KR101559154B1 - Pressure sensor package and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR101559154B1 KR1020140029987A KR20140029987A KR101559154B1 KR 101559154 B1 KR101559154 B1 KR 101559154B1 KR 1020140029987 A KR1020140029987 A KR 1020140029987A KR 20140029987 A KR20140029987 A KR 20140029987A KR 101559154 B1 KR101559154 B1 KR 101559154B1
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Abstract

압력센서 패키지가 개시된다. 본 발명의 압력센서 패키지는 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 일면 상에 위치하는 ASIC과 MEMS 압력센서, 상기 베이스 기판과 결합되어 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 수용하는 내부 공간을 형성하고, 적어도 하나의 에어 홀을 구비하는 하우징 및 상기 내부 공간 내에서 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 둘러싸는 봉지재를 포함한다.A pressure sensor package is disclosed. The pressure sensor package of the present invention comprises a base substrate, an ASIC and a MEMS pressure sensor located on one side of the base substrate, an inner space coupled to the base substrate to accommodate the ASIC and the MEMS pressure sensor, A housing having an air hole and an encapsulant surrounding the ASIC and the MEMS pressure sensor in the interior space.

Description

압력센서 패키지 및 그 제조 방법{PRESSURE SENSOR PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}[0001] PRESSURE SENSOR PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 압력센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방수 및 방진에 대해 향상된 효과를 가지는 압력센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pressure sensor package and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a pressure sensor package having a waterproof and dustproof effect and a manufacturing method thereof.

최근 건강 및 환경에 대한 관심이 증대되고 있고, 스마트폰 및 태블릿 컴퓨터 등 복합적인 기능을 수행할 수 있는 전자 장치가 보급됨에 따라 다양한 외부 환경을 측정할 수 있는 각종 센서류에 대한 수요도 증가하고 있다. 그 중 하나는 주변의 압력을 측정할 수 있는 압력센서이다.Recently, interest in health and environment has been increasing, and as electronic devices capable of performing a complex function such as a smart phone and a tablet computer have become popular, demands for various kinds of sensors capable of measuring various external environments are also increasing. One of them is a pressure sensor capable of measuring the pressure around it.

종래에는 압력을 측정하기 위해서 수은 등이 수용된 U자관 압력계 등이 사용되었다. 그러나 최근에는 측정된 압력을 전기적인 신호로 출력할 수 있는 전자식 압력센서가 널리 사용된다.Conventionally, a U-shaped pressure gauge containing mercury was used to measure pressure. Recently, however, an electronic pressure sensor capable of outputting measured pressure as an electrical signal is widely used.

기존의 압력센서는 도 1에 도시된 것과 같이, 하우징(14)에 의해 형성된 내부 공간(S)에 압력센서 칩(13)이 위치하고, 외부의 압력을 내부 공간에 전달할 수 있는 에어 홀(15)이 형성되는 구조가 일반적으로 사용되었다. 또한, 압력센서 칩(13)은 MEMS 압력센서 방식으로 형성된 MEMS 압력센서가 사용될 수 있었다.1, the conventional pressure sensor includes an air hole 15 in which a pressure sensor chip 13 is located in an internal space S formed by a housing 14, external pressure can be transmitted to an internal space, Is generally used. Also, the pressure sensor chip 13 can be a MEMS pressure sensor formed by a MEMS pressure sensor method.

통상의 압력센서 칩(13)은 물 등의 액체나 먼지 등의 이물질에 의한 오작동 가능성이 존재한다. 그러나 기존의 압력센서는 에어 홀을 통해 물 등의 액체나 먼지 등의 이물질이 내부 공간으로 유입될 수 있어서, 압력센서의 오작동 가능성이 존재하였다.The conventional pressure sensor chip 13 may malfunction due to foreign matter such as liquid or dust such as water. However, in the conventional pressure sensor, foreign matter such as liquid such as water or dust can flow into the internal space through the air hole, so that there is a possibility of malfunction of the pressure sensor.

