KR101108829B1 - Microphone module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로폰 모듈에 관한 것으로서, 특히 열적특성이 우수하여 인쇄회로기판에 표면실장이 가능하며 간단한 구조로 모듈화하여 제조공정을 간략화해서 제품원가가 현저히 절감되는 마이크로폰 모듈에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 기판, 상기 기판 상에 형성되는 유전체층 및 상기 유전체층의 상면 테두리에 부착되는 스페이서가 구성되는 일렉트릿 모듈; 및 상기 스페이서 상에 유전체층과 간격을 두고 적층되는 다이아프램 및 상기 다이아프램 상에 부착되는 폴라링이 구성되는 다이아프램 모듈을 포함하여 구성되며, 상기 스페이서의 사이에는 측방향으로 개방되어 다이아프램이 음파에 의해 진동할 때 발생되는 압력이 완충되는 사이드홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈을 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microphone module, and more particularly, to a microphone module having excellent thermal characteristics, which can be surface-mounted on a printed circuit board, and modularized into a simple structure, thereby simplifying a manufacturing process and significantly reducing product cost.
To this end, the present invention is an electret module comprising a substrate, a dielectric layer formed on the substrate and a spacer attached to the upper edge of the dielectric layer; And a diaphragm module configured to have a diaphragm stacked on the spacer with a dielectric layer and a polar ring attached to the diaphragm, wherein the diaphragm is laterally opened between the spacers. It provides a microphone module, characterized in that the side hole is provided with a buffer for the pressure generated when the vibration.

Description

마이크로폰 모듈{MICROPHONE MODULE}Microphone module {MICROPHONE MODULE}

본 발명은 마이크로폰 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열적특성이 우수하여 인쇄회로기판에 표면실장이 가능하며 간단한 구조로 모듈화하여 제조공정을 간략화해서 제품원가가 현저히 절감되는 마이크로폰 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a microphone module, and more particularly, to a microphone module having excellent thermal characteristics, which can be surface mounted on a printed circuit board, and modularized into a simple structure, thereby simplifying a manufacturing process and significantly reducing product cost.

최근 핸드폰 등 멀티미디어 제품들의 크기가 점점 작아지고 성능 요구가 높아짐에 따라 그에 따른 부대부품의 크기와 성능도 개선되고 있는데, 멀티미디어 제품들의 중요 부품 중 하나인 마이크로폰 분야에서는 반도체 제조 가공 기술을 이용하여 대량 생산하는 실리콘 마이크로폰이 대표적이라 할 수 있다.Recently, as the size of multimedia products such as mobile phones is getting smaller and the performance demands are increasing, the size and performance of the accessory parts are also improving. In the microphone field, one of the important parts of multimedia products, mass production using semiconductor manufacturing processing technology Silicon microphones are typical.

이 중에서 콘덴서 마이크로폰은 진동판과 배극판에 의해 전계가 형성되고, 진동판의 떨림에 의해 변화하는 전계를 측정해서 이것을 신호로 변환하는 원리를 이용하는 것으로, 소형화가 비교적 용이하고, 감도 특성 및 반응 속도가 뛰어난 장점이 있다.Among them, the condenser microphone is formed by the diaphragm and the bipolar plate, and uses the principle of measuring the electric field that is changed by the vibration of the diaphragm and converting it into a signal. It is relatively easy to miniaturize, and has excellent sensitivity characteristics and response speed. There is an advantage.

특히 상기 콘덴서 마이크로폰은 최근 전하가 거의 영구적으로 축적되는 일렉트릿(Electret)을 사용함으로써 더욱 소형화하는 것이 가능해졌는데, 기존의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(ECM)은 폴리머 일렉트릿과 다이아프램을 적용함으로 인해 표면실장이 거의 불가능하였다.In particular, the condenser microphone can be further miniaturized by using an electret in which charge is accumulated almost permanently. The conventional electret condenser microphone (ECM) is surface-mounted by applying polymer electret and diaphragm. This was almost impossible.

또한, 케이스 내에 진동판 어셈블리, 스페이서링, 절연베이스링, 유전체층, 도전베이스링 및 인쇄회로기판(PCB) 등을 순차적으로 적층시켜 제조함으로써, 제조공정이 복잡하기 때문에 완성품의 불량률과 제조단가가 높아지는 문제점이 있다.In addition, the diaphragm assembly, spacer ring, insulation base ring, dielectric layer, conductive base ring, and printed circuit board (PCB) are sequentially stacked in the case, thereby increasing the defect rate and manufacturing cost of the finished product due to the complicated manufacturing process. There is this.

