KR102106170B1 - 마이크로폰 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로폰 패키지 제조 방법에 관한 것으로서, 마이크로폰 패키지 제조 방법은 복수 개의 제1 기판부를 구비한 제1 기판 패널, 복수 개의 제2 기판부를 구비한 제2 기판 패널 및 복수 개의 간격재부를 구비한 간격재 패널을 각각 제조하는 단계, 상기 제2 기판 패널의 각 제2 기판부 위에 상기 간격재 패널의 각 간격재부를 접합하는 단계, 상기 제1 기판 패널의 각 제1 기판부에 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부를 장착하는 단계, 각 제2 기판부와 각 간격재부를 단위로 하여 상기 간격재 패널과 상기 제2 기판 패널을 절단해, 서로 접합된 제2 기판과 간격재를 구비한 복수 개의 제2 기판 모듈을 제조하는 단계, 각 제2 기판 모듈을 상기 제1 기판 패널의 제1 기판부에 대응되게 배열시킨 후, 상기 복수의 제2 기판 모듈 위에 상기 제1 기판 패널을 접합하는 단계, 그리고 상기 제1 기판 패널을 제1 기판부 단위로 절단하여 각 제2 기판 모듈에 절단된 복수의 제1 기판을 부착하는 단계를 포함한다.

Description

마이크로폰 패키지 및 그 제조방법{DIRECTIONAL MICROPHONE PACKAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 마이크로폰 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MEMS 트랜듀서 소자를 포함하는 지향성 음향특성을 가지는 지향성 MEMS 마이크로폰 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 휴대폰, 스마트폰 등의 이동 통신용 단말기나, 태블릿 PC, MP3 플레이어 등과 같은 전자 장치는 보다 소형화되고 있다. 이에 따라, 전자 장치의 부품 또한 더욱 소형화되고 있다. 따라서, 부품의 물리적 한계를 해결할 수 있는 멤스(Micro Electro Mechanical System: MEMS) 기술 개발이 진행되고 있다.

멤스 기술은, 집적 회로 기술을 응용한 마이크로 머시닝(micro machining) 기술을 이용하여 마이크로 단위의 초소형 센서, 액츄에이터 또는 전기 기계적 구조체를 제작하는데 응용될 수 있다. 이와 같은 멤스 기술이 적용된 멤스 마이크로폰은 초소형의 소자를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 웨이퍼 상에 다수의 멤스 마이크로폰을 제조할 수 있어 대량 생산이 가능하다.

이러한 멤스 마이크로폰에 대한 기술은 다양하게 공지되어 있다. 예를 들어, 대한민국공개특허 제10-2007-0053763호(공개일 2007년 5월 25일)의 '실리콘 콘덴서 마이크로폰과 그 제작 방법', 대한민국공개특허 제10-2007-0078391호(공개일 2007년 7월 31일)의 '소형 마이크로폰용 탄성 중합체 실드', 대한민국공개특허 제10-0971293호(공고일 2010년 7월 13일)의 '마이크로폰' 등이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2007-0053763호(공개일 2007년 5월 25일) 대한민국 공개특허 제10-2007-0078391호(공개일 2007년 7월 31일) 대한민국 공개특허 제10-0971293호(공고일 2010년 7월 13일)

본 발명이 해결하려는 과제는 지향성 특성을 가지는 마이크로폰 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 마이크로폰 패키지 제조 방법은 복수 개의 제1 기판부를 구비한 제1 기판 패널, 복수 개의 제2 기판부를 구비한 제2 기판 패널 및 복수 개의 간격재부를 구비한 간격재 패널을 각각 제조하는 단계;

상기 제2 기판 패널의 각 제2 기판부 위에 상기 간격재 패널의 각 간격재부를 접합하는 단계, 상기 제1 기판 패널의 각 제1 기판부에 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부를 장착하는 단계, 각 제2 기판부와 각 간격재부를 단위로 하여 상기 간격재 패널과 상기 제2 기판 패널을 절단해, 서로 접합된 제2 기판부와 간격재부를 구비한 복수 개의 제2 기판 모듈을 제조하는 단계, 각 제2 기판 모듈을 상기 제1 기판 패널의 제1 기판부에 대응되게 배열시킨 후, 상기 복수의 제2 기판 모듈 위에 상기 제1 기판 패널을 접합하는 단계, 그리고 상기 제1 기판 패널을 제1 기판부 단위로 절단하여 각 제2 기판 모듈에 절단된 복수의 제1 기판을 부착하는 단계를 포함한다.