또한, MEMS 압력센서 등 전자식으로 동작하는 압력센서 칩(13)은 특정 파장의 광에 의해 측정치에 오차가 생기는 광 노이즈(light noise)가 발생할 수 있다. 그러나 기존의 압력센서는 에어 홀을 통해 유입된 광이 압력센서 칩에 바로 조사될 수 있어 광 노이즈에 따른 오차가 발생할 가능성이 존재하였다.In addition, a pressure sensor chip 13 that operates electronically, such as a MEMS pressure sensor, may cause light noise that causes an error in the measurement value due to light having a specific wavelength. However, the conventional pressure sensor has a possibility that the light incident through the air hole can be directly irradiated to the pressure sensor chip, resulting in an error due to the light noise.

최근 각종 전자 장치 등과 관련하여 방수 및 방진 기능에 대한 요구와 더욱 정확한 측정이 가능한 압력센서에 대한 요구가 증대됨에 따라 상술한 문제점을 해결할 수 있는 압력센서 또는 그 패키지 등에 대한 개발 필요성이 있어 왔다.In recent years, there has been a need to develop a pressure sensor or a package thereof that can solve the above-mentioned problems in response to demands for a waterproof and dustproof function and a pressure sensor capable of more accurate measurement in connection with various electronic devices.

본 발명이 해결하려는 과제는, 물 등의 액체나 먼지 등의 이물질에 의한 압력센서의 오작동 방지할 수 있는 방수 및 방진 기능을 갖춘 압력센서 패키지를 제공하는 것이다. A problem to be solved by the present invention is to provide a pressure sensor package having a waterproof and dustproof function capable of preventing a malfunction of a pressure sensor due to a foreign substance such as liquid or dust such as water.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 특정 파장의 광에 의해 측정치에 오차가 생기는 광 노이즈를 억제할 수 있는 압력센서 패키지를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a pressure sensor package capable of suppressing light noise in which measurement errors are caused by light of a specific wavelength.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 압력센서 패키지는, 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 일면 상에 위치하는 ASIC과 MEMS 압력센서, 상기 베이스 기판과 결합되어 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 수용하는 내부 공간을 형성하고, 적어도 하나의 에어 홀을 구비하는 하우징 및 상기 내부 공간 내에서 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 둘러싸는 봉지재를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pressure sensor package including: a base substrate; an ASIC and a MEMS pressure sensor located on one side of the base substrate; A housing having at least one air hole, and an encapsulant surrounding the ASIC and the MEMS pressure sensor within the interior space.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하우징은 상기 베이스 기판과 결합하고 상기 내부 공간의 측면을 이루는 측벽부 및 상기 측벽부와 결합하고 상기 내부 공간의 상면을 이루는 커버부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the housing may include a side wall part coupled to the base substrate and forming a side surface of the internal space, and a cover part coupled to the side wall part and forming an upper surface of the internal space.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버부는 적어도 하나의 에어 홀을 구비할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cover portion may include at least one air hole.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버부는 상기 측벽부의 상면과 결합할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cover portion may engage with the upper surface of the side wall portion.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하우징은 상기 내부 공간을 외부의 전자기파로부터 차폐할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the housing may shield the internal space from external electromagnetic waves.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지재는 소정의 세기의 이하의 외력에 의해 형태가 변형되었다가 상기 외력이 제거되면 원형으로 복원되는 젤(gel) 형태일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the encapsulation material may be in the form of a gel which is deformed by an external force of a predetermined strength or less and is restored into a circular shape when the external force is removed.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지재는 상기 에어 홀을 통해 외부로부터 가해지는 압력에 의해 형상이 변할 수 있는 가요성 재질로 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the sealing member may be formed of a flexible material whose shape can be changed by a pressure externally applied through the air hole.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지재는 실리콘(silicone) 계열의 수지재로 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the sealing material may be formed of a silicone-based resin material.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지재는 차광성인 수지재로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the encapsulation material may be formed of a light-shielding resin material.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지재는 상기 MEMS 압력센서에 광 노이즈를 유발할 수 있는 파장 대역의 광에 대해서 투광성이 50% 이하인 재질의 수지재로 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the sealing material may be formed of a resin material having a light transmittance of 50% or less with respect to light in a wavelength band that may cause light noise to the MEMS pressure sensor.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지재는 상기 기판과 대향하는 하우징의 상면의 내측과 이격될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the sealing material may be spaced apart from the inner side of the upper surface of the housing facing the substrate.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 MEMS 압력센서는 상기 ASIC의 상면 상에 적층되어 결합되는 압력센서 패키지.In one embodiment of the present invention, the MEMS pressure sensor is stacked and coupled on the upper surface of the ASIC.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 압력센서 패키지의 제조 방법은, 베이스 기판을 준비하는 단계, 상기 베이스 기판의 일면 상에 ASIC과 MEMS 압력센서를 실장하는 단계, 측벽부를 상기 베이스 기판과 결합하는 단계, 상기 ASIC과 MEMS 압력센서를 둘러싸는 봉지재를 형성하는 단계 및 상기 측벽부와 결합하여 내부 공간을 형성하고, 적어도 하나의 에어 홀을 구비하는 커버부를 결합하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a pressure sensor package including the steps of preparing a base substrate, mounting an ASIC and a MEMS pressure sensor on one surface of the base substrate, Forming an encapsulant surrounding the ASIC and the MEMS pressure sensor, and engaging the cover portion with the sidewall portion to form an interior space and having at least one air hole.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지재는 실리콘 계열의 수지재로 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the encapsulation material may be formed of a silicone-based resin material.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지재를 형성하는 단계는, 상기 ASIC과 MEMS 압력센서를 덮도록 액상 수지재를 충진하는 단계 및 상기 액상 수지재를 열 경화하여 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of forming the sealing material may include filling the liquid resin material so as to cover the ASIC and the MEMS pressure sensor, and thermally curing the liquid resin material have.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 열 경화는 100℃ 내지 150℃에서 5분 내지 20분 경화할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thermosetting may be cured at 100 ° C to 150 ° C for 5 minutes to 20 minutes.

