KR20150058780A

KR20150058780A - 마이크로폰 패키지 및 그 실장 구조

Info

Publication number: KR20150058780A
Application number: KR1020130141958A
Authority: KR
Inventors: 박흥우; 한종우; 김태현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2015-05-29
Also published as: US20150137284A1; US9120668B2

Abstract

본 발명은 백 캐비티를 증가시킬 수 있는 마이크로폰 패키지 및 그 실장 구조에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는, 패키지 기판; 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 음향 소자; 및 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 적어도 하나의 전자 소자:를 포함하며, 상기 패키지 기판은 상기 음향 소자의 공간과 상기 전자 소자의 공간을 연결하는 음향 공간을 구비할 수 있다.

Description

마이크로폰 패키지 및 그 실장 구조{MICROPHONE PACKAGE AND MOUNTING STRUCTURE THEREOF}

본 발명은 마이크로폰 패키지 및 그 실장 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 백 캐비티의 형성이 용이한 마이크로폰 패키지 및 그 실장 구조에 관한 것이다.

최근 핸드폰, 노트북 등 전자 제품들의 부피가 점점 작아지고 성능요구가 점점 높아짐에 따라 그에 따른 내장 부품의 체적도 점점 작아지고 있다. 반면에, 성능은 향상될 것을 요구하고 있다.

이런 배경하에서 중요 부품 중 하나인 마이크로폰 제품 분야에서도 많은 제품이 개발되고 있으며, 일례로 반도체 제조 가공 기술을 이용하여 대량 생산하는 멤스(MEMS) 마이크로폰을 들 수 있다.

종래의 마이크로폰은 MEMS 음향 소자의 아래 측 또는 뒷부분에 백 캐비티(back volume)이 형성된다. 백 캐비티는 음파와 MEMS 음향 소자가 마주치는 면의 반대측 공간을 의미하며, 캐비티 백 'cavity back'이라고 지칭되기도 한다. 일반적으로 백 캐비티가 증가되면 마이크로폰의 민감도가 더욱 높아지고 더욱 좋은 주파수 응답 곡선이 이루어진다고 알려져 있다.

그런데 종래의 마이크로폰 패키지는 백 캐비티가 매우 좁은 공간으로 형성되며, 구조적으로도 증가시키기 어렵다는 단점이 있다.