한편, 반도체 집적회로 기술을 응용한 가공기술인 멤스(MEMS:Micro Electro Mechanical System)는 ㎛단위의 전기기계적 구조물을 제작할 수 있으며, 이러한 기술을 이용하여 제작된 MEMS 타입 마이크로폰은 집적화, 소형화 및 고성능화가 가능함은 물론이고, 신뢰성과 안정성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.On the other hand, MEMS (Micro Electro Mechanical System), which is a processing technology using semiconductor integrated circuit technology, can manufacture electromechanical structures in micrometers, and MEMS type microphones manufactured using such technology can be integrated, miniaturized, and high-performance. Of course, there is an advantage that can improve the reliability and stability.

하지만, 상기 표면실장이 가능한 MEMS 타입 마이크로폰의 경우에도 구조가 복잡하고 고가의 공정으로 인해 현재 멀티미디어 기기 부품 시장에서 요구하는 저가의 가격에 맞추지 못하고 있으며, 이러한 MEMS 타입 마이크로폰에 비하여 가격경쟁력이 우수한 상기 ECM 조차도 기계적 공정 및 단품 위주의 공정으로 인해 가격을 맞추는데 어려움이 있다.However, even in the case of the surface mountable MEMS type microphone, due to the complicated structure and expensive process, the ECM microphone cannot meet the low price required in the multimedia device component market, and the ECM has excellent price competitiveness compared to the MEMS type microphone. Even the mechanical and part-oriented processes make it difficult to match prices.

즉, 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(ECM)의 경우 MEMS 타입 마이크로폰에 비해 아직 가격쟁쟁력이 우수하기는 하지만, 많은 부품이 제품 개별단위로 조립되기 때문에 수율과 특성 균일도에 문제가 있는 실정이다.In other words, although the electret condenser microphone (ECM) is still more competitive in price than the MEMS type microphone, there is a problem in yield and characteristic uniformity because many parts are assembled in individual units.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 첫째 열적특성이 우수하여 인쇄회로기판에 표면실장이 가능하고, 둘째 부품을 모듈화하여 제조공정을 분리함으로써 공정이 간략화되어 제조원가가 절감되며, 셋째 음파로 진동하는 다이아프램에 의해 발생하는 압력을 완충시키는 사이드홀을 사용해서 제조공정을 더욱 간략화하여 원가를 현저히 줄일 수 있는 마이크로폰 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the first thermal properties can be mounted on the printed circuit board with excellent thermal properties, the second part is modularized to separate the manufacturing process to simplify the manufacturing cost The purpose of the present invention is to provide a microphone module that can reduce costs by significantly reducing the manufacturing process by using a side hole that reduces the pressure generated by the diaphragm vibrated by the third sound wave.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로폰 모듈은 기판, 상기 기판 상에 형성되는 유전체층 및 상기 유전체층의 상면 테두리에 부착되는 스페이서가 구성되는 일렉트릿 모듈; 및 상기 스페이서 상에 유전체층과 간격을 두고 적층되는 다이아프램 및 상기 다이아프램 상에 부착되는 폴라링이 구성되는 다이아프램 모듈을 포함하여 구성되며, 상기 스페이서의 사이에는 측방향으로 개방되어 다이아프램이 음파에 의해 진동할 때 발생되는 압력이 완충되는 사이드홀이 구비되는 되는 것을 특징으로 한다.The microphone module of the present invention for achieving the above object comprises an electret module comprising a substrate, a dielectric layer formed on the substrate and a spacer attached to the upper edge of the dielectric layer; And a diaphragm module configured to have a diaphragm stacked on the spacer with a dielectric layer and a polar ring attached to the diaphragm, wherein the diaphragm is laterally opened between the spacers. It characterized in that the side hole which is buffered by the pressure generated when the vibration is provided.

여기서, 상기 다이아프램은 1~3㎛ 두께를 갖는 니켈 재질로 이루어지고, 폴라링은 0.02~25㎛ 두께를 갖는 구리 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Here, the diaphragm is made of a nickel material having a thickness of 1 ~ 3㎛, the polar ring is characterized in that made of a copper material having a thickness of 0.02 ~ 25㎛.

더욱 바람직하게는, 상기 다이아프램은 내부식성을 증대하기 위하여 니켈 및 금도금이 추가되는 것을 특징으로 한다.More preferably, the diaphragm is characterized in that nickel and gold plating is added to increase the corrosion resistance.

바람직하게는, 상기 기판은 0.1~0.3mm 두께를 갖는 실리콘(Silicon) 또는 SUS(Steel Us Stainless) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the substrate is characterized in that made of silicon (Silicon) or SUS (Steel Us Stainless) material having a thickness of 0.1 ~ 0.3mm.

바람직하게는, 상기 유전체층은 SiO2 재질의 박막층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the dielectric layer is characterized in that it comprises a thin film layer of SiO2 material.

더욱 바람직하게는, 상기 유전체층은 SiNx 재질의 박막층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.More preferably, the dielectric layer is characterized in that it comprises a thin film layer of SiNx material.

더욱 바람직하게는, 상기 유전체층은 폴리이미드(Polyimide), 실리콘고무, 실란 및 테프론 중에서 선택된 재질의 박막층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.More preferably, the dielectric layer is characterized in that it comprises a thin film layer of a material selected from polyimide (Polyimide), silicone rubber, silane and Teflon.

