KR101001108B1

KR101001108B1 - 커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈

Info

Publication number: KR101001108B1
Application number: KR1020100044662A
Authority: KR
Inventors: 이진효; 이규홍; 이용식; 문현자
Original assignee: (주) 알에프세미
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2010-12-14
Also published as: CN102244833B; CN102244833A; WO2011142512A1

Abstract

본 발명은, 커패시터 마이크로폰용 피시비(PCB) 모듈에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 외부 음압에 따라 진동하는 음향부와, 상기 음향부에서 신호를 입력 받아 이를 증폭하기 위한 회로부로 구성되는 커패시터 마이크로폰에서 고주파 외부 잡음신호를 차단하기 위한 것으로, 상기 회로부는 상기 음향부에서 발생한 전압을 증폭하는 증폭회로를 포함하는 ECM 칩과, 상기 증폭 과정에서 수반되는 고주파 외부 잡음 신호 차단 목적의 RF 필터 칩으로 구성되며, 상기 ECM 칩과 고주파 잡음 신호 차단 목적의 상기 RF 필터 칩을 음성신호 처리회로의 배선길이를 최소화하여 외부로부터 유입되는 고주파 잡음의 방사 및 커플링을 줄일 수 있도록 인쇄회로기판(이하, PCB라 명칭한다) 상면에 칩 형태로 본딩하며, 상기 PCB 상면에 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩 보호와 절연의 용도로 몰딩(Molding) 후, 외부에서 유입된 고주파 잡음이 상기 PCB 상면의 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩을 통해서 마이크로폰의 진동판으로 유기되어 상기 ECM 칩의 입력단에 전달되는 고주파 잡음신호를 차단하기 위한 목적으로 상기 몰딩 상면에 GND 도전막을 배치하는 것을 특징으로 하는 커패시터 마이크로폰용 PCB 모듈에 관한 것이다.

Description

커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈 {PCB MODULE FOR CAPACITOR MICROPHONE}

본 발명은 커패시터 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로폰에 유기되는 외부의 고주파 잡음 신호가 ECM 칩에서 증폭된 신호를 차단하기 위한 목적의 RF 필터 칩과 상기 ECM 칩을 음성신호 처리회로의 배선길이를 최소화하기 위한 방안으로 PCB 상면에 다이(Die) 본딩하고, 두 칩과 PCB 상면은 본딩 와이어로 전기적 연결을 하며, 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩, 본딩와이어를 포함한 일정영역을 몰딩(Molding) 한 후, 외부로부터 유기된 고주파 잡음 신호가 마이크로폰의 진동판 즉, 상기 ECM 칩의 입력단으로 전달되어 증폭되는 것을 차단하고자 몰딩 상면을 GND 전극으로 도포하는 구조는 갖는 커패시터 마이크로폰 피시비(PCB) 모듈에 관한 것이다.

최신 휴대전화는 소형화, 다기능화를 추구하기 위해 탑재되고 있는 부품의 소형, 박막, 경량화를 필요로 하고 있으며, 휴대전화 등 전자 기기의 동영상 녹화 기능이 충실해짐에 따라 마이크로폰의 고음질화에 대한 관심도 높아지고 있는 추세이다.

이에 따라, 이동통신기기 개발 및 제조 업체들은 현재 공간이 협소하지만 보다 많은 부품들을 추가하고 이를 저렴하게 만들기 위한 연구를 진행하고 있으며, 마이크로폰의 경우도 그 예외가 아니다.

즉, ECM이 적용되는 마이크로폰의 박막화가 진행될수록 박막화를 위한 PCB 패키지 구조가 요구되며, 휴대폰의 멀티 모드화 추세에 따라 다양한 전기 장치, 특히 안테나가 휴대폰 내부로 탑재되면서 발생되는 외부 고주파 잡음이 마이크로폰에 유입되는 것을 차단하여야 한다.

도 1 은 종래 기술에 따른 마이크로폰의 절개 단면도이며, 도 2a와 도 2b는 종래 기술의 마이크로폰 단면도인 도 1의 구성 회로를 나타낸 것이다.

우선 도 1은, 도시된 바와 같이, 일반적으로 마이크로폰(100) 모듈 구성은 진동판(170), 정전필름(180), ECM(110), RF 필터 역할을 하는 수동소자(121)로 이루어진다. 음성신호에 따른 진동판(170)과 백플레이트(190) 및 정전필름(180) 사이의 정전 용량의 변화를 ECM(110)이 전기 신호로 변환하며, RF 필터 역할을 하는 수동소자(121)을 통과하여 마이크로폰의 최종 출력단으로 음성신호를 전달하게 된다. 이때 ECM(110)은 RF 필터역할을 하는 수동소자(121)와 일정거리 이격되어 별도로 위치하여 구성된다.