한국공개실용신안공보 제2008-0005779호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 백 캐비티를 증가시킬 수 있는 마이크로폰 패키지 및 그 실장 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는, 패키지 기판; 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 음향 소자; 및 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 적어도 하나의 전자 소자:를 포함하며, 상기 패키지 기판은 상기 음향 소자의 공간과 상기 전자 소자의 공간을 연결하는 음향 공간을 구비할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 음향 공간은, 상기 패키지 기판 내에서 터널 형태로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 음향 공간은, 상기 패키지 기판의 면방향을 따라 상기 패키지 기판 내부에 형성되는 터널부; 상기 터널부의 양단에서 각각 연장되어 상기 패키지 기판의 외부로 개방되는 터널 입구들;을 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 음향 소자와 상기 전자 소자는, 각각 상기 터널 입구를 막는 형태로 상기 패키지 기판에 실장될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 음향 소자에 형성된 상기 공간과 상기 전자 소자에 형성된 상기 공간, 그리고 상기 패키지 기판에 형성된 상기 음향 공간이 연결되어 백 캐비티(back cavity)를 형성할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 음향 공간은, 상기 패키지 기판을 관통하는 다수의 관통 구멍으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 음향 소자와 상기 전자 소자는, 상기 관통 구멍의 입구를 막는 형태로 상기 패키지 기판에 실장될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 패키지 기판의 하부면에는, 상기 관통 구멍이 내부에 배치되도록 고리(ring) 형태의 구획부가 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 구획부는, 상기 패키지 기판이 실장되는 메인 기판에 접합되어 내부 공간과 외부 공간을 구획할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 패키지 기판은, 상기 패키지 기판 내에서 터널 형태로 형성되어 상기 관통 구멍들을 상호 연결하는 터널부를 구비할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 패키지 기판은, 상기 관통 구멍들이 사이의 하부면에 적어도 하나의 홈이 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 패키지 기판의 하부면에 형성되는 상기 홈은, 상기 관통 구멍들을 부분적으로 포함하며 서로 연결하는 형태로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 패키지 기판의 하부에 접합되는 보조 기판을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 보조 기판은, 내부에 관통부가 형성되며 상기 관통부는 상기 패키지 기판의 관통 구멍과 연결될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 패키지 기판과 상기 보조 기판 사이에 개재되어 고리 형상으로 형성되며 내부 공간과 외부 공간을 구획하는 구획부를 더 포함하고, 상기 관통 구멍은 상기 내부 공간으로 연결될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 패키지 실장 구조는, 메인 기판; 다수의 관통 구멍이 형성되며 상기 메인 기판에 실장되는 패키지 기판; 어느 하나의 상기 관통 구멍을 막는 형태로 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 음향 소자; 및 다른 하나의 상기 관통 구멍을 막는 형태로 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 적어도 하나의 전자 소자;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 패키지 기판과 상기 메인 기판 사이에서 상기 관통 구멍들을 두르는 형태로 개재되는 구획부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 메인 기판은, 상기 구획부의 내부 공간에 배치되는 일면에 적어도 하나의 홈이 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 패키지 실장 구조는, 메인 기판; 내부에 관통부가 형성되고 상기 메인 기판 상에 실장되는 보조 기판; 다수의 관통 구멍이 형성되며 상기 보조 기판에 실장되는 패키지 기판; 어느 하나의 상기 관통 구멍을 막는 형태로 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 음향 소자; 및 다른 하나의 상기 관통 구멍을 막는 형태로 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 적어도 하나의 전자 소자;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 패키지 기판과 상기 보조 기판 사이에서 상기 관통 구멍들을 두르는 형태로 개재되는 제1 구획부; 및 상기 보조 기판과 상기 메인 기판 사이에서 상기 관통부의 둘레를 두르는 형태로 개재되는 제2 구획부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는, 음향 소자뿐만 아니라 음향 소자 이외의 전자 소자에도 하부에 홈을 형성하여 백 캐비티로 이용한다.

또한 패키지 기판의 내부에 터널 형태나 관통 구멍 형태로 음향 공간을 형성하여 음향 소자와 전자 소자에 형성된 공간들을 연결한다.

따라서 마이크로폰 패키지의 전체적인 부피는 유지하면서 백 캐비티의 크기를 증가시킬 수 있으므로 마이크로폰 패키지의 성능을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 P-P에 따른 단면도.
도 4 내지 도 7은 도 2에 도시된 마이크로폰 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8 내지 도 9는 도 3에 도시된 마이크로폰 패키지의 변형 예들을 개략적으로 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지를 개략적으로 도시한 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(100)는 패키지 기판(110), 음향 소자(120), 전자 소자(160), 및 커버(130)을 포함할 수 있다. 또한 마이크로폰 패키지(100)는 음향 소자(120)의 작동에 필요한 기타 소자들을 더 포함할 수 있다.

이와 같이 구성된 마이크로폰 패키지(100)는 휴대용 전자기기에 탑재되어 음성을 포함한 음향을 감지하고, 감지된 음향을 전기신호로 변환시킬 수 있다.

다음에서는 마이크로폰 패키지(100)의 주요 구성을 설명한다.

패키지 기판(110)은 당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 종류의 기판(예를 들어, 세라믹 기판, 인쇄 회로 기판, 유연성 기판 등)이 이용될 수 있다. 또한 패키지 기판(110)의 적어도 어느 한 면에는 음향 소자(120)이나 전자 소자(160)를 실장하기 위한 실장용 전극(13)이나 실장용 전극들 상호간을 전기적으로 연결하는 배선 패턴이 형성될 수 있다.

