KR102307550B1 - A microphone package - Google Patents
A microphone package Download PDFInfo
- Publication number
- KR102307550B1 KR102307550B1 KR1020190119763A KR20190119763A KR102307550B1 KR 102307550 B1 KR102307550 B1 KR 102307550B1 KR 1020190119763 A KR1020190119763 A KR 1020190119763A KR 20190119763 A KR20190119763 A KR 20190119763A KR 102307550 B1 KR102307550 B1 KR 102307550B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- mems transducer
- metal layer
- microphone package
- present
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
- H04R19/005—Electrostatic transducers using semiconductor materials
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/08—Mouthpieces; Microphones; Attachments therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
- H04R19/04—Microphones
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/003—Mems transducers or their use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크론 패키지는, 하부로 개방된 케이스, 상기 케이스의 하부에 위치하는 기판, 상기 기판 상에 위치하여, 외부에서 입력되는 음파를 전기 신호로 변환하는 MEMS 트랜듀서(MEMS Transducer) 및 상기 기판 상에 위치하여, 상기 MEMS 트랜듀서로부터 입력되는 상기 전기 신호를 처리하여 출력하는 신호처리부를 포함하고, 상기 기판은 상기 MEMS 트랜듀서가 실장되는 실장영역 및 상기 실장영역을 둘러싸는 주변영역으로 구분되고, 상기 기판은 내부에 복수의 금속층을 포함하되, 상기 금속층은 상기 주변영역에 위치하고, 상기 실장영역에는 위치하지 않는다.The micron package according to an embodiment of the present invention includes a case open to the bottom, a substrate positioned under the case, and a MEMS transducer (MEMS) positioned on the substrate to convert sound waves input from the outside into electrical signals. transducer) and a signal processing unit positioned on the substrate to process and output the electrical signal input from the MEMS transducer, wherein the substrate surrounds a mounting region in which the MEMS transducer is mounted and the mounting region It is divided into a peripheral region, and the substrate includes a plurality of metal layers therein, wherein the metal layer is located in the peripheral region and is not located in the mounting region.
Description
본 발명은 마이크로폰 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 중 금속층이 존재하지 않는 실장영역에 MEMS 트랜듀서 및 백챔버가 안착되는 마이크로폰 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a microphone package, and more particularly, to a microphone package in which a MEMS transducer and a back chamber are seated in a mounting area in which a metal layer does not exist in a substrate.
최근 휴대폰, 스마트폰 등의 이동 통신용 단말기나, 태블릿PC, 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.Recently, mobile communication terminals such as mobile phones and smart phones, and electronic devices such as tablet PCs and MP3 players are becoming smaller. Accordingly, components of electronic devices are also becoming smaller. Accordingly, the development of a micro electro mechanical system (MEMS) technology capable of solving the physical limitations of parts is in progress.
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.MEMS technology can be applied to fabricating micro-scale sensors, actuators, or electromechanical structures by using micro-machining technology to which integrated circuit technology is applied. The MEMS microphone to which such MEMS technology is applied can not only implement a micro-sized device, but also can manufacture multiple MEMS microphones on a single wafer, enabling mass production.
상기한 멤스 기술은 비금속층인 기판의 내부에 금속층이 실장되는 것이 일반적인데, 이러한 결합구조에 열이 전달되는 경우 서로 다른 열팽창계수에 의해 뒤틀림 현상이 발생하는 문제점이 있었다.In the MEMS technology described above, it is common that a metal layer is mounted on the inside of a substrate, which is a non-metal layer. When heat is transferred to such a bonding structure, there is a problem in that distortion occurs due to different coefficients of thermal expansion.
(특허문헌 1) KR10-1141176 B1(Patent Document 1) KR10-1141176 B1
(특허문헌 2) KR10-2007-0053763 A(Patent Document 2) KR10-2007-0053763 A
본 발명이 해결하려는 과제는, 기판 중 금속층이 존재하지 않는 실장영역에 MEMS 트랜듀서 및 백챔버가 안착되어 동일한 전기용량을 구현하면서도 금속층의 면적을 낮출 수 있는 마이크로폰 패키지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a microphone package in which a MEMS transducer and a back chamber are seated in a mounting area in which a metal layer does not exist in a substrate to realize the same capacitance while reducing the area of the metal layer.
