KR100737726B1 - 멤스 마이크로폰 패키징 구조체 - Google Patents

멤스 마이크로폰 패키징 구조체 Download PDF

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KR100737726B1
KR100737726B1 KR1020060064607A KR20060064607A KR100737726B1 KR 100737726 B1 KR100737726 B1 KR 100737726B1 KR 1020060064607 A KR1020060064607 A KR 1020060064607A KR 20060064607 A KR20060064607 A KR 20060064607A KR 100737726 B1 KR100737726 B1 KR 100737726B1
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박성호
임준
추윤재
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Abstract

본 발명은 멤스 마이크로폰 패키징 구조체에 관한 것으로, 일측에 음공이 형성되고 타측이 개구된 케이스; 상기 음공에 대면되는 영역에 제 1 관통홀을 가지는 제 1 인쇄회로기판; 상기 관통홀에 대면되도록 실장되며 상기 음공 및 상기 관통홀을 통하여 유입된 음압을 전기신호로 변환하는 멤스다이; 일측이 상기 제 1 인쇄회로기판에 접촉되어 상기 전기신호의 도전경로를 제공하는 통합 베이스부; 상기 통합 베이스부의 타측과 접촉되어 상기 전기신호를 외부기기에 전달하는 제 2 인쇄회로기판; 상기 음압이 유입되도록 상기 음공과 상기 관통홀을 잇는 제 2 관통홀을 포함하며 상기 케이스 및 상기 제 1 인쇄로기판 사이에 형성된 갭을 충진하는 기밀재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
멤스 마이크로폰, 멤스다이, 기밀재, 통합 베이스부

Description

멤스 마이크로폰 패키징 구조체{PACKAGING STRUCTURE OF MEMS MICROPHONE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 도 1에 개시된 멤스 마이크로폰 패키징 구조체가 A-A'로 절단된 조립단면도.
도 3은 도 1에 개시된 통합 베이스부를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체를 나타낸 분해 사시도.
도 5는 도 4에 개시된 멤스 마이크로폰 패키징 구조체가 A-A'로 절단된 조립단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체를 나타낸 분해 사시도.
도 7은 도 6에 개시된 멤스 마이크로폰 패키징 구조체가 A-A'로 절단된 조립 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 멤스 마이크로폰 패키징 100 : 케이스
200, 200' : 기밀재 300 : 제 1 인쇄회로기판
330 : 멤스다이 400 : 통합 베이스
500 : 제 2 인쇄회로기판
본 발명은 마이크로폰의 패키징 구조체에 관한 것으로, 특히 케이스와 제 1 인쇄회로기판 사이에 기밀재를 배치하여 케이스와 제 1 인쇄회로기판 사이에 발생하는 기구적 공차로 인한 제 1 인쇄회로기판에 실장된 멤스다이로 유입되는 음성신호의 손실을 방지하여 멤스다이에 음성신호를 효율적으로 전달할 수 있는 마이크로폰의 패키징 구조체에 관한 것이다.
최근들어, 핸드폰, 전화기 및 MP3(MPEG Audio Layer 3)와 같은 소형 전자기기들은 그 어느 때보다 소형화 및 경량화되고 있다. 이러한 추세에 따라, 소형 전자기기를 구성하는 부품 또한 소형화 및 경량화되어가고 있다. 그러나 소형 전자기기에 사용되던 마이크로폰은 기계적인 가동부위가 포함되어 있기 때문에 최소한의 크기 이하로는 더 이상 축소가 어려운 물리적 한계가 있다. 따라서 마이크로폰 크기의 물리적 한계를 해결할 수 있는 멤스(Micro Electro Mechanical System / MEMS) 기술이 적용된 멤스 마이크로폰의 개발이 집중적으로 이루어지고 있다.