도 1의 마이크로폰 구조에서는 마이크로폰이 장착된 이동통신 단말기가 동작할 때 송신부에서는 대략 수 밀리와트(mW) 내지 수 와트(W)에 이르는 큰 순간 전력의 고주파 신호가 안테나를 통하여 방사되는데, 이 고주파 신호는 상기 마이크로폰(100)과 외부 음성신호 처리 회로의 선로에 유기되어 상기 마이크로폰(100) 내부의 상기 ECM 칩(110)으로 인가된다. 또한, 고주파 잡음 신호는 마이크로폰 내부의 진동판에도 유기되어, 마이크로폰의 박막화로 진동판과 상기 ECM 칩(110)의 거리가 가까워 상기 ECM 칩(110)의 입력단으로 인가되어 증폭된다.

이때, 상기 ECM(110)에 인가되는 고주파 신호의 크기가 일정 레벨 이상이 되면 비선형적으로 동작하게 되어 고조파(Harmonics wave)와 더불어 피크 인벨로프(Peak envelop)에 해당하는 잡음 성분이 발생하게 되는데, 이 피크 인벨로프(Peak envelop)의 주파수 대역은 대체로 오디오 주파수와 겹쳐있기 때문에 이 신호가 음성 신호와 함께 증폭되어 음성 신호 처리 회로로 들어가 마이크로폰의 가장 큰 잡음이 된다.

따라서, 이러한 고주파 잡음을 차단시키고 원하는 가청 주파수 대역만을 출력시키기 위한 방법으로, 기존 마이크로폰(100)에서는 패키지된 상기 ECM(110)과 동일한 PCB(160) 상면에 일정 간격 이격되어 하나 이상의 RF 필터 역할을 하는 수동소자(121)를 이용하여 구성하였다.

도 2a와 도 2b는 이 RF 필터역할을 하는 수동소자(121)가 구성된 커패시터 마이크로폰의 회로도이다. 이 RF 필터 역할의 커패시터(C1)(C2)(C3), 저항(R1), 바리스터 등으로 구성되어 있으며, 이 수동소자는 PCB 상면에 금속 패턴으로 각각 연결하여 구성되었다.

이와 같이 고주파 잡음 신호를 제거하는 방법은 입력된 음성신호의 처리를 위한 회로의 배선이 길어지게 된다. 즉, 음성신호 처리회로는 패키지된 상기 ECM 칩 내부의 리드프레임(Lead Frame)과 본딩 와이어, 그리고 RF 필터 역할을 하기 위한 수동소자가 SMD 되는 상기 PCB 상면의 금속패턴이 이에 속한다. 이처럼, 음성신호 처리회로 배선이 길어 짐에 따라 음성신호는 신호처리 회로에서 방사 및 커플링(Coupling) 되어 제거되지 않은 고주파 잡음 신호 때문에 마이크로폰이 동작할 때 잡음이 발생되었다.

또한, 도 3a와 도 3b는 종래기술에서 본딩와이어 PCB가 적용된 커패시터 마이크로폰의 단면을 간략하게 나타낸 단면도이다.

먼저, 도 3a는 도시화된 바와 같이 커패시터 마이크로폰(210)은 PCB 기판(200)에 회로패턴(220)하고, PCB 기판(200)에 회로소자(230)를 본딩한다. 이때, 회로소자(230)와 회로패턴(220)은 와이어(240)에 의해 전기적으로 연결한다. 이와 같이 와이어(240)에 의해 회로소자(230)과 회로패턴(220)이 연결되면, 회로소자(230)와 와이어(240)를 감싸도록 에폭시 레진(290)을 이용하여 갭슐화(Encapsulation)하는 구조를 갖는다. 여기서, 도면 부호 39는 음파 유입구이다.

또한, 도 3b는 커패시터 마이크로폰 케이스(38) 내부의 PCB 기판(41)위에 도전성 물질로 회로를 배선하고, 상기 PCB 기판(41)위에 접합되어 정전용량의 변화에 따른 전위변화를 전기신호로 정합 및 증폭하는 ECM과 커패시터 등을 포함하는 정합 및 증폭회로 칩(32)을 본딩한 후 상기 정합 및 증폭회로 칩(32)을 PCB 기판(41)에 몰딩하는 구조를 갖는다.

이처럼, 도 3a와 도 3b의 구조는 마이크로폰의 음성신호 처리회로의 배선길이를 고려하지 않은 구조로 제조비용 개선 및 SMD 공정 생략에 의한 수율 향상, 접촉저항에 의한 노이즈 제거, 단자 단선불량 개선에 목적을 두고 있어 고주파 잡음 신호가 방사 및 커플링되어 마이크로폰이 동작될 때 잡음이 발생하게 된다.