또한, 본 발명이 해결하려는 과제는, 비금속층인 기판의 내부에 실장되는 금속층의 면적을 최소화시킴에 따라 서로 다른 열팽창계수를 지닌 비금속층 및 비금속층의 내부에 실장되는 금속층의 결합으로 인하여 발생할 수 있는 뒤틀림(warpage) 현상을 개선하는 마이크로폰 패키지를 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is due to the combination of the non-metal layer and the metal layer mounted on the inside of the non-metal layer having different coefficients of thermal expansion as the area of the metal layer mounted on the inside of the substrate, which is a non-metal layer, is minimized. It is to provide a microphone package that improves the warpage phenomenon.
또한, 본 발명이 해결하려는 과제는, 기판의 적어도 일부를 함몰시킨 함몰부를 형성하고 함몰부에 MEMS 트랜듀서를 안착시켜서 결과적으로 제품의 전체 높이를 낮게 구현함에 따라 제품의 슬림화를 구현하는 마이크로폰 패키지를 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to form a depression in which at least a portion of the substrate is depressed, and to seat the MEMS transducer in the depression, thereby reducing the overall height of the product as a result. will provide
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크론 패키지는, 하부로 개방된 케이스, 상기 케이스의 하부에 위치하는 기판, 상기 기판 상에 위치하여, 외부에서 입력되는 음파를 전기 신호로 변환하는 MEMS 트랜듀서(MEMS Transducer) 및 상기 기판 상에 위치하여, 상기 MEMS 트랜듀서로부터 입력되는 상기 전기 신호를 처리하여 출력하는 신호처리부를 포함하고, 상기 기판은 상기 MEMS 트랜듀서가 실장되는 실장영역 및 상기 실장영역을 둘러싸는 주변영역으로 구분되고, 상기 기판은 내부에 복수의 금속층을 포함하되, 상기 금속층은 상기 주변영역에 위치하고, 상기 실장영역에는 위치하지 않는다.Micron package according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, a case open to the bottom, a substrate located under the case, located on the substrate, converting sound waves input from the outside into electrical signals a MEMS transducer, and a signal processing unit positioned on the substrate to process and output the electrical signal input from the MEMS transducer, wherein the substrate includes a mounting region on which the MEMS transducer is mounted; It is divided into a peripheral region surrounding the mounting region, and the substrate includes a plurality of metal layers therein, wherein the metal layer is located in the peripheral region and not in the mounting region.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 상기 케이스를 관통하는 음향홀이 형성될 수 있다.In the microphone package according to an embodiment of the present invention, an acoustic hole passing through the case may be formed.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 상기 실장영역을 관통하는 음향홀이 형성될 수 있다.In the microphone package according to an embodiment of the present invention, an acoustic hole passing through the mounting area may be formed.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 상기 실장영역을 관통하는 음향홀이 형성될 수 있다.In the microphone package according to an embodiment of the present invention, an acoustic hole passing through the mounting area may be formed.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 상기 실장영역은 상부가 상기 주변영역보다 함몰되어 형성될 수 있다.In the microphone package according to an embodiment of the present invention, an upper portion of the mounting region may be recessed than that of the peripheral region.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 상기 금속층은 상기 실장영역에 해당하는 관통홀을 포함할 수 있다.In the microphone package according to an embodiment of the present invention, the metal layer may include a through hole corresponding to the mounting region.