본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 패키지는 물 등의 액체나 먼지 등의 이물질에 의한 압력센서의 오작동 방지할 수 있는 방수 및 방진 기능을 갖출 수 있다.The pressure sensor package according to an embodiment of the present invention may have a waterproof and dustproof function capable of preventing a malfunction of a pressure sensor due to foreign matter such as liquid or dust such as water.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 패키지는 특정 파장의 광에 의해 측정치에 오차가 생기는 광 노이즈를 억제할 수 있다.In addition, the pressure sensor package according to the embodiment of the present invention can suppress the light noise in which the measurement error is caused by light of a specific wavelength.

도 1은 종래의 압력센서 패키지의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 패키지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 패키지의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional pressure sensor package.
2 is a cross-sectional view of a pressure sensor package according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a pressure sensor package according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a pressure sensor package according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is judged that it is possible to make the gist of the present invention obscure by adding a detailed description of a technique or configuration already known in the field, it is omitted from the detailed description. In addition, terms used in the present specification are terms used to appropriately express the embodiments of the present invention, which may vary depending on the person or custom in the relevant field. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부한 도 2 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 패키지에 대해 설명한다.Hereinafter, a pressure sensor package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 3 attached hereto.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 패키지의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 패키지의 분해 사시도이다.2 is a cross-sectional view of a pressure sensor package according to an embodiment of the present invention. 3 is an exploded perspective view of a pressure sensor package according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 압력센서 패키지(100)는 베이스 기판(110), ASIC(120), MEMS 압력센서(130), 하우징(140) 및 봉지재(150)를 포함한다.2 to 3, the pressure sensor package 100 of the present invention includes a base substrate 110, an ASIC 120, a MEMS pressure sensor 130, a housing 140, and an encapsulant 150 .

베이스 기판(110)은 소정의 두께를 가지는 평판 형태로 형성된다. 베이스 기판(110)은 정사각형 또는 장방형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 베이스 기판(110)은 압력센서 패키지의 최하단에 위치하여 하면을 이룬다.The base substrate 110 is formed in a flat plate shape having a predetermined thickness. The base substrate 110 may be formed in a square or rectangular shape, but is not limited thereto. The base substrate 110 is located at the lowermost end of the pressure sensor package to form a bottom surface.

베이스 기판(110)은 회로 기판으로 형성될 수 있다. 베이스 기판(110)은 예를 들어, 경성의 인쇄 회로 기판(rigid printed circuit board) 또는 연성의 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board)로 형성될 수 있다.The base substrate 110 may be formed of a circuit board. The base substrate 110 may be formed of, for example, a rigid printed circuit board or a flexible printed circuit board.

