WO2018221857A1 - 멤스 트랜스듀서 패키지 및 이를 포함하는 멤스 장치 - Google Patents

멤스 트랜스듀서 패키지 및 이를 포함하는 멤스 장치 Download PDF

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김수환
조준수
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서울대학교산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) transducer package for outputting an electrical signal corresponding to the movement of a fluid and a MEMS device including the same. More specifically, only MEMS transducers are packaged in a MEMS transducer package. And a semiconductor chip for processing a signal output from the MEMS package is separately mounted outside the MEMS transducer package.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional MEMS device.
  • the conventional MEMS device includes a substrate 30, a transducer 10 attached to the substrate, a semiconductor chip 20, and a case 40.
  • the transducer 10, the semiconductor chip 20, the semiconductor chip 20, and the substrate 30 are electrically connected to each other through the conductive lines 21 and 22.
  • the transducer 10 has a membrane or plate 11 and an inner space 12 is formed.
  • a passage 41 is formed in the case 40.
  • the air introduced from the passage 41 formed in the casing 40 of the transducer vibrates the membrane or plate 11 of the transducer 10 and converts the movement of the membrane or plate into an electrical signal.
  • the electrical signal is processed in the semiconductor chip 20 and output to the outside.
  • the conventional MEMS device has a package form in which the MEMS transducer 10 and the semiconductor chip 20 are provided together in a space in a substrate and a case.
  • an area may increase when one semiconductor chip 20 processes signals of a plurality of MEMS transducers 10 together.
  • the conventional MEMS device has a limitation in implementing various functions by increasing the area of the semiconductor chip 20 or increasing the number of MEMS transducers 10.
  • the present disclosure provides a MEMS device including a MEMS transducer package including only MEMS transducers and a semiconductor chip provided outside thereof.
  • MEMS apparatus comprises a first substrate; A MEMS transducer package including a MEMS transducer for outputting an electrical signal corresponding to the movement of the fluid and mounted on the first substrate; And a semiconductor chip mounted on the first substrate and processing the electrical signal transmitted from the MEMS transducer.
  • MEMS transducer package is a second substrate; A MEMS transducer mounted on the second substrate and outputting an electrical signal corresponding to the movement of the fluid; And a case mounted on the second substrate to form a space between the second substrate and the MEMS transducer positioned in the space, wherein the second substrate is configured to externally transmit an electrical signal output directly from the MEMS transducer. And a second wiring to output.
  • the present invention can provide a MEMS transducer package capable of performing various functions by providing one or more MEMS transducers in a MEMS transducer package.
  • the semiconductor chip may be provided outside the MEMS transducer package, thereby improving performance of the semiconductor chip.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional MEMS device.
  • FIGS 2 to 15 are cross-sectional views of the MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • a MEMS device includes a MEMS transducer package 100, a semiconductor chip 200, and a first substrate 300.
  • the MEMS transducer package 100 and the semiconductor chip 200 are attached to the first substrate 300.
  • the MEMS transducer package 100 and the semiconductor chip 200 are electrically connected to each other through the first wire 310 formed on the first conductive line 210 and the first substrate 300.
  • the MEMS transducer package 100 includes a MEMS transducer 110, a case 130, and a second substrate 150.
  • the MEMS transducer 110 may perform various functions such as a microphone, a pressure sensor, a speed sensor, and the like that output an electrical signal corresponding to the movement of the fluid.
  • the MEMS transducer 110 operates as a micro, and may be implemented as a capacitive microphone or a piezoelectric micro.
  • MEMS transducer 110 includes membrane or structure 111.
  • the membrane or structure 111 may include a diaphragm in which permanent charge is charged.
  • the membrane or structure 111 may include a piezoelectric material.
  • additional structures may be added to the film or structure 111.
  • a support that can be variously designed and modified to mechanically fix the membrane or structure 111 to the wall of the MEMS transducer package 100, a transmission element that can be variously modified according to a method for transmitting an electrical signal, and the like. This can be added.
  • the MEMS transducer 110 is mounted on the second substrate 150.