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 상기 주변영역은 상기 복수의 금속층과 상기 복수의 금속층 사이에 위치하는 절연층이 적층되어 형성되고, 상기 실장영역은 적어도 한 층의 절연층으로 형성될 수 있다.In the microphone package according to an embodiment of the present invention, the peripheral region may be formed by stacking the plurality of metal layers and an insulating layer positioned between the plurality of metal layers, and the mounting region may be formed of at least one insulating layer. have.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 상기 복수의 금속층은 절연층을 사이에 두고 위치하고, 커패시턴스를 형성할 수 있다.In the microphone package according to an embodiment of the present invention, the plurality of metal layers may be positioned with an insulating layer interposed therebetween to form a capacitance.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 기판 중 금속층이 존재하지 않는 실장영역에 MEMS 트랜듀서 및 백챔버가 안착되어 동일한 전기용량을 구현하면서도 금속층의 면적을 낮출 수 있는 마이크로폰 패키지를 제공하는 것이다.The microphone package according to an embodiment of the present invention is to provide a microphone package capable of reducing the area of the metal layer while realizing the same capacitance by seating the MEMS transducer and the back chamber in a mounting area of a substrate where the metal layer does not exist.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 비금속층인 기판의 내부에 실장되는 금속층의 면적을 최소화시킴에 따라 서로 다른 열팽창계수를 지닌 비금속층 및 비금속층의 내부에 실장되는 금속층의 결합으로 인하여 발생할 수 있는 뒤틀림(warpage) 현상을 개선할 수 있다.In addition, the microphone package according to an embodiment of the present invention minimizes the area of the metal layer mounted on the inside of the substrate, which is a non-metal layer, so that the non-metal layer having different coefficients of thermal expansion and the metal layer mounted on the inside of the non-metal layer are combined. A warpage phenomenon that may occur due to this may be improved.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 본 발명이 해결하려는 과제는, 기판의 적어도 일부를 함몰시킨 함몰부를 형성하고 함몰부에 MEMS 트랜듀서를 안착시켜서 결과적으로 제품의 전체 높이를 낮게 구현함에 따라 제품의 슬림화를 구현할 수 있다.In addition, in the microphone package according to an embodiment of the present invention, the problem to be solved by the present invention is to form a depression in which at least a portion of the substrate is depressed, and to seat the MEMS transducer in the depression to lower the overall height of the product as a result. Accordingly, it is possible to realize slimming of the product.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 2는 도 1의 신호처리부를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 3은 도 1에서 함몰된 기판에 MEMS 트랜듀서 및 백챔버가 안착된 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 4는 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 5는 도 4에서 함몰된 기판에 MEMS 트랜듀서 및 백챔버가 안착된 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.1 is a cross-sectional view in one direction showing a microphone package according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view in one direction showing the signal processing unit of FIG. 1 .
FIG. 3 is a cross-sectional view in one direction showing that the MEMS transducer and the back chamber are seated on the substrate recessed in FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view in one direction showing a microphone package according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view in one direction showing that the MEMS transducer and the back chamber are seated on the substrate recessed in FIG. 4 .