각 제1 기판부는 음향홀과 제1 입출력 신호선을 포함할 수 있고,

각 제2 기판부는 패드와 제2 입출력 신호선을 포함할 수 있으며, 각 간격재부는 비아홀 및 상기 비아홀 내부에 위치하는 도금부를 포함할 수 있다.

상기 각 간격재부를 접합하는 단계는 상기 제2 기판부에 위치한 패드와 상기 간격재부의 도금부의 일단이 서로 접하게 접합할 수 있다.

상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 음향홀에 대응되게 상기 MEMS 트랜듀서를 장착할 수 있다.

상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 MEMS 트랜듀서는 비전도성 접착제를 이용하여 상기 제1 기판부에 장착할 수 있다.

상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 신호 처리부는 다이 본딩 동작에 의해 상기 제1 기판부에 장착될 수 있다.

상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 사이를 와이어로 연결할 수 있다.

상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 신호 처리부와 상기 제1 기판 패널의 패드 사이를 와이어로 연결할 수 있다.

상기 제1 기판 패널 접합 단계는 각 제1 기판부에 장착된 상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부가 상기 제2 기판부에 대응하도록 상기 제1 기판 패널을 뒤집는 단계, 뒤집힌 상기 제1 기판 패널의 각 제1 기판부가 각 제2 기판 모듈의 간격재부에 대응하도록 뒤집힌 상기 제1 기판 패널을 상기 복수의 제2 기판 모듈 위에 위치시키는 단계, 그리고 뒤집힌 상기 제1 기판 패널과 상기 복수의 제2 기판 모듈을 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 기판 패널 접합 단계는 상기 제1 기판 패널의 각 제1 기판부의 패드와 상기 간격재부의 도금부의 타단이 서로 접하게 접합할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따른 마이크로폰 패키지는 마이크로폰 패키지 제조 방법에 의해 제조된다.

이러한 특징에 따르면, 제1 기판과 제2 기판 중에서 상부에 위치하는 제1 기판에 MEMS 트랜듀서를 장착하여 음향홀로부터 인가되는 음향을 감지하므로, MEMS 트랜듀서의 장착의 여유도가 증가하다. 이로 인해, 마이크로폰 패키지를 소형화 할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 기판이 회로 기판으로 이루어져 그 내부에 입출력 신호선을 배치하므로, 신호선이 노출될 때 발생하는 문제가 줄어든다.

이에 더하여, 제1 및 제2 기판에 금속부를 위치시켜, 제1 및 제2 기판을 접지와 연결하므로, 불필요한 노이즈 성분으로 인한 지향성 마이크로폰 패키지의 성능 감소가 줄어든다.

또한, 각 패널에 복수 개의 제1 기판부, 복수 개의 제2 기판부 및 간격재부를 구비한 후, 절단 동작을 통해 복수 개의 지향성 마이크로폰 패키지가 동시에 제조된다. 이로 인해, 지향성 마이크로폰 패키지의 제조 시간이 크게 단축된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지에 대한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 각 구성요소의 평면 부분을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 각 구성요소의 후면 부분을 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 제조 방법에서 제1 기판 패널의 일부 평면도를 도시한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 제조 방법에서 제2 기판 패널의 일부 평면도를 도시한 도면이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 제조 방법에서 간격재 패널의 일부 평면도를 도시한 도면이다.

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.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지 및 그 제조 방법에 대해서 설명하도록 한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(1)에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(1)는 제1 기판(100), 제1 기판(100)의 하부에 제1 기판(100)과 대응되게 위치하는 제2 기판(200), 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 위치하여 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 이격시키는 간격재(300), 제1 기판(100)의 하면에 부착되어 있는 MEMS 트랜듀서(400), 그리고 제1 기판(100)의 하면에 부착되어 있는 신호 처리부(500)를 구비한다.

제1 기판(100)은 마이크로폰 패키지(1)의 상부를 이루는 구성요소로 판(plate) 형태로 이루어져 있고, 이러한 제1 기판(100)은 회로기판(예, 경성의 회로기판)으로 이루어질 수 있다.

