KR20010074030A - Method for manufacturing of condenser microphone - Google Patents

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KR20010074030A
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김종규
Original Assignee
이중국
주식회사 원일커뮤닉스
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a condenser microphone is provided to prevent the inferiority by the broken wires of an FET terminal and to prevent the noise and to minimize products. CONSTITUTION: In the method for manufacturing the condenser microphone, many instruments are included. A filter(41) prevents the alien materials inflow through a sound wave inflow space(39) of a case(38). An oscillating plate ring(37) maintains the space in the case(38). An oscillating plate(36) is oscillated by the inflow sound through the sound wave inflow space(39). A spacer(35) maintains the vacuum state to convey the sound oscillation. A supporter(33) prevents transforming of the whole form. A rear pole plate(34) detects the change of the capacitance according to oscillating of the oscillating plate(36). A connection ring contacts an FET gate and the rear pole plate(34). A matched and amplified circuit chip(32) is matched on a print circuit board(31) and includes an FET(Field Effect Transistor) and a capacitor.

Description

콘덴서 마이크로폰의 제조방법{Method for manufacturing of condenser microphone}Method for manufacturing condenser microphone

본 발명은 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼에 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor: 이하, "FET"이라 한다.)와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로를 형성하고, 이를 인쇄회로기판에 직접 본딩(bonding)하여 콘덴서 마이크로폰의 소형화 및 특성을 향상시키는데 적당한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a condenser microphone, and more particularly, to a matching and amplifying circuit including a field effect transistor (hereinafter referred to as a "FET") and a capacitor on a wafer, and to a printed circuit board. The present invention relates to a method for manufacturing a condenser microphone suitable for direct miniaturization and improving the characteristics of the condenser microphone by direct bonding.

일반적으로, 콘덴서 마이크로폰(Condenser Microphone)은 평행판 콘덴서의 정전 용량 변화를 이용한 마이크로폰으로서, 한 쪽을 고정전극, 다른 쪽을 도전성의 진동판 전극으로 하고, 이 양 전극간에 수 10 KΩ의 저항을 통해서 높은 직류전압을 가하게 되는데, 음압에 의해서 전극 간격이 달라지는 동시에 정전 용량이 변화할 때 생기는 전압이 음성신호로서 꺼내어진다.In general, a condenser microphone is a microphone using a change in capacitance of a parallel plate condenser. The condenser microphone is a fixed electrode and the other is a conductive diaphragm electrode. The DC voltage is applied, and the voltage generated when the capacitance is changed at the same time as the electrode gap is changed by the negative pressure is taken out as a voice signal.

주파수의 특성은 30,000 Hz부근까지 거의 평탄하며, 고충실도의 마이크로폰이지만 출력은 작고, 측정용 및 방송용을 포함하여 최근에는 휴대폰 등의 이동통신 단말기 등에 광범위하게 적용되고 있다.The frequency characteristics are almost flat up to 30,000 Hz, high fidelity microphones, but the output is small, and has recently been widely applied to mobile communication terminals such as mobile phones, including measurement and broadcasting.

이와 같은 콘덴서 마이크로폰의 동작이론 및 원리를 살펴보면, 이른바 콘덴서 마이크로폰의 내부 구성부품은 매우 정밀하고 또 외부의 전기잡음(Electric Noise)에 민감하므로 먼지 및 이물질의 침투와 전기잡음으로부터 충분하게 보호되기 위해 음파 유입구가 형성된 금속의 케이스 속에 적층 밀봉되어 있다.Looking at the theory and principle of operation of the condenser microphone, the so-called internal components of the condenser microphone are very precise and sensitive to external electric noise, so that the sound wave is sufficiently protected from dust and foreign matter penetration and electric noise. The inlet is laminated and sealed in a metal case formed.

음파 유입구를 통해 금속 진동판(Diaphragm)에 음파가 가해졌을 때 진동판이 진동하면 배극판(Polar Plate or Back Plate)과의 거리변화, 즉 음파에 따른 거리변화가 일어나는데, 이러한 물리적 변화현상을 전기적으로 해석하여 정전용량의 변화를 이해할 수 있다.When sound wave is applied to the diaphragm through the sound wave inlet, when the diaphragm vibrates, the distance change from the polar plate or the back plate occurs, that is, the distance change due to the sound wave. To understand the change in capacitance.

통상, 콘덴서 마이크로폰은 정전용량이 작고 전기적 임피던스가 높아 일반 증폭기(Amplifier)와 직결하여 사용할 수 없으므로 상기 증폭기가 요구하는 입력 임피던스와 정합시키기 위하여 임피던스 변환소자인 FET와 결합하여 사용된다.In general, condenser microphones are used in combination with FETs, which are impedance conversion elements, in order to match the input impedance required by the amplifier because they have low capacitance and high electrical impedance and thus cannot be used in direct connection with a general amplifier.