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that adding a detailed description of a technique or configuration already known in the relevant field may make the gist of the present invention unclear, some of these will be omitted from the detailed description. In addition, the terms used in this specification are terms used to properly express the embodiments of the present invention, which may vary according to a person or custom in the relevant field. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
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.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the meaning of 'comprising' specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of
이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, a microphone package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.1 is a cross-sectional view in one direction showing a microphone package according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 케이스(100), 기판(200), MEMS 트랜듀서(300), 신호처리부(400), 백챔버(500), 금속층(600), 터미널패드(700), 결합부(800) 및 음향홀(900)을 포함한다.A microphone package according to an embodiment of the present invention includes a
케이스(100)는 내부가 비어 있고 하부로 개방될 수 있다. 또한, 케이스(100)는 기판(200)과 결합부(800)의 접착층(810)을 통해서 연결될 수 있다. The
한편, 케이스(100)는 금속 재질 등으로 형성된 캔(can) 타입일 수 있다. 그러나 케이스(100)의 재질은 상기한 것에 한정되는 것이 아니며, 경우에 따라 플라스틱 사출물 또는 기판(200)과 동일한 소재 등으로 형성될 수도 있다. 이를 위한 케이스(100)는 상부벽(110), 측벽(120) 및 하부벽(130)을 포함한다.Meanwhile, the
상부벽(110)은 소정의 두께를 가지는 평평한 평판이다. 상부벽(110)의 모서리에는 측벽(120)이 형성된다.The
측벽(120)은 상부벽(110)의 양단으로부터 외측 하방으로 경사지도록 연장된다. 이에 따른 측벽(120)은 상부벽(110)을 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 측벽(120)의 하단에는 하부벽(130)이 형성된다.The
하부벽(130)은 측벽(120)의 하단으로부터 외측으로 연장되고, 상부벽(110)과 평행하도록 형성된다. 하부벽(130)만 본다면, 상부에서 바라보았을 때 소정의 두께를 가지는 액자의 프레임 형상을 가질 수 있다.The
하부벽(130)은 기판(200) 상에 위치할 수 있고 하부벽(130)과 기판(200) 사이에는 후술될 결합부(800)의 땜납부(820)가 위치한다.The
기판(200)은 본 발명의 마이크로폰 패키지의 하부를 이루는 구성으로, 판(plate) 형태로 형성된다. 기판(200)은 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)로 형성될 수 있다. 기판은 구체적으로 경성의 인쇄회로기판, 반도체기판, 세라믹 기판 등으로 형성될 수 있다.The
기판(200)은 케이스(110)의 하부에 위치한다. 구체적으로 기판(200)의 상면과 케이스(110)의 하부면인 하부벽(130) 사이에는 땜납부(820)가 위치한다. 기판(200)의 상면과 하부벽(130)은 땜납부(820)에 의해 밀착될 수 있다.The
기판(200)은 금속층(600)이 실장되는 주변영역(S1, S2) 및 주변영역(S1, S2)을 제외한 실장영역(A)으로 구획된다. 도 1을 참조하면, 금속층(600)은 기판(200)의 중심부에 위치하는 실장영역(A)에 형성되지 않고, 실장영역(A)의 주변에 위치하는 주변영역(S1, S2)에 형성될 수 있다.The
상기한 기판(200)은 제1 기판(210), 제2 기판(220) 및 제3 기판(230)을 포함하고 복수 개가 적층된다.The above-described
제1 기판(210)은 가장 상부에 위치하는 기판이다. 제1 기판(210)의 하부에는 제2 기판(220)이 결합된다.The
제2 기판(220)은 제1 기판(210)의 하부에 위치하고 제1 기판(210)의 하면과 결합한다. 상기한 제2 기판(220)의 하부에는 제3 기판(230)이 결합된다.The
제3 기판(230)은 제2 기판(220)의 하부에 위치하고 제2 기판(220)의 하면과 결합한다.The
제1, 2 기판(210, 220)의 내부에는 금속층(600)이 각각 실장되고 제1, 2 기판(210, 220)의 내부에 각각 실장된 금속층(600)은 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제3 기판(230)에는 터미널패드(700)가 실장되고 터미널패드(700)는 금속층(600)과 전기적으로 연결된다.A
도 2는 도 1의 MEMS 트랜듀서를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view in one direction showing the MEMS transducer of FIG. 1 .
MEMS 트랜듀서(300)(MEMS Transducer)는 기판(200) 상에 위치하여, 외부에서 입력되는 음파를 전기 신호로 변환한다. 또한, MEMS 트랜듀서(300)는 와이어(W) 등을 통해 기판(200) 또는 신호처리부(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. MEMS 트랜듀서(300)는 변환된 전기신호를 신호처리부(400)로 제공한다.The MEMS transducer 300 (MEMS transducer) is positioned on the
MEMS 트랜듀서(300)는 실장영역(A) 중 실장영역(A)의 상부에 위치한다. 또한, MEMS 트랜듀서(300)의 하단은 결합부(800)의 접착층(810)을 통해 제1 기판(210)의 상면과 결합할 수 있다.