이러한 본 실시예에 따른 패키지 기판(110)은 복수의 층으로 형성된 다층 기판일 수 있으며, 각 층 사이에는 전기적 연결을 형성하기 위한 회로 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 단층 기판으로 형성하는 것도 가능하다.

본 실시예에 따른 패키지 기판(110)은 양면에 형성되는 실장용 전극(13)과 제1 패키지 기판(10)의 내부에 형성되는 회로 패턴들을 전기적으로 연결하는 도전성 비아(14)를 포함할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 패키지 기판(110)은 하면에 외부 접속용 패드(16)가 형성될 수 있다. 외부 접속용 패드(16)는 메인 기판(1)이나, 보조 기판과 전기적으로 연결되기 위해 구비되며, 외부 단자(30)가 접합될 수 있다.

또한 패키지 기판(110) 상에는 하나 이상의 전자 부품이 실장되거나 내장될 수 있다. 여기서 전자 부품은 수동 소자와 능동 소자를 모두 포함할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 패키지 기판(110)은 음향 소자(120)의 백 캐비티(back cavity)를 형성하는 음향 공간(50)을 포함할 수 있다. 음향 공간(50)은 백 캐비티를 형성할 수 있는 형상이라면 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 터널의 형태로 형성되는 경우를 예로 들고 있다.

보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 음향 공간(50)은 패키지 기판(110)의 면 방향을 따라 형성되는 터널부(51)와, 터널의 양단에서 연장되어 패키지 기판(110)의 어느 한 면으로 개방되는 적어도 두 개의 터널 입구(52)를 포함할 수 있다.

이를 위해, 패키지 기판(110)은 적어도 3개 층(110a, 110b, 110c)이 적층되는 다층 기판일 수 있다. 구체적으로 패키지 기판(110)은 후술되는 음향 소자(120)와 전자 소자(160)가 실장되는 제1 기판층(110a), 패키지 기판(110)의 바닥면을 형성하는 제2 기판층(110c), 및 제1 기판층(110a)과 제2 기판층(110c) 사이에 개재되는 제3 기판층(110b)을 포함할 수 있다.

따라서 터널 입구(52)들은 제1 기판층(110a)에 형성될 수 있으며, 터널부(51)는 제3 패키지 기판층(110b)에 형성될 수 있다.

이러한 패키지 기판(110)은 메인 기판(1)에 실장될 수 있으며, 다수의 외부 단자들(30)을 통해 메인 기판(1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 외부 단자(30)는 솔더 볼이나 솔더 범프 등이 이용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

또한 패키지 기판(110)의 하부면을 메인 기판(1)에 면접촉하도록 접착한 후, 본딩 와이어를 통해 메인 기판(1)과 전기적으로 연결하는 등 다양한 변형이 가능하다.

음향 소자(120)는 일반적인 실리콘 콘덴서 마이크로폰 소자일 수 있으며, MEMS(마이크로 전자 기계 시스템)을 통해 제조될 수 있다.

음향 소자(120)는 소리에 의해 진동하는 진동판의 움직임에 따라 변하는 정전용량을 이용하여 소리를 전기적 신호로 변환시킬 수 있다. 이를 위해, 음향 소자(120)는 다이아프램(diaphragm)과 백플레이트(back plate)를 포함할 수 있으며, 하부면에는 내부(또는 상부)를 향한 홈(122)이 형성될 수 있다.

여기서 홈(122)은 음향 소자(120)가 자체적으로 구비하는 백 캐비티일 수 있다.

또한 음향 소자(120)는 패키지 기판(110)의 일면에서 터널 입구(52a, 이하 제1 입구)를 막는 형태로 실장될 수 있다. 이때, 제1 입구(52a)는 음향 소자(120)의 하부면 즉 홈(122)의 입구와 서로 접하도록 접착될 수 있다.