베이스 기판(110)의 상면에 해당하는 일면에는 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)가 위치한다. ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)는 베이스 기판(110)의 컨택트 단자와 전기적으로 연결된다. ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)와 연결되는 컨택트 단자는 베이스 기판(110)의 일면의 표면 상에 형성될 수 있다.The ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 are located on one side of the upper surface of the base substrate 110. The ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 are electrically connected to the contact terminals of the base substrate 110. A contact terminal connected to the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 may be formed on the surface of one surface of the base substrate 110.

ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)는 다양한 방식으로 베이스 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 것과 같이 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)는 적층 방식(stack type)으로 실장될 수 있다. 적층 방식으로 실장되는 것은 하나의 소자가 다른 하나의 소자 아래에 위치하여 서로 층을 이루며 쌓아지도록 실장되는 것을 의미한다. 도 2는 ASIC(120)이 베이스 기판(110)의 일면 상에 접촉되면서 실장되고, MEMS 압력센서(130)가 ASIC(120)의 상면에 다시 실장되는 방식으로 실장된다. 이때 상측에 위치하는 MEMS 압력센서(130)는 ASIC(120)를 매개로 하여 베이스 기판(110)과 전기적을 연결될 수도 있다.The ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 may be electrically connected to the base substrate 110 in various manners. For example, as shown in FIG. 2, the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 may be mounted in a stack type. In the lamination method, one device is placed under the other device so that the devices are layered and stacked. 2 is mounted in such a manner that the ASIC 120 is mounted in contact with one surface of the base substrate 110 and the MEMS pressure sensor 130 is mounted on the upper surface of the ASIC 120 again. At this time, the MEMS pressure sensor 130 located on the upper side may be electrically connected to the base substrate 110 via the ASIC 120.

또한, ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)는 평면 배치 방식(side-by-side type)으로 실장될 수도 있다. 평면 배치 방식에 따르면 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130) 모두 베이스 기판(110)의 일면 상에 접촉되며 실장된다.Also, the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 may be mounted in a side-by-side type. According to the planar arrangement method, both the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 are brought into contact with and mounted on one surface of the base substrate 110.

ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)의 전기적인 연결 방법에 있어서도 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 것과 같이, ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)의 입출력 단자와 베이스 기판(110)의 컨택트 단자가 도전성 와이어를 통해 전기적으로 연결되는 와이어 본딩(wire bonding) 방식으로 연결될 수 있다.Various methods can also be used for the electrical connection between the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130. 2, wire bonding in which the input / output terminals of the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 are electrically connected to the contact terminals of the base substrate 110 through conductive wires, for example, . ≪ / RTI >

또한, ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)는 베이스 기판(110)의 컨택트 단자와 플립칩 본딩(flip-chip bonding) 방식으로 연결될 수 있다. 플립칩 본딩 방식은 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)의 입출력 단자와 베이스 기판(110)의 컨택트 단자가 서로 대향하며, 솔더 등의 도전성 물질을 매개로 하여 전기적으로 연결된다.The ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 may be connected to the contact terminals of the base substrate 110 by a flip-chip bonding method. In the flip chip bonding method, the input / output terminals of the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 are opposed to the contact terminals of the base substrate 110, and are electrically connected via a conductive material such as solder.

그러나 베이스 기판(110)의 일면 상에서 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)의 연결 방법은 상술한 것에 한정되는 것은 아니며, 설계자의 의도에 따라 다양한 방법이 적용 가능하며 변형도 가능하다.However, the method of connecting the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 on one side of the base substrate 110 is not limited to the above-described method, and various methods can be applied and modified according to the designer's intention.

베이스 기판(110)의 일면의 반대면에 해당하는 하면에는 압력센서 패키지(100)가 전자 장치에 실장되는 경우, 전자 장치의 기판과 연결될 수 있도록 입출력 단자가 형성되어 있다. 베이스 기판(110) 하면의 입출력 단자는 SMT(surface mounting technology) 방식에 의해 전자 장치의 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
When the pressure sensor package 100 is mounted on an electronic device, an input / output terminal is formed so as to be connected to the substrate of the electronic device. The input / output terminals of the bottom surface of the base substrate 110 may be electrically connected to the substrate of the electronic device by a surface mounting technology (SMT) method.

ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)는 상술한 것과 같이 베이스 기판(110)의 일면 상에 위치한다.The ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 are positioned on one side of the base substrate 110 as described above.

MEMS 압력센서(130)는 주변의 압력을 측정할 수 있는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자이다. MEMS 압력센서(130)는 주변의 압력에 따라 형태가 변화할 수 있는 멤브레인 소자(131)를 포함한다. MEMS 압력센서(130)는 멤브레인(131)의 형태 변화에 따라 저항, 커패시턴스, 전류 또는 전압 등이 변하도록 형성될 수 있다. 결과적으로 주변의 압력을 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 통상적으로 멤브레인 소자(131)는 MEMS 압력센서(130)의 상면에 형성된다.The MEMS pressure sensor 130 is a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element capable of measuring a peripheral pressure. The MEMS pressure sensor 130 includes a membrane element 131 that can change in shape depending on the ambient pressure. The MEMS pressure sensor 130 may be formed to change the resistance, capacitance, current, or voltage according to the change of the shape of the membrane 131. As a result, the ambient pressure can be converted into an electrical signal. Typically, a membrane element 131 is formed on the top surface of the MEMS pressure sensor 130.

ASIC(120)은 MEMS 압력센서(130)와 전기적으로 연결되어 압력센서 패키지(100)가 구동될 수 있도록 제어하는 등 다양한 기능을 수행할 수 있다.
The ASIC 120 may be electrically connected to the MEMS pressure sensor 130 to perform various functions such as controlling the pressure sensor package 100 to be driven.

하우징(140)은 베이스 기판(110)과 결합하여 내부 공간을 형성한다. 하우징(140)은 측면과 상면을 포함하며, 하면은 개방된 형태일 수 있다. 하우징(140)의 하면은 베이스 기판(110)과 결합하여 밀폐될 수 있다.The housing 140 is coupled with the base substrate 110 to form an inner space. The housing 140 includes a side surface and an upper surface, and the lower surface may be an open shape. The lower surface of the housing 140 may be sealed with the base substrate 110.

하우징(140)은 구체적으로, 측면을 이루는 측벽부(141)와 상면을 이루는 커버부(143)를 포함할 수 있다. 측벽부(141)와 커버부(143)는 일체로서 형성될 수도 있고, 도 3에 도시된 것과 같이 별개로 형성되었다가 이후에 결합될 수도 있다.Specifically, the housing 140 may include a side wall portion 141 forming a side surface and a cover portion 143 forming an upper surface. The side wall portion 141 and the cover portion 143 may be integrally formed, separately formed as shown in FIG. 3, and then joined together.

구체적으로, 측벽부(141)는 하면이 베이스 기판(110)의 상면과 결합할 수 있다. 커버부(143)는 측벽부(141)의 상면과 결합할 수 있다.Specifically, the bottom surface of the side wall part 141 can engage with the top surface of the base substrate 110. The cover portion 143 can engage with the upper surface of the side wall portion 141.

하우징(140)은 베이스 기판(110)과 결합하여 형성하는 내부 공간을 외부의 전자기파로부터 차폐할 수 있다. 이를 위해, 하우징(140)은 전자기파를 차폐할 수 있는 금속 재질을 포함할 수 있다. 하우징(140)은 예를 들어, FR-4 계열의 에폭시 수지 등으로 형성될 수 있다.The housing 140 may shield the inner space formed by the coupling with the base substrate 110 from external electromagnetic waves. To this end, the housing 140 may comprise a metal material capable of shielding electromagnetic waves. The housing 140 may be formed of, for example, an epoxy resin of the FR-4 series.

하우징(140)은 적어도 하나의 에어 홀(air hole)(145)을 포함한다. 에어 홀(145)을 통해서 공기가 이동할 수 있다. 이를 통해 압력센서 패키지(100) 외부의 압력이 패키지 내부로 전달될 수 있다. 에어 홀(145)은 하우징(140)의 상면에 형성되는 것이 바람직하다. 에어 홀(145)은 둘 이상 형성될 수 있다. 구체적으로, 에어 홀(145)의 개수, 형태 또는 위치에 따라서 감도 등의 특성을 조절할 수 있다.
The housing 140 includes at least one air hole 145. Air can be moved through the air hole 145. Whereby the pressure outside the pressure sensor package 100 can be transferred to the inside of the package. The air hole 145 is preferably formed on the upper surface of the housing 140. More than two air holes 145 may be formed. Specifically, the characteristics such as sensitivity can be adjusted depending on the number, shape, or position of the air holes 145.