또한, 마이크로폰의 소형화, 박막화로 인하여 외부로부터 유입된 고주파 잡음 신호가 상기 ECM 칩과 가까운 거리에 위치하고 있는 상기 ECM 칩의 입력단인 마이크로폰의 진동판으로 유기된다. 이때 유기된 고주파 잡음 신호는 상기 ECM 칩의 입력단으로 전달된 고주파 잡음 신호는 상기 ECM 칩을 통해 증폭되어 마이크로폰이 동작할 때 잡음문제를 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 마이크로폰에서 발생되는 고주파 잡음 신호 발생의 문제 즉, ECM 칩과 RF 필터 역할을 하는 수동소자가 패키지 형태로 PCB 상면에 SMD되면서 발생된 음성신호 처리회로 길이의 배선이 길어져 회로배선에 의해 고주파 잡음 신호가 방사 및 커플링되어 발생되는 고주파 잡음문제를 해결하는데 주 목적이 있다.

또한 마이크로폰의 소형화, 박막화로 외부에서 유기된 고주파 잡음 신호가 상기 ECM 칩과 가까운 거리에 위치하고 있는 ECM 칩의 입력단인 마이크로폰의 진동판으로 유기되어, 고주파 잡음 신호가 ECM 칩의 입력단으로 전달되어 ECM 칩을 통해 증폭되면서 마이크로폰이 동작할 때 발생하는 잡음 문제를 해결하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기한 종래 문제점을 해결하고 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 커패시터 마이크로폰 피시비(PCB) 모듈은,
외부 음압에 따라 진동하는 음향부와, 상기 음향부에서 신호를 입력 받아서 이를 증폭하기 위한 회로부로 구성되는 커패시터 마이크로폰용 PCB 모듈에 있어서,
상기 회로부는,
상기 음향부에서 발생한 전압을 증폭하기 위한 증폭 회로를 포함하는 ECM 칩과;
상기 증폭 과정에서 수반되는 고주파 외부 잡음 신호 차단의 RF 필터 칩;으로 구성되되,
상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩을 음성신호 처리회로의 배선길이를 최소화하여 외부로부터 유입되는 고주파 잡음의 방사 및 커플링되는 것을 줄일 수 있도록 PCB 상면의 칩 형태로 본딩하고,
상기 PCB 상면에 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩의 절연 및 외부로부터 보호하기 위해 몰딩(Molding)하고, 외부에서 유입된 고주파 잡음이 상기 PCB 상면의 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터칩을 통해서 마이크로폰의 진동판으로 유기되어 상기 ECM 칩의 입력단에 전달되는 고주파 잡음을 차단하기 위해 상기 몰딩(Molding) 상면에 GND 도전막을 배치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 PCB 상면의 패턴은 입력전극 금속패턴, 출력전극 금속패턴, GND 전극 금속패턴으로 구성되고, 상기 ECM 칩의 접착배면(substrate)이 입력전극일 때 상기 ECM 칩을 입력전극 금속패턴에 본딩하며, 상기 RF 필터 칩은 GND 전극 금속패턴에 본딩하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 PCB 상면의 패턴은 입력전극 금속패턴, 출력전극 금속패턴, GND 전극 금속패턴, ECM 칩 본딩용 금속패턴으로 구성되고, 상기 ECM 칩의 접착배면(substrate)이 출력전극일 때 상기 ECM 칩을 ECM 칩 본딩용 금속패턴에 본딩하며, 상기 RF 필터 칩은 GND 전극 금속패턴에 본딩하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 PCB 상면의 패턴은 입력전극 금속패턴, 출력전극 금속패턴, GND 전극 금속패턴으로 구성되고, 상기 ECM 칩의 접착배면(substrate)이 입력전극일 때 상기 ECM 칩을 입력전극 금속패턴에 본딩하며, 상기 RF 필터 칩은 상기 PCB 상면의 출력전극 금속패턴에 본딩하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 PCB 상면의 패턴은 입력전극 금속패턴, 출력전극 금속패턴, GND 전극 금속패턴, ECM 칩 본딩용 금속패턴으로 구성되고, 상기 ECM 칩의 접착배면(substrate)이 출력전극일 때 상기 ECM 칩을 ECM 칩 본딩용 금속패턴에 본딩하며, 상기 RF 필터 칩은 상기 PCB 상면의 출력전극 금속패턴에 본딩하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 본딩된 상기 ECM 칩 상면의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극에 전기적으로 연결하며, 상기 ECM 칩 상면의 출력단자는 본딩와이어를 통해 상기 RF 필터 칩의 입력단자로 전기적인 연결을 하고, 상기 RF 필터 칩의 출력단자는 본딩와이어를 통해 출력전극 금속패턴에 전기적으로 연결하며, PCB 모듈 배면의 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole)을 통하여 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 본딩된 상기 ECM 칩 상면의 입력 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 입력전극 금속패턴에 연결하며, 상기 ECM 칩의 GND단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극에 전기적으로 연결하고, 상기 ECM 칩의 출력전극이 본딩된 ECM칩 본딩용 금속패턴과 상기 RF 필터칩의 입력단자는 본딩와이어를 통하여 전기적으로 연결하며, 상기 RF 필터 칩의 출력단자는 본딩와이어를 통해 출력전극 금속패턴에 전기적으로 연결하고, PCB 모듈 배면의 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole)을 통하여 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 본딩된 상기 ECM 칩 상면의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극에 전기적으로 연결하며, 상기 ECM 칩 상면의 출력단자는 본딩와이어를 통해 상기 RF 필터 칩의 입력단자로 전기적으로 연결하고, 상기 RF 필터 칩의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극 금속패턴에 전기적으로 연결하며, PCB 모듈 배면의 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole)을 통하여 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 본딩된 상기 ECM 칩 상면의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극에 전기적으로 연결하며, 상기 ECM 칩 상면의 입력단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 입력전극 금속패턴에 전기적으로 연결하고, 상기 ECM 칩의 출력전극이 본딩된 ECM 칩 본딩용 금속패턴과 상기 RF 필터 칩의 입력단자는 본딩와이어를 통하여 전기적으로 연결하며, 상기 RF 필터 칩의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극 금속패턴에 전기적으로 연결하고, PCB 모듈 배면의 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole)을 통하여 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 마이크로폰의 사용 중에 유기되는 고주파 잡음 신호를 RF 필터 칩을 적용하여 제거하며, 인쇄회로기판에 RF 필터 칩과 ECM 칩을 직접 다이(Die) 본딩하는 방식으로 음성신호 처리회로의 배선 길이를 최소화하여 방사 및 커플링되는 고주파 잡음을 줄일 수 있다.