MEMS 트랜듀서(300)의 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 2를 참조하면, MEMS 트랜듀서(300)는 바디(310), 백플레이트(320) 및 진동판(330)을 포함한다.The configuration of the
백플레이트(320)와 진동판(330)은 서로 이격되어 있고 커패시터를 구성한다. 여기서, 백플레이트(320)와 진동판(330) 사이에는 캐비티(cavity)가 위치한다.The
따라서, 외부로부터 유입되는 음향(즉, 소리)에 따른 음압에 의해, 진동판(330)이 진동하면, MEMS 트랜듀서(300)는 백플레이트(320)와의 커패시턴스를 측정하여 음향신호를 센싱한다. 도면에서는, 백플레이트(320)가 진동판(330)의 위쪽에 배치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 백플레이트(320)가 진동판(330)의 아래쪽에 배치되어도 무방하다.Accordingly, when the
신호처리부(400)는 기판(200) 상에 위치하여, MEMS 트랜듀서(300)로부터 입력되는 전기 신호를 처리하여 출력한다. 신호처리부(400)는 예를 들어, 주문형 반도체 집적 회로(ASIC, Application-Specific Integrated Circuit)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 신호처리부(400)는 기판(200)의 상면에 다이 본딩(die bonding) 또는 와이어 본딩(wire bonding) 등에 의해 고정될 수 있다.The
백챔버(500)는 기판(200)과 MEMS 트랜듀서(300) 사이에 위치한다. 구체적으로 백챔버(500)는 MEMS 트랜듀서(300), 기판(200) 및 접착층(810)에 둘러싸여 밀폐된다.The
MEMS 트랜듀서(300)의 하단은 전술한 것과 같이 결합부(800)의 접착층(810)과 결합되어 있으며, 이에 따라 기판(200), MEMS 트랜듀서(300) 및 접착층(810)은 밀폐된 내부공간을 형성할 수 있다. 백챔버(500)는 기판(200), MEMS 트랜듀서(300) 및 접착층(810)과 밀착되도록 상기한 내부공간에 위치한다.The lower end of the
금속층(600)은 적어도 일부가 관통형성되고 기판(200)의 내부에 실장된다. 금속층(600)의 관통된 부분은 기판(200)의 실장영역(A)에 해당하는 것이다.At least a portion of the
구체적으로 금속층(600)은 제1 금속층(610) 및 제2 금속층(620)을 포함한다. 제1 금속층(610) 및 제2 금속층(620)은 절연층을 사이에 두고 위치하여 커패시턴스를 형성할 수 있다.Specifically, the
제1 금속층(610)은 제1 기판(210)의 내부에 적어도 일부가 관통되어 실장된다. 도 1을 참조하면, 제1 금속층(610)은 중앙부가 관통형성되고, 제1 기판(210)의 양측부에 실장된다. 또한, 제1 금속층(610)은 제1 기판(210)의 내부 하단에 위치하며, 제2 금속층(620)의 상부에 위치한다.At least a portion of the
제2 금속층(620)은 제2 기판(220)의 내부에 적어도 일부가 관통되어 실장된다. 도 1을 참조하면, 제2 금속층(620)은 중앙부가 관통형성되고, 제2 기판(220)의 양측부에 실장된다. 또한, 제2 금속층(620)은 제2 기판(220)의 내부 하단에 위치하며, 터미널패드(700)의 상부에 위치한다.At least a portion of the
전술한 제1 금속층(610) 및 제2 금속층(620)은 실장되는 위치만 다를 뿐 크기, 재질 및 관통위치 등이 동일할 수 있고, 도 1에는 2개의 금속층을 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.The above-described
또한, 제1, 2 금속층(610, 620)은 각각 비금속층인 제1, 2 기판(210, 220)의 내부에 실장된다. 상기한 구조는 금속층과 비금속층의 결합으로 인하여 종래기술에서 발생하던 뒤틀림(warpage) 현상을 개선에 도움을 줄 수 있다.In addition, the first and
터미널패드(700)는 제3 기판(230)의 내부에 적어도 일부가 관통되어 실장된다. 도 1을 참조하면, 터미널패드(700)는 중앙부가 관통형성되고, 제3 기판(230)의 양측부에 실장된다. 이때, 터미널패드(700)의 중앙부는 제1, 2 금속층(610, 620)의 중앙부보다 더 크게 관통됨에 따라 터미널패드(700)의 크기는 제1, 2 금속층(610, 620)의 크기보다 작게 형성된다.The
결합부(800)는 접착층(810) 및 땜납부(820)를 포함한다.The bonding portion 800 includes an
접착층(810)은 MEMS 트랜듀서(300)와 기판(200)을 결합시킨다. 이를 위한 접착층(810)은 에폭시 본딩으로 MEMS 트랜듀서(300)와 기판(200) 사이를 연결한다. 그에 따라 접착층(810)은 MEMS 트랜듀서(300) 및 기판(200)과 함께 밀폐된 내부공간을 형성하고, 형성된 내부공간에는 백챔버(500)가 위치한다.The
땜납부(820)는 기판(200)과 MEMS 트랜듀서(300)를 결합시킨다. 이를 위한 땜납부(820)는 솔더(solder)로 기판(200)과 MEMS 트랜듀서(300) 사이를 연결한다.The
음향홀(900)은 케이스(100)를 관통하도록 형성되어 음파가 입력된다.The
이하, 도 3을 참조하여 도 1에서 변형된 일 실시예를 설명하되, 전술한 일 실시예와의 차이점에 대하여 집중적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, an exemplary embodiment modified from FIG. 1 will be described with reference to FIG. 3 , but differences from the above-described exemplary embodiment will be described intensively.