봉지재(150)는 하우징(140)과 베이스 기판(110)이 결합하여 형성하는 내부 공간에 위치한다. 구체적으로, 봉지재(150)는 베이스 기판(110)과 하우징(140)의 측면이 형성하는 캐비티 공간에 채워지는 것을 통해 형성된다. 그러나 봉지재(150)는 하우징(140)의 측면이 형성하는 캐비티 공간을 넘치게 형성되지는 않는다. 결과적으로 봉지재(150)는 내부 공간의 상면인 커버부(143)의 내측면과 이격되도록 형성될 수 있다.The encapsulant 150 is located in an inner space formed by coupling the housing 140 and the base substrate 110. Specifically, the sealing material 150 is formed by filling the cavity formed by the base substrate 110 and the side surface of the housing 140. However, the sealing material 150 is not formed to overflow the cavity space formed by the side surface of the housing 140. As a result, the sealing member 150 may be formed to be spaced apart from the inner surface of the cover portion 143, which is the upper surface of the inner space.

또한, 봉지재(150)는 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)를 둘러싸도록 형성된다. 구체적으로, 봉지재(150)는 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)의 측면 및 상면을 덮도록 형성된다. 이를 통해 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)를 외부의 충격, 자극 및 이물 등의 침투로부터 보호할 수 있다. 구체적으로, ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)가 방수 및 방진 기능을 가지도록 할 수 있다. 즉, 압력센서 패키지의 내부 공간으로 물이나 먼지 등이 침투하여도 봉지재(150)가 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)에 직접 접촉되지 못하도록 차폐하여 방수 및 방진 기능을 향상시킬 수 있다.In addition, the encapsulant 150 is formed to surround the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130. Specifically, the sealing material 150 is formed so as to cover the side surfaces and the upper surface of the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130. Accordingly, the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 can be protected from external shocks, irritation, foreign matter, and the like. Specifically, the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 can have a waterproof and dustproof function. That is, even if water or dust penetrates into the internal space of the pressure sensor package, the sealing material 150 may be shielded from being in direct contact with the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130, thereby improving waterproof and dustproof functions .

봉지재(150)는 압력을 MEMS 압력센서(130)에 전달할 수 있어야 한다. 이를 위해서 봉지재(150)는 소정의 세기의 이하의 외력에 의해 형태가 변형되었다가 상기 외력이 제거되면 원형으로 복원되는 젤(gel) 형태일 수 있다. 따라서 젤이 붕괴될 정도의 세기 이하의 압력이 작용될 경우, 상기 압력에 의해 젤 형태의 봉지재(150)의 형태가 변형될 수 있다. 봉지재(150)의 변형은 MEMS 압력센서(130)의 멤브레인(131)의 변형을 야기할 수 있다. 결과적으로 젤 형태의 봉지재(150) 주변의 압력이 MEMS 압력센서(130)에 의해 측정될 수 있는 것이다.The encapsulant 150 should be capable of delivering pressure to the MEMS pressure sensor 130. For this purpose, the encapsulant 150 may be in the form of a gel that is deformed by an external force of a predetermined strength or less and is restored to a circular shape when the external force is removed. Therefore, when pressure below a level at which the gel collapses is applied, the shape of the gel-like encapsulant 150 may be deformed by the pressure. Deformation of the encapsulant 150 may cause deformation of the membrane 131 of the MEMS pressure sensor 130. As a result, the pressure around the gel-type sealing material 150 can be measured by the MEMS pressure sensor 130.

젤 형태의 봉지재(150)는 에어 홀(145)을 통해 외부로부터 가해지는 압력에 의해 형상이 변할 수 있는 가요성 재질인 것일 수 있다.The gel-like sealing material 150 may be a flexible material whose shape can be changed by the pressure externally applied through the air hole 145.

봉지재(150)는 예를 들어, 실리콘(silicone) 계열의 수지재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 다우 코닝(Dow Corning)社의 3-6635 Dielectric Gel 제품이 사용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.The encapsulant 150 may be formed of, for example, a silicone-based resin material. For example, the 3-6635 Dielectric Gel product from Dow Corning may be used. However, the present invention is not limited thereto.

