KR101241475B1 - Condenser microphone which can be conveniently assembled - Google Patents

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KR101241475B1
KR101241475B1 KR1020110123515A KR20110123515A KR101241475B1 KR 101241475 B1 KR101241475 B1 KR 101241475B1 KR 1020110123515 A KR1020110123515 A KR 1020110123515A KR 20110123515 A KR20110123515 A KR 20110123515A KR 101241475 B1 KR101241475 B1 KR 101241475B1
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수구루 오기노
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이오스 재팬, 인코포레이티드
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Abstract

PURPOSE: A condenser microphone is provided to minimize production costs by simplifying a manufacturing process compared to a manufacturing process of an ECM(Electret Condenser Microphone) or an MEMS(Micro Electro Mechanical System). CONSTITUTION: A spacer layer(119) is formed in a peripheral unit of a packaging unit(110). A vibration layer unit(120) is arranged on the packaging unit. The peripheral unit of the vibration layer unit is located on the spacer layer. A case(140) includes stealthy merits(142). A lower end unit of the case is combined with a PCB(Printed Circuit Board) while covering the packaging unit and the vibration layer unit.

Description

조립이 간편한 콘덴서 마이크로폰{Condenser microphone which can be conveniently assembled}Condenser microphone which can be conveniently assembled}

본 발명은 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 진동막과 대향하는 백플레이트와 증폭회로를 구비하는 IC칩을 일체로 패키징함으로써 조립이 매우 간편하고 종래의 ECM 및 MEMS마이크로폰의 문제점을 획기적으로 개선한 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.The present invention relates to a condenser microphone, and more particularly, by packaging the IC chip including a back plate and an amplifying circuit facing the vibrating membrane, which is very easy to assemble and dramatically improves the problems of the conventional ECM and MEMS microphones. One condenser microphone relates.

마이크로폰(또는 마이크)은 음향신호를 전기적 신호로 변환하는 장치로서 재질이나 작동원리에 따라 매우 다양한 종류가 있다. 대체적으로 재질에 따라서는 카본 마이크로폰, 크리스탈 마이크로폰, 마그네틱 마이크로폰 등으로 구분되고, 작동원리에 따라서는 자기장에 의한 유도기전력을 이용하는 다이내믹 마이크로폰과, 진동막이 콘덴서의 전극역할을 하고 진동막의 진동에 따른 전압변화를 이용하는 콘덴서 마이크로폰으로 구분될 수 있다.Microphones (or microphones) are devices that convert sound signals into electrical signals, and come in a wide variety of materials and operating principles. In general, depending on the material, it is divided into carbon microphone, crystal microphone, magnetic microphone, etc., and depending on the principle of operation, the dynamic microphone using induction electromotive force by magnetic field, and the diaphragm act as an electrode of the condenser and the voltage change according to the vibration of the diaphragm It can be divided into a condenser microphone using.

이중에서 컴퓨터, 이동통신단말기, MP3녹음기, 카세트 녹음기, 캠코더, 헤드셋, 보청기 등과 같은 휴대용 또는 소형 전자기기에 광범위하게 사용되는 것이 콘덴서 마이크로폰이다. 특히 최근에는 강한 전기장에 의해 반영구적으로 분극된 일렉트릿(electret)층이 형성된 전극을 이용함으로써 DC바이어스전원을 사용하지 않는 ECM(Electret Condenser Microphone)이 많이 사용되고 있다.Among them, condenser microphones are widely used in portable or small electronic devices such as computers, mobile communication terminals, MP3 recorders, cassette recorders, camcorders, headsets, hearing aids, and the like. In particular, recently, an ECM (Electret Condenser Microphone), which does not use a DC bias power supply, has been widely used by using an electrode having an electret layer polarized by a strong electric field.

ECM(10)은 일반적으로 도 1의 단면도에 도시된 바와 같이, 일측이 개구되고 타측에 음공(12)이 형성된 금속재질의 케이스(11)의 내부에 진동막유닛(13), 스페이서(14), 절연링(15), 백플레이트(16), 도전링(17)이 순차적으로 삽입되고, 케이스(11)의 개구된 일측에 회로부품이 실장된 PCB(18)가 결합된 구조를 가진다.As illustrated in the cross-sectional view of FIG. 1, the ECM 10 generally includes a vibrating membrane unit 13 and a spacer 14 inside a metal case 11 having one side opening and a sound hole 12 formed at the other side. The insulating ring 15, the back plate 16, and the conductive ring 17 are sequentially inserted, and a PCB 18 having circuit components mounted thereon is coupled to an open side of the case 11.

진동막유닛(13)은 음압에 따라 진동하는 진동막(13a)과 상기 진동막(13b)의 가장자리에 결합되어 조립시에 케이스(11)의 내측에 밀착되는 도전링(13b)으로 이루어진다. 스페이서(14)는 진동막(13a)과 백플레이트(16)를 이격시키기 위해 설치되며 절연물질로 제조된다.The vibrating membrane unit 13 is composed of a vibrating membrane 13a that vibrates according to sound pressure and a conductive ring 13b that is coupled to the edge of the vibrating membrane 13b to be in close contact with the inside of the case 11 during assembly. The spacer 14 is installed to space the vibrating membrane 13a and the back plate 16 and is made of an insulating material.

백플레이트(16)는 진동막(13a)과 평행하게 설치되는 금속재질의 플레이트이다. ECM(10)에서는 DC바이어스를 위하여 일렉트릿층이 형성된 백플레이트(16) 또는 진동막(13b)이 이용된다.The back plate 16 is a metal plate which is installed in parallel with the vibrating membrane 13a. In the ECM 10, a back plate 16 or a vibrating membrane 13b in which an electret layer is formed for DC bias is used.

진동막유닛(13)은 케이스(11)를 통해 PCB(18)상의 회로패턴과 전기적으로 연결되고, 백플레이트(16)는 금속재질의 도전링(17)에 의해 지지되면서 PCB(18)상의 회로패턴과 전기적으로 연결된다. 백플레이트(16)와 도전링(17)은 그 외주를 둘러싸는 절연링(15)에 의해 케이스(11)와 절연된다.The diaphragm unit 13 is electrically connected to the circuit pattern on the PCB 18 through the case 11 and the backplate 16 is supported by a conductive ring 17 made of metal, It is electrically connected to the pattern. The back plate 16 and the conductive ring 17 are insulated from the case 11 by an insulating ring 15 surrounding the outer circumference thereof.

PCB(18)에는 진동막(13a)과 백플레이트(16)의 양단에 걸리는 전압신호를 증폭하는 FET 등의 증폭회로(19)와 주변회로가 실장된다.The PCB 18 is mounted with an amplifying circuit 19 such as an FET and a peripheral circuit for amplifying a voltage signal across the vibrating membrane 13a and the back plate 16.

그런데 이러한 ECM(10)은 다음과 같은 여러 문제점을 가지고 있다. However, the ECM 10 has various problems as follows.