이러한 제1 기판(100)은 음향홀(H100)을 포함한다.

음향홀(H100)은 제1 기판(100)을 완전히 관통하는 형태로 이루어져 있고, 도 1에 도시한 것처럼, 음향홀(H100)은 MEMS 트랜듀서(400)의 하면과 대응되게 위치하여 MEMS 트랜듀서(400)의 하측 공간과 연결된다.

또한, 제1 기판(100)은 내부에 위치하는 제1 입출력 신호선(S100)을 구비하고 있다. 제1 입출력 신호선(S100)은 회로 기판의 도전성 패턴 라인으로 형성될 수 있다.

제1 입출력 신호선(S100)은 적어도 하나의 입출력 신호선을 구비하며 제1 기판(100)에 부착된 신호 처리부(500)로의 신호 입력과 신호 출력을 실시한다.

제2 기판(200)은 마이크로폰 패키지(1)의 하부를 이루는 구성요소로 역시 판 형태로 이루어져 있고, 이러한 제2 기판(200) 역시 경성의 회로기판, 반도체 기판 또는 세라믹 기판 등으로 이루어질 수 있다.

제2 기판(200)은 마이크로폰 패키지(1)가 다른 전자 장치에 연결되어 사용될 때, 다른 전자 장치와 물리적으로 연결되는 적어도 하나의 단자를 포함한다. 구체적으로, 단자는 제2 기판(200)의 하면에 형성된 패드(P200)일 수 있다.

이러한 제2 기판(200)은 적어도 하나의 신호선으로 이루어져 있는 제2 입출력 신호선(S200)을 구비하고 있다. 제2 입출력 신호선(S200)은 회로 기판의 도전성 패턴 라인으로 형성될 수 있다.

이러한 제2 입출력 신호선(200)은 간격재(300)를 통해 제1 입출력 신호선(S100)과 전기적으로 연결되고, 제1 입출력 신호선(S100)으로부터 전송되는 신호를 외부 기기로 전송하고 외부로부터 입력되는 신호를 제1 입출력 신호선(S100) 쪽으로 전달한다.

도 1에 도시한 것처럼, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)은 제1 입출력 신호선(S100)과 제2 입출력 신호선(S200)의 각 양 끝단과 각각 연결되어 있는 패드(P100, P200)를 구비하여, 신호의 전송 효율을 높인다. 이로 인해, 각 패드(P100, P200)를 통해 제1 입출력 신호선(S100)과 제2 입출력 신호선(S200)으로의 신호 입출력 동작이 이루어진다.

간격재(300)는, 이미 기술한 것처럼, 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이의 간격을 이격시키기 위한 것으로서, 간격재(300)의 상단은 제1 기판(100)의 하면과 접하게 위치하고 하단은 제2 기판(200)의 상면과 접하게 위치한다.

간격재(300)는 상하 방향으로 개방된 개구부(H330)를 포함한다. 개구부(H330)는 간격재(300)의 중심 부분에 형성되고, 상면과 하면을 관통하는 형태로 형성된다. 개구부(H330)는 상면이 제1 기판(100)의 하면에 의해 덮이고, 하면이 제2 기판(200)의 상면에 의해 덮여 내부 공간을 형성한다. 내부 공간은 MEMS 트랜듀서(400) 및 신호 처리부(500)가 수용되는 공간이다.

본 예의 간격재(300)는, 도 1에 도시한 것처럼, 제2 입출력 신호선(S200)을 제1 입출력 신호선(S100) 쪽으로 안내하는 적어도 하나의 비아홀(H300)을 구비한다.

이때, 비이홀(H300)의 개수는 제2 입출력 신호선(S200)의 개수와 동일하며, 각 비아홀(H300)은 간격재(300)의 높이 방향을 따라 위치하여, 간격재(300)의 해당 부분을 높이 방향으로 완전히 관통되게 형성된다.

이러한 비아홀(H300)의 내부는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 도금부(H310)로 채워져 있다.

따라서, 해당 비아홀(H300)의 일단(즉, 도 1에서 도금부(H310) 상단)은 제1 입출력 신호선(S100)의 일단과 물리적으로 연결되어 있고, 해당 비아홀(H300)의 타단(즉, 도 1에서 도금부(H310) 하단)은 제2 입출력 신호선(S200)의 일단과 물리적으로 연결되어 있다.