봉지재(150)는 액상인 상태로 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)를 덮도록 충진된 후, 열 경화 과정을 통해 경화되어 젤 형태로 변형될 수 있다. 열 경화 과정은 예를 들어, 100℃ 내지 150℃에서 5분 내지 20분 경화하는 것일 수 있다.The encapsulant 150 may be filled in a liquid state to cover the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130, and then may be cured through a heat curing process to be deformed into a gel form. The thermosetting process may be, for example, curing at 100 DEG C to 150 DEG C for 5 minutes to 20 minutes.

봉지재(150)는 차광성인 수지재로 사용될 수 있다. 이는 MEMS 압력센서(130)의 광 노이즈를 억제하는 것을 목적으로 할 수있다. MEMS 압력센서(130)는 특정 파장의 광이 조사되는 것에 의해서 노이즈가 발생할 수 있다. 이를 광 노이즈(light noise)라 한다. 봉지재(150)가 차광성인 경우 광 노이즈를 유발하는 광이 MEMS 압력센서(130)에 도달하지 못하도록 차광할 수 있다. 구체적으로, 봉지재(150)는 MEMS 압력센서(130)에 광 노이즈를 유발할 수 있는 파장 대역의 광에 대해서 투광성이 50% 이하인 재질의 수지재로 형성되는 것이 바람직하다.
The encapsulant 150 can be used as a light-shielding resin material. This can be aimed at suppressing the light noise of the MEMS pressure sensor 130. The MEMS pressure sensor 130 may generate noise by being irradiated with light of a specific wavelength. This is called light noise. When the sealing member 150 is shielded from light, it is possible to shield the light causing the light noise from reaching the MEMS pressure sensor 130. Specifically, the encapsulant 150 is preferably formed of a resin material having a light transmittance of 50% or less with respect to light in a wavelength band that can cause light noise in the MEMS pressure sensor 130.

이하, 첨부한 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 패키지의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a pressure sensor package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a pressure sensor package according to an embodiment of the present invention.

설명의 편의를 위해서, 압력센서 패키지의 제조 방법을 설명하는데 있어서 도 2 내지 도 3을 참조하여 상술한 압력센서 패키지의 설명과 중복되는 것 중 일부는 생략하도록 한다.For the sake of convenience of description, some of the duplicate of the description of the pressure sensor package described above with reference to Figs. 2 to 3 will be omitted in explaining the manufacturing method of the pressure sensor package.

본 발명의 압력센서 패키지의 제조 방법는 베이스 기판(110)을 준비하는 단계(S100), 베이스 기판(110)의 일면 상에 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)를 실장하는 단계(S200), 측벽부(141)를 베이스 기판(110)과 결합하는 단계(S300), ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)를 둘러싸는 봉지재(150)를 형성하는 단계(S400) 및 측벽부(141)와 결합하여 내부 공간을 형성하고, 적어도 하나의 에어 홀(145)을 구비하는 커버부(143)를 결합하는 단계(S500)를 포함한다.A method of manufacturing a pressure sensor package according to the present invention includes the steps of preparing a base substrate 110, mounting an ASIC 120 and a MEMS pressure sensor 130 on one surface of a base substrate 110, A step S400 of forming an encapsulating material 150 surrounding the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 and a step S400 of forming an encapsulating material 150 surrounding the side wall 141 To form an inner space, and engaging a cover portion 143 having at least one air hole 145 (S500).

여기서 봉지재(150)를 형성하는 단계(S400)는, 상기 ASIC(120)과 MEMS 압력센서(130)를 덮도록 액상 수지재를 충진하는 단계(S410) 및 상기 액상 수지재를 열 경화하여 경화시키는 단계(S420)를 포함할 수 있다.The step S400 of forming the encapsulant 150 may include filling a liquid resin material to cover the ASIC 120 and the MEMS pressure sensor 130 (S410) and thermally curing the liquid resin material (S420).

여기서, 열 경화는 100℃ 내지 150℃에서 5분 내지 20분 경화하는 것이 바람직하다.
Here, it is preferable that the thermosetting is performed at 100 to 150 DEG C for 5 to 20 minutes.