  • the MEMS transducer 110 is electrically connected to the first wire 310 of the first substrate 300 through the second wire 140 and the second wire 151 formed on the second substrate 150.
  • the MEMS transducer 110 includes an internal space 120 formed between the second substrate 150 and the film or structure 111.
  • the case 130 is attached to an upper portion of the second substrate 150 and includes a MEMS transducer 110 and a second conductive line 140 therein.
  • the case 130 includes a first passage 131 at the upper portion and sound waves are transmitted through the first passage 131.
  • Sound waves transmitted through the first passage 131 may cause deformation of the film or structure 111, and corresponding electrical signals may include the second conductive wire 140, the second wiring 151, the first wiring 310, The semiconductor chip 200 may be processed through the first conductive line 210.
  • the MEMS transducer package 100 includes the MEMS transducer 110 therein but does not include the semiconductor chip 200.
  • the MEMS transducer package 100 may be further miniaturized as compared with the related art, and the semiconductor chip 200 may increase an area for improving performance without being limited by the size of the MEMS transducer package 100.
  • 3 to 5 are cross-sectional views of a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • 3 to 5 do not include a first passage on the top of the MEMS transducer package 100 but a second passage 152 on the bottom.
  • the second passage 152 is formed in the second substrate 150 to open the internal space 120 of the MEMS transducer 110 to the outside.
  • the first substrate 300 includes a third passage 320 that opens the second passage 152 of the second substrate 150 to the outside.
  • Sound waves transmitted through the third passage 320 and the second passage 152 may cause deformation of the membrane or structure 111, and corresponding electrical signals may include the second conductive wire 140, the second wiring 151,
  • the semiconductor chip 200 may be processed through the first wiring 310 and the first conductive wire 210.
  • 3 to 5 illustrate embodiments that are distinguished according to the relative sizes of the second passage 152 and the third passage 320.
  • the diameter of the second passage 152 is smaller than the diameter of the third passage 320.
  • the diameter of the second passage 152 is larger than the diameter of the third passage 320. In the embodiment of FIG. 5, the diameter of the second passage 152 is equal to the diameter of the third passage 320. same.
  • 3 to 5 illustrate various embodiments according to diameters of the second passage and the third passage, but various design changes may be made in terms of the number of passages, the shape of the passages, and the like.
  • FIG. 6 illustrates an embodiment in which a first passage 131 is provided at an upper portion of the MEMS transducer package 100 and a second passage 152 is disposed at a lower portion of the MEMS transducer package 100.
  • FIG. 6 may be viewed as an embodiment in which the embodiment of FIG. 2 and FIG. 3 are combined.
  • the fourth passage 112 may be additionally provided in the membrane or the structure 111.
  • sound waves introduced through the first to fourth passages may be mixed in the internal space 120 of the MEMS transducer 100, and the MEMS transducer 100 may convert an electrical signal corresponding to the mixed sound waves into a semiconductor.
  • the chip 200 may be output.
  • the MEMS transducer 100 may output a signal corresponding to the flow of the fluid passing through the first to fourth passages. In this case, the MEMS transducer 100 may output a signal corresponding to the velocity, pressure, or the like of the fluid.
  • FIG. 7 illustrates an embodiment in which two MEMS transducers 110-1 and 110-2 are disposed in one MEMS transducer package 100.
  • the first conductive lines 210-1 and 210-2, the second conductive lines 140-1 and 140-2, the first wirings 310-1 and 310-2, and the second wirings 151-1 and 151 -2) A plurality of each is provided corresponding to the number of MEMS transducers.
  • the MEMS device includes two or more MEMS transducers 110-1 mounted in one MEMS transducer package 100 in the semiconductor chip 200 mounted outside the MEMS transducer package 100.
  • the signal output from 110-2 may be processed.
  • the MEMS transducers 110-1 and 110-2 may perform the same function or may perform different functions.
  • the sensing range may be designed to be different even when performing the same function.
  • FIG. 8 illustrates a MEMS device including two or more MEMS transducer packages 100-1 and 100-2.