여기서, FET는 전계효과 트랜지스터로서 소스, 게이트, 드레인의 3단자로 구성된 능동소자인데, 게이트의 전위가 변화함에 따라 드레인과 소스 간에 흐르는 전류 값이 변화함으로 ECMs(Electrostatic Condenser Microphone system)의 기본 작동회로를 구성하여 음파에 따른 전기적 신호를 얻을 수 있게 된다.Here, the FET is a field effect transistor, which is an active device composed of three terminals of a source, a gate, and a drain, and a basic operation circuit of an electrostatic condenser microphone system (ECMs) by changing the current value flowing between the drain and the source as the potential of the gate changes. It can be configured to obtain an electrical signal according to the sound waves.

콘덴서 마이크로폰은 성극전압으로 수백 V의 직류 외부공급 전원이 요구되지만 ECMs는 무극성 콘덴서 마이크로폰의 일종으로 전하축적 특성이 우수한 고분자필름에 금속을 증착하여 진동판으로 사용하거나 고분자 필름을 배극판에 접착하여 전하를 축적시킴으로써 외부 공급전원을 생략시킨 것이다.Condenser microphones require a voltage of several hundred volts DC external supply with a positive polarity voltage, but ECMs are a type of nonpolar condenser microphones. By accumulating, the external power supply is omitted.

이와 같은 콘덴서 마이크로폰은 마이크나 전화기, 테이프 레코드 등에 장착하여 사용할 수 있도록 한 것이다.Such condenser microphones can be mounted on microphones, telephones, tape records, and the like.

이하에서는 첨부된 예시도면을 참조하여 종래의 콘덴서 마이크로폰에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a conventional condenser microphone will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시한 바와 같이 음파 유입구(9)가 천공된 케이스(8)와, 케이스(8) 상부에 위치하여 음파 유입구(9)를 통해 먼저, 습기 및 이물질 등이 케이스(8) 내부로 유입되는 것을 방지하는 필터(11)와, 케이스(8) 내부에 위치하며 음파 유입구(9)를 통해 유입된 음의 진동을 유도하도록 케이스(8) 내부에 공간을 유지시키는 진동판 링(7)과, 진동판 링(7)의 하단에 위치하여 음파 유입구(9)를 통해 유입된 음에 의해 진동하는 진동판(6)과, 진동판(6)의 하단에 위치하여 음의 진동을 전달하도록진공상태를 유지시키는 스페이서(5)와, 스페이서(5) 하단에 위치하며 각 부의 유동을 방지 및 지지하고, 전체 형상의 변형을 방지하는 지지물(3)과, 지지물(3) 내부에 위치하고 스페이서(5)에 의해 진동판(6)과 일정간격으로 진공상태를 유지하며 진동판(6)의 진동에 따라 변하는 정전용량을 검출하는 배극판(4)과, 지지물(3) 내부 및 배극판(4) 하단에 위치하며 정합용 FET(2)의 게이트와 상기 배극판(4)을 접속시키는 커넥션 링(10)과, 도전성 물질로 회로가 배선되어 있는 인쇄회로기판(1)과, 인쇄회로기판(1) 위에 접합되어 정전용량의 변화에 따른 전위변화를 전기신호로 증폭 변환하는 FET(2)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the sound wave inlet 9 is perforated, and the case 8 is positioned above the case 8, and the moisture and foreign matters are introduced into the case 8 through the sound wave inlet 9. A filter 11 for preventing the filter, a diaphragm ring 7 positioned inside the case 8 and maintaining a space inside the case 8 so as to induce vibration of sound introduced through the sound wave inlet 9; Located at the bottom of the diaphragm ring (7) to vibrate the vibration plate 6 by the sound introduced through the sound wave inlet (9), and is located at the bottom of the diaphragm (6) to maintain the vacuum state to transmit the vibration of the sound Spacer 5, a support 3 which is located at the bottom of the spacer 5 to prevent and support the flow of each part, and prevents deformation of the overall shape, and the vibration plate by the spacer 5 located inside the support 3 (6) and the vacuum is maintained at a predetermined interval and the change depending on the vibration of the diaphragm A bipolar plate 4 for detecting the capacitance, a connection ring 10 located inside the support 3 and at the lower end of the bipolar plate 4, and connecting the gate of the matching FET 2 to the bipolar plate 4; And a printed circuit board (1) having a circuit wired with a conductive material, and a FET (2) bonded on the printed circuit board (1) to amplify and convert a potential change caused by a change in capacitance into an electric signal.

