KR101039256B1 - 부가 챔버를 사용한 멤스 마이크로폰 패키지 - Google Patents
부가 챔버를 사용한 멤스 마이크로폰 패키지 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 PCB기판에 댐(PSR dam)에 의한 부가 챔버를 형성하여 백챔버를 크게 확장함으로써 음향특성을 향상시킨 멤스 마이크로폰 패키지에 관한 것이다. 본 발명의 멤스 마이크로폰 패키지는 멤스 마이크로폰 패키지에 있어서, 멤스 마이크로폰 칩; 상기 멤스 마이크로폰 칩을 실장하기 위한 위치에 소정 높이의 PSR(Photo Solder Resist) 댐에 의한 부가 챔버가 형성된 PCB 기판; 및 상기 PCB 기판과 결합되어 부품을 수용하기 위한 공간을 형성하는 케이스를 구비하여 상기 부가 챔버에 의해 상기 멤스 마이크로폰 칩의 백챔버 공간이 확장된 것을 특징으로 한다. 상기 부가 챔버는 상기 PCB 기판을 제조하는 공정에서 불필요한 부분에 솔더가 부착되는 것을 방지하고 표면회로를 외부 환경으로부터 보호하기 위한 PSR 잉크로 사각링 모양을 형성한 후 경화시켜 제조한 것이다. 본 발명에 따르면 PCB 기판에 PSR 댐에 의해 부가 챔버를 형성한 후 그 위에 멤스 마이크로폰 칩을 부착하여 MEMS칩 자체의 부족한 백 챔버 공간을 늘려 감도를 향상시키고, THD(Total Harmonic Distortion) 등의 노이즈를 개선할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 멤스 마이크로폰 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PCB기판에 댐(PSR dam)에 의해 부가 챔버를 형성하여 백챔버를 크게 확장함으로써 음향특성을 향상시킨 부가 챔버를 사용한 멤스 마이크로폰 패키지에 관한 것이다.
1980년대 들어 R.Hijab 등에 의해 MEMS 마이크로폰에 대한 연구가 보고된 후 MEMS(micro electro machining systems) 공정기술을 이용한 다양한 종류의 마이크로폰 구조 및 제조기술에 대한 연구가 이루어져 왔다. MEMS(micro electro machining systems) 공정은 반도체 공정기술을 바탕으로 안정적이며 조절 가능한 물성을 갖는 박막을 제조할 수 있고 일괄공정이 가능하여 소형이면서도 저렴한 고성능 마이크로폰 칩을 구현할 수 있다. 또한 기존의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰에 비하여 높은 온도에서 조립 및 동작이 가능하므로 기존에 사용하고 있는 표면실장(SMD)장비 및 기술을 이용하여 MEMS 마이크로폰 패키지를 조립할 수 있는 장점이 있다.
통상 MEMS 마이크로폰 패키지는 실리콘 기판을 이용하여 백플레이트 및 진동막 구조를 갖는 MEMS 마이크로폰 칩을 구현한 후 PCB 기판에 접착제로 접착하여 조립하였다. MEMS 마이크로폰 칩은 실리콘 몸체 미세가공기술(Silicon Bulk Micromachining)을 이용하여 단결정 실리콘의 몸체에 절연층을 형성한 후 이방성 습식 또는 건식 식각으로 가공하여 백챔버와 진동막을 구현한 후 실리콘 표면 미세가공기술(Silicon Surface Micromachining)에 따라 희생층을 이용하여 스페이서링에 지지되는 다수의 음향홀을 구비한 백플레이트를 구현한 후 MEMS 마이크로폰 칩의 공기압 평형(Air equilibrium)을 위한 배기 홀을 진동막상에 가공하여 제조하였다. 그리고 MEMS 마이크로폰 칩의 몸체 전체를 접착할 수 있도록 PCB기판에 접착제를 도포한 후 MEMS 마이크로폰 칩을 부착하고 건조시켜 패키징하였다.
종래의 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 백 챔버는 MEMS칩에 의해 형성되는데, MEMS칩은 반도체 칩으로서 사이즈가 매우 작으므로 백 챔버의 공간이 극히 협소하게 되고, 이에 따라 심한 백 스트림(back stream)에 의해 공기 저항력이 발생되어 진동판의 진동력이 저하됨으로써 마이크로폰의 음질(감도)이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, PCB 기판에 PSR 댐으로 부가 챔버를 형성한 후 그 위에 멤스 마이크로폰 칩을 부착하여 백챔버 공간을 확장시킨 멤스 마이크로폰 패키지를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 멤스 마이크로폰 패키지는 멤스 마이크로폰 패키지에 있어서, 멤스 마이크로폰 칩; 상기 멤스 마이크로폰 칩을 실장하기 위한 위치에 소정 높이의 PSR(Photo Solder Resist) 댐으로 부가 챔버가 형성된 PCB 기판; 및 상기 PCB 기판과 결합되어 부품을 수용하기 위한 공간을 형성하는 케이스를 구비하여 상기 부가 챔버에 의해 상기 멤스 마이크로폰 칩의 백챔버 공간이 확장된 것을 특징으로 한다.