이때, 상기 스페이서는 1~25㎛ 두께로 포토레지스트, 폴리이미드(Polyimide), 플라스틱, 실리콘고무 및 글라스 중에서 선택된 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In this case, the spacer is 1 to 25㎛ thickness characterized in that made of a material selected from photoresist, polyimide (Polyimide), plastic, silicone rubber and glass.

또한, 상기 다이아프램 모듈은 구리 재질의 폴라링 기재 일면에 니켈을 부착하고 타면 테두리를 따라 포토레지스트를 부착한 다음 식각공정을 거쳐 제조하고, 상기 유전체층에는 전자를 주입하여 자체적으로 바이어스를 갖도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the diaphragm module is manufactured by attaching nickel to one surface of a polarizing substrate made of copper and attaching a photoresist along the edge of the other surface, followed by etching, and injecting electrons into the dielectric layer to have a bias by itself. It features.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 모듈은 외부에서 전기적 바이어스가 인가되는 기판과 상기 기판의 상면 테두리에 부착되는 스페이서가 구성되는 백플레이트 모듈; 및 상기 스페이서 상에 기판과 간격을 두고 적층되는 다이아프램 및 상기 다이아프램 상에 부착되는 폴라링이 구성되는 다이아프램 모듈을 포함하여 구성되며, 상기 스페이서의 사이에는 측방향으로 개방되어 다이아프램이 음파에 의해 진동할 때 발생되는 압력이 완충되는 사이드홀이 구비되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, a microphone module includes a back plate module including a substrate to which an electric bias is applied from the outside and a spacer attached to an upper edge of the substrate; And a diaphragm module having a diaphragm stacked on the spacer at intervals from the substrate and a polar ring attached to the diaphragm, wherein the diaphragm is laterally opened between the spacers. It characterized in that the side hole is buffered to the pressure generated when vibrating by.

여기서, 상기 다이아프램은 1~3㎛ 두께를 갖는 니켈 재질로 이루어지고, 폴라링은 0.02~25㎛ 두께를 갖는 구리 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Here, the diaphragm is made of a nickel material having a thickness of 1 ~ 3㎛, the polar ring is characterized in that made of a copper material having a thickness of 0.02 ~ 25㎛.

더욱 바람직하게는, 상기 다이아프램은 내부식성을 증대하기 위하여 니켈 및 금도금이 추가되는 것을 특징으로 한다.More preferably, the diaphragm is characterized in that nickel and gold plating is added to increase the corrosion resistance.

바람직하게는, 상기 기판은 0.1~0.3mm 두께를 갖는 실리콘(Silicon) 또는 SUS(Steel Us Stainless) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the substrate is characterized in that made of silicon (Silicon) or SUS (Steel Us Stainless) material having a thickness of 0.1 ~ 0.3mm.

바람직하게는, 상기 스페이서는 1~25㎛ 두께로 포토레지스트, 폴리이미드(Polyimide), 플라스틱, 실리콘고무 및 글라스 중에서 선택된 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the spacer is 1 to 25㎛ thickness characterized in that made of a material selected from photoresist, polyimide (Polyimide), plastic, silicone rubber and glass.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로폰 모듈은 음파로 인해 발생된 진동으로 전기신호를 발생시키는 마이크로폰 모듈에 있어서, 음파에 의해 다이아프램이 진동할 때 발생되는 압력이 측면으로 완충되는 사이드홀이 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the microphone module according to another embodiment of the present invention is a microphone module for generating an electric signal by the vibration generated by the sound wave, the side hole in which the pressure generated when the diaphragm vibrates by the sound wave is buffered to the side It is characterized by being configured.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하는 마이크로폰 모듈은 음파로 인해 발생된 진동으로 전기신호를 발생시키는 마이크로폰 모듈에 있어서, 1~3㎛ 두께를 갖는 니켈 재질로 이루어지는 다이아프램 및 0.02~25㎛ 두께를 갖는 구리 재질로 이루어지는 폴라링이 구성되는 다이아프램 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the microphone module according to another embodiment of the present invention is a microphone module for generating an electrical signal by vibration generated by sound waves, the diaphragm made of a nickel material having a thickness of 1 ~ 3㎛ and 0.02 ~ 25㎛ It characterized in that it comprises a diaphragm module is made of a polar ring made of a copper material having a thickness.

이와 같이 구성된 본 발명의 마이크로폰 모듈은 다음과 같은 유용한 효과를 발휘한다.The microphone module of the present invention configured as described above has the following useful effects.