이로 인해, 제1 입출력 신호선(S100)과 제2 입출력 신호선(S200)은 해당 비아홀(H300)의 도금부(H310)를 통해 전기적 및 물리적으로 연결되어, 제1 입출력 신호선(S100)과 제2 입출력 신호선(S200)은 해당 비아홀(H300)을 통해 신호 전달이 이루어진다.

MEMS 트랜듀서(400)는 음향홀(H100)로 입력되는 음향에 의한 떨림 상태에 대응하는 음향 신호를 전기 신호로 변환하는 소자로서, 진동판(도시하지 않음) 등을 구비할 수 있다.

이러한 MEMS 트랜듀서(400)는, 이미 기술한 것처럼, 제1 기판(100)의 하면에 음향홀(H100)에 대응되게 비전도성 접착제를 이용해 부착되어 있고, 와이어(예, 제1 와이어)(410) 등을 통해 신호 처리부(500)와 전기적으로 연결되어 있어, 변환된 전기 신호를 신호 처리부(500)로 제공한다.

신호 처리부(500)는 MEMS 트랜듀서(400)로부터 전달된 전기 신호를 증폭하고 변환하여 해당 상태의 전기 신호를 출력신호로서 출력하는 것으로서, 예를 들어, 주문형 반도체 집적 회로(ASIC, Application-Specific Integrated Circuit)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

이러한 신호 처리부(500)는 제1 기판(100)의 상면에, 비전도성 접착제, 다이 본딩(die bonding) 또는 와이어 본딩(wire bonding) 등에 의해 고정될 수 있다.

본 예의 신호 처리부(500)는 도 1에 도시한 것처럼 와이어(예, 제2 와이어)(510)를 이용하여 제1 입출력 신호선(S100)과 연결된다.

따라서, 신호 처리부(500)는 와이어(510)와 간격재(300)의 해당 비아홀(H300)을 통해 제2 기판(200)의 제2 입출력 신호선(S200)에 물리적으로 연결된다.

하지만, 이때, 신호 처리부(500)와 제2 입출력 신호선(S200) 사이는 전기적으로 단절되어 있다. 구체적으로 신호 처리부(500)와 제2 입출력 신호선(S200) 사이의 저항값은 5kΩ을 초과하게 된다.

이를 위해, 신호 처리부(500)는 MEMS 트랜듀서(400)로부터 인가되는 전기 신호를 입력받아, 이 전기 신호를 처리하여 해당 상태의 전기 신호인 출력신호로 변환할 때, MEMS 트랜듀서(400)로부터 인가되는 전기 신호와 완전히 다른 상태의 전기 신호를 생성해 와이어(510)를 통해 제2 입출력 신호선(S200) 쪽으로 전달한다

이로 인해, 신호 처리부(500)로 입력된 전기 신호와 신호 처리부(500)에서 출력되는 전기 신호(즉, 출력 신호)의 상태가 서로 상이하여, 신호 처리부(500)(좀더 구체적으로 신호 처리부(500)의 입력단)과 제2 입출력 신호선(S200) 사이는 전기적으로 단절된 상태가 된다.

본 발명의 마이크로폰 패키지(1)는 금속부를 포함한다. 정확하게는 도 1에도 금속부의 단면을 도시하는 것이 맞으나, 금속부의 두께가 상대적으로 얇아 도 1에 금속부의 단면을 도시하는 것이 어려워서 금속부의 도시를 생략하였다. 따라서 이하에도 도 2 및 도 3을 참조하여 금속부에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 금속부는 내부 공간의 적어도 일부에 형성된다. 금속부는 내부 공간의 표면에 결합된 금속 박막 형태로 형성될 수 있다. 금속부는 구리(Cu)와 같은 도전성 물질이 도금 등을 통해 도포되어 있을 것일 수 있다.

금속부는 내부 공간을 전기적으로 보호하는 기능을 한다. 구체적으로, 금속부는 내부 공간을 외부로부터 전기적으로 차폐(shielding)하는 기능을 한다.

이를 위해 금속부는 접지 전위를 가질 수 있다. 금속부는 마이크로폰 패키지(1)가 다른 전자 장치에 연결되어 사용될 때 접지부와 연결되어 접지 전위를 가질 수 있다. 구체적으로 금속부는 마이크로폰 패키지(1)가 다른 전자 장치에 연결되어 사용될 때 접지부와 연결되는 단자인 접지 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.