  • first conductive lines 210-1 and 210-2 and first wirings 310-1 and 310-2 are provided in correspondence with the number of MEMS transducer packages 100-1 and 100-2. do.
  • FIG. 8 illustrates a case where one MEMS transducer is disposed inside one MEMS transducer package 100-1 and 100-2, but as shown in FIG. 7, one MEMS transducer package has two or more MEMS transducers. It may also include.
  • the number of the first wiring and the first conductive line may increase correspondingly.
  • FIG 2 to 8 illustrate an embodiment in which the MEMS transducer package 100 including the second substrate 150 is mounted on the first substrate 300 together with the semiconductor chip 200.
  • 9 to 13 illustrate an embodiment in which the MEMS transducer package 100 is directly formed on the first substrate 300 without using the second substrate 150.
  • 9 to 13 may be advantageous when the MEMS transducer package is manufactured together in the manufacturing process of the MEMS device.
  • FIG. 9 corresponds to the embodiment of FIG. 2.
  • the MEMS transducer package 100 is formed on the first substrate 300.
  • the MEMS transducer 110 is mounted on the first substrate 300 to form an internal space 120 between the first substrate 300 and the film or structure 111.
  • the second conductive line 140 is directly connected to the first wiring 310.
  • FIG. 10 corresponds to the embodiment of FIG. 3.
  • a passage is not formed in the case 130, and a third passage 320 is formed in the first substrate 300.
  • the internal space 120 may be opened to the outside through the third passage 320.
  • FIG. 11 corresponds to the embodiment of FIG. 6
  • the embodiment of FIG. 12 corresponds to the embodiment of FIG. 7
  • the embodiment of FIG. 13 corresponds to the embodiment of FIG. 8.
  • the MEMS transducer package 100, 100-1, 100-2 is directly connected to the first substrate 300 without the second substrate 150, 150-1, 150-2 interposed therebetween. ) Is different from the embodiment of FIGS. 6 to 8 in that it is formed at the top.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • the first substrate 300 further includes a shield layer 311 formed around the first wiring 310.
  • the electrical signal output from the MEMS transducer 110 may be distorted outside the MEMS transducer package 100 as a fine signal.
  • a first shield layer 311 is further provided around the first wiring 310 of the first substrate 300 to shield the electromagnetic signal from the outside, thereby distorting the signal output from the MEMS transducer 110. Can be reduced.
  • a second shield layer 153 may be further provided around the second wiring 150 of the second substrate 150 included in the MEMS transducer package 100 to shield electromagnetic signals flowing from the outside. Can be.
  • the first shield layer 311 and the second shield layer 153 may have a linear or planar structure.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • the semiconductor chip 200 may be mounted on the first substrate 300 in a surface mount manner.
  • the semiconductor chip 200 may be electrically connected to the first wiring 310 of the first substrate 300 through the solder bumps 220 instead of the first conductive wire 210.

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Abstract

본 기술에 의한 멤스 장치는 제 1 기판; 유체의 움직임에 대응하는 전기 신호를 출력하는 멤스 트랜스듀서를 포함하며 제 1 기판상에 장착되는 멤스 트랜스듀서 패키지; 및 제 1 기판상에 장착되며 멤스 트랜스듀서로부터 전달된 전기 신호를 처리하는 반도체 칩을 포함한다.

Description

멤스 트랜스듀서 패키지 및 이를 포함하는 멤스 장치
본 발명은 유체의 움직임에 대응하는 전기 신호를 출력하는 멤스(MEMS: Micro Electro Mechanical Systems) 트랜스듀서 패키지와 이를 포함하는 멤스 장치에 관한 것으로서 보다 구체적으로는 멤스 트랜스듀서 패키지 내에 멤스 트랜스듀서만이 패키징되고 멤스 패키지로부터 출력된 신호를 처리하는 반도체 칩이 멤스 트랜스듀서 패키지 외부에 별도로 장착되는 멤스 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 멤스 장치의 구조를 나타낸 단면도이다.
종래의 멤스 장치는 기판(30), 기판 위에 부착된 트랜스듀서(10)와 반도체 칩(20) 및 케이스(40)를 포함한다.