첫째, 백플레이트(16) 또는 진동막(13a)에 형성된 일렉트릿층에 균일한 분포로 전하를 충전하는 것이 어렵기 때문에 제품별로 감도의 편차가 큰 문제점이 있다. 또한 습기가 많은 환경에서는 일렉트릿층에 충진된 전하가 유출되어 감도가 일정하게 유지되지 못하는 문제가 있다.First, since it is difficult to charge an electric charge in a uniform distribution in the electret layer formed on the back plate 16 or the vibrating membrane 13a, there is a problem in that the sensitivity varies greatly for each product. In addition, in a humid environment, the charge charged in the electret layer is leaked, so that the sensitivity may not be kept constant.

둘째, 일렛트릿층이 열에 매우 취약하기 때문에 완성품을 전자기기의 기판에 표면실장할 때 고온의 리플로우(reflow) 공정을 적용하지 못하고 납땜으로 장착해야 하므로 생산성을 높이는데 한계가 있다. 또한 불량검사를 위해 조사되는 레이저 또는 적외선 때문에 일렉트릿층의 전하가 영향을 받아 제품불량률이 매우 높은 문제점이 있다.Second, since the outlet layer is very vulnerable to heat, there is a limit in increasing productivity since the finished product must be mounted by soldering without applying a high temperature reflow process when surface-mounting the substrate on the electronic device. In addition, there is a problem that the product defect rate is very high because the charge of the electret layer is affected by the laser or infrared rays irradiated for defect inspection.

셋째, 진동막, 스페이서, 절연링, 백플레이트, 도전링 등의 많은 부품을 조립해야 하므로 조립공수가 지나치게 많아서 생산성이 낮은 단점이 있다.Third, since many parts, such as a vibrating membrane, a spacer, an insulating ring, a back plate, a conductive ring, must be assembled, there is a disadvantage in that the productivity is low due to too many assembly operations.

한편 최근에는 전자기기의 소형화가 가속화되면서 반도체 제조기술을 응용하여 전통적인 마이크로폰 부품들을 초정밀 미세 가공한 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 마이크로폰이 개발되고 있다.Recently, as the miniaturization of electronic devices has been accelerated, MEMS (Micro Electro Mechanical System) microphones have been developed that apply microfabrication of traditional microphone parts using semiconductor manufacturing technology.

MEMS마이크로폰(20)은 도 2의 단면도에 도시된 바와 같이, 저면에 외부연결단자(22)가 형성된 PCB(21), PCB(21)의 상면에 표면실장된 MEMS칩(30)과 증폭회로(25), MEMS칩(30)의 일 전극과 증폭회로(25)를 연결하는 본딩와이어(26), MEMS칩(30)과 증폭회로(25)를 보호하기 위해 PCB(21)에 결합되고 음공(24)을 가지는 금속재질의 케이스(23)를 포함한다.As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the MEMS microphone 20 includes a PCB 21 having an external connection terminal 22 formed on a bottom surface thereof, a MEMS chip 30 surface mounted on an upper surface of the PCB 21, and an amplification circuit ( 25, a bonding wire 26 connecting one electrode of the MEMS chip 30 and the amplification circuit 25, coupled to the PCB 21 to protect the MEMS chip 30 and the amplification circuit 25 and the sound hole ( It includes a metal case 23 having a 24.

MEMS칩(30)은 관통공(32)이 형성된 실리콘기판(31), 실리콘기판(31)의 상부에 형성된 진동막(33), 에어갭(36)을 사이에 두고 진동막(34)의 상부에 형성되고 다수의 음공(35)을 가지는 고정막(34)을 포함한다.The MEMS chip 30 has a silicon substrate 31 having a through hole 32 formed thereon, a vibration membrane 33 formed on the silicon substrate 31, and an air gap 36 disposed therebetween. It is formed in the fixed membrane 34 having a plurality of sound holes (35).

MEMS칩(30)은 반도체 제조기술로 제조되는데, 예를 들어 (a) 실리콘기판(31)의 상부에 진동막층을 형성하는 단계, (b) 진동막층의 상부에 희생막층을 형성하는 단계, (c) 희생막층의 상부에 고정막층을 형성하는 단계, (d) 습식식각(wet etching)을 통해 실리콘기판(31)에 관통공(32)을 형성하는 단계, (e) 습식식각으로 희생막층을 제거하여 진동막층과 고정막층의 사이에 에어갭(36)을 형성하는 단계 등의 프로세서를 거쳐서 제조된다. 여기서 진동막층이나 고정막층은 서로 커패시터의 전극쌍을 이루기 때문에 도전막을 포함하고, 도전막을 보호 또는 절연하는 보호막을 포함한다. The MEMS chip 30 is manufactured by a semiconductor manufacturing technique, for example, (a) forming a vibration film layer on the silicon substrate 31, (b) forming a sacrificial film layer on the vibration film layer, ( c) forming a pinned layer on the sacrificial layer, (d) forming through-holes 32 in the silicon substrate 31 through wet etching, and (e) forming the sacrificial layer by wet etching. And the air gap 36 is formed between the vibrating membrane layer and the fixed membrane layer. Here, the vibrating film layer or the pinned film layer includes a conductive film because they form an electrode pair of capacitors, and a protective film for protecting or insulating the conductive film.

이러한 구조를 가지는 MEMS마이크포폰(20)은 열에 취약한 일렉트렛 소재를 사용하지 않기 때문에 고온 리플로우 공정으로 휴대폰 등의 기판에 표면실장하는 것이 가능하다.Since the MEMS microphone popup 20 having such a structure does not use an electret material that is susceptible to heat, it can be surface mounted on a substrate such as a mobile phone by a high temperature reflow process.

그러나 MEMS마이크로폰(20)은 이러한 장점에도 불구하고 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.However, the MEMS microphone 20 has the following problems despite these advantages.

즉, 초정밀 반도체 제조기술이 이용되고 강한 증폭을 위해 증폭회로(25)에 고가의 CMOS를 사용하므로 ECM(10)에 비해 가격이 2배 이상 비싸다.That is, since the ultra-precision semiconductor manufacturing technology is used and expensive CMOS is used for the amplification circuit 25 for strong amplification, the price is more than twice as high as that of the ECM 10.

또한 실리콘 재질의 진동막(33)이 충격에 취약하므로 진동막(33)의 직경을 크게 하기가 어려우며, 이로 인해 상대적으로 큰 직경의 진동막을 가지는 ECM(10)에 비해 음질이 크게 뒤떨어진다. 또한 CMOS를 사용하기 때문에 잡음이 크다.In addition, since the diaphragm 33 made of silicon is susceptible to impact, it is difficult to increase the diameter of the diaphragm 33, and thus the sound quality is significantly inferior to that of the ECM 10 having the diaphragm having a relatively large diameter. In addition, the noise is high because it uses CMOS.

이러한 문제점으로 인해 MEMS마이크로폰(20)은 아직까지 ECM(10)을 대체할 만한 제품으로 부상하지 못하고 있으며, 실제로도 전세계 마이크 시장에서 차지하는 비율이 5~6% 정도에 불과한 실정이다.Due to this problem, the MEMS microphone 20 has not yet emerged as a product that can replace the ECM 10, and actually accounts for only 5 to 6% of the global microphone market.

본 발명은 이러한 배경에서 고안된 것으로서, 종래의 ECM 및 MEMS마이크로폰이 가지는 문제점을 해결한 마이크로폰을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been devised in this background, and an object of the present invention is to provide a microphone that solves the problems of conventional ECM and MEMS microphones.