첫째, 다이아프램과 유전체층의 열적특성이 우수하여 인쇄회로기판에 표면실장이 가능하고, 둘째 부품을 일렉트릿과 다이아프램으로 모듈화하여 제조공정을 분리함으로써 공정이 간략화되어 제품 불량률과 제조원가가 절감되며, 셋째 음파로 진동하는 다이아프램에 의해 발생하는 압력을 완충시키는 측면 사이드홀을 사용해서 제조공정을 더욱 간략화하여 원가를 현저히 줄일 수 있고 제품을 더욱 소형화할 수 있다.First, due to the excellent thermal properties of the diaphragm and dielectric layers, it is possible to mount the surface on a printed circuit board. Second, the process is simplified by separating the manufacturing process by modularizing the parts into electret and diaphragm, which reduces product defect rate and manufacturing cost. Third, the side process hole is used to buffer the pressure generated by the diaphragm oscillating with the sound waves, so that the manufacturing process can be further simplified, thereby significantly reducing the cost and further miniaturizing the product.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로폰 모듈을 나타내는 사시도 및 측단면도;
도 2는 본 발명에 따른 마이크로폰 모듈의 일렉트릿 모듈을 나타내는 사시도 및 측단면도;
도 3은 본 발명에 따른 마이크로폰 모듈의 다이아프램 모듈을 나타내는 사시도 및 측단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 모듈의 다이아프램 모듈 제조공정을 나타내는 공정도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 모듈을 나타내는 측단면도이다.1 is a perspective view and a side cross-sectional view showing a microphone module according to the present invention;
2 is a perspective and side cross-sectional view showing an electret module of a microphone module according to the present invention;
3 is a perspective view and a side cross-sectional view showing a diaphragm module of the microphone module according to the present invention;
4 is a process chart showing a diaphragm module manufacturing process of the microphone module according to an embodiment of the present invention;
5 is a side cross-sectional view showing a microphone module according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same designations and the same reference numerals are used for the same components, and further description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로폰 모듈을 나타내는 사시도(a) 및 측단면도(b)이고, 도 2는 본 발명에 따른 마이크로폰 모듈의 일렉트릿 모듈을 나타내는 사시도(a) 및 측단면도(b)이며, 도 3은 본 발명에 따른 마이크로폰 모듈의 다이아프램 모듈을 나타내는 사시도(a) 및 측단면도(b)이다.1 is a perspective view (a) and a side cross-sectional view (b) showing a microphone module according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view (a) and a side cross-sectional view (b) showing an electret module of a microphone module according to the present invention, Figure 3 is a perspective view (a) and side cross-sectional view (b) showing a diaphragm module of the microphone module according to the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 모듈은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 모듈화하여 분리 제작한 다음에 서로 결합되는 일렉트릿 모듈(100) 및 다이아프램 모듈(200)을 포함하여 구성된다.The microphone module according to an embodiment of the present invention includes an electret module 100 and a diaphragm module 200 which are each modularized, manufactured, and then coupled to each other, as shown in FIGS. 1 to 3. do.

구체적으로, 일렉트릿 모듈(Electret Module)(100)은 기판(110), 유전체층(120) 및 스페이서(130)가 구성되고, 다이아프램 모듈(Diaphragm Module)(200)은 다이아프램(210)과 폴라링(220)이 구성된다.Specifically, the electret module 100 includes a substrate 110, a dielectric layer 120, and a spacer 130, and the diaphragm module 200 includes a diaphragm 210 and a polar. Ring 220 is configured.

기판(110)은 0.1~0.3mm 두께를 갖는 실리콘(Silicon) 또는 SUS(Steel Us Stainless) 재질로 이루어진다.The substrate 110 is made of silicon or stainless steel (SUS) having a thickness of 0.1 to 0.3 mm.

유전체층(120)은 상기 기판(110) 상에 형성되는 것으로, 표면실장을 위해 열적특성이 양호하도록 1㎛ 정도의 두께를 갖는 SiO2 재질의 산화 실리콘 계열 박막층으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 유전체층(120)에는 코로나 방전 등을 이용하여 전자를 주입함으로써 자체적으로 바이어스를 갖도록 일렉트릿(electret)을 형성(일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 구현이 가능)한다.The dielectric layer 120 is formed on the substrate 110, and is preferably made of a silicon oxide based thin film layer of SiO 2 material having a thickness of about 1 μm so as to have good thermal characteristics for surface mounting. The dielectric layer 120 ), By injecting electrons using a corona discharge or the like, an electret is formed to have a bias in itself (the electret condenser microphone can be implemented).

본 발명의 다른 실시예로서, 상기 유전체층(120)은 1㎛ 정도의 두께를 갖는 SiO2 재질의 박막층 상에 0.2㎛ 정도의 두께를 갖는 SiNx 재질의 질화 실리콘 계열 박막층이 적층될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the dielectric layer 120 may be a silicon nitride-based thin film layer of SiNx material having a thickness of about 0.2㎛ on a thin film layer of SiO 2 material having a thickness of about 1㎛.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 유전체층(120)은 1㎛ 정도의 두께를 갖는 SiO2 재질의 박막층과 0.2㎛ 정도의 두께를 갖는 SiNx 재질의 박막층 상에 폴리이미드(Polyimide), 실리콘고무, 실란 및 테프론 중에서 선택된 재질의 소수성 박막층이 적층될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the dielectric layer 120 is a polyimide (Polyimide), silicone rubber, on a thin film layer of SiO 2 material having a thickness of about 1 ㎛ and SiNx material having a thickness of about 0.2 ㎛ A hydrophobic thin film layer of a material selected from silane and teflon may be stacked.