멤스 기술이란, 반도체 공정 특히, 집적회로 기술을 응용한 마이크로머시닝 기술을 이용하여 마이크로 단위의 초소형 센서나 액츄에이터 및 전기 기계적 구조체물을 제작하는데 일반적으로 응용된다. 이와 같은 멤스 기술이 적용된 멤스 마이크로폰은 초소형의 소자를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 하나의 실리콘 웨이퍼 상에서 복수개의 멤스 마이크로폰을 제조할 수 있어 멤스 마이크로폰의 대량생산이 가능하다. 또한, 멤스 마이크로폰의 대량생산으로 인한 생산성 향상으로 제조 단가를 절감할 수 있다.
멤스 마이크로폰은 일측이 개구되고 타측에 음공이 형성된 케이스, 케이스에 수납되는 제 1 인쇄회로기판, 멤스다이 및 증폭기, 증폭기로부터 전기신호를 전달받는 통합 베이스부, 케이스의 개구부를 밀페하고 배면에 전극이 형성된 제 2 인쇄회로기판을 포함하여 구성된다.
음공이 형성된 케이스 저면에 제 1 인쇄회로기판이 배치되고, 제 1 인쇄회로기판 표면에는 멤스 기술로 제조되어 음성신호를 전기신호로 변환하는 멤스다이 및 전기신호를 증폭하는 증폭기가 실장된다. 그리고 통합 베이스부은 케이스 일측에 수납되어 증폭기를 통과한 전기신호를 제 2 인쇄회로기판에 전달하는 도전경로를 제공한다. 제 2 인쇄회로기판은 통합 베이스부와 접촉하는 면에 회로패턴이 형성되어 통합 베이스부로부터 인가된 전기신호를 통합 베이스부와 접촉하는 면의 배면에 형성된 전극을 통해 외부기기에 전달한다. 또한 제 2 인쇄회로기판은 케이스의 개구부를 밀폐하여 케이스 내부로 이물질 및 노이즈가 유입되는 것을 방지한다.
그러나, 실질적으로 멤스 마이크로폰 제조공정 시 케이스의 내주와 인쇄회로 기판의 외주가 유사하거나 일치할 경우 인쇄회로기판을 케이스에 수납할 때 마찰이 발생한다. 이러한 경우 케이스의 저면과 접촉되도록 인쇄회로기판을 삽입할 수 없기 때문에 케이스와 인쇄회로기판 사이에는 기구적 공차가 발생한다. 기구적 공차로 인하여 음공을 통해 유입되는 음성신호가 멤스다이로 모두 유입되지 못하고 공차 영역으로 손실되거나 공차 영역에 잔류하던 공기 및 노이즈 성분이 음성신호와 함께 멤스다이로 유입되어 멤스 마이크로폰의 감도가 저하되는 문제가 발생한다. 또한, 멤스 마이크로폰은 저역 및 고역에서 특성이 일정하지 못하여 멤스 마이크로폰의 신뢰도가 저하된다.
이러한 케이스와 인쇄회로기판 간의 기구적 공차를 해소하기 위해 인위적인 힘을 가하여 인쇄회로기판을 삽입하면 인쇄회로기판에는 변형 또는 균열이 발생한다. 이와는 반대로, 케이스의 내주보다 작은 인쇄회로기판이 케이스에 수납될 때 인쇄회로기판은 케이스 내부에서 유동되기 때문에 멤스 마이크로폰의 성능은 저하된다.
따라서, 케이스와 멤스다이 간의 공차로 인하여 멤스다이로 유입되는 음성신호에 손실을 제거하여 감도 및 모든 대역폭에서의 일정한 특성을 가지는 멤스 마이크로폰의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 케이스 저면에 기밀재를 수납하고 기밀재에 멤스다이가 실장된 인쇄회로기판을 적층함으로써 음공을 통해 유입되는 음성신호가 멤스다이로 직접적으로 유입되어 마이크로폰의 감도가 향상되고, 고역 및 저역에서도 일정한 특성을 가지는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 기밀재에 형성되는 제 1 홀의 크기가 케이스에 형성된 음공과 인쇄회로기판이 형성된 제 2 홀을 합친 크기 이상으로 형성되어 음공, 제 1 홀 및 제 2 홀의 위치가 대응되지 않더라도 음공을 통해 유입되는 음성신호를 손실없이 멤스다이로 전달함으로써, 멤스 마이크로폰이 일정한 특성을 유지할 수 있는 멤스 마이크로폰 패키징 구조를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 케이스 저면과 인쇄회로기판 사이에 기밀재를 구비함으로써, 멤스 마이크로폰에 충격이 가해질 때 케이스 내부 구성물에 전해지는 충격을 흡수할 수 있는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체를 제공하는데 있다.