따라서 음향 소자(120)가 패키지 기판(110)에 실장되면 상기 제1 입구(52a)는 음향 소자(120)에 의해 막히게 되며, 이에 음향 소자(120)의 백 캐비티를 포함하는 공간을 마련할 수 있다.

전자 소자(160)는 주문형 전자 소자(160)(ASIC, application-specific integrated circuit)일 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 일반적인 전자 소자, 반도체 소자들을 포함할 수 있다.

또한 전자 소자(160) 하부면에도 내부(또는 상부)를 향한 홈(162)이 형성될 수 있다. 여기서 홈(162)은 전자 소자(160)에 부가적으로 형성된 백 캐비티일 수 있다.

종래의 경우 전자 소자들(160)은 패키지 기판(110)에 실장될 뿐, 백 캐비티의 확장에 이용되지 않았으며, 자체적인 백 캐비티 공간을 구비하지 않았다. 그러나 본 실시예에 따른 전자 소자(160)는 자체적으로 백 캐비티 공간을 구비하고, 이를 통해 마이크로폰 패키지(100)의 전체적인 백 캐비티 크기를 확장한다.

한편, 전자 소자(160)의 두께(또는 높이)가 얇은 경우, 전자 소자(160)에 형성되는 홈(162)의 깊이도 얕아지므로, 홈(162)의 부피가 매우 작게 형성될 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 전자 소자(160)는 실장 높이가 음향 소자(120)와 대응하는 높이로 형성될 수 있다. 예를 들어 음향 소자(120)와 동일한 실장 높이를 갖거나, 커버(130)의 내부 공간에서 가능한 한 최대의 실장 높이를 갖도록 구성될 수 있다.

또한 전자 소자(160)는 패키지 기판(110)의 일면에서 다른 터널 입구(52b, 이하 제2 입구)를 막는 형태로 실장될 수 있다. 이때, 제2 입구(52b)는 전자 소자(160)의 하부면 즉 홈(162)의 입구와 서로 접하도록 접착될 수 있다.

따라서 전자 소자(160)가 패키지 기판(110)에 실장되면 상기 제2 입구(52b)는 전자 소자(160)에 의해 막히게 되며, 이에 전자 소자(160)의 백 캐비티를 포함하는 공간을 마련할 수 있다.

한편, 음향 소자(120)과 전자 소자(160)는 패키지 기판(110)의 배선 패턴이나 본딩 와이어 등을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

커버(130)은 금속재질로 이루어질 수 있다. 그러나 커버(130)가 반드시 금속재질로 이루어지는 것은 아니며, 필요에 따라 금속분말을 포함하는 혼합물로 이루어질 수 있다.

커버(130)는 음향 소자(120)과 전자 소자(160)를 덮는 형태로 형성될 수 있으며, 이를 통해 유해 전자파로부터 음향 소자(120)과 전자 소자(160)를 보호할 수 있다.

또한 커버(130)에는 적어도 하나의 음향 구멍(132)이 형성될 수 있다. 음향 구멍(132)은 음향 유입 또는 배출이 이루어지는 통로로 이용될 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(100)는, 음향 소자(120)뿐만 아니라 음향 소자(120) 이외의 전자 소자(160)에도 하부에 홈(162)을 형성하여 백 캐비티로 이용한다.

또한 패키지 기판(110)의 내부에 터널 형태로 음향 공간(50)을 형성하여 음향 소자(120)와 전자 소자(160)에 형성된 공간들(122, 162)을 연결한다.

따라서 마이크로폰 패키지(100)의 전체적인 부피는 유지하면서 백 캐비티의 전체적인 크기를 증가시킬 수 있으며, 이에 마이크로폰 패키지(100)의 성능을 높일 수 있다.