구체적으로, 금속부는 제1 금속부(110), 제2 금속부(210) 및 제3 금속부(310)를 포함할 수 있다.

제1 금속부(110)는 제1 기판(100)의 하면에 형성된다. 구체적으로 제1 금속부(110)는 제1 기판(100)의 가장자리 부분에 형성된다. 제1 금속부(110)는 제1 기판(100)의 가장자리 부분을 완전히 에워싸게 형성될 수 있다.

제2 금속부(210)는 제2 기판(200)의 상면에 형성된다. 구체적으로 제2 금속부(210)는 제2 기판(200)의 가장자리 부분에 형성된다. 제2 금속부(210)는 제2 기판(200)의 가장자리 부분을 완전히 에워싸게 형성될 수 있다. 그리고 제2 금속부(210)는 제2 기판(200)의 하면에 형성된 접지 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.

제3 금속부(310)는 간격재(300)에 형성된다. 구체적으로, 제3 금속부(310)는 개구부(H330)의 내부면과 이에 인접하는 상하면에 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 제3 금속부(310)는 내면부(311), 상면부(312) 및 하면부(313)를 포함할 수 있다.

내면부(311)는 간격재(300)의 개구부(H330)의 내부면에 형성된 금속부이다. 내면부(311)는 개구부(H330)의 내부면 전부를 덮도록 형성될 수 있다.

상면부(312)와 하면부(313)는 내면부(311)의 상단 및 하단에서 각각 연장되어 형성될 수 있다. 상면부(312)는 개구부(H330) 주변의 간격재(300)의 상면에 형성되고, 하면부(313)는 개구부(H330) 주변의 간격재(300)의 하면에 형성된다. 상면부(312)와 하면부(313)는 각각 제1 금속부(310)와 제2 금속부(210)와 맞닿아 연결될 수 있다. 상면부(312)와 하면부(313)가 제1 금속부(310)와 제2 금속부(210)와 맞닿아 연결되는 것은 솔더를 매개로 할 수 있다.

상면부(312)는 간격재(300)의 상면에서 비아홀(H300)의 도금부(H310)의 상단 및 상기 도금부(H310)의 상단 주변의 솔더 레지스트 부분을 제외한 모든 부분에 형성될 수 있다. 또한, 하면부(313)는 간격재(300)의 하면에서 비아홀(H300)의 도금부(H310)의 하단 및 상기 도금부(H310)의 하단 주변의 솔더 레지스트 부분을 제외한 모든 부분에 형성될 수 있다.

제1 기판(100), 제2 기판(200) 및 간격재(300)가 모두 결합되어 상술한 제1 금속부(110), 제2 금속부(210) 및 제3 금속부(310)가 모두 연결되면 내부 공간은 상당 부분이 금속부에 의해 둘러싸이게 된다. 그리고 금속부가 접지 전위를 가지게 되면 내부 공간을 금속부에 의해 효과적으로 전기적 차폐가 달성되게 된다. 이로인해, 내부 공간 내부에 수용된 MEMS 트랜듀서(400) 및 신호 처리부(500)는 외부에서 유입되는 전자기적 노이즈에 의한 오작동이 최대한 억제될 수 있다.

이와 같이, 회로 기판으로 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 이용하므로, 기판(100, 200) 내의 제1 및 제2 입출력 신호선(S100, S200)의 배치가 가능한다.

또한, 제1 기판(100)의 하면에 에폭시를 이용하여 MEMS 트랜듀서(400)와 신호 처리부(500) 모두를 부착되고 이들 둘 사이(400, 500)를 와이어(410)를 이용하여 전기적으로 연결시킨다. 이로 인해, 서로 다른 기판(100, 200)에 MEMS 트랜듀서(400)와 신호 처리부(500)가 각각 위치함에 따라 MEMS 트랜듀서(400)와 신호 처리부(500) 사이의 배선 저항이 크게 감소하여 신호 손실이 크게 줄어든다.

또한, 신호 처리부(500)와 제2 입출력 신호선(S200) 사이는 전기적으로 단절되어 있어, 신호 처리부(500)와 제2 입출력 신호선(S200) 사이의 저항값은 무한대가 된다.