구체적으로는 고온 리플로우 공정으로 소형 전자기기의 기판에 표면실장함으로써 생산성을 높이고, 종래의 ECM에 비해 제품불량을 최소화할 수 있는 마이크로폰을 제공하는데 목적이 있다.Specifically, the object of the present invention is to provide a microphone capable of increasing productivity by minimizing product defects compared to a conventional ECM by surface mounting on a substrate of a small electronic device by a high temperature reflow process.

또한 종래의 MEMS마이크로폰이나 ECM에 비해 제조공정을 단순화함으로써 생산비용을 최소화할 수 있는 마이크로폰을 제공하는데 목적이 있다.It is also an object to provide a microphone that can minimize the production cost by simplifying the manufacturing process compared to the conventional MEMS microphone or ECM.

또한 종래의 MEMS마이크로폰에 비해 음질이 뛰어나고 내구성이 뛰어난 마이크로폰을 제공하는데 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a microphone with superior sound quality and excellent durability compared to a conventional MEMS microphone.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 소정의 회로패턴과 외부연결단자를 구비하는 PCB; 증폭회로를 구비하는 IC칩과, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 단자와, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 백플레이트를 일체로 패키징한 것으로서 상기 단자와 상기 백플레이트의 일부는 각각 외부로 노출되어 있는 패키징유닛; 상기 패키징유닛의 상면 주변부에 형성된 스페이서층; 상기 백플레이트와 이격되도록 상기 패키징유닛의 상부에 배치되고, 주변부가 상기 스페이서층의 상부에 위치하는 진동막유닛; 음압이 인가되는 음공을 구비하며, 상기 패키징유닛과 상기 진동막유닛을 커버한 채 하단부가 상기 PCB에 결합되는 케이스를 포함하는 콘덴서 마이크로폰을 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention, a PCB having a predetermined circuit pattern and an external connection terminal; An IC chip including an amplifier circuit, a terminal electrically connected to the IC chip, and a back plate electrically connected to the IC chip are integrally packaged, and the terminal and a part of the back plate are respectively exposed to the outside. unit; A spacer layer formed on a periphery of the upper surface of the packaging unit; A diaphragm unit disposed on the packaging unit so as to be spaced apart from the back plate, and a vibrating unit disposed at an upper portion of the spacer layer; It provides a condenser microphone having a sound hole to which a negative pressure is applied, and a case having a lower end coupled to the PCB while covering the packaging unit and the vibration membrane unit.

또한 본 발명의 다른 실시예는, 증폭회로를 구비하는 IC칩과, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 단자와, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 백플레이트를 일체로 패키징한 것으로서 상기 단자와 상기 백플레이트의 일부는 각각 외부로 노출되어 있는 패키징유닛; 상기 패키징유닛의 상면 주변부에 형성된 스페이서층; 상기 백플레이트와 이격되도록 상기 패키징유닛의 상부에 배치되고, 주변부가 상기 스페이서층의 상부에 위치하는 진동막유닛; 음압이 인가되는 음공을 구비하며, 상기 패키징유닛과 상기 진동막유닛을 커버한 채 하단부가 상기 패키징유닛의 측면에 고정되거나 상기 패키징유닛의 저면 주변부에 컬링(curling)되어 고정되는 케이스를 포함하는 콘덴서 마이크로폰을 제공한다.In another embodiment of the present invention, an IC chip including an amplifier circuit, a terminal electrically connected to the IC chip, and a back plate electrically connected to the IC chip are integrally packaged. Some of the packaging units are respectively exposed to the outside; A spacer layer formed on a periphery of the upper surface of the packaging unit; A diaphragm unit disposed on the packaging unit so as to be spaced apart from the back plate, and a periphery part disposed on the spacer layer; A condenser including a case having a sound hole to which sound pressure is applied, and a lower end of which is fixed to a side surface of the packaging unit or curled around a bottom surface of the packaging unit while covering the packaging unit and the vibrating membrane unit; Provide a microphone.

또한 본 발명의 또 다른 실시예는, 증폭회로를 구비하는 IC칩과, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 단자와, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 백플레이트를 일체로 패키징한 것으로서 상기 단자와 상기 백플레이트의 일부는 각각 외부로 노출되어 있는 패키징유닛; 상기 백플레이트와 이격되도록 상기 패키징유닛의 상부에 배치되는 진동막유닛; 음압이 인가되는 음공을 구비하며, 상기 패키징유닛과 상기 진동막유닛을 커버한 채 하단부가 상기 패키징유닛의 측면에 고정되거나 상기 패키징유닛의 저면 주변부에 컬링(curling)되어 고정되는 케이스; 상기 진동막유닛과 상기 케이스를 전기적으로 절연하는 절연부재; 상단은 상기 패키징유닛의 상면으로 돌출되어 상기 진동막유닛과 전기적으로 연결되고, 하단은 상기 패키징유닛의 내부에서 다수의 상기 단자 중 적어도 하나에 연결되거나 상기 IC칩과 전기적으로 연결되지 않은 다른 단자에 연결되는 핀 단자를 포함하는 콘덴서 마이크로폰을 제공한다.In still another embodiment of the present invention, an IC chip including an amplifier circuit, a terminal electrically connected to the IC chip, and a back plate electrically connected to the IC chip are integrally packaged. Some of the packaging unit is exposed to the outside; A vibration membrane unit disposed above the packaging unit to be spaced apart from the back plate; A case having a sound hole to which sound pressure is applied, the lower end of which is fixed to a side surface of the packaging unit or curled around a bottom surface of the packaging unit while covering the packaging unit and the vibration membrane unit; An insulating member electrically insulating the vibrating membrane unit from the case; An upper end protrudes to an upper surface of the packaging unit to be electrically connected to the vibration membrane unit, and a lower end is connected to at least one of the plurality of terminals inside the packaging unit or to another terminal which is not electrically connected to the IC chip. It provides a condenser microphone including a pin terminal to be connected.

본 발명에 따른 마이크로폰은, 종래의 ECM에 비해 감도가 일정하고 설정된 감도가 변하지 않는 장점을 가지며, MEMS마이크로폰에 비해 잡음이 적고 우수한 음질을 구현할 수 있다.The microphone according to the present invention has the advantage that the sensitivity is constant and the set sensitivity does not change compared to the conventional ECM, it is possible to implement less noise and excellent sound quality compared to the MEMS microphone.

또한 ECM이나 MEMS마이크로폰에 비해 제조공정이 간단하므로 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.In addition, the manufacturing process is simpler than that of ECM or MEMS microphones, which can greatly improve productivity.