마지막으로, 본 발명의 다른 목적은, 폴리이미드 필름을 적층하여 형성된 통합 베이스링을 사용함으로서, 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판 간에 보다 안정적으로 전기신호를 공급하고, 멤스 마이크로폰의 제조 공정을 간소화할 수 있는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체는 일측에 음공이 형성되고 타측이 개구된 케이스; 상기 음공에 대면되는 영역에 제 1 관통홀을 가지는 제 1 인쇄회로기판; 상기 관통홀에 대면되 도록 실장되며 상기 음공 및 상기 관통홀을 통하여 유입된 음압을 전기신호로 변환하는 멤스다이; 일측이 상기 제 1 인쇄회로기판에 접촉되어 상기 전기신호의 도전경로를 제공하는 통합 베이스부; 상기 통합 베이스부의 타측과 접촉되어 상기 전기신호를 외부기기에 전달하는 제 2 인쇄회로기판; 상기 음압이 유입되도록 상기 음공과 상기 관통홀을 잇는 제 2 관통홀을 포함하며 상기 케이스 및 상기 제 1 인쇄로기판 사이에 형성된 갭을 충진하는 기밀재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기밀재는 상기 케이스의 평면적과 동일하거나 상기 케이스의 평면적 이하의 평면적을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 기밀재는 상기 케이스 저면과 접촉되는 일면에 접착층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기밀재는 상기 제 1 인쇄회로기판과 접촉되는 일면에 접착층를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기밀재는 포론, 스폰지, 직포, 러버, 우레탄 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 도면에 기재된 동일한 참조번호는 동일한 구성을 도시한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 도 1에 개시된 멤스 마이크로폰 패키징 구조체가 A-A'로 절단된 조립단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 멤스 마이크로폰 패키징 구조체(10)는 일측에 음공(110)이 형성되고 타측이 개구된 케이스(100), 케이스(100) 저면에 배치되고 음공(110)에 대응되는 위치에 제 1 홀(210a)이 형성된 기밀재(200), 기밀재(200)에 적층되며 기밀재(200)에 형성된 제 1 홀(210a)에 대응되는 위치에 제 2 홀(310)이 형성된 제 1 인쇄회로기판(300), 제 1 인쇄회로기판(300)에 실장되는 멤스다이(330), 증폭기(350) 및 커패시터(370), 제 1 인쇄회로기판(300)으로부터 전기신호가 전달되는 통합 베이스부(400a), 통합 베이스부(400a)로부터 전기신호를 전달받고 케이스(100)의 개구부를 밀폐하는 제 2 인쇄회로기판(500)을 포함하여 구성된다.
케이스(100)는 통형으로써, 일측이 개구되고, 개구부에 대향되는 면에 음공(110)이 형성된다. 케이스(100)는 노이즈 차단특성이 우수한 니켈, 동, 알루미늄, 구리 등의 도전재질 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 아울러 케이스(100)는 마이크로폰 패키징 구조체(10)가 장착되는 소형 전자기기에 따라서 케이스(100)의 단면이 타원형, 다각형 등의 형태를 가질 수 있다.
기밀재(200)는 케이스(100) 저면에 수납되며 음공(110)에 대응되도록 제 1 홀(210aa)이 형성되고 평면적은 케이스(100) 저면의 평면적 이하로 형성된다.
이러한, 기밀재(200)는 케이스(100)와 제 1 인쇄회로기판(300) 사이에 형성되는 기구적 공차에 의한 불가피한 영역상에 배치되는 것으로서 음공(110)을 통해 유입된 음성신호가 공차영역으로 인해 손실되는 것을 방지하여 제 1 인쇄회로기 판(300)에 실장된 멤스다이(330)로 유입되도록 한다. 또한, 기밀재(200)는 멤스 마이크로폰에 외부로부터 힘이 작용할 때 상기 힘에 의한 충격을 흡수하여 케이스(100) 내부에 수납된 구성물들의 균열 및 변형을 방지할 수 있다.