한편 본 발명에 따른 마이크로폰 패키지는 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 P-P에 따른 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(200)는 전술한 실시예와 유사하게 구성되며, 패키지 기판(110)의 구조에 있어서만 차이를 갖는다. 따라서 동일한 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 패키지 기판(110)의 구조에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(200)는 패키지 기판(110)에 적어도 두 개의 관통 구멍(55)이 형성된다. 관통 구멍(55)은 패키지 기판(110)을 수직 방향으로 관통하며 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 대각선 방향이나 패키지 기판(110) 내부에서 방향이 바뀌는 형태로 관통 구멍(55)을 형성하는 것도 가능하다.

패키지 기판(110)의 일면에는 음향 소자(120)와 전자 소자(160)가 실장된다. 이때, 음향 소자(120)와 전자 소자(160)는 각각 관통 구멍(55)의 입구에 실장되어 관통 구멍(55)의 일단을 막는 형태로 실장된다.

또한 패키지 기판(110)의 타면에는 메인 기판(1)과 패키지 기판(110)을 연결하는 구획부(70)가 형성된다. 구획부(70)는 관통 구멍(55)의 타단을 내부에 모두 포함하는 형태로 형성된다. 따라서 구획부(70)에 의해 관통 구멍(55)은 외부와 차단되어 밀폐된 공간으로 형성된다.

구획부(70)는 도전성 접착제나 수지 접착제 등을 통해 격벽의 형성될 수 있다. 즉 패키지 기판(110)과 메인 기판(1) 사이에 개재되어 내부와 외부 공간을 구획할 수만 있다면 다양한 재질이 이용될 수 있다.

구획부(70)의 내부에 형성되는 공간은 백 캐비티로 이용된다.

즉, 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(200)의 백 캐비티는 음향 소자(120)와 전자 소자(160)가 기본적으로 구비하는 공간(122, 162)과, 관통 구멍(55)에 의해 형성되는 공간, 그리고 패키지 기판(110)과 메인 기판(1) 사이에서 구획부(70)에 의해 형성되는 공간을 모두 포함할 수 있다.

따라서 종래에 비해 백 캐비티의 크기를 더욱 확장할 수 있다.

한편 본 실시예에서는 구획부(70)에 의해 형성되는 내부 공간이 도 3에 도시된 바와 같이 원형으로 형성되는 경우를 예로 들고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

도 4 내지 도 7은 도 2에 도시된 마이크로폰 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이를 참조하여 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 제조 방법을 설명하면, 먼저 도 4에 도시된 바와 같이 관통 구멍(55)이 형성된 패키지 기판(110)에 음향 소자(120)와 전자 소자(160)가 실장되고, 커버(130)가 결합된 마이크로폰 패키지와, 메인 기판(1)을 준비한다.

이어서 도 5에 도시된 바와 같이 메인 기판(1)의 일면에 솔더 페이스트와 같은 도전성 접착제(S1, S2)를 도포한다. 이때, 도전성 접착제(S1, S2)는 마이크로폰 패키지의 외부 단자(30)가 실장되는 위치(S1)와 구획부(70)가 형성되는 위치(S2)에 모두 도포될 수 있다.

즉, 본 실시예에 따른 구획부(70)는 마이크로폰 패키지(200)와 메인 기판(1)을 전기적으로 연결 및 접합하는 도전성 접착제에 의해 형성될 수 있다.

이어서 마이크로폰 패키지(200)를 메인 기판(1)에 안착한 후, 도전성 접착제를 용융 및 경화시켜 도 2에 도시된 바와 같이 실장을 완료한다.

이에 따라 마이크로폰 패키지(200)의 외부 단자들(30)은 메인 기판(1)과 전기적으로 연결되며, 구획부(70)는 메인 기판(1)과 마이크로폰 패키지(200)의 패키지 기판(110) 사이에 형성되어 밀폐된 백 캐비티를 완성하게 된다.