도 1은 ECM의 일반적인 구성을 나타낸 단면도
도 2은 MEMS마이크로폰의 일반적인 구성을 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 분해 단면도
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 단면도
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패키징유닛의 평면도
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 개략적인 회로블록도
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 변형예를 나타낸 단면도
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 분해 단면도
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 단면도
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 변형예를 나타낸 단면도
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 단면도
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 분해 단면도
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 단면도
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 개략적인 회로블록도
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 변형예를 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view showing a general configuration of the ECM
2 is a cross-sectional view showing a general configuration of a MEMS microphone
3 is an exploded cross-sectional view of a condenser microphone according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a condenser microphone according to the first embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a packaging unit according to a first embodiment of the present invention;
6 is a schematic circuit block diagram of a condenser microphone according to the first embodiment of the present invention.
7 is a sectional view showing a modification of the condenser microphone according to the first embodiment of the present invention.
8 is an exploded cross-sectional view of a condenser microphone according to a second embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view of a condenser microphone according to a second embodiment of the present invention.
10 is a sectional view showing a modification of the condenser microphone according to the second embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view of a condenser microphone according to a third embodiment of the present invention.
12 is an exploded cross-sectional view of a condenser microphone according to a fourth embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view of a condenser microphone according to a fourth embodiment of the present invention.
14 is a schematic circuit block diagram of a condenser microphone according to a fourth embodiment of the present invention.
15 is a sectional view showing a modification of the condenser microphone according to the fourth embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 분해단면도 및 조립단면도이고, 도 5는 패키징유닛의 평면도이다.3 and 4 are exploded and assembled cross-sectional views of the condenser microphone according to the first embodiment of the present invention, respectively, and FIG. 5 is a plan view of the packaging unit.

본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰(100)은 증폭회로를 구비하는 IC칩(111)과 백플레이트(112)가 일체로 패키징된 패키징유닛(110), 상기 백플레이트(112)와 대향하도록 패키징유닛(110)의 상부에 설치되는 진동막유닛(120), 상기 패키징유닛(110)이 표면실장되는 PCB(130), 상기 패키징유닛(110)과 진동막유닛(120)의 외부를 커버하면서 하단이 상기 PCB(130)에 고정되는 케이스(140)를 포함한다.The condenser microphone 100 according to the first embodiment of the present invention faces the packaging unit 110 and the back plate 112 in which the IC chip 111 and the back plate 112 are integrally packaged. To cover the outside of the vibrating membrane unit 120 installed on the packaging unit 110, the PCB 130 on which the packaging unit 110 is mounted, the packaging unit 110, and the vibrating membrane unit 120. While the bottom includes a case 140 is fixed to the PCB 130.

진동막유닛(120)은 진동막(120a)과 진동막(120a)의 가장자리에 결합된 도전링(120b)으로 이루어질 수 있다.The vibration membrane unit 120 may be formed of a vibration ring 120a and a conductive ring 120b coupled to an edge of the vibration membrane 120a.

진동막(120a)은 백플레이트(112)와 함께 콘덴서 역할을 하므로 알루미늄, 티타늄, 금 등의 금속재질을 사용하거나, PET, PPS 재질의 필름에 금, 니켈, 알루미늄, 티타늄 등의 금속물질이 증착된 것을 사용할 수 있다.Since the vibrating membrane 120a functions as a capacitor together with the back plate 112, metal materials such as aluminum, titanium, and gold may be used, or metal materials such as gold, nickel, aluminum, and titanium may be deposited on PET, PPS, or other films. Can be used.

도전링(120b)은 진동막(120a)보다 큰 두께를 가지며 조립시에 그 상면이 케이스(140)의 내측에 밀착된다. 또한 도전링(120b)은 후술하는 바와 같이 패키징유닛(110)의 주변부에 형성된 돌출부(117)에 놓여지며, 이로 인해 진동막(120a)과 백플레이트(112)는 소정 간격으로 이격된다.The conductive ring 120b has a thickness larger than that of the vibration membrane 120a and the upper surface thereof is in close contact with the inside of the case 140 when assembled. In addition, the conductive ring 120b is disposed on the protrusion 117 formed at the periphery of the packaging unit 110 as described below, and thus the vibration membrane 120a and the back plate 112 are spaced at a predetermined interval.

진동막(120a)과 도전링(120b)은 일체로 제작될 수도 있고, 분리 제작된 후 결합될 수도 있다. 경우에 따라서는 도전링(120b)을 결합하지 않고 진동막(120a)만을 사용할 수도 있다. The vibrating membrane 120a and the conductive ring 120b may be integrally manufactured or may be separately manufactured and then combined. In some cases, only the vibration membrane 120a may be used without coupling the conductive ring 120b.

패키징유닛(110)은 IC칩(111)과 백플레이트(112), IC칩(111)과 단자(115)가 각각 본딩와이어(114)로 연결된 상태에서 봉지제로 이루어진 몰딩부(113)에 의해 패키징된 것이다.The packaging unit 110 is packaged by a molding part 113 made of an encapsulant in a state in which the IC chip 111, the back plate 112, the IC chip 111, and the terminal 115 are connected to the bonding wire 114, respectively. It is.

IC칩(111)은 음압에 따른 백플레이트(112)와 진동막(120a) 사이의 전압변화를 검출하고 이를 증폭하는 증폭회로를 구비한다. 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이 백플레이트(112)에 연결되어 전하를 공급하는 전하펌프(CP), DC블록킹을 위한 필터, 신호증폭을 위한 버퍼앰프(BA)와 OP앰프(OP) 등을 포함할 수 있다.The IC chip 111 includes an amplifier circuit that detects and amplifies a voltage change between the back plate 112 and the vibration membrane 120a according to sound pressure. For example, as shown in FIG. 6, a charge pump CP connected to the back plate 112 to supply charge, a filter for DC blocking, a buffer amplifier BA and an OP amplifier OP, etc. It may include.

이러한 IC칩(111)을 이용하면 종래 MEMS마이크로폰에 비해 훨씬 저렴한 비용으로 콘덴서 마이크로폰을 생산할 수 있는 장점이 있다.Using the IC chip 111 has an advantage that can produce a condenser microphone at a much lower cost than conventional MEMS microphone.

백플레이트(112)는 도전성 재질이며, 가장자리와 저면은 몰딩부(113)에 의해 고정되고 상면은 외부로 노출된다.The back plate 112 is a conductive material, and the edge and the bottom are fixed by the molding part 113 and the top surface is exposed to the outside.

또한 패키징유닛(110)의 상면 주변부에는 돌출부(117)가 형성되며, 돌출부(117)가 백플레이트(112)의 상면보다 돌출되므로 돌출부(117)에 진동막(120a)의 주변부를 올려 놓으면 진동막(120a)과 백플레이트(112)가 서로 평행하게 이격되어 콘덴서 쌍을 이루게 된다. 진동막(120a)에 도전링(120b)이 결합된 경우에는 도전링(120b)이 돌출부(117)에 올려지도록 제작하면 될 것이다.In addition, a protrusion 117 is formed at a periphery of the upper surface of the packaging unit 110, and since the protrusion 117 protrudes from the top of the back plate 112, a vibration membrane 120a is placed on the protrusion 117. 120a and the backplate 112 are spaced parallel to each other to form a condenser pair. When the conductive ring 120b is coupled to the vibration membrane 120a, the conductive ring 120b may be manufactured to be mounted on the protrusion 117.

돌출부(117)는 그 상면에 적어도 하나의 절개홈(118)을 구비하며, 상기 절개홈(118)은 진동막(120a)과 백플레이트(112) 사이의 공간을 외부와 연통시켜 음압이 인가되었을 때 내부압력을 적절히 해소시키는 역할을 한다. 도 5에는 4개의 절개홈(118)이 도시되었으나 그 개수가 이에 한정되지 않음은 물론이다.The protrusion 117 has at least one incision groove 118 on its upper surface, and the incision groove 118 communicates the space between the vibrating membrane 120a and the back plate 112 to the outside so that a negative pressure may be applied. At the same time, it serves to relieve internal pressure properly. Although four cutting grooves 118 are illustrated in FIG. 5, the number is not limited thereto.