여기서, FET(2)는 반도체 회사에서 패키지 처리하여 제품화한 것으로서, FET(2)를 패키지화 처리하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 반도체 회사에서 웨이퍼를 소정 크기로 스크라이빙(scribing)한 후 스크라이빙된 각 셀에 FET 칩(FET chip)을 형성한다. 이와 같이 웨이퍼에 형성된 각 FET 칩을 잘라낸 후 FET 칩의 밑면 표면에 형성된 게이트(gate), 소스(source), 드레인(drain) 부분에 각각 소정 길이의 단자(needle)를 각각 본딩한다. 본딩된 각 FET가 에폭시(epoxy)로 몰딩 처리되므로 하나의 FET(2)가 완성된다.Here, the FET 2 is packaged and commercialized by a semiconductor company, and a process of packaging the FET 2 is as follows. First, a semiconductor company scribs a wafer to a predetermined size, and then forms a FET chip in each scribed cell. After cutting each FET chip formed on the wafer as described above, terminals of predetermined lengths are respectively bonded to gate, source, and drain portions formed on the bottom surface of the FET chip. Since each bonded FET is molded with epoxy, one FET 2 is completed.

종래 기술은 상기와 같이 완성된 FET(2)를 이용하여 콘덴서 마이크로폰을 제조하는 것이다.The prior art is to manufacture a condenser microphone using the completed FET 2 as described above.

케이스(8) 내에 진동판 링(7)과 진동판(6), 스페이서(5), 배극판(4) 및 지지물(3)을 순차적으로 결합한다. 그리고 마지막으로 FET(2)가 납땜된 인쇄회로기판(1)을 지지물(3) 하단과 케이스(8)에 결합 고정시킴으로 하나의 콘덴서 마이크로폰을 제조한다.The diaphragm ring 7, the diaphragm 6, the spacer 5, the bipolar plate 4, and the support 3 are sequentially coupled in the case 8. Finally, a single condenser microphone is manufactured by coupling and fixing the printed circuit board 1, to which the FET 2 is soldered, to the bottom of the support 3 and the case 8.

여기서, FET(2)와 인쇄회로기판(1)을 납땜으로 결합하는 과정은 다음과 같다.Here, the process of coupling the FET 2 and the printed circuit board 1 by soldering is as follows.

먼저, FET(2)의 드레인단자, 소스단자, 게이트단자를 각각 인쇄회로기판(1)에 구비된 해당 홀에 접속하고, FET(2)의 게이트단자는 배극판(4)에 연결한다. 여기서, 상기 FET(2)의 게이트와 배극판(4)의 연결은 점접촉으로 직접 연결하는 방법과, 케넥션 링(10)을 이용하는 방법이 있는데, 최근에는 커넥션 링(10)을 이용하여 연결하는 방법이 주로 사용되고 있다.First, the drain terminal, the source terminal, and the gate terminal of the FET 2 are connected to the corresponding holes provided in the printed circuit board 1, respectively, and the gate terminal of the FET 2 is connected to the bipolar plate 4. Here, the connection between the gate of the FET 2 and the bipolar plate 4 is directly connected by a point contact and a method using a connection ring 10. Recently, the connection using the connection ring 10 This method is mainly used.

FET(2)와 인쇄회로기판(1)을 연결하기 위해 각 드레인단자, 소스단자, 게이트단자의 끝단은 각각 인쇄회로기판(1)을 향하도록 소정 각도로 절곡한다.In order to connect the FET 2 and the printed circuit board 1, the ends of each drain terminal, source terminal, and gate terminal are bent at a predetermined angle to face the printed circuit board 1, respectively.

각각 절곡된 드레인단자, 소스단자 및 게이트단자의 끝단은 인쇄회로기판(1)에 구비된 관통홀에 삽입한다. 관통홀을 통해 인쇄회로기판(1)을 관통한 드레인단자, 소스단자, 게이트단자는 인쇄회로기판(1)을 일시적으로 고정시킨다. 제조공정 후에는 일시적으로 고정시키기 위해 절곡시킨 각각의 단자는 다시 원상태로 절곡해야 한다.Ends of the bent drain terminal, the source terminal, and the gate terminal are respectively inserted into the through holes provided in the printed circuit board 1. The drain terminal, the source terminal, and the gate terminal penetrating the printed circuit board 1 through the through hole temporarily fix the printed circuit board 1. After the manufacturing process, each bent terminal to be temporarily fixed must be bent back.

여기서, FET(2)와 인쇄회로기판(1)과의 연결은 납땜을 사용하거나, 표면 장착기기 (SMD:Surface Mount Device)를 사용하여 접합한다.Here, the connection between the FET 2 and the printed circuit board 1 is soldered or bonded using a surface mount device (SMD).

이와 같이 FET(2)와 인쇄회로기판(1)의 연결이 완료된 후 인쇄회로기판(1)을 케이스(9) 내에 결합함으로써 하나의 콘덴서 마이크로폰이 완성된다.After the connection between the FET 2 and the printed circuit board 1 is completed, the one condenser microphone is completed by coupling the printed circuit board 1 into the case 9.