한편 도 5에 도시된 구획부(70)를 도포하는 과정은 도 3에 도시된 구획부(70)의 형상을 따라 연속적인 고리 형태로 도전성 접착제(S2)를 도포하여 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이 구획부(70)가 형성되는 위치를 따라 파선 형태로 도전성 접착제(S2)를 도포하는 것도 가능하다. 이 경우, 도전성 접착제(S1)가 용융 및 경화되는 과정에서 서로 분리된 부분들이 연결되므로, 최종적으로는 연속적인 고리 형태로 구획부(70)가 형성될 수 있다.

또한, 상기한 제조 방법에서는 도전성 접착제로 구획부(70)를 형성하는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 전술한 도 5의 단계에서, 도 7에 도시된 바와 같이 외부 단자(30)가 실장되는 위치에만 도전성 접착제(S1)를 도포하고, 구획부(70)가 형성되는 위치에는 수지(S3)를 도포하거나, 접착 테이프(S3)를 부착시켜 구획부(70)를 형성할 수 있다. 또한 기 제조된 고리(ring) 형태의 구조물을 이용하여 구획부(70)를 형성하는 등 다양한 응용이 가능하다.

도 8 내지 도 9는 도 3에 도시된 마이크로폰 패키지의 변형 예들을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(300)는 도 1에 도시된 마이크로폰 패키지(100)와 유사하게 패키지 기판(110) 내부에 터널부(51)가 형성된다. 이 경우, 터널부(51)의 공간만큼 백 캐비티를 더욱 확장할 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(400)의 패키지 기판(110)은 관통 구멍(55) 사이에 홈(57)이 형성될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지(400)의 실장 구조는 마이크로폰 패키지(400)뿐만 아니라, 메인 기판(1)에도 홈(2)이 형성될 수 있다. 여기서 메인 기판(1)의 홈(2)은 구획부(70)에 의해 구분되는 내부 공간 내에 형성된다.

이처럼 패키지 기판(110)의 하부면에 홈(57)을 형성하거나, 메인 기판(1)에 홈(2)을 형성하는 경우, 홈(57, 2)에 의해 형성되는 공간만큼 백 캐비티를 더욱 확장할 수 있다.

한편, 도 9에 도시된 마이크로폰 패키지(400)는 패키지 기판(110)에 형성되는 홈이 두 개의 관통 구멍(55)을 부분적으로 포함하며 서로를 연결하는 형태로 형성되는 경우를 도시하고 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 관통 구멍(55) 사이에 다수의 홈을 형성하거나, 하나의 홈 내에 다른 홈을 더 형성하는 등 다양한 응용이 가능하다.

또한 본 실시예에서는 마이크로폰 패키지(400)와 메인 기판(1)에 각각 홈이 형성되는 경우를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 어느 한 쪽에만 홈을 형성하는 것도 가능하다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로 패키지(200)의 실장 구조는 보조 기판(20)을 구비한다.

보조 기판(20)은 마이크로 패키지(200)와 메인 기판(1) 사이에 개재될 수 있으며, 절연층(21)과 외부 단자(30b)를 포함할 수 있다.

보조 기판(20)은 마이크로 패키지(200)의 패키지 기판(110) 하부에 배치되어 패키지 기판(110)과 결합된다.

보조 기판(20)은 패키지 기판(110)과 마찬가지로, 당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 종류의 기판(예를 들어, 세라믹 기판, 인쇄 회로 기판, 유연성 기판 등)이 이용될 수 있다.

절연층(21)의 양면에는 전극 패드(24)가 형성될 수 있다. 보조 기판(20)의 상면에 형성되는 전극 패드(24)는 패키지 기판(110)의 외부 단자(30a)와 전기적으로 연결되기 위해 구비된다. 또한, 하면에 형성되는 전극 패드(24)는 보조 기판(20)의 외부 단자(30b)가 체결되기 위해 구비된다.