트랜스듀서(10)와 반도체 칩(20), 반도체 칩(20)과 기판(30)은 도선(21, 22)을 통해 전기적으로 연결된다.
트랜스듀서(10)는 막 또는 판(11)을 구비하며 내부 공간(12)이 형성된다.
종래의 멤스 장치는 케이스(40)에 통로(41)가 형성된다.
종래의 멤스 장치는 트랜스듀서의 케이스(40)에 형성된 통로(41)에서 유입된 공기가 트랜스듀서(10)의 막 또는 판(11)에 진동을 일으키고 막 또는 판의 움직임을 전기 신호로 변환한다.
전기 신호는 반도체 칩(20)에서 처리되어 외부로 출력된다.
종래의 멤스 장치는 멤스 트랜스듀서(10)와 반도체 칩(20)이 기판과 케이스 내의 공간에 함께 구비되는 패키지 형태를 가진다.
예를 들어 반도체 칩(20)에 다양한 기능이 필요한 경우, 하나의 반도체 칩(20)에서 다수의 멤스 트랜스듀서(10)의 신호를 함께 처리하는 경우에는 면적이 증가할 수 있다.
이에 따라 종래의 멤스 장치에 포함되는 반도체 장치(20)의 성능을 향상시키는 데에는 한계가 있다.
또한 종래의 멤스 장치는 반도체 칩(20)의 면적을 증가시키거나 멤스 트랜스듀서(10)의 개수를 증가시켜 다양한 기능을 구현하는데 한계가 있다.
본 기술에서는 이러한 종래 기술의 문제를 해결하고자 멤스 트랜스듀서만 포함하는 멤스 트랜스듀서 패키지와 그 외부에 구비되는 반도체 칩을 포함하는 멤스 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 멤스 장치는 제 1 기판; 유체의 움직임에 대응하는 전기 신호를 출력하는 멤스 트랜스듀서를 포함하며 제 1 기판상에 장착되는 멤스 트랜스듀서 패키지; 및 제 1 기판상에 장착되며 멤스 트랜스듀서로부터 전달된 전기 신호를 처리하는 반도체 칩을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 멤스 트랜스듀서 패키지는 제 2 기판; 제 2 기판에 장착되고 유체의 움직임에 대응하는 전기 신호를 출력하는 멤스 트랜스듀서; 및 제 2 기판상에 장착되어 제 2 기판과의 사이에 공간을 형성하고, 멤스 트랜스듀서가 공간 내에 위치하도록 하는 케이스를 포함하되, 제 2 기판은 멤스 트랜스듀서로부터 직접 출력된 전기 신호를 외부로 출력하는 제 2 배선을 포함한다.
본 발명을 통해 멤스 트랜스듀서 패키지 내부에 하나 또는 둘 이상의 멤스 트랜스듀서를 구비하도록 하여 다양한 기능을 수행할 수 있는 멤스 트랜스듀서 패키지를 제공할 수 있다.
본 발명을 통해 멤스 트랜스듀서 패키지 외부에 반도체 칩을 구비하도록 함으로써 반도체 칩의 성능을 개선할 수 있다.
또한 성능이 향상된 하나의 반도체 칩에 다수의 멤스 트랜스듀서 패키지를 연결하여 사용함으로써 멤스 트랜스듀서 패키지마다 반도체 칩을 별도로 구비하던 종래에 비하여 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 멤스 장치를 나타낸 단면도.
도 2 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 멤스 장치의 단면도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 개시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 멤스 장치의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 멤스 장치는 멤스 트랜스듀서 패키지(100), 반도체 칩(200), 제 1 기판(300)을 포함한다.
멤스 트랜스듀서 패키지(100)와 반도체 칩(200)은 제 1 기판(300)에 부착된다.
멤스 트랜스듀서 패키지(100)와 반도체 칩(200)은 제 1 도선(210)과 제 1 기판(300)에 형성된 제 1 배선(310)을 통해 전기적으로 연결된다.
멤스 트랜스듀서 패키지(100)는 멤스 트랜스듀서(110), 케이스(130), 제 2 기판(150)을 포함한다.