콘덴서 마이크로폰의 크기는 그 크기의 가장 큰 요인인 FET(2)의 크기에 의해 결정되며, 일반적으로 이와 같이 제조된 FET(2)를 이용하여 콘덴서 마이크로폰을 제조할 경우 그 두께(T)는 1.5mm까지 제조가 가능하다.The size of the condenser microphone is determined by the size of the FET 2, which is the largest factor of the size. In general, when the condenser microphone is manufactured using the FET 2 manufactured as described above, the thickness T is 1.5 mm. Up to manufacturing is possible.

그러나 이와 같은 종래 기술에 따른 콘덴서 마이크로폰은 드레인단자, 소스단자 및 게이트단자를 반복적으로 절곡하므로 인해서 절곡부위가 단선되는 등의 문제가 있다.However, the condenser microphone according to the related art has a problem such that the bent portion is disconnected due to repeatedly bending the drain terminal, the source terminal and the gate terminal.

또한, FET의 단자와 인쇄회로기판을 납을 이용하여 본딩함으로 접촉저항으로 인한 노이즈가 발생하며, 인쇄회로기판의 배면에서 선을 연결하기 위해 열을 가할 경우 FET에 접합된 단자가 단선되는 불량이 발생하는 문제점이 있다.In addition, the bonding of the terminals of the FET and the printed circuit board using lead causes noise due to contact resistance, and when the heat is applied to connect the wires on the back of the printed circuit board, the terminal bonded to the FET is disconnected. There is a problem that occurs.

한편, 콘덴서 마이크로폰의 핵심 소재인 FET를 생산하는 반도체 제조회사의 생산방법과 생산량에 의존해야 함으로 인해 콘덴서 마이크로폰의 생산량에도 제한을 받는 문제점이 있다.On the other hand, there is a problem that the output of the condenser microphone is limited because it has to rely on the production method and the output of the semiconductor manufacturer that produces the FET which is the core material of the condenser microphone.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 웨이퍼의 각 셀에 형성된 FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩을 인쇄회로기판상의 패턴에 직접 본딩함으로써 정합 및 증폭회로를 구성하는 FET단자의 단선으로 인한 불량을 방지하고, 노이즈 제거 및 초소형의 제품을 생산하는데 적당한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, FET terminal constituting the matching and amplifying circuit by directly bonding a matching and amplifying circuit chip including a FET and a capacitor formed in each cell of the wafer in a pattern on a printed circuit board It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a condenser microphone suitable for preventing a defect due to disconnection of a wire and for removing noise and producing a compact product.

뿐만 아니라 본 발명은 인쇄회기판상의 패턴에 FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩을 직접 본딩함으로써 콘덴서 마이크로폰의 제조공정에서의 에러를 줄일 수 있고, 제조공정 시간을 단축할 수 있는 콘덴서 마이크로폰의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention can reduce the errors in the manufacturing process of the condenser microphone by directly bonding the matching and amplifying circuit chip including the FET and the capacitor to the pattern on the printed circuit board, and to reduce the manufacturing process time of the condenser microphone It is an object to provide a manufacturing method.

도 1은 종래의 콘덴서 마이크로폰의 소정부위를 절단하여 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a predetermined portion of a conventional condenser microphone.

도 2는 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 소정부위를 절단하여 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a predetermined portion of the condenser microphone according to the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※

31 : 인쇄회로기판 32 : 정합 및 증폭회로 칩31: printed circuit board 32: matching and amplifying circuit chip

33 : 사출물 34 : 배극판33: injection molding 34: bipolar plate

35 : 스페이스 36 : 진동판35: space 36: diaphragm

37 : 배극판 링 38 : 케이스37: bipolar plate ring 38: case

39 : 유입구 40 : 커넥션 링39: inlet 40: connection ring

41 : 필터41: filter

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 케이스, 진동판 링, 진동판, 스페이서, 지지물, 배극판, 커넥션 링, FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩 인쇄회로기판을 구비한 콘덴서 마이크로폰 제조방법에 있어서, 웨이퍼를 소정 크기의 셀로 분할한 후 상기 각 셀에 FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩을 형성하는 단계와, 상기 정합 및 증폭회로 칩을 도전체로 패턴된 인쇄회로기판의 해당 위치에 고정시키는 단계와, 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET에 형성된 드레인, 소스, 게이트단과 인쇄회로기판의 해당 연결부분을 금속 와이어로 본딩하는 단계와, 상기 정합 및 증폭회로 칩과 함께 인쇄회로기판의 표면을 몰딩한 후 동작상태를 테스트하는 단계 및 상기 케이스 내에 진동판 링, 스페이서, 지지물, 배극판, 커넥션링 및 상기 정합 및 증폭회로 칩이 본딩된 인쇄회로기판을 순차적으로 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a manufacturing method of a condenser microphone having a matching, amplifying circuit chip printed circuit board including a case, diaphragm ring, diaphragm, spacer, support, bipolar plate, connection ring, FET and capacitor. Dividing a wafer into cells of a predetermined size, and forming a matching and amplifying circuit chip including a FET and a capacitor in each cell, and a corresponding position of the printed circuit board patterned by the matching and amplifying circuit chip as a conductor. Bonding the corresponding portions of the drain, the source, the gate end and the printed circuit board formed on the FET of the matching and amplifying circuit chip with a metal wire, and fixing the printed circuit board together with the matching and amplifying circuit chip. Testing the operating condition after molding the surface and the diaphragm ring, spacer, support, bipolar plate, connection ring and phase in the case And sequentially coupling the printed circuit board to which the pre-matching and amplifying circuit chips are bonded.