한편 패키징유닛(110)의 저면부에는 IC칩(111)과 PCB(130)에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하기 위한 다수의 단자(115)가 형성된다. 단자(115)는 그 저면부가 외부로 노출되며, 그 상면부는 본딩와이어(114)에 의해 IC칩(111)과 전기적으로 연결된다.Meanwhile, a plurality of terminals 115 are formed at the bottom of the packaging unit 110 to electrically connect the IC chip 111 and the circuit patterns formed on the PCB 130. The bottom surface of the terminal 115 is exposed to the outside, and the top surface thereof is electrically connected to the IC chip 111 by the bonding wire 114.

케이스(140)는 패키징유닛(110)의 돌출부(117)에 놓여진 진동막유닛(110)의 도전링(120b)을 눌러서 고정시키는 역할을 하며, 하단부가 PCB(130)에 고정된다. 케이스(140)는 진동막(120)의 상부에 대응하는 위치에 음압이 가해지는 음공(142)을 구비한다.The case 140 serves to press and fix the conductive ring 120b of the vibrating membrane unit 110 placed on the protrusion 117 of the packaging unit 110, and the lower portion is fixed to the PCB 130. The case 140 includes a sound hole 142 to which sound pressure is applied at a position corresponding to the upper portion of the vibrating membrane 120.

케이스(140)는 도전성 재질로 이루어지며, 그 하단부가 PCB(130)의 미도시된 회로패턴과 전기적으로 연결된다. 케이스(140)의 상부 내측면은 진동막유닛(120)의 진동막(120a)에 밀착되거나 도전링(120b)이 있는 경우에는 도전링(120b)에 밀착되므로 진동막(120a)은 케이스(140)에 의해 PCB(130)의 회로패턴(예를 들어 접지선)과 전기적으로 연결된다.The case 140 is made of a conductive material, and a lower end thereof is electrically connected to a circuit pattern not shown in the PCB 130. The upper inner surface of the case 140 is in close contact with the vibrating membrane 120a of the vibrating membrane unit 120, or when the conductive ring 120b is in contact with the conductive ring 120b, the vibrating membrane 120a is disposed in the case 140. ) Is electrically connected to a circuit pattern (eg, a ground line) of the PCB 130.

PCB유닛(130)은 그 저면부에 외부연결단자(132)를 구비하며, 본 발명의 콘덴서 마이크로폰(100)을 휴대폰, MP3 등의 전자기기의 기판에 실장할 때 외부연결단자(132)는 해당 기판의 회로패턴과 전기적으로 연결된다.The PCB unit 130 has an external connection terminal 132 at the bottom thereof, and when the condenser microphone 100 of the present invention is mounted on a substrate of an electronic device such as a mobile phone or an MP3, the external connection terminal 132 corresponds to the corresponding terminal. It is electrically connected to the circuit pattern of the substrate.

이와 같이 본 발명의 콘덴서 마이크로폰(100)은 백플레이트(112)와 IC칩(111)이 일체로 몰딩된 패키징유닛(110)을 사용하므로 종래의 ECM에 비해 조립성이 우수하고 일렉트릿층을 사용하지 않으므로 리플로우 공정이 가능하며 감도편차가 적은 장점이 있다. 또한 반도체 정밀가공 기술이 적용되는 MEMS마이크로폰에 비해 제작비용을 절감할 수 있고 훨씬 우수한 음질을 얻을 수 있다.As described above, the condenser microphone 100 of the present invention uses the packaging unit 110 in which the back plate 112 and the IC chip 111 are integrally molded, and thus, the assemblability is superior to the conventional ECM and the electret layer is used. Because of this, the reflow process is possible and there is a small sensitivity deviation. In addition, compared to MEMS microphones with semiconductor precision processing technology, manufacturing costs can be reduced and sound quality can be much better.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the condenser microphone according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.

본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰(100)이 전자기기의 기판에 장착된 상태에서, 외부 음원으로부터 음압이 가해지면 진동막유닛(120)의 진동막(120a)이 진동함에 따라 패키징유닛(110)의 백플레이트(112)와 진동막(120a) 사이에 형성된 커패시턴스(C) 값이 변하게 된다. 이와 같이 커패시턴스값이 변화하면 백플레이트(112)에 일정전하를 공급하는 전하펌프(CP)의 전압출력이 달라지며, 이러한 전압출력신호는 버퍼앰프(BA)와 OP앰프(OP)를 거치면서 증폭되어 단자(115)와 PCB(130)의 외부연결단자(132)를 거쳐 휴대폰 등 전자기기의 기판으로 전달된다.In a state in which the condenser microphone 100 according to the first embodiment of the present invention is mounted on a substrate of an electronic device, when a sound pressure is applied from an external sound source, the packaging unit vibrates as the vibrating membrane 120a of the vibrating membrane unit 120 vibrates. The capacitance C value formed between the back plate 112 and the vibrating membrane 120a of 110 is changed. As such, when the capacitance value is changed, the voltage output of the charge pump CP supplying constant charge to the back plate 112 is changed, and the voltage output signal is amplified while passing through the buffer amplifier BA and the OP amplifier OP. The terminal 115 and the external connection terminal 132 of the PCB 130 are transferred to the substrate of the electronic device such as a mobile phone.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and may be modified or modified in various forms.

예를 들어 본 발명의 제1 실시예에서는 단자(115)가 저면으로 노출되는 QFN(Quad Flat No leads) 타입의 패키징유닛(110)을 사용하여 콘덴서 마이크로폰(100)을 제작하였으나, 패키징유닛(110)의 패키징 형태가 반드시 QFN 타입에 국한되는 것은 아니다. For example, in the first exemplary embodiment of the present invention, the condenser microphone 100 is manufactured using the QFN (Quad Flat No leads) type packaging unit 110 in which the terminal 115 is exposed to the bottom, but the packaging unit 110 ) Is not necessarily limited to the QFN type.

즉, 도 7에 나타낸 바와 같이, 측면으로 리드단자(115')가 돌출되는 QFP(Quad Flat Package) 타입의 패키징유닛(110)을 사용하여 콘덴서 마이크로폰(100')을 제작할 수도 있다.That is, as illustrated in FIG. 7, the condenser microphone 100 ′ may be manufactured using a QFP (Quad Flat Package) type packaging unit 110 in which the lead terminal 115 ′ protrudes from the side.

다만, QFN 타입의 패키징유닛(110)을 사용하면 콘덴서 마이크로폰(100)을 보다 컴팩트하게 제작할 수 있는 이점이 있으므로 소형 전자기기용일수록 QFN 타입의 패키징유닛(110)을 사용하는 것이 바람직할 것이다.However, when the QFN type packaging unit 110 is used, the condenser microphone 100 may be more compactly manufactured. Therefore, it may be preferable to use the QFN type packaging unit 110 for smaller electronic devices.

도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰(200)의 분해단면도 및 단면도이다.8 and 9 are exploded cross-sectional views and cross-sectional views of the condenser microphone 200 according to the second embodiment of the present invention, respectively.