멤스 트랜스듀서(110)는 유체의 움직임에 대응하는 전기 신호를 출력하는 마이크, 압력 센서, 속도 센서 등과 같이 다양한 기능을 수행할 수 있다.
본 실시예에서 멤스 트랜스듀서(110)는 마이크로 동작하며 용량 방식의 마이크 또는 압전 방식의 마이크로 구현될 수 있다.
멤스 트랜스듀서(110)는 막 또는 구조물(111)을 포함한다.
용량성 마이크인 경우 막 또는 구조물(111)은 영구 전하가 대전된 진동판을 포함할 수 있으며 피에조 방식의 마이크인 경우 막 또는 구조물(111)은 압전 물질을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서는 막 또는 구조물(111)에 추가적인 구조가 부가될 수도 있다.
예를 들어 막 또는 구조물(111)을 멤스 트랜스듀서 패키지(100)의 벽면에 기계적으로 고정하기 위하여 다양하게 설계 변경될 수 있는 지지대, 전기 신호를 전달하기 위한 방법에 따라 다양하게 변형 가능한 전달 요소 등이 부가될 수 있다.
본 실시예에서 멤스 트랜스듀서(110)는 제 2 기판(150) 상부에 장착된다.
멤스 트랜스듀서(110)는 제 2 도선(140)과 제 2 기판(150)에 형성된 제 2 배선(151)을 통해 제 1 기판(300)의 제 1 배선(310)과 전기적으로 연결된다.
멤스 트랜스듀서(110)는 제 2 기판(150)과 막 또는 구조물(111) 사이에 형성되는 내부 공간(120)을 포함한다.
케이스(130)는 제 2 기판(150) 상부에 부착되어 그 내부에 멤스 트랜스듀서(110)와 제 2 도선(140)을 포함한다.
본 실시예에서 케이스(130)는 상부에 제 1 통로(131)를 포함하며 제 1 통로(131)를 통해 음파가 전달된다.
제 1 통로(131)를 통해 전달된 음파는 막 또는 구조물(111)의 변형을 가져오고 이에 대응하는 전기 신호가 제 2 도선(140), 제 2 배선(151), 제 1 배선(310), 제 1 도선(210)을 거쳐 반도체 칩(200)에서 처리될 수 있다.
본 실시예에서 멤스 트랜스듀서 패키지(100)는 그 내부에 멤스 트랜스듀서(110)를 포함할 뿐 반도체 칩(200)은 포함하지 않는다.
따라서 멤스 트랜스듀서 패키지(100)는 종래에 비하여 더욱 소형화될 수 있으며 반도체 칩(200)은 멤스 트랜스듀서 패키지(100)의 크기에 제한을 받지 않고 성능 향상을 위해 면적을 증가시킬 수 있다.
도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 멤스 장치의 단면도이다.
도 3 내지 5에 도시된 실시예는 멤스 트랜스듀서 패키지(100)의 상부에 제 1 통로를 포함하지 않고 하부에 제 2 통로(152)를 포함한다.
제 2 통로(152)는 제 2 기판(150)에 형성되어 멤스 트랜스듀서(110)의 내부 공간(120)을 외부에 개방한다.
또한 제 1 기판(300)은 제 2 기판(150)의 제 2 통로(152)를 외부에 개방하는 제 3 통로(320)를 포함한다.
제 3 통로(320)와 제 2 통로(152)를 통해 전달된 음파는 막 또는 구조물(111)의 변형을 가져오고 이에 대응하는 전기 신호가 제 2 도선(140), 제 2 배선(151), 제 1 배선(310), 제 1 도선(210)을 거쳐 반도체 칩(200)에서 처리될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 제 2 통로(152)와 제 3 통로(320)의 상대적인 크기에 따라 구별되는 실시예를 나타낸다.
도 3의 실시예에서 제 2 통로(152)의 지름은 제 3 통로(320)의 지름보다 작다.
도 4의 실시예에서 제 2 통로(152)의 지름은 제 3 통로(320)의 지름보다 크고, 도 5의 실시예에서 제 2 통로(152)의 지름은 제 3 통로(320)의 지름과 동일하다.