상기 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 상기 FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩을 접착시키기 위한 인쇄회로기판은 상하면에 각각 도전성 물질로 회로가 패턴되어 있고 이 면은 납으로 리플로우(reflow) 된 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a condenser microphone according to the present invention, a printed circuit board for bonding a matching and amplifying circuit chip including the FET and the capacitor is patterned with a conductive material on the upper and lower surfaces thereof, and the surface thereof is rippled with lead. It is preferable to reflow.

상기 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET와 인쇄회로기판의 고정은 정합 및 증폭회로 칩의 FET의 드레인, 소스, 게이트 노출부위를 상기 인쇄회로기판 중 회로패턴에 접착하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a condenser microphone according to the present invention, the fixing of the FET and the printed circuit board of the matching and amplifying circuit chip may include drain, source, and gate exposed portions of the FET of the matching and amplifying circuit chip. It is preferable to adhere to the pattern.

상기 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET와 상기 인쇄회로기판을 고정할 때 반도전성의 접착제로 접착 고정하는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the condenser microphone according to the present invention, it is preferable to fix and fix with a semiconductive adhesive when fixing the FET of the matching and amplifying circuit chip and the printed circuit board.

상기 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 상기 접착제는 은(Ag)과 에폭시(epoxy)를 일정비율로 혼합한 은에폭시(Ag epoxy)를 사용하는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the condenser microphone according to the present invention, the adhesive is preferably used silver epoxy (Ag epoxy) mixed with silver (Ag) and epoxy (epoxy) in a constant ratio.

상기 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 상기 정합 및 증폭회로의 FET와 인쇄회로기판의 와이어 본딩은 알루미늄 와이어 또는 골드 와이어 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the condenser microphone according to the present invention, it is preferable to selectively use any one of an aluminum wire and a gold wire for the wire bonding of the FET and the printed circuit board of the matching and amplifying circuit.

상기 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET와 인쇄회로기판의 몰딩은 에폭시 레진으로 이루어지는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the condenser microphone according to the present invention, it is preferable that the molding of the FET and the printed circuit board of the matching and amplifying circuit chip is made of epoxy resin.

상기 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 상기 에폭시 레진은 CR-2000, CRH-210을 사용하는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the condenser microphone according to the present invention, the epoxy resin is preferably used CR-2000, CRH-210.

상기 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 있어서, 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET와 인쇄회로기판을 에폭시 레진으로 몰딩한 후 120 내지 180℃에서 1시간 10분 내지 1시간 50분 동안 건조하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a condenser microphone according to the present invention, after molding the FET and the printed circuit board of the matching and amplifying circuit chip with epoxy resin, drying for 1 hour 10 minutes to 1 hour 50 minutes at 120 to 180 ℃. desirable.

이하에서는 첨부된 도면들에 의거하여 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a manufacturing method of a condenser microphone according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘덴서 마이크로폰의 소정부위를 절단하여 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a predetermined portion of the condenser microphone according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 콘덴서 마이크로폰의 각 부를 보호하고 외형을 유지시키며, 음파 유입구(39)가 그 상부에 천공되어 있는 케이스(38)와, 상기 케이스(38)의 외부에 위치하며 케이스(38)의 음파 유입구(39)를 통해 습기와 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 방지하는 필터(41)와, 케이스(38) 내부에 공간을 유지시키는 진동판 링 (37)과, 상기 진동판 링(37)의 하단에 위치하며 음파 유입구(39)를 통해 유입된 음에 의해 진동하는 진동판(36)과, 진동판(36)의 하단에 위치하여 음의 진동을 전달하도록 진공상태를 유지시키는 스페이서(35)와, 스페이서(35) 하단에 위치하며 각 부의 유동을 방지 및 지지하고, 전체형상의 변형을 방지하는 지지물(33)과, 지지물 (33) 내부에 위치하고 스페이서(35)에 의해 진동판(36)과 일정간격 진공상태를 유지하며 진동판(36)의 진동에 따른 정전용량의 변화를 검출하는 배극판(34)과, 지지물(33) 내부 및 배극판(34) 하단에 위치하며 정합 및 증폭회로 칩(32)을 구성하는 FET의 게이트와 상기 배극판(34)을 접촉시키는 커넥션 링(40), 도전성 물질로 회로가 배선되어 있는 인쇄회로기판(31)과, 인쇄회로기판(31) 위에 접합되어 정전용량의 변화에 따른 전위변화를 전기신호로 정합 및 증폭하는 FET와 커패시터 등을 포함하는 정합 및 증폭회로 칩(32)으로 구성된다.Referring to Figure 2, to protect the respective parts of the condenser microphone and to maintain the appearance, the case 38 is a sound wave inlet 39 is perforated thereon, the case 38 is located outside the case 38 The filter 41 to prevent foreign matters such as moisture and dust from flowing through the sound wave inlet 39 of the filter, a diaphragm ring 37 to maintain a space in the case 38, and the diaphragm ring 37 of the filter 41. A diaphragm 36 positioned at a lower end and vibrating by sound introduced through the sound wave inlet 39, a spacer 35 positioned at a lower end of the diaphragm 36 to maintain a vacuum to transmit negative vibration; Located at the bottom of the spacer 35 to prevent and support the flow of each part, and to prevent deformation of the overall shape, and the support 33 is located inside the support 33 and a predetermined distance from the diaphragm 36 by the spacer 35 Maintains the vacuum state and positive pressure according to the vibration of the diaphragm 36 The gate plate of the FET and the gate plate 34 of the matching plate and the amplification circuit chip 32 which are located inside the support 33 and the lower side of the plate 34 and detect the change in capacitance. A connection ring 40 to be brought into contact with each other, a printed circuit board 31 having a circuit wired with a conductive material, and a FET bonded on the printed circuit board 31 to match and amplify a potential change caused by a change in capacitance with an electric signal. And a matching and amplifying circuit chip 32 including a capacitor and the like.