기밀재(200)는 포론(poron), 스폰지, 직포, 러버, 우레탄과 같은 충격흡수소재를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 케이스(100) 내부에서 기밀재(200)의 유동을 방지하기 위하여 케이스(100)와 기밀재(200) 사이에 접착제를 더 포함시킴으로써, 기밀재(200)를 보다 안정적으로 고정할 수 있다.
제 1 인쇄회로기판(300)은 기밀재(200)에 적층되고, 회로패턴이 형성되어 있다. 또한, 제 1 인쇄회로기판(300)은 기밀재(200)에 형성된 제 1 홀(210a)에 대응되도록 제 2 홀(310)이 형성되어 있어서 음공(110)을 통해 유입되는 음압이 제 1 인쇄회로기판(300)에 실장된 멤스다이(330)에 효율적으로 유입되도록 이동경로를 제공한다. 그리고 제 1 인쇄회로기판(300)의 제 2 홀(310)과 기밀재(200)에 형성된 제 1 홀(210a)의 위치가 대응되도록 유지하기 위하여 제 1 인쇄회로기판(300) 및 기밀재(200)는 접착제를 이용하여 제 1 인쇄회로기판(300)과 기밀재(200)를 고정할 수 있다.
또한, 기밀재(200)에 접촉되는 제 1 인쇄회로기판(300)의 배면은 표면실장기술(Surface Mount Technology 이하 SMT)을 이용하여 멤스다이(330), 증폭기(350) 및 커패시터(370) 등이 실장된다.
여기서, SMT란 제 1 인쇄회로기판(300) 표면에 납 등의 솔더 페이스트(Solder Paste)를 인쇄하여, 그 위에 각종 표면실장부품(Surface Mount Device:SMD)을 마운터 장비(Mounter Equipment) 등을 이용하여 부착한 후, 리플로우 머신(Reflow Machine)을 통과시켜 PCB와 전자부품의 리드 간을 접합하는 기술을 말한다. 멤스 마이크로폰은 이러한 SMT를 이용하여 증폭기,필터 등의 전자회로부품을 제 1 인쇄회로기판(300)에 실장함으로서 마이크로폰 제조를 간소화 또는 소형화할 수 있다.
멤스다이(330)는 음공(110)과 대면되도록 제 1 인쇄회로기판(300)에 실장되며 음공(110)을 통해 제 1 홀(210a) 및 제 2 홀(310)이 형성한 이동경로를 거쳐 유입되는 음압을 전기신호로 변환한다. 이러한 멤스다이(330)는 실리콘 웨이퍼에 반도체 공정, 특히 집적회로 기술을 응용한 마이크로머시닝 기술을 이용하여 마이크로 단위의 초소형전기 기계적 구조체물이 생산가능한 멤스 기술을 적용하여 제작된다. 이렇게 제작된 멤스다이(330)는 통상적으로 진동판이라 일컫는 실리콘 멤브레인 및 반영구적인 전하를 가지는 배극판을 형성한다.
증폭기(350)는 제 1 인쇄회로기판(300)에 실장되어 멤스다이(330)에서 생성된 전기신호를 전송받아 증폭한다. 이 증폭된 신호는 제 1 인쇄회로기판(300)에 형성된 인쇄회로패턴(320)을 거쳐 커패시터(370)에 전달된다.
커패시터(370)는 제 1 인쇄회로기판(300)에 실장되며 상기 증폭된 전기신호를 전달받고, 전달된 전기신호 중 노이즈 성분을 필터링 한다.
통합 베이스부(400)는 케이스(100) 일측에 수납됨과 동시에 제 1 인쇄회로기판(300)과 접촉되어 제 1 인쇄회로기판(300)으로부터 제 2 인쇄회로기판(500)으로 전기신호를 전달한다. 이러한 통합 베이스부(400)에는 케이스(100)와 접촉되는 일 측에 접착제가 도포되어 케이스 내부에서 유동되는 것이 방지된다.