도 3 내지 도 5는 제 2 통로와 제 3 통로의 지름에 따른 다양한 실시예를 도시하고 있으나 통로의 개수, 통로의 형상 등의 측면에서 다양한 설계 변경이 가능할 것이다.
도 6의 실시예는 멤스 트랜스듀서 패키지(100)의 상부에 제 1 통로(131)가 구비되고, 하부에 제 2 통로(152)가 구비되는 실시예를 나타낸다.
즉 도 6의 실시예는 도 2와 도 3의 실시예가 조합된 실시예로 볼 수 있다.
다만 도 6의 실시예에서는 막 또는 구조물(111)에 제 4 통로(112)가 추가로 구비될 수 있다.
이 경우 멤스 트랜스듀서(100)의 내부 공간(120)에는 제 1 내지 제 4 통로를 통해 유입된 음파가 혼합될 수 있으며 멤스 트랜스듀서(100)는 이와 같이 혼합된 음파에 대응하는 전기 신호를 반도체 칩(200)에 출력할 수 있다.
또 다른 경우 멤스 트랜스듀서(100)는 제 1 내지 제 4 통로를 통과하는 유체의 흐름에 대응하는 신호를 출력할 수 있다. 이 경우 멤스 트랜스듀서(100)는 유체의 속도, 압력 등에 대응하는 신호를 출력할 수도 있다.
도 7은 하나의 멤스 트랜스듀서 패키지(100) 내에 두 개의 멤스 트랜스듀서(110-1, 110-2)가 배치되는 실시예를 나타낸다.
이에 따라 제 1 도선(210-1, 210-2), 제 2 도선(140-1, 140-2), 제 1 배선(310-1, 310-2), 제 2 배선(151-1, 151-2) 각각은 멤스 트랜스듀서의 개수에 대응하여 복수개가 구비된다.
이와 같이 본 실시예에 의한 멤스 장치는 멤스 트랜스듀서 패키지(100) 외부에 장착된 반도체 칩(200)에서 하나의 멤스 트랜스듀서 패키지(100) 내부에 장착된 둘 이상의 멤스 트랜스듀서(110-1, 110-2)에서 출력된 신호를 처리할 수 있다.
도 7의 실시예에서 멤스 트랜스듀서(110-1, 110-2)는 서로 동일한 기능을 수행하는 것일 수도 있고, 서로 다른 기능을 수행하는 것일 수도 있다. 또한 서로 동일한 기능을 수행하는 경우에도 센싱 범위가 상이하도록 설계될 수도 있다.
도 8은 둘 이상의 멤스 트랜스듀서 패키지(100-1, 100-2)를 포함하는 멤스 장치를 나타낸다.
이에 따라 제 1 도선(210-1, 210-2), 제 1 배선(310-1, 310-2) 각각은 멤스 트랜스듀서 패키지(100-1, 100-2)의 개수에 대응하여 복수개가 구비된다.
도 8은 하나의 멤스 트랜스듀서 패키지(100-1, 100-2) 내부에 하나의 멤스 트랜스듀서가 배치된 경우를 도시하지만 도 7의 경우와 같이 하나의 멤스 트랜스듀서 패키지는 둘 이상의 멤스 트랜스듀서를 포함할 수도 있다.
이 경우 제 1 배선과 제 1 도선의 개수는 이에 대응하여 증가할 수 있다.
도 2 내지 도 8에서는 제 2 기판(150)을 포함하는 멤스 트랜스듀서 패키지(100)가 반도체 칩(200)과 함께 제 1 기판(300)에 장착되는 실시예를 도시하였다.
도 9 내지 도 13에서는 멤스 트랜스듀서 패키지(100)가 제 2 기판(150)을 사용하지 않고 제 1 기판(300) 상부에 직접 형성되는 실시예를 도시한다.
도 9 내지 도 13에 도시된 실시예는 멤스 장치의 제조 공정에서 멤스 트랜스듀서 패키지가 함께 제조되는 경우에 유리할 수 있다.