여기서, 상기와 같이 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Here, the manufacturing method of the condenser microphone according to the present invention as described above is as follows.

먼저, 반도체 집적회로(IC)의 원재료로 사용되는 실리콘 단결정으로 된 원판 모양의 웨이퍼(도면에 도시하지 않았음)를 다수개의 셀로 분할한다. 웨이퍼 분할은 다이아몬드 커터 등을 이용해 웨이퍼 표면에 가로ㆍ세로로 일정한 간격으로 홈을 내는 스크라이빙 방법이 있으며, 날카로운 칼이 달린 휠을 회전시켜 웨이퍼 표면에 가로ㆍ세로 일정한 간격을 홈을 내는 쏘잉(sawing) 방법이 있다. 최근에는 분할면이 거칠지 않고 보다 정교하게 분할이 가능한 쏘잉방법을 주로 사용하고 있다. 이때 웨이퍼의 각 셀은 0.4mm×0.4mm의 크기로 분할한다.First, a disk-shaped wafer (not shown) made of silicon single crystal used as a raw material of a semiconductor integrated circuit (IC) is divided into a plurality of cells. Wafer splitting is a scribing method that makes grooves on the wafer surface at regular intervals horizontally and vertically using a diamond cutter.Sawing that makes grooves on the wafer surface horizontally and vertically by rotating a wheel with a sharp knife. sawing) method. In recent years, the sawing method is mainly used, which is not rough, but can be divided more precisely. At this time, each cell of the wafer is divided into a size of 0.4mm x 0.4mm.

이와 같이 분할된 상기 웨이퍼의 각 셀에 FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩(32)을 형성한다.A matching and amplifying circuit chip 32 including a FET and a capacitor is formed in each cell of the wafer thus divided.

한편, 도전성 물질로 회로가 배선된 인쇄회로기판(31)의 배면은 납(solder paster)을 이용하여 리플로우 처리한다. 인쇄회로기판(31)의 리플로우로 인하여 납땜이 필요한 부분에 납을 접착시킨다.On the other hand, the back surface of the printed circuit board 31, the circuit of which is wired with a conductive material, is reflowed using a solder paster. Reflow of the printed circuit board 31 causes the solder to adhere to the portion that needs to be soldered.

이어서, 납으로 리플로우된 인쇄회로기판(31)의 다른 일측에 웨이퍼에 형성된 정합 및 증폭회로 칩(32)을 고정시킨다. 고정하는 방법은 정합 및 증폭회로 칩(32)의 밑면에 노출된 FET의 게이트, 드레인, 소스와 인쇄회로기판(31)의 해당 위치에 접착제를 사용하여 접착함으로서 고정시킨다. 접착제는 은(Ag)과 에폭시가 적당한 비율로 혼합된 반 도전성의 물질을 사용한다.Subsequently, the matching and amplifying circuit chip 32 formed on the wafer is fixed to the other side of the printed circuit board 31 reflowed with lead. The fixing method is fixed by adhering the gate, the drain, the source of the FET exposed to the bottom of the matching and amplifying circuit chip 32, and the corresponding position of the printed circuit board 31 using an adhesive. The adhesive uses a semiconductive material in which silver (Ag) and epoxy are mixed in an appropriate ratio.