스페이서(130)는 상기 유전체층(120)과 후술할 다이아프램(210) 사이의 공간을 확보하기 위한 것으로, 유전체층(120)의 상면 테두리에 부착(도 1 및 도 2에서는 본 발명의 일 실시예로서 유전체층(120)의 상면 네 모서리에 부착)된다.The spacer 130 is to secure a space between the dielectric layer 120 and the diaphragm 210 to be described later, and is attached to the upper edge of the dielectric layer 120 (as shown in FIG. 1 and FIG. 2 as an embodiment of the present invention). Attached to four corners of the top surface of the dielectric layer 120).

상기 스페이서(130)는 유전체층(120)과 후술할 다이아프램(210)이 전기적으로 절연되도록 하며, 1~25㎛ 두께로 포토레지스트, 폴리이미드(Polyimide), 플라스틱, 실리콘고무 및 글라스 중에서 선택된 전기적 절연특성이 양호한 재질로 이루어진다.The spacer 130 allows the dielectric layer 120 and the diaphragm 210 to be described later to be electrically insulated, and an electrical insulation selected from photoresist, polyimide, plastic, silicone rubber, and glass with a thickness of 1 to 25 μm. It is made of a material with good properties.

다이아프램(210)은 유입된 음파에 의해 진동하여 전계를 변화시키는 것으로서, 상기 스페이서(130) 상에 유전체층(120)과 간격을 두고 적층되고, 표면실장을 위해 열적특성이 양호하도록 1~3㎛ 두께를 갖는 니켈 재질의 박막층으로 이루어지는 것이 바람직하다.The diaphragm 210 changes the electric field by vibrating by the inflowed sound waves, and is laminated on the spacer 130 at intervals from the dielectric layer 120 and has a thermal property of 1 to 3 μm so as to have good thermal characteristics for surface mounting. It is preferable that the thin film layer is made of a nickel material having a thickness.

폴라링(220)은 케이스(도면에 미도시) 내에 다이아프램(210) 등의 내부 부품이 안정적으로 지지되는 공간을 확보하기 위해 중앙부가 개방된 링 형태로 상기 다이아프램(210) 상에 부착되고, 0.02~25㎛ 두께를 갖는 구리 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 케이스(도면에 미도시)와 물리적으로 접촉되어 안정적으로 접지(ground)되어 노이즈 발생을 최소화하도록 구성할 수 있다.Polar ring 220 is attached to the diaphragm 210 in the form of a ring with an open center in order to secure a space in which the internal parts such as the diaphragm 210 is stably supported in the case (not shown in the figure) It is preferably made of a copper material having a thickness of 0.02 ~ 25㎛, it is physically in contact with the case (not shown in the figure) can be configured to stably ground (ground) to minimize the generation of noise.

또한, 상기 다이아프램 모듈(200)은 내부식성을 증대하기 위하여 별도의 니켈 및 금도금이 추가될 수 있다.In addition, the diaphragm module 200 may be additional nickel and gold plating to increase the corrosion resistance.

한편, 상기 다이아프램 모듈(200)의 제조공정을 살펴보면 본 발명의 일 실시예로서 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 구리 재질의 폴라링(220) 기재(substrate) 일면에 다이아프램(210)인 니켈을 부착한다(S100,S200).Meanwhile, referring to the manufacturing process of the diaphragm module 200, as shown in FIG. 4 as an embodiment of the present invention, the diaphragm 210 is formed on one surface of a substrate of a polar ring 220 made of copper. Nickel is attached (S100, S200).

그리고, 폴라링(220) 기재 타면에 포토레지스트(PR)를 부착한 다음에 식각공정을 거쳐 가운데 부분의 구리를 제거하고 폴라링(220)을 형성한 후 마지막으로 포토레지스트(PR)를 제거하면 다이아프램 모듈(200)의 제조가 완료된다(S300,S400,S500).Then, after attaching the photoresist PR to the other surface of the polar ring 220 substrate, the copper is removed through the etching process, the polar ring 220 is formed, and finally the photoresist PR is removed. Manufacturing of the diaphragm module 200 is completed (S300, S400, S500).