본 발명의 제1 실시예에서는 IC칩(111)과 백플레이트(112)를 패키징하는 과정에서 패키징유닛(110)의 가장자리에 스페이서의 역할을 하는 돌출부(117)를 형성하였다.In the first embodiment of the present invention, the protrusion 117 serving as a spacer is formed at the edge of the packaging unit 110 in the process of packaging the IC chip 111 and the back plate 112.

그러나 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 패키징유닛(110)의 가장자리에 몰딩부(113)로 이루어진 돌출부(117)를 형성하지 않으며, 패키징유닛(110)의 상면과 백플레이트(112)의 상면이 같은 평면상에 위치하도록 패키징하거나, 적어도 패키징유닛(110)의 저면이 몰딩부(113)에 의해 고정되도록 패키징한다.However, according to the second embodiment of the present invention, the protrusion 117 of the molding unit 113 is not formed at the edge of the packaging unit 110, and the upper surface of the packaging unit 110 and the upper surface of the back plate 112 are not formed. Packaged to be located on such a plane, or at least the bottom surface of the packaging unit 110 is packaged to be fixed by the molding portion (113).

이와 같이 패키징유닛(110)을 제작한 후에, 패키징유닛(110)의 상면으로 노출된 백플레이트(112)의 가장자리에 절연재질로 이루어진 스페이서층(119)을 형성하며, 스페이서층(119)의 상단에 도전링(120b) 또는 진동막(120a)을 올려 놓은 상태에서 케이스(140)를 결합한다.After the packaging unit 110 is manufactured in this manner, a spacer layer 119 made of an insulating material is formed on the edge of the back plate 112 exposed to the top surface of the packaging unit 110, and the top of the spacer layer 119 is formed. The case 140 is coupled to the conductive ring 120b or the vibrating membrane 120a in the state.

스페이서층(119)은 백플레이트(112)의 상면에 소정 두께의 절연층을 형성한 후에 식각(etching) 등의 방법으로 가운데 부분을 제거함으로써 형성될 수 있다. 절연층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 포토레지스트 코팅, 화학기상증착 등 공지된 방법이 사용될 수 있다. 스페이서층(119)은 백플레이트(112)의 상면 가장자리에만 형성할 수도 있고 도 10에 나타낸 바와 같이 몰딩부(113)의 상면까지 형성할 수도 있다. The spacer layer 119 may be formed by forming an insulating layer having a predetermined thickness on the top surface of the back plate 112 and then removing the center portion by etching or the like. The method for forming the insulating layer is not particularly limited, and known methods such as photoresist coating and chemical vapor deposition may be used. The spacer layer 119 may be formed only at the top edge of the back plate 112 or may be formed up to the top of the molding part 113 as shown in FIG. 10.

또한 스페이서층(119)은 백플레이트(112)의 상면 가장자리를 따라 연속적인 링(ring) 형태로 형성될 수도 있으나, 중간에 불연속구간이 나타나도록 형성함으로써 이를 통해 백플레이트(112)와 진동막(120a) 사이의 내부압력이 해소되도록 할 수도 있다.In addition, the spacer layer 119 may be formed in a continuous ring shape along the top edge of the back plate 112, but a discontinuous section is formed in the middle so that the back plate 112 and the vibrating membrane ( The internal pressure between 120a) may be released.

그밖에 패키징유닛(110)의 내부 구성, PCB(130)와의 결합구조 등은 제1 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.In addition, since the internal structure of the packaging unit 110, the coupling structure with the PCB 130, and the like are the same as in the first embodiment, description thereof is omitted.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰(300)을 나타낸 단면도이다. 제1 및 제2 실시예에서는 패키징유닛(110)을 외부연결단자(132)를 가진 PCB(130)에 실장하였으나, QFN 타입의 패키징유닛(110)을 사용하면 PCB(130)에 패키징유닛(110)을 실장하지 않을 수도 있다.11 is a cross-sectional view showing a condenser microphone 300 according to a third embodiment of the present invention. In the first and second embodiments, the packaging unit 110 is mounted on the PCB 130 having the external connection terminal 132. However, when the QFN type packaging unit 110 is used, the packaging unit 110 is mounted on the PCB 130. ) May not be implemented.

즉, 패키징유닛(110)의 단자(115)가 저면으로 노출되므로 패키징유닛(110)과 진동막유닛(120)을 케이스(140)만으로 고정하여 콘덴서 마이크로폰(300)을 제작할 수 있다. That is, since the terminal 115 of the packaging unit 110 is exposed to the bottom surface, the condenser microphone 300 may be manufactured by fixing the packaging unit 110 and the diaphragm unit 120 only with the case 140.

구체적으로는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 케이스(140)로 진동막유닛(120)의 도전링(120b)을 누른 상태에서 케이스(140)의 하단부(141)를 컬링(curling)시켜 패키징유닛(110)의 저면 주변부를 감싸거나 패키징유닛(110)의 측면에 고정시킴으로써 콘덴서 마이크로폰(300)을 제작할 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 11, the lower end 141 of the case 140 is curled while the conductive ring 120b of the vibrating membrane unit 120 is pressed by the case 140 to package the unit ( The condenser microphone 300 may be manufactured by wrapping the periphery of the bottom surface of the 110 or fixing the side surface of the packaging unit 110.

이 경우 패키징유닛(110)의 저면부로 노출된 단자(115)가 전자기기의 기판에 형성된 회로패턴에 연결되는 외부연결단자의 역할을 하게 된다. 또한 이 경우에도 케이스(140)가 진동막유닛(120)을 접지시키는 도전경로의 역할을 해야 하므로 케이스(140)가 패키징유닛(110)의 단자(도면에는 표시하지 않았음)에 연결되도록 조립하는 것이 바람직하다. 만일 패키징유닛(110)에 케이스(140)와 전기적으로 연결되는 단자가 없다면 콘덴스 마이크로폰(300)을 휴대폰, MP3 등의 전자기기의 기판에 실장할 때 케이스(140)가 상기 전자기기의 기판에 형성된 단자와 전기적으로 연결되도록 해야 한다.In this case, the terminal 115 exposed to the bottom of the packaging unit 110 serves as an external connection terminal connected to the circuit pattern formed on the substrate of the electronic device. In this case, since the case 140 should serve as a conductive path for grounding the vibrating membrane unit 120, the case 140 is assembled to be connected to a terminal (not shown) of the packaging unit 110. It is preferable. If the packaging unit 110 does not have a terminal electrically connected to the case 140, when the condensation microphone 300 is mounted on a board of an electronic device such as a mobile phone or an MP3, the case 140 is attached to the board of the electronic device. It must be electrically connected to the terminals formed.

도 12 내지 도 14는 각각 본 발명의 제4 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰(400)의 분해단면도, 단면도 및 회로블록도이다.12 to 14 are exploded cross sectional views, sectional views, and circuit block diagrams of a condenser microphone 400 according to a fourth embodiment of the present invention, respectively.