정합 및 증폭회로 칩(32)이 인쇄회로기판에 고정된 상태에서 알루미늄 와이어 또는 골드 와이어를 사용하여 정합 및 증폭회로 칩(32)의 FET의 드레인, 소스, 게이트와 인쇄회로기판(31)의 해당 위치를 본딩한다. 드레인, 소스에 본딩되는 부분은 인쇄회로기판의 밑면의 패턴과 연결되어 음성신호를 출력할 외부단자로 연결한다.With the matching and amplifying circuit chip 32 fixed to the printed circuit board, the drain, the source, the gate of the FET of the matching and amplifying circuit chip 32 and the corresponding of the printed circuit board 31 using aluminum wire or gold wire. Bond position. The portion bonded to the drain and the source is connected to a pattern on the bottom of the printed circuit board and connected to an external terminal for outputting a voice signal.

게이트와 본딩되는 인쇄회로기판(31)의 일부 면은 커넥션 링(40)과 접속되어 도전되며 커넥션 링(40)은 배극판(34)에 접속되어 도전시키도록 한다.Some surfaces of the printed circuit board 31 bonded to the gate are electrically connected to the connection ring 40, and the connection ring 40 is connected to the bipolar plate 34 so as to be conductive.

여기서, 정합 및 증폭회로 칩(32)의 FET와 인쇄회로기판(31)의 본딩은 알루미늄 와이어 또는 골드 와이어를 사용하며 그 두께는 30㎛이고, 에폭시 레진은 'CR-2000', 'CRH-210'을 사용하고, 120 내지 180℃에서 1시간 10분 내지 1시간 50분 동안 건조하여 완성한다. 위의 건조온도와 시간을 150℃에서 1시간 30분으로 하는 것이 가장 적절하다.Here, the bonding between the FET of the matching and amplifying circuit chip 32 and the printed circuit board 31 is made of aluminum wire or gold wire, the thickness of which is 30 μm, and the epoxy resins are 'CR-2000' and 'CRH-210'. ', And dried at 120 to 180 ° C for 1 hour 10 minutes to 1 hour 50 minutes to complete. It is most appropriate to set the above drying temperature and time at 150 ° C. for 1 hour 30 minutes.

정합 및 증폭회로 칩(32)의 FET의 드레인, 소스, 게이트를 인쇄회로기판(31)에 각각 본딩한 후 인쇄회로기판(31)과 정합 및 증폭회로 칩(32)을 에폭시 레진(epoxy resin)으로 몰딩하여 제품의 부식을 방지하고, 이물질로부터 제품을 보호한다.After bonding the drain, the source and the gate of the FET of the matching and amplifying circuit chip 32 to the printed circuit board 31, the printed circuit board 31 and the matching and amplifying circuit chip 32 are epoxy resin. To prevent corrosion of the product and to protect the product from foreign substances.

이와 같이 인쇄회로기판(31)과 정합 및 증폭회로 칩(32)의 연결을 완성하고, 정상적으로 동작하는지 도전상태 등을 테스트한다.In this way, the connection between the printed circuit board 31 and the matching and amplifying circuit chip 32 is completed, and the conductive state and the like are tested.

이어서, 상기 케이스(38) 내에 진동판 링(37)과 진동판(36), 스페이서(35), 지지물 (33), 배극판(34), 커넥션 링(40) 및 FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩(32)이 여기서, 정합 및 증폭회로 칩(32)의 높이(T:thickness)는 0.2mm이고, 전체 콘덴서 마이크로폰의 높이(T)는 0.8∼1.0mm까지 가능하다.Subsequently, matching and amplification including the diaphragm ring 37, the diaphragm 36, the spacer 35, the support 33, the bipolar plate 34, the connection ring 40, and the FET and the capacitor in the case 38. In the circuit chip 32, the height T of the matching and amplifying circuit chip 32 is 0.2 mm, and the height T of the entire condenser microphone can be from 0.8 to 1.0 mm.

따라서 본 발명에 의한 콘덴서 마이크로폰 제조방법에 의하면, 소정 크기의 셀로 분할된 웨이퍼에 FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩을 형성하여 웨이퍼 상태의 정합 및 증폭회로 칩을 인쇄회로기판상의 패턴에 직접 본딩 처리하므로 제품의 조립공정 및 제품의 크기를 현저히 줄일 수 있어, 초소형의 제품을 생산할수 있을 뿐만 아니라 단자를 납땜함에서 오는 노이즈를 제거할 수 있으며, 납땜시 발생된 열로 인하여 정합 및 증폭회로 칩의 FET에 접합된 단자가 단선되는 불량을 제거할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the method of manufacturing a condenser microphone according to the present invention, a matching and amplifying circuit chip including a FET and a capacitor is formed on a wafer divided into cells of a predetermined size, so that the matching and amplifying circuit chip in a wafer state is directly connected to a pattern on a printed circuit board. The bonding process can significantly reduce the assembly process and the size of the product, making it possible to produce a very compact product, removing noise from soldering terminals, and matching and amplifying circuit chips due to heat generated during soldering. There is an effect that it is possible to eliminate the defect that the terminal joined to the FET is disconnected.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims.