이에 더하여, 본 발명은 상기 일렉트릿 모듈(100)과 다이아프램 모듈(200)이 결합됨으로써 형성되는 사이드홀(300)이 구성되는데, 이 사이드홀(300)은 상기 스페이서들(130)의 사이(하부 유전체층(120)과 상부 다이아프램(210) 사이)에 측방향으로 개방되어 다이아프램(210)이 음파에 의해 진동할 때 발생되는 압력이 완충된다.In addition, the present invention comprises a side hole 300 formed by the combination of the electret module 100 and the diaphragm module 200, the side hole 300 is formed between the spacers ( Open laterally between the lower dielectric layer 120 and the upper diaphragm 210 to cushion the pressure generated when the diaphragm 210 vibrates by sound waves.

상기 측방향 사이드홀(300)을 형성하기 위해 스페이서(130)는 본 발명의 다른 실시예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 유전체층(120) 상의 네 변을 따라 일정한 간격을 두고 여러 개가 구비되거나(a), 유전체층(120) 상의 마주보는 두 변을 따라 바 형태로 구비(b)되는 등 측방향으로 홀이 형성될 수 있다면 여러 가지 다양한 형태로 변경 실시가 가능하다.In order to form the lateral side holes 300, as shown in FIG. 5 as another embodiment of the present invention, spacers 130 may be provided at regular intervals along four sides of the dielectric layer 120 ( A), if the hole can be formed in the lateral direction, such as provided in the form of a bar (b) along the two opposite sides on the dielectric layer 120, it can be carried out in a variety of different forms.

상기와 같이 구성된 본 발명의 마이크로폰 모듈의 작용을 살펴보면, 외부 음원으로부터 음향이 마이크로폰의 내부로 유입되면 다이아프램(210)이 음압에 의해 진동하여 다이아프램(210)과 유전체층(120)의 간격이 변함에 따라 정전용량이 변화되어 음파에 따른 전기적인 신호의 변화를 얻을 수 있고, 이러한 전기적인 신호(전압)이 집적회로 등으로 전달되어 증폭된 다음 외부 회로로 출력된다.Looking at the operation of the microphone module of the present invention configured as described above, when the sound is introduced into the microphone from the external sound source, the diaphragm 210 is vibrated by the sound pressure to change the gap between the diaphragm 210 and the dielectric layer 120. The capacitance changes according to the change of the electrical signal according to the sound wave, the electrical signal (voltage) is transmitted to the integrated circuit, etc., amplified and then output to the external circuit.

특히 본 발명의 마이크로폰 모듈은 유전체층(120)이 산화 실리콘 계열 내지 질화 실리콘 계열의 박막층(SiO2,SiNx)으로 이루어지고 다이아프램(210)이 니켈 재질의 박막층으로 이루어짐으로써, 열적특성이 우수해서 인쇄회로기판에 표면실장(Surface mount)이 가능하다.In particular, in the microphone module of the present invention, since the dielectric layer 120 is made of silicon oxide-based silicon nitride-based thin film layers (SiO 2 , SiNx) and the diaphragm 210 is made of a nickel thin film layer, the thermal characteristics are excellent and printed. Surface mount is possible on the circuit board.

또한, 본 발명은 부품을 단순화하고 일렉트릿 모듈(100)과 다이아프램 모듈(200)로 분리해서 모듈화하여 제조함으로써, 전체 공정이 간략화되어 불량률이 감소되고 제조원가가 현저히 절감될 수 있다.In addition, the present invention simplifies the parts and manufactured by separating and modularizing the electret module 100 and the diaphragm module 200, thereby simplifying the entire process, thereby reducing the defective rate and significantly reducing the manufacturing cost.

즉, 기존의 방식은 두 모듈이 웨이퍼 단위에서 결합되어 있을 때 서로 붙이는 공정이 번거로울 뿐만 아니라 다이싱시에 다이아프램과 일렉트릿 사이에 먼지나 물이 들어가는 것을 방지하기 위하여 레이저(고가이고 작업이 어려움)를 이용한 다이싱을 해야 하는 문제점이 있는데, 본 발명은 일렉트릿 모듈(100)과 다이아프램 모듈(200)로 분리 제작한 후에 결합함으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있다.That is, the conventional method is not only cumbersome to attach each other when the two modules are combined at the wafer level, but also to prevent dust or water from entering between the diaphragm and electret during dicing. There is a problem that the dicing using the), the present invention can solve the problem by combining after manufacturing separately into the electret module 100 and the diaphragm module 200.

게다가, 본 발명은 스페이서들(130)을 간격을 두고 설치하여 스페이서들(130) 사이에 다이아프램(210)이 음파에 의해 진동할 때 발생되는 압력이 완충되도록 측방향으로 개방된 사이드홀(300)을 적용함으로써, 마이크로폰의 감도를 유지하면서도 제조공정을 더욱 간략화하여 원가를 현저히 줄일 수 있음은 물론이고, 음파의 진동 압력을 완화시키기 위한 공간확보를 위해 부품 사이의 공간이 불필요하게 증가되는 것을 방지하여 제품의 소형화를 구현할 수 있다.In addition, the present invention is provided with the spacers 130 spaced apart from the side holes 300 to the side opening so that the pressure generated when the diaphragm 210 is vibrated by the sound waves between the spacers 130 is buffered By applying), the manufacturing process can be further simplified while maintaining the sensitivity of the microphone, and the cost can be significantly reduced. Also, the space between components is unnecessarily increased to secure a space for mitigating the vibration pressure of sound waves. It is possible to realize the miniaturization of the product.