도 9의 실시예는 도 2의 실시예에 대응한다.
도 9의 실시예에서 멤스 트랜스듀서 패키지(100)는 제 1 기판(300) 상부에 형성된다.
이에 따라 멤스 트랜스듀서(110)는 제 1 기판(300) 상부에 장착되어 제 1 기판(300)과 막 또는 구조물(111)의 사이에 내부 공간(120)이 형성된다.
또한 제 2 도선(140)은 제 1 배선(310)과 직접 연결된다.
도 10의 실시예는 도 3의 실시예에 대응한다.
도 10에서 케이스(130)에는 통로가 형성되지 않고 제 1 기판(300)에 제 3 통로(320)가 형성된다.
이에 따라 내부 공간(120)은 제 3 통로(320)를 통해 외부에 개방될 수 있다.
도 11의 실시예는 도 6의 실시예에 대응하고, 도 12의 실시예는 도 7의 실시예에 대응하고, 도 13의 실시예는 도 8의 실시예에 대응한다.
도 11 내지 도 13의 실시예들에서도 제 2 기판(150, 150-1, 150-2)이 개재되지 않고 멤스 트랜스듀서 패키지(100, 100-1, 100-2)가 직접 제 1 기판(300) 상부에 형성되는 점에서 도 6 내지 도 8의 실시예와 상이하다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 멤스 장치의 단면도이다.
도 14의 실시예에서 제 1 기판(300)은 제 1 배선(310) 주위에 형성된 쉴드층(311)을 더 포함한다.
멤스 트랜스듀서(110)로부터 출력되는 전기 신호는 미세한 신호로서 멤스 트랜스듀서 패키지(100) 외부에서 왜곡될 수 있다.
이에 따라 제 1 기판(300)의 제 1 배선(310) 주위에 제 1 쉴드층(311)을 추가로 구비하여 외부로부터 유입되는 전자기 신호를 차폐함으로써 멤스 트랜스듀서(110)로부터 출력된 신호의 왜곡을 줄일 수 있다.
다른 실시예에서는 멤스 트랜스듀서 패키지(100)에 포함된 제 2 기판(150)의 제 2 배선(150) 주위에 외부로부터 유입되는 전자기 신호를 차폐하는 제 2 쉴드층(153)을 추가로 구비할 수 있다.
제 1 쉴드층(311)과 제 2 쉴드층(153)은 선형 또는 면형의 구조를 가질 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 멤스 장치의 단면도이다.
도 15에서 반도체 칩(200)은 제 1 기판(300)에 표면 실장 방식으로 장착될 수 있다.
이에 따라 반도체 칩(200)은 제 1 도선(210) 대신에 솔더 범프(220)를 통해 제 1 기판(300)의 제 1 배선(310)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이상의 개시는 발명의 설명을 위한 것으로서 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 문언적으로 기재된 범위와 그 균등 범위로 정해진다.