또한, 다이(Die) 본딩 후 몰딩 상면에 GND 전극을 배치하여 외부에서 유기된 고주파 잡음 신호가 마이크로폰의 진동판, 즉 ECM 칩의 입력단으로 전달되어 증폭되는 것을 차단하여 마이크로폰의 고음질 음성통화 또는 동영상 녹음에 효과가 있다.

또한, 상기 PCB 상면의 다이(Die) 본딩 및 몰딩으로 상기 PCB 상면에서 ECM 칩의 입력 단 노출은 최소화되며, ECM 칩 및 기타 수동소자의 SMD 공정의 생략으로 상기 PCB 상면에서 습기나 레진(Resin) 등에 의해 발생될 수 있는 ECM 칩의 누설전류(Leakage Current)를 줄이는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 커패시터 마이크로폰의 절개단면도.
도 2a는 종래 기술의 커패시터 마이크로폰 회로도.
도 2b는 종래 기술의 커패시터 마이크로폰 회로도.
도 3a은 종래 기술의 와이어본딩 PCB가 적용된 커패시터 마이크로폰 단면도.
도 3b는 종래 기술의 와이어본딩 PCB가 적용된 커패시터 마이크로폰 단면도.
도 4는 본 발명이 적용된 커패시터 마이크로폰 회로도.
도 5a는 본 발명에 의한 제 1 실시예의 PCB 모듈 절개 단면도.
도 5b는 도 5a의 PCB 평면도.
도 6a는 본 발명에 의한 제 2 실시예의 PCB 모듈 절개 단면도.
도 6b는 도 6a의 PCB 평면도.
도 7a는 본 발명에 의한 제 3 실시예의 PCB 모듈 절개 단면도.
도 7b는 도 7a의 PCB 평면도.
도 8a는 본 발명에 의한 제 4 실시예의 PCB 모듈 절개 단면도.
도 8b는 도 8a의 PCB 평면도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 구성을, 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 4 는 본 발명이 적용된 커패시터 마이크로폰 회로도, 도 5a 는 본 발명에 의한 제 1 실시예의 PCB 모듈 절개 단면도, 도 5b는 도 5a의 PCB 평면도, 도 6a 는 본 발명에 의한 제 2 실시예의 PCB 모듈 절개 단면도, 도 6b는 도 6a의 PCB 평면도, 도 7a 는 본 발명에 의한 제 3 실시예의 PCB 모듈 절개 단면도, 도 7b는 도 7a의 PCB 평면도, 도 8a 는 본 발명에 의한 제 4 실시예의 PCB 모듈 절개 단면도, 도 8b는 도 8a의 PCB 평면도이다.

도 4는 본 발명에 의해 구성된 회로도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 외부 음압에 따라 진동하는 음향부와, 상기 음향부에서 신호를 입력받아 이를 증폭하기 위한 회로부로 구성되는 커패시터 마이크로폰에 있어서, 상기 회로부는 상기 음향부에서 발생한 전압을 증폭하기 위한 증폭회로를 포함하는 ECM 칩(110)과, 상기 증폭 과정에서 수반되는 외부 고주파 잡음 신호를 차단하는 목적으로 커패시터(C4)(C5)와, 저항(R2)으로 구성된 RF 필터 칩(120)을 사용한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

도 5a는, 접착배면(substrate)이 입력전극인 상기 ECM 칩(110)과 접착배면(substrate)이 GND 전극인 상기 RF 필터 칩(120)이 적용된 PCB 모듈의 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 PCB 평면도이다.