상기 콘덴서 마이크로폰(400)은 증폭회로를 구비하는 IC칩(111)과 백플레이트(112)가 일체로 패키징된 패키징유닛(110), 상기 백플레이트(112)와 대향하도록 패키징유닛(110)의 상부에 설치되는 진동막유닛(120), 진동막유닛(120)과 케이스(140)를 절연하기 위하여 진동막유닛(120)의 상부에 설치되는 절연부재(160), 상기 절연부재(160), 진동막유닛(120) 및 패키징유닛(110)을 둘러싸서 지지하며 상면 중앙에 음공(142)이 형성된 케이스(140)를 포함한다. 즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰(400)은 패키징유닛(110)이 실장되는 별도의 PCB를 사용하지 않으며, 케이스(140)와 진동막유닛(120)이 절연되는 점에 특징이 있다.The condenser microphone 400 includes a packaging unit 110 in which an IC chip 111 having an amplification circuit and a back plate 112 are integrally packaged, and an upper portion of the packaging unit 110 to face the back plate 112. Insulation member 160, the insulation member 160, the vibration member is installed on the upper portion of the vibration membrane unit 120 to insulate the vibration membrane unit 120, the vibration membrane unit 120 and the case 140 installed in the Surrounding and supporting the membrane unit 120 and the packaging unit 110 and includes a case 140 formed with a sound hole 142 in the center of the upper surface. That is, the condenser microphone 400 according to the fourth embodiment of the present invention does not use a separate PCB on which the packaging unit 110 is mounted, and the case 140 and the vibration membrane unit 120 are insulated from each other. There is this.

또한 패키징유닛(110)에는 금속재질의 접지판(116)이 포함되는 것이 바람직하며, 이 경우 접지판(116)의 상면에 IC칩(111)을 위치시키고 접지판(116)의 주변에 다수의 단자(115)를 배치할 수 있다. IC칩(111)과 단자(115), 백플레이트(112)와 단자(115)는 본딩와이어(114)에 의해 전기적으로 연결된다.In addition, the packaging unit 110 preferably includes a metal ground plate 116. In this case, the IC chip 111 is positioned on the upper surface of the ground plate 116, and a plurality of ground plates 116 are disposed around the ground plate 116. The terminal 115 can be arranged. The IC chip 111 and the terminal 115, the back plate 112 and the terminal 115 are electrically connected by the bonding wire 114.

상기 패키징유닛(110)은 QFN타입인 것이 바람직하며, 따라서 접지판(116)과 단자(115)는 패키징유닛(110)의 저면으로 노출되고, 백플레이트(112)는 패키징유닛(112)의 상면으로 노출되도록 패키징되는 것이 바람직하다.The packaging unit 110 is preferably of the QFN type, so that the ground plate 116 and the terminal 115 are exposed to the bottom of the packaging unit 110, the back plate 112 is the top surface of the packaging unit 112 It is preferably packaged so as to be exposed.

한편 도면에 나타낸 바와 같이, 다수의 단자(115)의 적어도 하나는 패키징유닛(110)의 상면으로 돌출되는 핀 단자(115-1)와 연결되는 것이 바람직하며, 핀 단자(15-1)는 도 13에 나타낸 바와 같이 진동막유닛(120)의 도전링(120b)에 형성된 홀에 삽입되어 진동막(120a)과 전기적으로 연결된다. 단자(115)와 핀 단자(115-1)는 금형공정에서 일체로 형성될 수 있다.On the other hand, as shown in the drawing, at least one of the plurality of terminals 115 is preferably connected to the pin terminal 115-1 protruding to the upper surface of the packaging unit 110, the pin terminal 15-1 is As shown in FIG. 13, the diaphragm is inserted into a hole formed in the conductive ring 120b of the diaphragm unit 120 to be electrically connected to the diaphragm 120a. The terminal 115 and the pin terminal 115-1 may be integrally formed in a mold process.

접지판(116)은 접지전극의 역할을 함과 동시에 각종 전자기파를 차폐함으로써 IC칩(111)의 성능저하를 방지하는 역할도 한다.The ground plate 116 serves as a ground electrode and at the same time serves to prevent performance degradation of the IC chip 111 by shielding various electromagnetic waves.

절연부재(160)는 케이스(140)의 음공(142)에 대응하는 부분이 개구되어 있는 절연재질의 필름이 사용될 수 있다. 이와 달리 진동막유닛(120)의 도전링(120b)에 절연코팅층을 형성하여 절연부재(160)를 대신할 수도 있다.The insulating member 160 may be formed of an insulating film in which a portion corresponding to the sound hole 142 of the case 140 is opened. Alternatively, an insulating coating layer may be formed on the conductive ring 120b of the vibrating membrane unit 120 to replace the insulating member 160.

백플레이트(112)의 상면이 몰딩부(113)의 상면보다 높거나 같은 경우에는 도면에 나타낸 바와 같이 백플레이트(112)의 가장자리에 스페이서층(119)을 형성해야 한다. 스페이서층(119)을 형성하는 방법은 전술한 바와 같다. 또한 제1실시예와 마찬가지로 백플레이트(112)의 주변부에 몰딩부(113)로 이루어진 돌출부를 형성할 수도 있다.When the top surface of the back plate 112 is higher than or equal to the top surface of the molding part 113, the spacer layer 119 must be formed at the edge of the back plate 112 as shown in the drawing. The method of forming the spacer layer 119 is as described above. In addition, similarly to the first embodiment, a protrusion formed of the molding part 113 may be formed on the periphery of the back plate 112.

케이스(140)는 그 하단부가 패키징유닛(110)의 측면 하단에 접착제 등으로 고정되는 것이 바람직하다. Case 140 is preferably the lower end is fixed to the lower side of the packaging unit 110 with an adhesive or the like.

특히 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 케이스(140)와 절연되는 진동막(120a)과 백플레이트(112)로 이루어진 커패시터가 DC블록킹 필터 기능을 수행할 수 있기 때문에 IC칩(111)의 내부에 별도로 DC블록킹 필터를 포함시키지 않아도 되는 장점이 있다. In particular, according to the fourth embodiment of the present invention, since the capacitor including the vibrating membrane 120a and the back plate 112 insulated from the case 140 may perform a DC blocking filter function, the interior of the IC chip 111 may be used. There is an advantage that does not need to include a DC blocking filter separately.

즉, 도 14의 회로 블록도에 나타낸 바와 같이, 전하펌프(CP)와 버퍼앰프(BA)의 사이에 마이크로폰(M)이 설치되며, 진동막의 출력전압이 버퍼전압(BA)과 OP앰프(OP)를 거쳐 증폭되어 전자기기의 기판으로 입력된다. That is, as shown in the circuit block diagram of FIG. 14, the microphone M is provided between the charge pump CP and the buffer amplifier BA, and the output voltage of the vibrating membrane is the buffer voltage BA and the OP amplifier OP. Amplified and input to the substrate of the electronic device.

한편 도면에는 핀 단자(115-1)가 IC칩(111)과 전기적으로 연결된 단자(115)에 형성된 것으로 나타내었으나, 설계상의 필요에 따라서는 IC칩(111)과 전기적으로 연결되지 않는 단자(115)에 형성될 수도 있을 것이다.Meanwhile, although the pin terminal 115-1 is formed in the terminal 115 electrically connected to the IC chip 111 in the drawing, the terminal 115 which is not electrically connected to the IC chip 111 according to the design needs. ) May be formed.