또한, 본 발명에 있어 측면 사이드홀(300)은 종래 음파의 진동 압력을 완화하기 위해 실리콘 기판을 수직으로 구멍내기 위한 별도의 공정이 제거된다는 점에서 제조원가가 현저히 절감될 수 있다.In addition, in the present invention, the side side hole 300 may be significantly reduced in manufacturing cost in that a separate process for vertically drilling the silicon substrate is removed to alleviate the vibration pressure of the conventional sound wave.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 사이드홀을 구비하면서 일렉트릿(Electret)을 형성하지 않는 경우도 가능한데, 이 경우 본 발명은 상기 일렉트릿 모듈 대신에 백플레이트 모듈이 기판과 스페이서로 이루어지고, 기판은 별도의 유전체층(Electret)을 형성하는 대신에 외부에서 전기적 바이어스가 직접 인가되며, 스페이서는 1~25㎛ 두께로 포토레지스트, 폴리이미드, 플라스틱, 실리콘고무 및 글라스 중에서 선택된 재질로 이루어져 상기 기판의 상면 테두리에 부착된다.On the other hand, as another embodiment of the present invention, it is also possible to form an electret (Electret) while having a side hole, in this case, in the present invention, the back plate module is made of a substrate and a spacer instead of the electret module, Instead of forming a separate dielectric layer, the substrate is directly applied with electrical bias from the outside, and the spacer has a thickness of 1 to 25 μm and is made of a material selected from photoresist, polyimide, plastic, silicone rubber, and glass. It is attached to the top edge.

그리고, 다이아프램 모듈은 다이아프램과 폴라링으로 이루어지고, 다이아프램은 1~3㎛ 두께를 갖는 니켈 재질로 이루어져 상기 스페이서 상에 기판과 간격을 두고 적층되며, 폴라링은 0.02~25㎛ 두께를 갖는 구리 재질로 상기 다이아프램 상에 부착됨과 아울러, 상기 스페이서의 사이에는 측방향으로 개방되어 다이아프램이 음파에 의해 진동할 때 발생되는 압력이 완충되는 사이드홀이 구비된다.The diaphragm module is made of a diaphragm and a polar ring, and the diaphragm is made of a nickel material having a thickness of 1 to 3 μm and stacked on the spacer at intervals from the substrate. The polar ring has a thickness of 0.02 to 25 μm. A side hole which is attached to the diaphragm having a copper material and has a lateral opening between the spacers and buffers the pressure generated when the diaphragm vibrates by sound waves is provided.

이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.As described above, a preferred embodiment according to the present invention has been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope thereof is known to those skilled in the art. It is obvious to those who have it.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus, the present invention is not limited to the above description but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

100: 일렉트릿 모듈 110: 기판
120: 유전체층 130: 스페이서
200: 다이아프램 모듈 210: 다이아프램
220: 폴라링 300: 사이드홀
PR: 포토레지스트100: electret module 110: substrate
120: dielectric layer 130: spacer
200: diaphragm module 210: diaphragm
220: polar ring 300: side hole
PR: Photoresist

Claims (16)