상기 PCB(1) 상면에 음성신호 처리회로인 입력전극(17), 출력전극(15), GND 전극(16) 금속패턴을 최소간격으로 배선하며, 상기 ECM칩(110)은 입력전극 금속패턴(17a)에 본딩하고, 상기 RF 필터칩(120)은 GND 전극 금속패턴(16a)에 본딩한다. 본딩된 상기 ECM 칩(110) 상면의 GND 단자는 본딩와이어(20a)를 통해 상기 PCB(1) 상면의 GND 전극(16b)에 전기적으로 연결하며, 상기 ECM 칩(110) 상면의 출력단자는 본딩와이어(20b)를 통해 상기 RF 필터 칩(120)의 입력단자로 전기적인 연결을 한다.

또한 상기 RF 필터 칩(120)의 출력단자는 본딩와이어(20c)을 통해 출력전극 금속패턴(15a)에 전기적으로 연결한다.

이때, PCB 모듈 배면은 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴으로 구성되며, Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole,18)을 통하여 전기적으로 연결한다.

또한, 본딩된 상기 ECM 칩(110)과 상기 RF 필터 칩(120), 본딩와이어 (20a)(20b)(20c)를 외부로부터 절연하고, 보호하기 위한 목적으로 상기 PCB(1) 상면에서 상기 두 개의 칩(110)(120)과 본딩 와이어(20a)(20b)(20c)가 포함된 몰딩(Molding) 영역(30)을 화학수지(EMC: Epoxy Mold Compound)로 몰딩한다.

그리고, 외부 고주파 잡음 신호가 상기 PCB(1) 상면의 상기 ECM 칩(110)과 상기 RF 필터 칩(120)을 통해서 마이크로폰(100)의 진동판(170)으로 유기되어 상기 ECM 칩(110)의 입력단에 전달되는 것을 차단하기 위해 몰딩(Molding) 영역(30)에서 일정간격 이격되어 있는 GND 전극 도금영역(13)에서부터 도전성 용액을 매개체로 하여 상기 몰딩 상면과 연결하여 상기 몰딩 상면에 GND 도전막(31)을 배치한다.

[실시예 2]

도 6a는, 접착배면(substrate)이 출력전극인 상기 ECM 칩(110)과 접착배면(substrate)이 GND 전극인 상기 RF 필터 칩(120)이 적용된 PCB 모듈의 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 PCB 평면도이다.

상기 PCB(1) 상면에 음성신호 처리회로인 입력전극(17), 출력전극(15), GND 전극(16) 금속패턴을 최소간격으로 배선하며, 상기 ECM칩(110)은 ECM칩 본딩용 금속패턴(19)에 본딩하고, 상기 RF 필터칩(120)은 GND 전극 금속패턴(16a)에 본딩한다. 본딩된 상기 ECM 칩(110) 상면의 입력단자는 본딩와이어(20d)를 통해 상기 PCB 상면의 입력전극 금속패턴(17b)에 연결하며, 상기 ECM 칩(110)의 GND단자는 본딩와이어(20e)를 통해 상기 PCB(1) 상면의 GND 전극(16b)에 전기적으로 연결한다. 또한, 상기 ECM 칩(110)의 출력전극이 본딩된 ECM칩 본딩용 금속패턴(19)과 상기 RF 필터칩(120)의 입력단자는 본딩와이어(20f)를 통하여 전기적으로 연결하며, 상기 RF 필터 칩(120)의 출력단자는 본딩와이어(20g)를 통해 출력전극 금속패턴(15a)에 전기적으로 연결한다. 이때, PCB 모듈 배면은 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴으로 구성되며, Vout전극 (출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole,18)을 통하여 전기적으로 연결한다.

상기 ECM 칩(110), 상기 RF 필터칩(120), 본딩와이어(20d)(20e)(20f)(20g)를 상기 PCB(1) 상면에서 몰딩하는 방법과 상기 몰딩 상면에 GND 도전막을 도포하는 방법은 실시예 1에 명시된 방법과 동일하다.

[실시예 3]

도 7a는, 접착배면(substrate)이 입력전극인 상기 ECM 칩(110)과 접착배면(substrate)이 출력전극인 상기 RF 필터 칩(120)이 적용된 PCB 모듈의 단면도이고, 도 7b는 도 7a의 PCB 평면도이다.