Claims (9)

케이스, 진동판 링, 진동판, 스페이서, 지지물, 배극판, 커넥션 링, FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩 인쇄회로기판을 구비한 콘덴서 마이크로폰 제조방법에 있어서,A method of manufacturing a condenser microphone having a matching and amplifying circuit chip printed circuit board including a case, a diaphragm ring, a diaphragm ring, a spacer, a support, a bipolar plate, a connection ring, a FET, and a capacitor, 웨이퍼를 소정 크기의 셀로 분할한 후 상기 각 셀에 FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩을 형성하는 단계;Dividing the wafer into cells of a predetermined size and forming a matching and amplifying circuit chip including a FET and a capacitor in each cell; 상기 정합 및 증폭회로 칩을 도전체로 패턴된 인쇄회로기판의 해당 위치에 고정시키는 단계;Fixing the matching and amplifying circuit chip to a corresponding position on the printed circuit board patterned by a conductor; 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET에 형성된 드레인, 소스, 게이트단과 인쇄회로기판의 해당 연결부분을 금속 와이어로 본딩하는 단계;Bonding a drain, a source, a gate terminal, and a corresponding connection portion of the printed circuit board to a metal wire formed on the FET of the matching and amplifying circuit chip; 상기 정합 및 증폭회로 칩과 함께 인쇄회로기판의 표면을 몰딩한 후 동작상태를 테스트하는 단계; 및Molding an surface of a printed circuit board together with the matching and amplifying circuit chip and then testing an operating state; And 상기 케이스 내에 진동판 링, 스페이서, 지지물, 배극판, 커넥션링 및 상기 정합 및 증폭회로 칩이 본딩된 인쇄회로기판을 순차적으로 결합하는 단계;Sequentially coupling a diaphragm ring, a spacer, a support, a bipolar plate, a connection ring, and a printed circuit board bonded with the matching and amplifying circuit chip in the case; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 마이크로폰의 제조방법.Method for producing a condenser microphone, characterized in that it comprises a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 FET와 커패시터를 포함하는 정합 및 증폭회로 칩을 접착시키기 위한 인쇄회로기판은 상하면에 각각 도전성 물질로 회로가 패턴되어 있고 이 면은 납으로 리플로우 된 것을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰의 제조방법.The printed circuit board for bonding the matching and amplifying circuit chip including the FET and the capacitor, the circuit is patterned with a conductive material on the upper and lower surfaces, respectively, and the surface is reflowed with lead. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET와 인쇄회로기판의 고정은 정합 및 증폭회로 칩의 FET의 드레인, 소스, 게이트 노출부위를 상기 인쇄회로기판 중 회로패턴에 접착함을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰의 제조방법.The fixing of the FET and the printed circuit board of the matching and amplifying circuit chip is to manufacture the condenser microphone, characterized in that for bonding the drain, source, and gate exposed portion of the FET of the matching and amplifying circuit chip to the circuit pattern of the printed circuit board. Way. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET와 상기 인쇄회로기판이 고정할 때 반도전성의 접착제로 접착 고정함을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰의 제조방법.And a semi-conductive adhesive for fixing the FET and the printed circuit board of the matching and amplifying circuit chip. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 접착제는 은(Ag)과 에폭시(epoxy)를 일정비율로 혼합한 은에폭시(Ag epoxy)를 사용함을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰의 제조방법.The adhesive is a manufacturing method of the condenser microphone, characterized in that the use of silver epoxy (Ag epoxy) mixed with a certain ratio of silver (Ag) and epoxy (epoxy). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정합 및 증폭회로의 FET와 인쇄회로기판의 와이어 본딩은 알루미늄 와이어 또는 골드 와이어 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰의 제조방법.The wire bonding of the FET and the printed circuit board of the matching and amplifying circuit selectively uses any one of aluminum wire or gold wire. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET와 인쇄회로기판의 몰딩은 에폭시 레진으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰의 제조방법.And the molding of the FET and the printed circuit board of the matching and amplifying circuit chip is made of epoxy resin. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 에폭시 레진은 CR-2000, CRH-210을 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰의 제조방법.The epoxy resin is CR-2000, CRH-210 using the manufacturing method of the condenser microphone, characterized in that. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 정합 및 증폭회로 칩의 FET와 인쇄회로기판을 에폭시 레진으로 몰딩한 후 120내지 180℃에서 1시간 10분 내지 1시간 50분 동안 건조하는 것을 특징으로 하는 상기 콘덴서 마이크로폰의 제조방법.And molding the FET and the printed circuit board of the matching and amplifying circuit chip with an epoxy resin and drying at 120 to 180 ° C. for 1 hour 10 minutes to 1 hour 50 minutes.
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