통합 베이스부(400)는 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(100) 내측면에 접촉되는 절연부(410) 및 절연부(410)의 일측에 형성되는 도전부(430)로 구성된다.
절연부(410)는 통합 베이스부(400)의 몸체를 형성하며 케이스(100) 내측에 수납된다. 이러한 절연부(410)는 에폭시, FR-4, 폴리이미드 필름, 폴리에스테르 등과 같이 절연성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있다.
특히, 폴리이미드 필름은 400℃ 이상의 고온이나 영하 269℃의 저온을 견디는 초내열성과 초내한성을 지니고 있으며 얇고 굴곡성이 뛰어난 특성이 있으며, 내화학성, 내마모성도 강해 열악한 환경에서 안정적인 성능 유지가 가능하다.
도전부(430)는 절연부(410)의 상부에서 하부까지 절연부(410)의 내측면에 걸쳐 도전재를 도포하거나 회로패턴을 인쇄하여 형성된다. 도전부(430)는 제 2 인쇄회로기판(500)에 형성된 전극(510)에 대응되는 위치에 3개가 형성되는데 제 1 도전부(430a)에는 양극이 인가되고, 제 2 도전부(430b)에는 음극이 인가되며 제 3 도전부(430c)에는 접지(Ground)선이 접속된다. 이러한 도전부(430)의 일측은 제 1 인쇄회로기판(300)과 접촉되며, 타측은 제 2 인쇄회로기판(500)에 접촉되어 제 1 인쇄회로기판(300)의 전기신호를 제 2 인쇄회로기판(500)에 전달한다.
제 2 인쇄회로기판(500)은 통합 베이스부(400)로부터 전달받은 전기신호를 외부기기에 전달한다. 이러한 제 2 인쇄회로기판(500)은 통합 베이스부(400)와 접촉되는 면에는 회로패턴이 형성되어 있으며 회로패턴이 형성된 면의 배면에는 전극(510)이 형성되어 외부기기와 연결될 수 있다. 전극(510)은 4개가 형성되는데 2 개의 전극(510a, 500b)은 각각 양극이 인가되는 제 1 도전부(430a) 및 음극이 인가되는 제 2 도전부(430b)와 연결되고 나머지 2개의 전극(510c, 510d)은 접지(Ground)선과 연결된 제 3 도전부(430c)와 연결되어 공통 접지 전극으로서 작용한다.
그리고 제 2 인쇄회로기판(500)은 에폭시 실링(Epoxy Sealing) 또는 레이저 웰딩(Laser Welding)을 이용하여 케이스(100)의 개구부를 밀폐하여 외부로부터 이물질 및 노이즈 유입을 방지한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체를 나타내는 분해 사시도이고, 도 5는 도 4에 개시된 멤스 마이크로폰 패키징 구조체가 A-A'로 절단된 조립단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징(10) 구조체는 일측에 음공(110)이 형성되고 타측이 개구된 케이스(100), 케이스(100) 저면에 배치되고 음공(110)에 대응되는 위치에 제 1 홀(210b)이 형성된 기밀재(200b), 기밀재(200b)에 적층되며 기밀재(200b)에 형성된 제 1 홀(210b)의 일측에 대응되는 위치에 제 2 홀(310)이 형성된 제 1 인쇄회로기판(300), 제 1 인쇄회로기판(300)에 실장되는 멤스다이(330), 증폭기(350) 및 커패시터(370), 제 1 인쇄회로기판(300)으로부터 전기신호가 전달되는 통합 베이스부(400), 통합 베이스부(400)로부터 전기신호를 전달받고 케이스(100)의 개구부를 밀폐하는 제 2 인쇄회로기판(500)을 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체(10) 는 상술한 본 발명의 실시예에 개시된 구성과 비교하여, 기밀재(200b)를 제외한 구성이 동일하므로 기밀재(200b)를 제외한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