상기 PSR 댐에 의한 부가 챔버는 상기 PCB 기판을 제조하는 공정에서 불필요한 부분에 솔더가 부착되는 것을 방지하고 표면회로를 외부 환경으로부터 보호하기 위한 PSR 잉크로 사각링 모양을 형성한 후 경화시켜 제조한 것이다.
본 발명에 따르면 PCB 기판에 PSR 댐으로 부가 챔버를 형성한 후 그 위에 멤스 마이크로폰 칩을 부착하여 MEMS칩 자체의 부족한 백 챔버 공간을 늘려 감도를 향상시키고, THD(Total Harmonic Distortion) 등의 노이즈를 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따라 PSR 댐이 형성된 PCB 기판을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따라 PCB기판에 멤스칩이 실장된 상태의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제1실시예,
도 4는 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제2실시예이다.
도 2는 본 발명에 따라 PCB기판에 멤스칩이 실장된 상태의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제1실시예,
도 4는 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제2실시예이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따라 PSR(Photo Solder Resist) 댐(dam)에 의해 부가 챔버가 형성된 PCB 기판을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따라 PCB기판에 멤스 마이크로폰 칩이 실장된 상태의 단면도이다.
본 발명에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 PCB 기판(102)에는 도 1에 도시된 바와 같이 멤스 마이크로폰 칩(10)을 실장하기 위한 위치에 소정 높이의 PSR 댐(104)이 형성되어 있다. 부가 챔버(104)는 PCB 기판(102)을 제조하는 공정에서 불필요한 부분에 솔더가 부착되는 것을 방지하고 표면회로를 외부 환경으로부터 보호하기 위한 PSR(Photo Solder Resist) 잉크로 사각링 모양의 댐(PSR 댐)을 형성한 후 경화시켜 제조한다.
그리고 이와 같은 본 발명의 PCB 기판(102)에 멤스 마이크로폰 칩(10)과 ASIC칩(20)이 실장된 상태에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 별 다른 기구적인 구성을 부가하지 않고서도 PSR 댐에 의한 부가 챔버(104)에 의해 멤스 마이크로폰 칩(10)의 백챔버 공간(106)이 확장된 것을 알 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제 1 실시예이고, 도 4는 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제 2 실시예이다.
본 발명에 따라 PSR 댐에 의한 부가 챔버(104)가 형성된 PCB 기판(102)에 멤스 마이크로폰 칩(10)을 실장한 후 케이스(108)와 PCB기판(102)을 결합하여 패키징하는 방식은 제 1 실시예의 접합방식과, 제 2 실시예의 커링 방식이 가능하다.
케이스(108)와 PCB기판(102)을 접합방식으로 결합하여 패키징하는 예는 도 3에 도시된 바와 같이, PSR 댐에 의한 부가 챔버(104)가 형성된 PCB 기판(102)에 멤스 마이크로폰 칩(10)을 접착함과 아울러 ASIC 등(20)과 같은 다른 회로소자들을 접착한 후, 필요시 와이어링으로 결선한 후 케이스의 단부(108b)를 PCB기판(102)에 접착제로 접착하여 패키징을 완료한다.
그리고 케이스(108)와 PCB기판(102)을 커링방식으로 결합하여 패키징하는 예는 도 4에 도시된 바와 같이, PSR 댐에 의한 부가 챔버(104)가 형성된 PCB 기판(102)에 멤스 마이크로폰 칩(10)을 접착함과 아울러 ASIC 등(20)과 같은 다른 회로소자들을 접착한 후 필요시 와이어링하여 결선하고, 케이스(108)에 지지부재(110)를 삽입한 후 부품이 실장된 PCB 기판(102)을 케이스(108)에 넣고 케이스의 단부(108b)를 PCB 기판(102)측으로 커링하여 패키징을 완료한다.
이와 같이 조립 완성된 본 발명의 멤스 마이크로폰 패키지는 PSR 댐에 의한 부가 챔버(104)에 의해 멤스 마이크로폰 칩(10)의 백챔버 공간(106)이 확장되어 마이크로폰의 음질(감도)이 향상되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10: 멤스 마이크로폰 칩 20: ASIC
102: PCB 기판 104: 부가 챔버
106: 백챔버 108: 케이스
108a: 음향홀 108b: 단부
110: 지지부재
102: PCB 기판 104: 부가 챔버
106: 백챔버 108: 케이스
108a: 음향홀 108b: 단부
110: 지지부재
Claims (2)
- 멤스 마이크로폰 패키지에 있어서,
멤스 마이크로폰 칩;
상기 멤스 마이크로폰 칩을 실장하기 위한 위치에, 소정 높이의 PSR(Photo Solder Resist) 댐에 의한 부가 챔버가 형성된 PCB 기판; 및
상기 PCB 기판과 결합되어 부품을 수용하기 위한 공간을 형성하는 케이스를 구비하여
상기 부가 챔버에 의해 상기 멤스 마이크로폰 칩의 백챔버 공간이 확장된 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키지. - 제1항에 있어서, 상기 부가 챔버는
상기 PCB 기판을 제조하는 공정에서 불필요한 부분에 솔더가 부착되는 것을 방지하고 표면회로를 외부 환경으로부터 보호하기 위한 PSR 잉크로 사각링 모양의 댐을 형성한 후 경화시켜 제조한 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 패키지.
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- 2010-01-18 KR KR1020100004460A patent/KR101039256B1/ko not_active IP Right Cessation
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