Claims (18)

  1. 제 1 기판;
    유체의 움직임에 대응하는 전기 신호를 출력하는 멤스 트랜스듀서를 포함하며 상기 제 1 기판상에 장착되는 멤스 트랜스듀서 패키지; 및
    상기 제 1 기판상에 장착되며 상기 멤스 트랜스듀서로부터 전달된 상기 전기 신호를 처리하는 반도체 칩
    을 포함하는 멤스 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 멤스 트랜스듀서 패키지는 상기 멤스 트랜스듀서를 덮어 상기 반도체 칩과 상기 멤스 트랜스듀서가 분리된 공간에 위치하도록 하는 케이스를 포함하는 멤스 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 멤스 트랜스듀서 패키지는 상기 멤스 트랜스듀서와 상기 제 1 기판을 전기적으로 연결하는 제 2 도선을 더 포함하는 멤스 장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 멤스 트랜스듀서 패키지는 상기 멤스 트랜스듀서와 상기 제 1 기판 사이에 개재하는 제 2 기판을 더 포함하고, 상기 제 2 기판은 상기 멤스 트랜스듀서로부터 전달된 전기 신호를 상기 제 1 기판에 전달하는 제 2 배선을 포함하는 멤스 장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 케이스에 형성된 제 1 통로 또는 상기 제 1 기판에 형성되어 상기 멤스 트랜스듀서의 내부 공간을 외부에 개방하는 제 3 통로를 포함하는 멤스 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 멤스 트랜스듀서는 상기 제 1 통로 또는 상기 제 3 통로로부터 유입된 유체에 따라 상기 전기 신호를 발생하는 막 또는 구조물을 포함하는 멤스 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제 1 통로 및 상기 제 3 통로를 모두 포함하고, 상기 막 또는 구조물은 제 4 통로를 더 포함하며, 상기 막 또는 구조물은 상기 제 1 통로, 상기 제 3 통로 및 상기 제 4 통로를 통해 움직이는 유체에 따라 움직이는 멤스 장치.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 멤스 트랜스듀서 패키지는 상기 멤스 트랜스듀서와 상기 제 1 기판 사이에 개재하는 제 2 기판을 더 포함하고, 상기 제 2 기판은 상기 멤스 트랜스듀서로부터 전달된 전기 신호를 상기 제 1 기판에 전달하는 제 2 배선과 상기 멤스 트랜스듀서의 내부 공간을 상기 제 3 통로에 개방하는 제 2 통로를 더 포함하는 멤스 장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 멤스 트랜스듀서 패키지는 상기 반도체 칩으로 전기 신호를 출력하는 하나 또는 둘 이상의 추가 멤스 트랜스듀서를 더 포함하는 멤스 장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 기판에 장착되는 하나 또는 둘 이상의 추가 멤스 트랜스듀서 패키지를 더 포함하되, 상기 추가 멤스 트랜스듀서 패키지는 그 내부에 상기 반도체 칩으로 전기 신호를 출력하는 멤스 트랜스듀서를 포함하는 멤스 장치.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 기판은 상기 멤스 트랜스듀서로부터 전달된 전기 신호를 상기 반도체 칩에 전달하는 제 1 배선을 포함하는 멤스 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제 1 기판은 상기 제 1 배선 주위에 제 1 쉴드층을 더 포함하는 멤스 장치.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 반도체 장치는 솔더 범프를 통해 상기 제 1 기판에 전기적으로 연결되거나 제 1 도선을 통해 상기 제 1 기판에 전기적으로 연결되는 멤스 장치.
  14. 제 2 기판;
    상기 제 2 기판에 장착되고 유체의 움직임에 대응하는 전기 신호를 출력하는 멤스 트랜스듀서; 및
    상기 제 2 기판상에 장착되어 상기 제 2 기판과의 사이에 공간을 형성하고, 상기 멤스 트랜스듀서가 상기 공간 내에 위치하도록 하는 케이스
    를 포함하되, 상기 제 2 기판은 상기 멤스 트랜스듀서로부터 출력된 상기 전기 신호를 외부로 출력하는 제 2 배선을 포함하는 멤스 트랜스듀서 패키지.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 케이스에 형성되어 상기 멤스 트랜스듀서를 외부에 개방하는 제 1 통로 또는 상기 제 2 기판에 형성되어 상기 멤스 트랜스듀서의 내부 공간을 외부에 개방하는 제 2 통로를 포함하는 멤스 트랜스듀서 패키지.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 멤스 트랜스듀서는 상기 제 1 통로 또는 상기 제 2 통로로부터 유입된 유체에 따라 움직이는 막 또는 구조물을 포함하는 멤스 트랜스듀서 패키지.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 제 1 통로 및 상기 제 3 통로를 모두 포함하고, 상기 막 또는 구조물은 제 4 통로를 더 포함하며, 상기 막 또는 구조물은 상기 제 1 통로, 상기 제 2 통로 및 상기 제 4 통로를 통해 움직이는 유체에 따라 움직이는 멤스 트랜스듀서 패키지.
  18. 청구항 14에 있어서, 상기 제 2 기판은 상기 제 2 배선 주위에 제 2 쉴드층을 더 포함하는 멤스 트랜스듀서 패키지.
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