기판, 상기 기판 상에 형성되는 유전체층 및 상기 유전체층의 상면 테두리에 부착되는 스페이서가 구성되는 일렉트릿 모듈; 및
상기 스페이서 상에 유전체층과 간격을 두고 적층되는 다이아프램 및 상기 다이아프램 상에 부착되는 폴라링이 구성되는 다이아프램 모듈을 포함하여 구성되며,
상기 스페이서의 사이에는 측방향으로 개방되어 다이아프램이 음파에 의해 진동할 때 발생되는 압력이 완충되는 사이드홀이 구비되고,
상기 다이아프램은 1~3㎛ 두께를 갖는 니켈 재질로 이루어지고, 폴라링은 0.02~25㎛ 두께를 갖는 구리 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.An electret module comprising a substrate, a dielectric layer formed on the substrate, and a spacer attached to an upper edge of the dielectric layer; And
And a diaphragm module including a diaphragm stacked on the spacer at intervals with a dielectric layer and a polar ring attached to the diaphragm.
Between the spacer is provided with a side hole which is opened laterally to buffer the pressure generated when the diaphragm vibrates by sound waves,
The diaphragm is made of a nickel material having a thickness of 1 ~ 3㎛, the microphone module, characterized in that the polar ring is made of a copper material having a thickness of 0.02 ~ 25㎛. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 다이아프램은 내부식성을 증대하기 위하여 니켈 및 금도금이 추가되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method of claim 1,
The diaphragm is a microphone module, characterized in that nickel and gold plating is added to increase the corrosion resistance. 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 0.1~0.3mm 두께를 갖는 실리콘(Silicon) 또는 SUS(Steel Us Stainless) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method of claim 1,
The substrate is a microphone module, characterized in that made of silicon (Silicon) or SUS (Steel Us Stainless) material having a thickness of 0.1 ~ 0.3mm. 제 1 항에 있어서,
상기 유전체층은 SiO2 재질의 박막층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method of claim 1,
The dielectric layer is a microphone module, characterized in that comprising a thin film layer of SiO 2 material. 제 5 항에 있어서,
상기 유전체층은 SiNx 재질의 박막층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method of claim 5, wherein
The dielectric layer is a microphone module, characterized in that comprises a thin film layer of SiNx material. 제 6 항에 있어서,
상기 유전체층은 폴리이미드, 실리콘고무, 실란 및 테프론 중에서 선택된 재질의 박막층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method according to claim 6,
The dielectric layer is a microphone module, characterized in that it comprises a thin film layer of a material selected from polyimide, silicone rubber, silane and Teflon. 제 1 항에 있어서,
상기 스페이서는 1~25㎛ 두께로 포토레지스트, 폴리이미드, 플라스틱, 실리콘고무 및 글라스 중에서 선택된 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method of claim 1,
The spacer is a microphone module, characterized in that made of a material selected from photoresist, polyimide, plastic, silicone rubber and glass with a thickness of 1 ~ 25㎛. 제 1 항에 있어서,
상기 다이아프램 모듈은 구리 재질의 폴라링 기재 일면에 니켈을 부착하고 타면 테두리를 따라 포토레지스트를 부착한 다음 식각공정을 거쳐 제조하고, 상기 유전체층에는 전자를 주입하여 자체적으로 바이어스를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method of claim 1,
The diaphragm module is manufactured by attaching nickel to one surface of a polarizing substrate made of copper and attaching a photoresist along the edge of the other surface, followed by etching, and injecting electrons into the dielectric layer to have a bias by itself. Microphone module. 외부에서 전기적 바이어스가 인가되는 기판과 상기 기판의 상면 테두리에 부착되는 스페이서가 구성되는 백플레이트 모듈; 및
상기 스페이서 상에 기판과 간격을 두고 적층되는 다이아프램 및 상기 다이아프램 상에 부착되는 폴라링이 구성되는 다이아프램 모듈을 포함하여 구성되며,
상기 스페이서의 사이에는 측방향으로 개방되어 다이아프램이 음파에 의해 진동할 때 발생되는 압력이 완충되는 사이드홀이 구비되고,
상기 다이아프램은 1~3㎛ 두께를 갖는 니켈 재질로 이루어지고, 폴라링은 0.02~25㎛ 두께를 갖는 구리 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.A back plate module including a substrate to which an electrical bias is applied from the outside and a spacer attached to an upper edge of the substrate; And
And a diaphragm module including a diaphragm stacked on the spacer at intervals from the substrate and a polar ring attached to the diaphragm.
Between the spacer is provided with a side hole which is opened laterally to buffer the pressure generated when the diaphragm vibrates by sound waves,
The diaphragm is made of a nickel material having a thickness of 1 ~ 3㎛, the microphone module, characterized in that the polar ring is made of a copper material having a thickness of 0.02 ~ 25㎛. 삭제delete 제 10 항에 있어서,
상기 다이아프램은 내부식성을 증대하기 위하여 니켈 및 금도금이 추가되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method of claim 10,
The diaphragm is a microphone module, characterized in that nickel and gold plating is added to increase the corrosion resistance. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 기판은 0.1~0.3mm 두께를 갖는 실리콘(Silicon) 또는 SUS(Steel Us Stainless) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method according to claim 10 or 12,
The substrate is a microphone module, characterized in that made of silicon (Silicon) or SUS (Steel Us Stainless) material having a thickness of 0.1 ~ 0.3mm. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 스페이서는 1~25㎛ 두께로 포토레지스트, 폴리이미드, 플라스틱, 실리콘고무 및 글라스 중에서 선택된 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.The method according to claim 10 or 12,
The spacer is a microphone module, characterized in that made of a material selected from photoresist, polyimide, plastic, silicone rubber and glass with a thickness of 1 ~ 25㎛. 삭제delete 음파로 인해 발생된 진동으로 전기신호를 발생시키는 마이크로폰 모듈에 있어서,
1~3㎛ 두께를 갖는 니켈 재질로 이루어지는 다이아프램 및 0.02~25㎛ 두께를 갖는 구리 재질로 이루어지는 폴라링이 구성되는 다이아프램 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 모듈.In the microphone module for generating an electrical signal by the vibration generated by the sound waves,
And a diaphragm module comprising a diaphragm made of a nickel material having a thickness of 1 to 3 μm and a polar ring made of a copper material having a thickness of 0.02 to 25 μm.
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