상기 PCB(1) 상면에 음성신호 처리회로인 입력전극(17), 출력전극(15), GND 전극(16) 금속 패턴을 최소간격으로 배선하며, 상기 ECM칩(110)은 입력전극 금속패턴(17a)에 본딩하고, 상기 RF 필터칩(120)은 출력전극 금속패턴(15a)에 본딩한다. 본딩된 상기 ECM 칩(110) 상면의 GND 단자는 본딩와이어(20h)를 통해 상기 PCB(1) 상면의 GND 전극(16a)에 전기적으로 연결하며, 상기 ECM 칩(110) 상면의 출력단자는 본딩와이어(20i)를 통해 상기 RF 필터 칩(120)의 입력단자로 전기적 연결을 한다.

또한 상기 RF 필터 칩(120)의 GND 단자는 본딩와이어(20j)을 통해 상기 PCB(1) 상면의 GND 전극 금속패턴(16b)에 전기적으로 연결한다. 이때, PCB 모듈 배면은 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴으로 구성되며, Vout전극 (출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(18)을 통하여 전기적으로 연결한다.

상기 ECM 칩(110), 상기 RF 필터칩(120), 본딩와이어(20h)(20i)(20j)를 상기 PCB(1) 상면에서 몰딩하는 방법과 상기 몰딩 상면에 GND 도전막을 도포하는 방법은 실시예 1에 명시된 방법과 동일하다.

[실시예 4]

도 8a는, 접착배면(substrate)이 출력전극인 상기 ECM 칩(110)과 접착배면(substrate)이 출력전극인 상기 RF 필터 칩(120)이 적용된 PCB 모듈의 단면도이고, 도 8b는 도 8a의 PCB 평면도이다.

상기 PCB(1) 상면에 음성신호 처리회로인 입력전극(17), 출력전극(15), GND 전극(16) 금속패턴을 최소간격으로 배선하며, 상기 ECM칩(110)은 ECM칩 본딩용 금속패턴(19)에 본딩하고, 상기 RF 필터칩(120)은 출력전극 금속패턴(15a)에 본딩한다. 본딩된 상기 ECM 칩(110) 상면의 GND 단자는 본딩와이어(20m)를 통해 상기 PCB(1) 상면의 GND 전극(16a)에 전기적으로 연결하며, 상기 ECM 칩(110) 상면의 입력단자는 본딩와이어(20n)를 통해 상기 PCB 상면(1)의 입력전극 금속패턴(17b)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 ECM 칩(110)의 출력전극이 본딩된 ECM칩 본딩용 금속패턴(19)과 상기 RF 필터칩(120)의 입력단자는 본딩와이어(20p)를 통하여 전기적으로 연결하며, 상기 RF 필터 칩(120)의 GND단자는 본딩와이어(20r)를 통해 상기 PCB(1) 상면의 GND 전극 금속패턴(16b)에 전기적으로 연결한다. 이때, PCB 모듈 배면은 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴으로 구성되며, Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(18)을 통하여 전기적으로 연결한다.

상기 ECM 칩(110), 상기 RF 필터칩(120), 본딩와이어(20m)(20n)(20p)(20r)을 상기 PCB(1) 상면에서 몰딩하는 방법과 상기 몰딩 상면에 GND 도전막을 도포하는 방법은 실시예 1에 명시된 방법과 동일하다.

한편, 상기 PCB 상면에 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩이 본딩되는 방법은 에폭시(Epoxy), 유텍틱(Eutectic), 납 리플로우 방법 중 하나로 하여 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 더욱 바람직하게는 상기 도전막은 AG 에폭시를 스프레이(Spray), Screen Printing, 증착 방법 중 어느 하나로 하여 형성하는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 핵심 기술은, 음압에 따라 변동하는 음향부와 상기 음향부에서 신호를 입력 받아서 증폭하기 위한 회로부로 구성되는 커패시터 마이크로폰에 있어서, 상기 회로부에서, 신호를 증폭하는 ECM 칩과 신호 증폭과정에서 발생되는 고주파 잡음 신호를 차단하기 위해 RF 필터 칩의 사용 및 음성신호 처리회로의 배선길이를 최소화하고, 외부에서 유기되어 마이크로폰의 진동판을 통해 ECM칩의 입력단으로 인입되는 고주파 잡음을 차단하기 위해 몰딩 상면의 GND 도전막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 기술적 특징에 따라 본 발명의 다양한 실시 예를 적용할 경우, 상기 PCB(1) 상면에 상기 RF 필터 칩(120)과 상기 ECM 칩(110)의 다이(Die) 본딩으로 음성신호 처리회로의 배선 길이를 최소화하여 방사 및 커플링되는 고주파 잡음을 줄일 수 있다.

또한, 다이(Die) 본딩 후 몰딩 상면에 GND 전극을 배치하여 외부에서 유입된 고주파 잡음 신호는 마이크로폰의 진동판으로 유기되어 상기 ECM 칩의 입력단에 전달되는 고주파 잡음 신호를 차단하는데 효과적이다.

