KR101590130B1 - 울림 공간 내의 음향 난반사가 방지되는 ｍｅｍｓ 마이크로폰 - Google Patents
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Abstract
울림 공간 내의 음향 난반사가 방지되는 MEMS 마이크로폰이 개시된다. 본 마이크로폰은, 인쇄회로기판 상에 울림공간을 형성하는 메탈 리드, 울림공간 내에 설치된 진동판, 진동판에 의해 발생된 전기적 신호를 증폭시키는 전치증폭기, 및 메탈 리드의 내측면의 적어도 일부 영역에 부착되어 울림 공간 내에서의 음향 반사를 차단하는 흡음재를 구비한다. 메탈 리드의 내벽면, 특히 천정과 코너의 벤딩부에서의 음향 반사에 의한 잡음과 에코 현상이 발생하지 않는다. 따라서 MEMS 마이크로폰의 음향 감지 및 증폭 성능이 현저히 개선된다.
Description
본 발명은 MEMS 마이크로폰에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄회로기판 상에 설치된 진동판, 전치증폭기, 메탈리드 등을 구비한 MEMS 마이크로폰에 관한 것이다.
휴대폰이나 기타 전자 디바이스에 채용되어 있는 MEMS 마이크로폰은 일반적으로 도 1 과 같은 구조로 구성되어 있다.
MEMS 마이크로폰은 인쇄회로기판(10), 메탈 리드(20), 진동판(30), 및 전치증폭기(40)를 구비한다. 메탈 리드(20)는 인쇄회로기판(10) 상에 대략 직육면체의 울림공간(S)을 형성한다. 진동판(30)은 울림공간 내에서 인쇄회로기판(10) 상에 설치되며, 외부로부터 유입되는 음향에 의해 진동하여 전기적 신호를 발생시킨다. 인쇄회로기판(10)에는 음향 유입공(12)이 형성되어 외부의 음향이 진동판(30)을 진동하도록 구성된다. 전치증폭기(ROIC)(40)는 진동판(30)와 와이어(34)에 의해 연결되어, 진동판(30)으로부터의 전기적 신호를 받아 증폭시킨다. 전치증폭기(40)의 신호는 골드와이어(44)에 의해 인쇄회로기판(10)에 전달된다.
이러한 MEMS 마이크로폰은 외부의 음향이 음향 유입공(12)에 유입됨에 따라 진동판(30)을 진동시키고, 이 진동이 전기적 신호로서 전치증폭기(40)에 전달되어 증폭된 후 다른 소자로 증폭된 신호가 전달된다.
이러한 일반적인 MEMS 마이크로폰의 구조에서, 메탈 리드(20)는 외부에서 유입되는 음향의 진동이 진동판(30)에 전달되는 것을 차단함으로써 증폭시키고자 하는 음향만이 진동판(30)에 전달되도록 하는 기능을 한다. 또한 메탈 리드(20)는 외부 전자기기에서 발생하는 각종 전자파 노이즈를 차폐하여 전기적 왜곡 현상을 방지하는 기능을 한다.
그러나 반면에 메탈 리드(20)는 울림 공간(S) 내에 유입된 음파를 울림 공간(S) 내에서 반사시키므로, 진동판(30)의 불규칙한 진동을 유발하고 공진 발생시 음향 감지에 문제점이 발생할 수 있다. 특히, 반사면의 평탄도와 메탈 리드(20)의 코너 영역의 벤딩부의 굴곡된 형상에 의하여 울림 공간 내의 에코 현상이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 메탈 리드 내벽면에서의 음향의 반사에 의한 잡음과 에코 현상이 발생하지 않도록 하여 음향 감지의 성능을 개선할 수 있는 MEMS 마이크로폰 구조를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판 상에 울림공간을 형성하는 메탈 리드, 상기 울림공간 내에 설치된 진동판, 상기 진동판에 의해 발생된 전기적 신호를 증폭시키는 전치증폭기, 및 상기 메탈 리드의 내측면의 적어도 일부 영역에 부착되어 상기 울림 공간 내에서의 음향 반사를 차단하는 흡음재를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰을 제시한다.
상기 흡음재는 상기 메탈 리드의 상기 인쇄회로기판과 대향하는 면을 포함하는 영역에 부착될 수 있다.
상기 흡음재는 상기 메탈 리드의 코너 부위를 포함하는 영역에 부착될 수 있다.
상기 흡음재는 에폭시 또는 러버 실리콘(Rubber Silocon) 재질을 나노 단위의 미세 입자로 도포함으로써 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판 상에 울림공간을 형성하는 메탈 리드, 상기 울림공간 내에 설치된 진동판, 및 상기 진동판에 의해 발생된 전기적 신호를 증폭시키는 전치증폭기를 포함하며, 상기 메탈 리드의 내측면의 적어도 일부 영역은 샌딩 처리되어 상기 울림 공간 내의 음향 반사를 차단하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰이 제시된다.