이로 인해, 신호 처리부(500)에서 출력되는 신호의 손실이 줄어들어, 마이크로폰 패키지(1)의 성능이 향상된다.

다음, 도 4a 내지 도 5c를 참고로 하여, 이러한 구조를 갖는 마이크로 패키지(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 4a에 도시한 것처럼, 복수 개의 제1 기판부(100a), 복수 개의 제2 기판부(200a) 및 복수 개의 간격재부(300a)를 각각 구비한 제1 기판 패널(10), 제2 기판 패널(20) 및 간격재 패널(30)을 제조한다.

제1 기판 패널(10), 제2 기판 패널(20) 및 간격재 패널(30)의 제조 순서는 필요에 따라 정해지면, 서로 다른 제조 라인을 통해 동시에 제조될 수도 있다.

따라서, 제1 기판 패널(10)에 음향홀(H100), 금속부(110) 및 패드(P100)을 각각 구비하는 복수 개의 제1 기판부(100a)를 제조한다.

제1 기판 패널(10)은 복수 개의 제1 기판부(100a)가 행렬 형태로 배열되어 있는 것으로서, 도 5a에 도시한 것처럼, 제1 기판 패널(10)에는 복수 개의 제1 기판부(100a)는 행 방향과 열 방향으로 정해진 간격만큼 이격되어 배열되어 있다.

따라서, 제1 기판 패널(10)은 각 제1 기판 단위로 구획된 복수 개의 제1 기판 영역(AR100)을 구비하여, 각 제1 기판 영역(AR100)에 음향홀(H100), 제1 금속부(110) 및 패드(P100)를 구비한 제1 기판부(100)를 형성한다.

제1 기판 패널(10)과 마찬가지로, 제2 기판 패널(20)에 금속부(210), 패드(P200)를 각각 구비하는 복수 개의 제2 기판부(200a)를 제조한다.

제2 기판 패널(20) 역시 복수 개의 제2 기판부(200a)는 행렬 형태로 배열되어 있어, 도 5b에 도시한 것처럼, 제2 기판 패널(20)에는 각 제2 기판 단위로 구획되고 행 방향과 열 방향으로 정해진 간격만큼 이격되어 배열되어 있는 복수 개의 제2 기판 영역(AR200)을 구비한다.

이러한 제1 및 제2 기판 패널(10, 20)의 내부 해당 위치에는 해당 신호선(S100, S200)을 내장하고 있으며, 경성의 회로기판, 반도체 기판 또는 세라믹 기판 등으로 이루어질 수 있다.

이때, 복수의 제1 및 제2 기판 영역(AR100, AR200)의 동일한 구성요소(예, H100 또는 210)는 동시에 형성되고, 각 구성요소의 형성 순서에 필요에 따라 정해질 수 있다.

또한, 도금부(H310)을 구비한 비아홀(H300)이 형성된 간격재부(300a)를 위한 간격재 패널(30)이 제조된다(도 5c 참조).

간격재 패널(30) 역시 제1 및 제2 기판 영역(AR100, AR200)에 대응하게 간격재부(300a)을 위한 간격재 영역(AR300)을 구비한다.

따라서, 복수의 간격재 영역(AR300) 내에 비아홀(H300)을 동시에 형성한 후, 형성된 비아홀(H300) 내부에 도금부(H310)를 동시에 형성한다.

이와 같이, 각 구성요소를 구비한 제1 및 제2 기판 패널(10, 20)과 간격재 패널(30)이 제조되면, 도 4b와 같이, 하부 기판 패널인 제2 기판 패널(20) 위에 간격재 패널(30)을 대응되게 접합한다.

이때, 서로 대응되는 제2 기판 패널(20)의 제2 기판(200)과 간격재 패널(30)의 간격재부(300)에서, 제2 기판(200)의 상부면에 형성된 패드(P200)와 간격재부(300)의 하부면 즉, 제2 기판 패널(20)과 접하는 면을 통해 노출된 도금부(H310)가 서로 물리적 및 전기적으로 접하게 제2 기판 패널(20)의 상부면에 간격재 패널(30)의 하부면을 접합한다.

접합 동작은 도전성 접합 물질(예, 도전성 페이스트) 등을 이용하여 행해질 수 있다.