그리고, PCB 상면에 다이(Die) 본딩되고, 몰딩하여 PCB 상면에서 ECM 칩 입력단의 노출이 최소화되며, ECM 칩 및 기타 수동소자의 SMD 공정 생략으로 상기 PCB 상면에서 습기나 레진(Resin) 등에 의해 발생될 수 있는 ECM 칩의 누설전류(Leakage Current)를 줄이는 효과도 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사항과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 인쇄회로기판 10 : 음성신호처리 금속패턴
13 : 몰딩 상면 GND 전극 도포용 GND 도금영역
20 : 본딩 와이어 30 : 몰딩(Molding) 영역
31 : GND 도전막 110 : ECM 칩
120 : RF 필터 칩

Claims

외부 음압에 따라 진동하는 음향부와, 상기 음향부에서 신호를 입력 받아서 이를 증폭하기 위한 회로부로 구성되는 커패시터 마이크로폰용 피시비(PCB) 모듈에 있어서,
상기 회로부는,
상기 음향부에서 발생한 전압을 증폭하기 위한 증폭 회로를 포함하는 ECM 칩과;
상기 증폭 과정에서 수반되는 고주파 외부 잡음 신호 차단의 RF 필터 칩;으로 구성되되,
상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩을 음성신호 처리회로의 배선길이를 최소화하여 외부로부터 유입되는 고주파 잡음의 방사 및 커플링되는 것을 줄일 수 있도록 PCB 상면의 칩 형태로 본딩하고,
상기 PCB 상면에 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩의 절연 및 외부로부터 보호하기 위해 몰딩(Molding) 하고, 외부에서 유입된 고주파 잡음이 상기 PCB 상면의 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터칩을 통해서 마이크로폰의 진동판으로 유기되어 상기 ECM 칩의 입력단에 전달되는 고주파 잡음을 차단하기 위해 상기 몰딩(Molding) 상면에 GND 도전막을 배치하며,
상기 PCB 상면의 패턴은 입력전극 금속패턴, 출력전극 금속패턴, GND 전극 금속패턴으로 구성되고, 상기 ECM 칩의 접착배면(substrate)이 입력전극일 때 상기 ECM 칩을 입력전극 금속패턴에 본딩하며, 상기 RF 필터 칩은 GND 전극 금속패턴에 본딩하는 것을 특징으로 하는 커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈.
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외부 음압에 따라 진동하는 음향부와, 상기 음향부에서 신호를 입력 받아서 이를 증폭하기 위한 회로부로 구성되는 커패시터 마이크로폰용 피시비(PCB) 모듈에 있어서,
상기 회로부는,
상기 음향부에서 발생한 전압을 증폭하기 위한 증폭 회로를 포함하는 ECM 칩과;
상기 증폭 과정에서 수반되는 고주파 외부 잡음 신호 차단의 RF 필터 칩;으로 구성되되,
상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩을 음성신호 처리회로의 배선길이를 최소화하여 외부로부터 유입되는 고주파 잡음의 방사 및 커플링되는 것을 줄일 수 있도록 PCB 상면의 칩 형태로 본딩하고,
상기 PCB 상면에 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩의 절연 및 외부로부터 보호하기 위해 몰딩(Molding)하고, 외부에서 유입된 고주파 잡음이 상기 PCB 상면의 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터칩을 통해서 마이크로폰의 진동판으로 유기되어 상기 ECM 칩의 입력단에 전달되는 고주파 잡음을 차단하기 위해 상기 몰딩(Molding) 상면에 GND 도전막을 배치하며,
상기 PCB 상면의 패턴은 입력전극 금속패턴, 출력전극 금속패턴, GND 전극 금속패턴, ECM 칩 본딩용 금속패턴으로 구성되고, 상기 ECM 칩의 접착배면(substrate)이 출력전극일 때 상기 ECM 칩을 ECM 칩 본딩용 금속패턴에 본딩하며, 상기 RF 필터 칩은 GND 전극 금속패턴에 본딩하는 것을 특징으로 하는 커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈.
외부 음압에 따라 진동하는 음향부와, 상기 음향부에서 신호를 입력 받아서 이를 증폭하기 위한 회로부로 구성되는 커패시터 마이크로폰용 피시비(PCB) 모듈에 있어서,
상기 회로부는,
상기 음향부에서 발생한 전압을 증폭하기 위한 증폭 회로를 포함하는 ECM 칩과;
상기 증폭 과정에서 수반되는 고주파 외부 잡음 신호 차단의 RF 필터 칩;으로 구성되되,
상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩을 음성신호 처리회로의 배선길이를 최소화하여 외부로부터 유입되는 고주파 잡음의 방사 및 커플링되는 것을 줄일 수 있도록 PCB 상면의 칩 형태로 본딩하고,
상기 PCB 상면에 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩의 절연 및 외부로부터 보호하기 위해 몰딩(Molding)하고, 외부에서 유입된 고주파 잡음이 상기 PCB 상면의 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터칩을 통해서 마이크로폰의 진동판으로 유기되어 상기 ECM 칩의 입력단에 전달되는 고주파 잡음을 차단하기 위해 상기 몰딩(Molding) 상면에 GND 도전막을 배치하며,