상기 샌딩 처리되는 영역은 상기 메탈 리드의 상기 인쇄회로기판과 대향하는 면을 포함할 수 있다.,
상기 샌딩 처리되는 영역은 상기 메탈 리드의 코너 부위를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 메탈 리드의 내벽면, 특히 천정과 코너의 벤딩부에서의 음향 반사에 의한 잡음과 에코 현상이 발생하지 않는다. 따라서 MEMS 마이크로폰의 음향 감지 및 증폭 성능이 현저히 개선된다.
도 1 은 일반적인 MEMS 마이크로폰의 구조를 도시한 도면.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 구조를 도시한 도면.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 구조를 도시한 도면.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 구조를 도시한 도면.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 구조를 도시한 도면.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명의 실시예에 대한 설명에서 도 1 에 도시된 일반적인 MEMS 마이크로폰의 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 구체적인 설명이 생략되며, 동일한 참조부호를 사용하여 인용한다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 구조를 도시한 도면이다. 인쇄회로기판(10), 메탈 리드(20), 진동판(30), 전치증폭기(40) 등의 구성은 도 1 의 종래 기술과 동일하다.
본 발명에서는, 메탈 리드(20)의 내측면의 적어도 일부 영역에 흡음재(50)가 부착되어 있다. 흡음재(50)는 메탈 리드(20)의 내벽면에 의해 발생하는 울림 공간(S) 내에서의 음향 반사를 차단하는 기능을 한다. 흡음재(50)는 메탈 리드(20)의 내벽면 전체 영역에 부착될 수도 있고, 메탈 리드(20)의 일부 영역에 부착될 수도 있다. 일부 영역에 부착되는 경우에는, 메탈 리드(20)의 인쇄회로기판(10)과 대향하는 면(도 2 와 같이 메탈 리드(20)의 천정 면)에 부착될 수도 있고, 메탈 리드(20)의 코너 부위의 벤딩부에 부착될 수도 있다.
흡음재(50)는 메탈 리드(20)의 전체 영역에 부착하는 것이 난반사 감소에 가장 효과적일 것이다. 그러나, 만약 공정 및 재료 비용을 고려한 효율을 고려할 경우, 메탈 리드(20)의 천정 면은 음향의 반사가 가장 많이 이루어지는 면이므로 흡음재(50)는 천정 면에만 부착할 수도 있다. 또한, 코너 부위(도 2 에서 메탈 리드(20)의 좌상단 및 우상단에 벤딩된 영역)는 그 특성상 에코 현상을 가장 많이 유발하므로, 일부 영역에만 흡음재(50)를 부착할 경우 코너 부위를 포함하는 영역을 선택할 수도 있다.
이러한 흡음재 재질의 예로서는, 일반적인 건축용 흡음재(판상 PE 또는 석고보드)를 사용할 수도 있으나, 이보다는 반도체 웨이퍼용 에폭시 또는 러버 실리콘(Rubber Silocon) 등과 같은 재질을 나노 단위의 미세 입자로 도포함으로써 표면을 불규칙하게 만드는 방식으로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면 하기 실시예에서와 같은 샌딩 처리한 것과 같은 불규칙 표면을 얻게 되어 음향의 난반사가 이루어지게 된다. 그러나 흡음 기능을 부가하는 한 재질은 제한되지 않는다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 도면이다.
본 실시예에서는 제 1 실시예에서의 흡음재(50) 대신 샌딩부(60)가 형성되어 있다. 샌딩부(60)는 메탈 리드(20)의 내측면을 거칠게 마모시키는 샌딩 처리를 통해 형성될 수 있다. 샌딩부(60)는 그 표면에서의 음향의 난반사를 발생시켜 공진이나 불필요한 음향의 반사 및 에코 현상을 줄이는 기능을 한다. 샌딩부(60) 또한 메탈 리드(20)의 전체 영역 또는 일부 영역에 형성될 수 있고, 도 3 과 같이 메탈 리드(20)의 인쇄회로기판(10)과 대향하는 면인 천정 면에 형성될 수도 있으며, 코너 부위의 벤딩된 영역에 형성될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 메탈 리드 내벽면에서의 음향 반사에 의한 잡음과 에코 현상이 발생하지 않으므로 음향 감지의 성능이 개선된다.
Claims (7)
- 인쇄회로기판,
상기 인쇄회로기판 상에 울림공간을 형성하는 메탈 리드,
상기 울림공간 내에 설치된 진동판,
상기 진동판에 의해 발생된 전기적 신호를 증폭시키는 전치증폭기, 및
상기 메탈 리드의 내측면의 적어도 일부 영역에 부착되어 상기 울림 공간 내에서의 음향 반사를 차단하는 흡음재를 포함하며,
상기 흡음재는 에폭시 또는 러버 실리콘(Rubber Silocon) 재질을 나노 단위의 미세 입자로 도포함으로써 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
- 제 1 항에 있어서,
상기 흡음재는 상기 메탈 리드의 상기 인쇄회로기판과 대향하는 면을 포함하는 영역에 부착되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
- 제 1 항에 있어서,
상기 흡음재는 상기 메탈 리드의 코너 부위를 포함하는 영역에 부착되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
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