기밀재(200')는 케이스(100) 저면에 수납되며 음공(110)을 통해 제 1 인쇄회기판(300)에 실장된 멤스다이(330)에 효율적으로 전달하기 위한 제 1 홀(210b)이 형성된다. 이를 자세히 하면, 제 1 홀(210b)의 크기는 음공(110)과 제 1 인쇄회로기판(300)에 형성된 제 2 홀(310) 합친 크기 이상으로 형성되며 일측은 음공(110)에 대응되고 타측은 제 2 홀(310)에 대응된다. 그래서 음공(110)과 제 2 홀(310)이 대등되도록 형성되지 않더라도 음공을 통해 제 1 홀(210b)로 전달된 음성신호는 제 1 홀(210b)을 따라 제 2 홀(310)을 거쳐 멤스다이(330)로 유입된다. 이러한, 기밀재(200')는 케이스(100)와 제 1 인쇄회로기판(300) 사이에 형성되는 기구적 공차에 의한 불가피한 영역상에 배치되는 것으로서 음공을 통해 유입된 음성신호가 공차영역으로 인해 손실되는 것을 방지하여 제 1 인쇄회로기판(300)에 실장된 멤스다이(330)로 유입되도록 한다. 또한, 기밀재(200')는 멤스 마이크로폰에 외부로부터 힘이 작용할 때 상기 힘에 의한 충격을 흡수하여 케이스(100) 내부에 수납된 구성물들의 균열 및 변형을 방지할 수 있다.
기밀재(200')는 포론(poron), 스폰지, 직포, 러버, 우레탄과 같은 충격흡수소재를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 케이스(100) 내부에서 기밀재(200')의 유동을 방지하기 위하여 케이스(100)와 기밀재(200') 사이에 접착제를 더 포함시킴으로써, 기밀재(200')를 보다 안정적으로 고정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체를 나타내는 분해 사시도이고, 도 7은 도 6에 개시된 멤스 마이크로폰 패키징 구조체가 A-A'로 절단된 조립단면도이다.
도 6 및 도 7를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징(10) 구조체는 일측에 음공(110)이 형성되고 타측이 개구된 케이스(100), 케이스(100) 저면에 배치되고 음공(110)에 대응되는 위치에 제 1 홀(210)이 형성된 기밀재(200), 기밀재(200)에 적층되며 기밀재(200)에 형성된 제 1 홀(210)의 일측에 대응되는 위치에 제 2 홀(310)이 형성된 제 1 인쇄회로기판(300), 제 1 인쇄회로기판(300)에 실장되는 멤스다이(330), 증폭기(350) 및 커패시터(370), 제 1 인쇄회로기판(300)으로부터 전기신호가 전달되는 통합 베이스부(400), 통합 베이스부(400)로부터 전기신호를 전달받고 케이스(100)의 개구부를 밀폐하는 제 2 인쇄회로기판(500)을 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체(10)는 상술한 본 발명의 실시예에 개시된 구성과 비교하여, 통합 베이스부(400)를 제외한 구성이 동일하므로 통합 베이스부(400)를 제외한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
통합 베이스부(400)는 바(BAR) 형태로써 케이스(100) 일측에 수납됨과 동시에 제 1 인쇄회로기판(300)과 접촉되어 제 1 인쇄회로기판(300)으로부터 제 2 인쇄회로기판(500)으로 전기신호를 전달한다. 이러한 통합 베이스부(400)에는 케이스와 접촉되는 일측에 접착제가 도포되어 케이스 내부에서 유동되는 것이 방지된다.
통합 베이스부(400)는 3개로 구성되는데, 제 1 통합 베이스부(400a)에는 양극이 인가되고 제 2 통합 베이스부(400b)에는 음극이 인가되며 제 3 통합 베이스부(400c)에는 접지(Ground)선이 접속된다. 이러한 각각의 통합 베이스부(400a)는 도 3에 도시된 바와 같이 절연부(410) 및 도전부(430)로 형성된다.
절연부(410)는 통합 베이스부(400)의 몸체를 형성하며 케이스(100) 내측에 수납된다. 이러한 절연부(410)는 에폭시, FR-4, 폴리이미드 필름, 폴리에스테르 등과 같이 절연성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있다.