이처럼, 제2 기판 패널(20)에 간격재 패널(30)이 부착되면, 도 4c에 도시한 것처럼, 부착된 제2 기판 패널(20)과 간격재 패널(30)을 행과 열 방향으로 절단 동작(dicing)을 실시하여 복수 개의 제2 기판 모듈(200b)을 동시에 제조한다.

이때, 각 제2 기판 모듈(200b)은 절단된 하나의 제2 기판(200)과 그 위에 접착되어 있는 하나의 간격재(300)를 구비한다

이러한 절단 동작은 제2 기판 영역(AR200)과 간격재 영역(AR300)을 기준으로 행해진다. 좀 더 구체적으로는 제2 기판부(200a)와 간격재부(300a)를 기준으로 하여 제2 기판부(200a)와 간격재부(300a) 단위로 제2 기판 패널(20)과 간격재 패널(30)이 절단되어 복수 개의 제2 기판(200)과 그 위에 각각 부착된 복수 개의 간격재(300)가 제조된다.

이러한 절단 동작에 의해 행렬 방향으로 서로 연결되어 있는 복수 개의 제1 기판부(100a)는 복수 개의 제1 기판(100)이 되며, 동일하게 행렬 방향으로 서로 연결되어 있는 복수 개의 간격재부(300a)는 복수 개의 간격재(300)가 된다.

그런 다음, 도 4d에 도시한 것처럼, 상부 기판 패널인 제1 기판 패널(10)의 해당 면(예 상면)에 해당 구성요소인 MEMS 트랜듀서(400)와 신호 처리부(500)를 장착하며, 해당 와이어(410, 510)를 부착한다.

이미 기술한 것처럼, MEMS 트랜듀서(400)와 신호 처리부(500)는 비전도성접착제를 이용하여 부착될 수 있다.

다른 예에서, 신호 처리부(500)는 다이 본딩 동작을 통해 부착될 수 있고, 해당 와이어(410, 510)는 와이어 본딩을 통해 연결될 수 있다.

이와 같이, 제1 기판 패널(10)의 각 기판 영역(AR100) 내의 제1 기판부(100a)에 해당 구성요소(400, 500)와 와이어(410, 510)의 장착이 완료되면, 도 4e와 같이, 서로 접합된 제2 기판(200)과 간격재(300)를 각각 구비한 복수 개의 제2 기판 모듈(200b) 위에 제1 기판 패널(10)을 상부 기판 패널로서 위치시킨 후 부착한다.

이를 위해, 서로 제2 기판(200)과 간격재(300)를 구비하고 있는 각 제2 기판 모듈(200b)을 제1 기판 패널(10)의 각 제1 기판부(100a)와 대응되도록 행렬 형태로 배열시킨 후, 각 제1 기판부(100a)의 해당 구성요소(400, 500)와 와이어(410, 510)이 각 제2 기판(200) 쪽으로 대면하도록 제1 기판 패널(10)을 뒤집어 제1 기판부(100a)의 상면이 하면이 되도록 각 제2 기판 모듈(200b)의 간격재(300)의 해당 부분에 위치시켜 접착한다.

이때, 제1 기판 패널(10)의 각 제1 기판부(100a)가 각 제2 기판 모듈(200b)에 대응되게 위치한다.

각 간격재(300)의 상면에 노출된 도금부(H310)가 대응하는 해당 제1 기판부(100a)의 해당 패드(P100)와 전기적 및 물리적으로 접촉하도록 위치시킨 후 접촉 동작이 이루어진다.

이로 인해, 대응하는 각 간격재(300)의 도금부(H310)을 통해 간격재(300)를 사이에 두고 마주보고 있는 해당 제1 기판부(100a)와 제1 기판(200)의 신호선(S100, S200)는 해당 도금부(H310)를 통해 전기적으로 연결된다.

각 간격재(300)와 제1 기판부(100a)의 접합 동작 역시 도전성 페이스트와 같은 접합 물질 등을 통해 이루어질 수 있다.

마지막으로 각 제1 기판부(100a)를 기준으로 하여, 즉, 제1 기판부 단위로 복수 개의 제1 기판부(100a)가 행렬 방향으로 연결되어 있는 제1 기판 패널(10)의 절단 동작을 실시하여, 각 간격재(300)를 사이에 두고 제2 기판(200)과 대면하고 있는 제1 기판(100)을 구비한 마이크로 패키지가 완성된다(도 4f 참고).

