding method, the present invention provides a method in which wire bonding may be performed more efficiently by soft plating a pattern of a printed circuit board. In addition, by providing a plating method suitable for the electret condenser microphone provides a method that can be easily performed electrolytic soft plating.
따라서, 본 발명에 따른 와이어본딩 인쇄회로기판을 가지는 일렉트릿 콘데서 마이크로폰과 이의 제조방법은 고가의 SMD를 사용하지 않음으로써 제조비용을 낮출수 있도록 하며, 리플로우 오버에 의한 SMD의 파손으로 인한 불량 발생원인을 와이어본딩 방식으로 대체하여 수율을 향상시키도록 할 수 있다.Therefore, the electret condenser microphone having the wire-bonded printed circuit board and the manufacturing method thereof according to the present invention can reduce the manufacturing cost by not using an expensive SMD, and a defect occurs due to breakage of the SMD due to reflow over. The cause can be replaced by wire bonding to improve the yield.
또한, 본 발명에 따른 와이어본딩 인쇄회로기판을 가지는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰과 이의 제조 방법은 와이어본딩에 적합한 회로패턴 금속의 재료와 두께 및 도금 방법을 구체적으로 제시함과 아울러, 회로패턴의 도금을 용이하게 할 수 있는 도금 브릿지 및 연결브릿지를 제공하여, 보다 쉽고 저렴하게 와이어본딩 인쇄회로기판을 제조 및 이용하도록 하는 것이 가능하다.In addition, an electret condenser microphone having a wire bonded printed circuit board and a method of manufacturing the same according to the present invention provide a material, thickness and plating method of a circuit pattern metal suitable for wire bonding, and facilitate plating of a circuit pattern. By providing a plating bridge and a connecting bridge which can be made, it is possible to manufacture and use a wire bonded printed circuit board more easily and inexpensively.
그리고, 본 발명에 따른 와이어본딩 인쇄회로기판을 가지는 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰과 이의 제조 방법은 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰을 제조하기 위한 수순을 구체적으로 제공하며, 회로패턴과 전극을 동시에 도금하는 방법을 제시하여, 공정이 보다 간소하고 저렴하게 진행될 수 있게 한다.In addition, the electret condenser microphone having the wire-bonded printed circuit board and the manufacturing method thereof according to the present invention specifically provide a procedure for manufacturing the electret condenser microphone, and present a method of simultaneously plating a circuit pattern and an electrode, It makes the process simpler and cheaper.
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