또한 절연층(21) 내부에는 양면에 형성되는 전극 패드들(24)을 서로 전기적으로 연결하는 도체부(25)가 구비될 수 있다.

보조 기판(20)의 외부 단자(30b)는 절연층(21)의 하면에 형성되어 전극 패드(24)를 메인 기판(1)과 전기적, 물리적으로 연결할 수 있다.

이러한 본 실시예에 따른 보조 기판(20)은 복수의 층으로 형성된 다층 기판일 수 있으며, 각 층 사이에는 전기적 연결을 형성하기 위한 회로 패턴(도시되지 않음)이 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 단층 패키지 기판으로 형성될 수도 있다.

또한 본 실시예에 따른 보조 기판(20)은 비아가 형성된 다수의 절연층을 마련한 후, 비아들이 전기적으로 연결되도록 절연층들을 적층하는 방식으로 형성될 수 있으며, 다수의 절연층을 먼저 적층한 후 절연층 전체를 관통하는 관통 홀을 만든 후 관통 홀 내에 비아를 형성하는 방식으로 형성하는 것도 가능하다. 또한 하나의 수지층(예컨대 에폭시 등)을 마련하고, 다수의 금속 기둥(예컨대 Cu post)이 수지층을 관통하며 수지층에 박히는 형태로 형성하는 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 보조 기판(20)은 내부에 관통 구멍 형태의 관통부(22)가 형성된다. 관통부(22)는 백 캐비티의 크기를 확장하는 공간으로 이용된다. 따라서, 관통부(22)는 패키지 기판(110)에 형성된 관통 구멍들(55)의 입구와 모두 연결될 수 있는 크기 및 형상으로 형성될 수 있다.

또한 보조 기판(20)의 상부와 하부에는 전술한 실시예와 마찬가지로 구획부(70)가 형성된다. 제1 구획부(70a)는 패키지 기판(110)과 보조 기판(20)의 사이에서 관통 구멍들(55)을 두르는 형태로 개재되어 백 캐비티 공간을 구획하고, 제2 구획부(70b)는 보조 기판(20)과 메인 기판(1) 사이에서 관통부(22)의 둘레를 두르는 형태로 개재되어 백 캐비티 공간을 구획한다.

이상와 같은 보조 기판을 구비하는 본 실시예에 따른 마이크로폰 패키지의 실장 구조는 패키지 기판의 관통 구멍 뿐만 아니라, 보조 기판의 관통부 공간을 백 캐비티로 이용할 수 있으므로, 백 캐비티를 최대로 확보할 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

100, 200, 300, 400.....마이크로폰 패키지
110.....패키지 기판
120.....음향 소자
130.....커버
20.....보조 기판
50.....음향 공간
55.....관통 구멍
70.....구획부