이상, 본 발명의 압력센서 패키지 및 그 제조 방법의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.The embodiments of the pressure sensor package and the manufacturing method thereof of the present invention have been described above. The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the scope of the present invention should be determined by the equivalents of the claims and the claims.

110: 베이스 기판 120: ASIC
130: MEMS 압력센서 140: 하우징
141: 측벽부 143: 커버부
145: 에어 홀 150: 봉지재110: base substrate 120: ASIC
130: MEMS pressure sensor 140: housing
141: side wall portion 143: cover portion
145: Air hole 150: Sealing material

Claims (16)

베이스 기판;
상기 베이스 기판의 일면 상에 위치하는 ASIC과 MEMS 압력센서;
상기 베이스 기판과 결합되어 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 수용하는 내부 공간을 형성하고, 적어도 하나의 에어 홀을 구비하는 하우징; 및
상기 내부 공간 내에서 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 둘러싸는 봉지재를 포함하고,
상기 하우징은 상기 내부 공간을 외부의 전자기파로부터 차폐할 수 있는 압력센서 패키지.
A base substrate;
An ASIC and a MEMS pressure sensor located on one side of the base substrate;
A housing coupled to the base substrate to form an internal space for receiving the ASIC and the MEMS pressure sensor, and having at least one air hole; And
And an encapsulant surrounding the ASIC and the MEMS pressure sensor within the interior space,
Wherein the housing is capable of shielding the internal space from external electromagnetic waves.
베이스 기판;
상기 베이스 기판의 일면 상에 위치하는 ASIC과 MEMS 압력센서;
상기 베이스 기판과 결합되어 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 수용하는 내부 공간을 형성하고, 적어도 하나의 에어 홀을 구비하는 하우징; 및
상기 내부 공간 내에서 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 둘러싸는 봉지재를 포함하고,
상기 봉지재는 차광성인 수지재로 형성되는 압력센서 패키지.
A base substrate;
An ASIC and a MEMS pressure sensor located on one side of the base substrate;
A housing coupled to the base substrate to form an internal space for receiving the ASIC and the MEMS pressure sensor, and having at least one air hole; And
And an encapsulant surrounding the ASIC and the MEMS pressure sensor within the interior space,
Wherein the sealing material is formed of a resin material which is light-shielding.
베이스 기판;
상기 베이스 기판의 일면 상에 위치하는 ASIC과 MEMS 압력센서;
상기 베이스 기판과 결합되어 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 수용하는 내부 공간을 형성하고, 적어도 하나의 에어 홀을 구비하는 하우징; 및
상기 내부 공간 내에서 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 둘러싸는 봉지재를 포함하고,
상기 봉지재는 상기 MEMS 압력센서에 광 노이즈를 유발할 수 있는 파장 대역의 광에 대해서 투광성이 50% 이하인 재질의 수지재로 형성되는 압력센서 패키지.
A base substrate;
An ASIC and a MEMS pressure sensor located on one side of the base substrate;
A housing coupled to the base substrate to form an internal space for receiving the ASIC and the MEMS pressure sensor, and having at least one air hole; And
And an encapsulant surrounding the ASIC and the MEMS pressure sensor within the interior space,
Wherein the sealing material is formed of a resin material having a light transmittance of 50% or less with respect to light of a wavelength band that can cause light noise to the MEMS pressure sensor.
베이스 기판;
상기 베이스 기판의 일면 상에 위치하는 ASIC과 MEMS 압력센서;
상기 베이스 기판과 결합되어 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 수용하는 내부 공간을 형성하고, 적어도 하나의 에어 홀을 구비하는 하우징; 및
상기 내부 공간 내에서 상기 ASIC과 상기 MEMS 압력센서를 둘러싸는 봉지재를 포함하고,
상기 봉지재는 상기 기판과 대향하는 하우징의 상면의 내측과 이격되는 압력센서 패키지.
A base substrate;
An ASIC and a MEMS pressure sensor located on one side of the base substrate;
A housing coupled to the base substrate to form an internal space for receiving the ASIC and the MEMS pressure sensor, and having at least one air hole; And
And an encapsulant surrounding the ASIC and the MEMS pressure sensor within the interior space,
Wherein the sealing material is spaced apart from the inside of the upper surface of the housing facing the substrate.
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