이때, 제1 기판 패널(10)의 절단 동작에 의해 복수 개의 제1 기판부(100a)는 제1 기판(100)이 된다.

이러한 절단 동작은 각 제1 기판부(100a)를 기준으로 하여, 즉, 제1 기판부 단위로 실시하여, 각 제2 기판 모듈(200b)에 제1 기판(100)이 부착된 복수 개의 마이크로 패키지(1)를 동시에 제조한다.

이상, 본 발명의 마이크로폰 패키지 및 그 제조방법의 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 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 제1 기판 200: 제2 기판
300: 간격재 400: MEMS 트랜듀서
500: 신호 처리부 110, 210, 310: 금속부
410, 510: 와이어 S100, S200: 입출력 신호선
H100: 음향홀 H300: 비아홀
10: 제1 기판 패널 20: 제2 기판 패널
30: 간격재 패널 100a: 제1 기판부
200a: 제2 기판부 300a: 간격재부

Claims (11)

1. 복수 개의 제1 기판부를 구비한 제1 기판 패널, 복수 개의 제2 기판부를 구비한 제2 기판 패널 및 복수 개의 간격재부를 구비한 간격재 패널을 각각 제조하는 단계;
   상기 제2 기판 패널의 각 제2 기판부 위에 상기 간격재 패널의 각 간격재부를 접합하는 단계;
   상기 제1 기판 패널의 각 제1 기판부에 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부를 장착하는 단계;
   각 제2 기판부와 각 간격재부를 단위로 하여 상기 간격재 패널과 상기 제2 기판 패널을 절단해, 서로 접합된 제2 기판부와 간격재부를 구비한 복수 개의 제2 기판 모듈을 제조하는 단계;
   각 제2 기판 모듈을 상기 제1 기판 패널의 제1 기판부에 대응되게 배열시킨 후, 상기 복수의 제2 기판 모듈 위에 상기 제1 기판 패널을 접합하는 단계; 그리고
   상기 제1 기판 패널을 제1 기판부 단위로 절단하여 각 제2 기판 모듈에 절단된 복수의 제1 기판부를 부착하는 단계
   를 포함하는 마이크로폰 패키지 제조 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   각 제1 기판부는 음향홀과 제1 입출력 신호선을 포함하고,
   각 제2 기판부는 패드와 제2 입출력 신호선을 포함하며,
   각 간격재부는 비아홀 및 상기 비아홀 내부에 위치하는 도금부를 포함하는
   마이크로폰 패키지 제조 방법.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 각 간격재부를 접합하는 단계는 상기 제2 기판부에 위치한 패드와 상기 간격재부의 도금부의 일단이 서로 접하게 접합하는 마이크로폰 패키지 제조 방법.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 음향홀에 대응되게 상기 MEMS 트랜듀서를 장착하는 마이크로폰 패키지 제조 방법.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 MEMS 트랜듀서는 비전도성 접착제를 이용하여 상기 제1 기판부에 장착하는 마이크로폰 패키지 제조 방법.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 신호 처리부는 다이 본딩 동작에 의해 상기 제1 기판부에 장착되는 마이크로폰 패키지 제조 방법.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 사이를 와이어로 연결하는 마이크로폰 패키지 제조 방법.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부 장착 단계는 상기 신호 처리부와 상기 제1 기판 패널의 패드 사이를 와이어로 연결하는 마이크로폰 패키지 제조 방법.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 기판 패널 접합 단계는,
   각 제1 기판부에 장착된 상기 MEMS 트랜듀서와 신호 처리부가 상기 제2 기판부에 대응하도록 상기 제1 기판 패널을 뒤집는 단계;
   뒤집힌 상기 제1 기판 패널의 각 제1 기판부가 각 제2 기판 모듈의 간격재부에 대응하도록 뒤집힌 상기 제1 기판 패널을 상기 복수의 제2 기판 모듈 위에 위치시키는 단계; 그리고
   뒤집힌 상기 제1 기판 패널과 상기 복수의 제2 기판 모듈을 접합시키는 단계
   를 포함하는 마이크로폰 패키지 제조 방법.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 기판 패널 접합 단계는 상기 제1 기판 패널의 각 제1 기판부의 패드와 상기 간격재부의 도금부의 타단이 서로 접하게 접합하는 마이크로폰 패키지 제조 방법.
    
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