Claims

패키지 기판;
상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 음향 소자; 및
상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 적어도 하나의 전자 소자:
를 포함하며,
상기 패키지 기판은 상기 음향 소자의 공간과 상기 전자 소자의 공간을 연결하는 음향 공간을 구비하는 마이크로폰 패키지.
제1항에 있어서, 상기 음향 공간은,
상기 패키지 기판 내에서 터널 형태로 형성되는 마이크로폰 패키지.
제1항에 있어서, 상기 음향 공간은,
상기 패키지 기판의 면방향을 따라 상기 패키지 기판 내부에 형성되는 터널부;
상기 터널부의 양단에서 각각 연장되어 상기 패키지 기판의 외부로 개방되는 터널 입구들;
을 포함하는 마이크로폰 패키지.
제2항에 있어서, 상기 음향 소자와 상기 전자 소자는,
각각 상기 터널 입구를 막는 형태로 상기 패키지 기판에 실장되는 마이크로폰 패키지.
제4항에 있어서,
상기 음향 소자에 형성된 상기 공간과 상기 전자 소자에 형성된 상기 공간, 그리고 상기 패키지 기판에 형성된 상기 음향 공간이 연결되어 백 캐비티를 형성하는 마이크로폰 패키지.
제1항에 있어서, 상기 음향 공간은,
상기 패키지 기판을 관통하는 다수의 관통 구멍으로 형성되는 마이크로폰 패키지.
제6항에 있어서, 상기 음향 소자와 상기 전자 소자는,
상기 관통 구멍의 입구를 막는 형태로 상기 패키지 기판에 실장되는 마이크로폰 패키지.
제7항에 있어서, 상기 패키지 기판의 하부면에는,
상기 관통 구멍이 내부에 배치되도록 고리(ring) 형태의 구획부가 형성되는 마이크로폰 패키지.
제8항에 있어서, 상기 구획부는,
상기 패키지 기판이 실장되는 메인 기판에 접합되어 내부 공간과 외부 공간을 구획하는 마이크로폰 패키지.
제7항에 있어서, 상기 패키지 기판은,
상기 패키지 기판 내에서 터널 형태로 형성되어 상기 관통 구멍들을 상호 연결하는 터널부를 구비하는 마이크로폰 패키지.
제7항에 있어서, 상기 패키지 기판은,
상기 관통 구멍들이 사이의 하부면에 적어도 하나의 홈이 형성되는 마이크로폰 패키지.
제11항에 있어서, 상기 패키지 기판의 하부면에 형성되는 상기 홈은,
상기 관통 구멍들을 부분적으로 포함하며 서로 연결하는 형태로 형성되는 마이크로폰 패키지.
제7항에 있어서,
상기 패키지 기판의 하부에 접합되는 보조 기판을 더 포함하는 마이크로폰 패키지.
제13항에 있어서, 상기 보조 기판은,
내부에 관통부가 형성되며 상기 관통부는 상기 패키지 기판의 관통 구멍과 연결되는 마이크로폰 패키지.
제13항에 있어서,
상기 패키지 기판과 상기 보조 기판 사이에 개재되어 고리 형상으로 형성되며 내부 공간과 외부 공간을 구획하는 구획부를 더 포함하고,
상기 관통 구멍은 상기 구획부의 내부 공간으로 연결되는 마이크로폰 패키지.
메인 기판;
다수의 관통 구멍이 형성되며 상기 메인 기판에 실장되는 패키지 기판;
어느 하나의 상기 관통 구멍을 막는 형태로 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 음향 소자; 및
다른 하나의 상기 관통 구멍을 막는 형태로 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 적어도 하나의 전자 소자;
를 포함하는 마이크로폰 패키지 실장 구조.
제16항에 있어서,
상기 패키지 기판과 상기 메인 기판 사이에서 상기 관통 구멍들을 두르는 형태로 개재되는 구획부를 더 포함하는 마이크로폰 패키지 실장 구조.
제17항에 있어서, 상기 메인 기판은,
상기 구획부의 내부 공간에 배치되는 일면에 적어도 하나의 홈이 형성되는 마이크로폰 패키지 실장 구조.
메인 기판;
내부에 관통부가 형성되고 상기 메인 기판 상에 실장되는 보조 기판;
다수의 관통 구멍이 형성되며 상기 보조 기판에 실장되는 패키지 기판;
어느 하나의 상기 관통 구멍을 막는 형태로 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 음향 소자; 및
다른 하나의 상기 관통 구멍을 막는 형태로 상기 패키지 기판에 탑재되고, 하부면에 공간이 형성된 적어도 하나의 전자 소자;
를 포함하는 마이크로폰 패키지 실장 구조.
제19항에 있어서,
상기 패키지 기판과 상기 보조 기판 사이에서 상기 관통 구멍들을 두르는 형태로 개재되는 제1 구획부; 및
상기 보조 기판과 상기 메인 기판 사이에서 상기 관통부의 둘레를 두르는 형태로 개재되는 제2 구획부;
를 더 포함하는 마이크로폰 패키지 실장 구조.