상기 PCB 상면의 패턴은 입력전극 금속패턴, 출력전극 금속패턴, GND 전극 금속패턴으로 구성되고, 상기 ECM 칩의 접착배면(substrate)이 입력전극일 때 상기 ECM 칩을 입력전극 금속패턴에 본딩하며, 상기 RF 필터 칩은 상기 PCB 상면의 출력전극 금속패턴에 본딩하는 것을 특징으로 하는 커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈.
외부 음압에 따라 진동하는 음향부와, 상기 음향부에서 신호를 입력 받아서 이를 증폭하기 위한 회로부로 구성되는 커패시터 마이크로폰용 피시비(PCB) 모듈에 있어서,
상기 회로부는,
상기 음향부에서 발생한 전압을 증폭하기 위한 증폭 회로를 포함하는 ECM 칩;
상기 증폭 과정에서 수반되는 고주파 외부 잡음 신호 차단의 RF 필터 칩;으로 구성되되,
상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩을 음성신호 처리회로의 배선길이를 최소화하여 외부로부터 유입되는 고주파 잡음의 방사 및 커플링되는 것을 줄일 수 있도록 PCB 상면의 칩 형태로 본딩하고,
상기 PCB 상면에 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터 칩의 절연 및 외부로부터 보호하기 위해 몰딩(Molding)하고, 외부에서 유입된 고주파 잡음이 상기 PCB 상면의 상기 ECM 칩과 상기 RF 필터칩을 통해서 마이크로폰의 진동판으로 유기되어 상기 ECM 칩의 입력단에 전달되는 고주파 잡음을 차단하기 위해 상기 몰딩(Molding) 상면에 GND 도전막을 배치하며,
상기 PCB 상면의 패턴은 입력전극 금속패턴, 출력전극 금속패턴, GND 전극 금속패턴, ECM 칩 본딩용 금속패턴으로 구성되고, 상기 ECM 칩의 접착배면(substrate)이 출력전극일 때 상기 ECM 칩을 ECM 칩 본딩용 금속패턴에 본딩하며, 상기 RF 필터 칩은 상기 PCB 상면의 출력전극 금속패턴에 본딩하는 것을 특징으로 하는 커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈.
제 1항에 있어서,
본딩된 상기 ECM 칩 상면의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극에 전기적으로 연결하며, 상기 ECM 칩 상면의 출력단자는 본딩와이어를 통해 상기 RF 필터 칩의 입력단자로 전기적인 연결을 하고, 상기 RF 필터 칩의 출력단자는 본딩와이어를 통해 출력전극 금속패턴에 전기적으로 연결하며, PCB 모듈 배면의 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole)을 통하여 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈.
제 3항에 있어서,
본딩된 상기 ECM 칩 상면의 입력 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 입력전극 금속패턴에 연결하며, 상기 ECM 칩의 GND단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극에 전기적으로 연결하고, 상기 ECM 칩의 출력전극이 본딩된 ECM칩 본딩용 금속패턴과 상기 RF 필터칩의 입력단자는 본딩와이어를 통하여 전기적으로 연결하며, 상기 RF 필터 칩의 출력단자는 본딩와이어를 통해 출력전극 금속패턴에 전기적으로 연결하고, PCB 모듈 배면의 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole)을 통하여 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈.
제 4항에 있어서,
본딩된 상기 ECM 칩 상면의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극에 전기적으로 연결하며, 상기 ECM 칩 상면의 출력단자는 본딩와이어를 통해 상기 RF 필터 칩의 입력단자로 전기적으로 연결하고, 상기 RF 필터 칩의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극 금속패턴에 전기적으로 연결하며, PCB 모듈 배면의 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole)을 통하여 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈.
제 5항에 있어서,
본딩된 상기 ECM 칩 상면의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극에 전기적으로 연결하며, 상기 ECM 칩 상면의 입력단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 입력전극 금속패턴에 전기적으로 연결하고, 상기 ECM 칩의 출력전극이 본딩된 ECM 칩 본딩용 금속패턴과 상기 RF 필터 칩의 입력단자는 본딩와이어를 통하여 전기적으로 연결하며, 상기 RF 필터 칩의 GND 단자는 본딩와이어를 통해 상기 PCB 상면의 GND 전극 금속패턴에 전기적으로 연결하고, PCB 모듈 배면의 Vout전극(출력전극) 금속패턴과 GND 전극 금속패턴은 PCB 상면의 해당 금속패턴에서 비아 홀(Via Hole)을 통하여 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 커패시터 마이크로폰용 피시비 모듈.
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