특히, 폴리이미드 필름은 400℃ 이상의 고온이나 영하 269℃의 저온을 견디는 초내열성과 초내한성을 지니고 있으며 얇고 굴곡성이 뛰어난 특성이 있으며, 내화학성, 내마모성도 강해 열악한 환경에서 안정적인 성능 유지가 가능하다.
도전부(430)는 절연부(410)의 상면(450a)에서 하면(450b)까지 관통하는 홀(440)의 내주면 및 절연부(410)의 상면(450b) 및 하면(450a)에 걸쳐 도전재를 도포하거나 회로패턴을 인쇄하여 형성될 수 있다. 이러한, 도전부(430)는 상면(450a)이 제 1 인쇄회로기판(300)과 접촉되며, 하면(450b)이 제 2 인쇄회로기판(500)에 접촉되어 제 1 인쇄회로기판(300)의 전기신호를 제 2 인쇄회로기판(500)에 전달한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체는, 케이스 저면에 기밀재를 수납하고 기밀재에 멤스다이가 실장된 인쇄 회로기판을 적층함으로써 음공을 통해 유입되는 음성신호가 멤스다이로 직접적으로 유입되어 마이크로폰의 감도가 향상되고, 고역 및 저역에서도 일정한 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체는, 기밀재에 형성되는 제 1 홀의 크기가 케이스에 형성된 음공과 인쇄회로기판이 형성된 제 2 홀을 합친 크기 이상으로 형성되어 음공, 제 1 홀 및 제 2 홀의 위치가 대응되지 않더라도 음공을 통해 유입되는 음성신호를 손실없이 멤스다이로 전달함으로써 멤스 마이크로폰이 일정한 특성을 유지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체는, 케이스 저면과 인쇄회로기판 사이에 기밀재를 구비함으로써, 멤스 마이크로폰에 충격이 가해질 때 케이스 내부 구성물에 전해지는 충격을 흡수할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤스 마이크로폰 패키징 구조체는, 폴리이미드 필름을 적층하여 형성된 통합 베이스링을 사용함으로서, 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판 간에 보다 안정적으로 전기신호를 공급하고, 멤스 마이크로폰의 제조 공정을 간소화할 수 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 일측에 음공이 형성되고 타측이 개구된 통형의 케이스;
    상기 음공에 대면되는 영역에 제 1 관통홀을 가지는 제 1 인쇄회로기판;
    상기 제 1 관통홀에 대면되도록 실장되며 상기 음공 및 상기 제 1 관통홀을 통하여 유입된 음압을 전기신호로 변환하는 멤스다이;
    일측이 상기 제 1 인쇄회로기판에 접촉되어 상기 전기신호의 도전경로를 제공하는 통합 베이스부;
    상기 통합 베이스부의 타측과 접촉되어 상기 전기신호를 외부기기에 전달하는 제 2 인쇄회로기판; 및
    상기 음압이 유입되도록 상기 음공과 상기 제 1 관통홀을 잇는 제 2 관통홀을 포함하며 상기 케이스 및 상기 제 1 인쇄회로기판 사이에 형성된 갭을 적어도 일부를 충진하는 기밀재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기밀재는,
    상기 케이스의 평면적과 동일하거나 상기 케이스의 평면적 이하의 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기밀재는,
    상기 케이스 저면과 접촉되는 일면에 접착층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기밀재는,
    상기 제 1 인쇄회로기판과 접촉되는 일면에 접착층를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 기밀재는,
    포론, 스폰지, 직포, 러버, 우레탄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 관통홀은,
    상측은 상기 음공과 대면되며,
    하측은 상기 제 1 관통홀과 대면되는 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 통합 베이스부는,
    상기 케이스 내주면과 접촉되는 절연부; 및
    상기 절연부의 상하측 일부 및 내측에 이어지도록 형성되어 상기 제 1 인쇄회로기판의 상기 전기신호를 상기 제 2 인쇄회로기판에 전달하는 다수의 도전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 통합 베이스부는,
    일측이 상기 제 1 인쇄회로기판과 접촉되며 타측이 상기 제 2 인쇄회로기판과 접촉되는 다수의 도전부; 및
    상기 도전부들을 감싸는 절연부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키징 구조체.
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