도 15는 제4 실시예의 변형예로서, IC기판(111)을 접지판(116)의 상부에 장착하지 않고, 백플레이트(112)의 저면에 장착한 것이다. 이 경우에도 동작원리는 제4 실시예와 동일하다. FIG. 15 shows a modification of the fourth embodiment in which the IC substrate 111 is mounted on the bottom surface of the back plate 112 without being mounted on the top of the ground plate 116. Also in this case, the operation principle is the same as in the fourth embodiment.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 더욱 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예라 하더라도 후술하는 특허청구범위에 포함된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified or modified in various forms, and even if the modified or modified embodiments include the technical idea of the present invention included in the claims to be described below, It belongs to the scope of rights.

100, 200, 300, 400: 콘덴서 마이크로폰
110: 패키징유닛 111: IC칩
112: 백플레이트 113: 몰딩부
114: 본딩와이어 115: 단자
116: 접지판 117: 돌출부
118: 절개부 119: 스페이서층
120: 진동막유닛 120a: 진동막
120b: 도전링 130: PCB
132: 외부연결단자 140: 케이스
142: 음공 160: 절연부재100, 200, 300, 400: condenser microphone
110: packaging unit 111: IC chip
112: back plate 113: molding part
114: bonding wire 115: terminal
116: ground plate 117: projection
118: cutout 119: spacer layer
120: vibration membrane unit 120a: vibration membrane
120b: conductive ring 130: PCB
132: external connection terminal 140: case
142: sound hole 160: insulating member

Claims (5)

소정의 회로패턴과 외부연결단자를 구비하는 PCB;
증폭회로를 구비하는 IC칩과, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 단자와, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 백플레이트를 일체로 패키징한 것으로서 상기 단자와 상기 백플레이트의 일부는 각각 외부로 노출되어 있는 패키징유닛;
상기 패키징유닛의 상면 주변부에 형성된 스페이서층;
상기 백플레이트와 이격되도록 상기 패키징유닛의 상부에 배치되고, 주변부가 상기 스페이서층의 상부에 위치하는 진동막유닛;
음압이 인가되는 음공을 구비하며, 상기 패키징유닛과 상기 진동막유닛을 커버한 채 하단부가 상기 PCB에 결합되는 케이스;
를 포함하는 콘덴서 마이크로폰A PCB having a predetermined circuit pattern and an external connection terminal;
An IC chip including an amplifier circuit, a terminal electrically connected to the IC chip, and a back plate electrically connected to the IC chip are integrally packaged, and the terminal and a part of the back plate are respectively exposed to the outside. unit;
A spacer layer formed on a periphery of the upper surface of the packaging unit;
A diaphragm unit disposed on the packaging unit so as to be spaced apart from the back plate, and a vibrating unit disposed at an upper portion of the spacer layer;
A case having a sound hole to which sound pressure is applied, the lower end of which is coupled to the PCB while covering the packaging unit and the vibration membrane unit;
Condenser microphone including 증폭회로를 구비하는 IC칩과, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 단자와, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 백플레이트를 일체로 패키징한 것으로서 상기 단자와 상기 백플레이트의 일부는 각각 외부로 노출되어 있는 패키징유닛;
상기 패키징유닛의 상면 주변부에 형성된 스페이서층;
상기 백플레이트와 이격되도록 상기 패키징유닛의 상부에 배치되고, 주변부가 상기 스페이서층의 상부에 위치하는 진동막유닛;
음압이 인가되는 음공을 구비하며, 상기 패키징유닛과 상기 진동막유닛을 커버한 채 하단부가 상기 패키징유닛의 측면에 고정되거나 상기 패키징유닛의 저면 주변부에 컬링(curling)되어 고정되는 케이스;
를 포함하는 콘덴서 마이크로폰An IC chip including an amplifier circuit, a terminal electrically connected to the IC chip, and a back plate electrically connected to the IC chip are integrally packaged, and the terminal and a part of the back plate are respectively exposed to the outside. unit;
A spacer layer formed on a periphery of the upper surface of the packaging unit;
A diaphragm unit disposed on the packaging unit so as to be spaced apart from the back plate, and a vibrating unit disposed at an upper portion of the spacer layer;
A case having a sound hole to which sound pressure is applied, the lower end of which is fixed to a side surface of the packaging unit or curled around a bottom surface of the packaging unit while covering the packaging unit and the vibration membrane unit;
Condenser microphone including 증폭회로를 구비하는 IC칩과, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 단자와, 상기 IC칩에 전기적으로 연결된 백플레이트를 일체로 패키징한 것으로서 상기 단자와 상기 백플레이트의 일부는 각각 외부로 노출되어 있는 패키징유닛;
상기 백플레이트와 이격되도록 상기 패키징유닛의 상부에 배치되는 진동막유닛;
음압이 인가되는 음공을 구비하며, 상기 패키징유닛과 상기 진동막유닛을 커버한 채 하단부가 상기 패키징유닛의 측면에 고정되거나 상기 패키징유닛의 저면 주변부에 컬링(curling)되어 고정되는 케이스;
상기 진동막유닛과 상기 케이스를 전기적으로 절연하는 절연부재;
상단은 상기 패키징유닛의 상면으로 돌출되어 상기 진동막유닛과 전기적으로 연결되고, 하단은 상기 패키징유닛의 내부에서 다수의 상기 단자 중 적어도 하나에 연결되거나 상기 IC칩과 전기적으로 연결되지 않은 다른 단자에 연결되는 핀 단자;
를 포함하는 콘덴서 마이크로폰An IC chip including an amplifier circuit, a terminal electrically connected to the IC chip, and a back plate electrically connected to the IC chip are integrally packaged, and the terminal and a part of the back plate are respectively exposed to the outside. unit;
A vibration membrane unit disposed above the packaging unit to be spaced apart from the back plate;
A case having a sound hole to which sound pressure is applied, the lower end of which is fixed to a side surface of the packaging unit or curled around a bottom surface of the packaging unit while covering the packaging unit and the vibration membrane unit;
An insulating member electrically insulating the vibrating membrane unit from the case;
An upper end protrudes to an upper surface of the packaging unit to be electrically connected to the vibration membrane unit, and a lower end is connected to at least one of the plurality of terminals inside the packaging unit or to another terminal which is not electrically connected to the IC chip. A pin terminal to be connected;
Condenser microphone including 제3항에 있어서,
상기 절연부재는 상기 진동막유닛의 주변부의 상부에 배치된 링 형상의 절연필름이거나, 상기 진동막유닛의 주변부에 형성된 절연코팅인 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰The method of claim 3,
The insulating member is a condenser microphone, characterized in that the ring-shaped insulating film disposed on the upper portion of the vibrating membrane unit, or the insulating coating formed on the peripheral portion of the vibrating membrane unit. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 패키징유닛은 상기 단자와 같은 방향의 외부로 노출된 접지판을 포함하고, 상기 IC칩은 상기 접지판의 상부에 장착되거나 상기 백플레이트의 저면에 장착되는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰The method according to claim 2 or 3,
The packaging unit includes a ground plate exposed to the outside in the same direction as the terminal, the IC chip is mounted on the top of the ground plate or a condenser microphone, characterized in that mounted on the bottom of the back plate
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