도 3은 도 1에서 함몰된 기판에 MEMS 트랜듀서 및 백챔버가 안착된 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view in one direction showing that the MEMS transducer and the back chamber are seated on the substrate recessed in FIG. 1 .
도 3에 도시된 변형된 일 실시예는 기판의 형상, 함몰부의 형성, 백챔버의 형상 및 위치가 도 1에 도시된 일 실시예와 다르며, 그외의 구성요소는 동일하다.The modified embodiment shown in FIG. 3 is different from the embodiment shown in FIG. 1 in the shape of the substrate, the formation of the depression, and the shape and position of the back chamber, but other components are the same.
본 발명의 변형된 일 실시예에 따른 마이크로폰 패키지에서 기판(200)은 적어도 일부가 함몰되는 함몰부(240)가 형성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 기판(200)의 적어도 일부는 기판(200)의 상부 중 어느 한 부분일 수 있다. 여기서, 기판(200)의 적어도 일부는 제1 기판(210)의 중앙부일 수 있다. 다만, 함몰부(240)는 전술한 것과 같이 기판(200)의 적어도 일부가 함몰되는 것 이외에도 제1 기판(210)을 상하방향으로 관통형성될 수도 있다.In the microphone package according to the modified embodiment of the present invention, the
그리고 기판(200)의 적어도 일부는 실장영역(A) 내에 위치한다. 이에 따라 MEMS 트랜듀서(300)의 적어도 일부는 함몰부(240)에 수용되고 실장영역(A) 내에 위치하게 된다. 상기한 MEMS 트랜듀서(300)가 함몰부(240)에 안착되는 구조는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예보다 제품의 전체 높이를 낮게 형성할 수 있어 제품을 슬림화시킬 수 있는 장점이 있다.And at least a portion of the
접착층(810)은 기판(200)의 함몰된 내부 하단에 형성되어 MEMS 트랜듀서(300)와 기판(200)을 밀착시킨다.The
이하, 첨부된 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지에 대해서 설명하도록 하되, 본 발명의 일 실시예와 다른 구성요소에 대하여 집중적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a microphone package according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 , but components other than one embodiment of the present invention will be intensively described.
도 4는 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view in one direction showing a microphone package according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 케이스(100), 기판(200), MEMS 트랜듀서(300), 신호처리부(400), 백챔버(500), 금속층(600), 터미널패드(700) 및 음향홀(900)을 포함한다.A microphone package according to another embodiment of the present invention includes a
케이스(100)는 내부가 비어 있고 하부로 개방되며, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스(100)와 동일하므로 구체적인 설명은 전술한 바를 참고한다.The
기판(200)은 케이스(100)의 하부면에 결합된다. 또한, 기판(200)은 금속층(600)이 실장되는 주변영역(A) 및 주변영역(A)을 제외한 실장영역(S1, S2)으로 구획될 수 있으며, 상세한 설명은 상술한 것을 참조하도록 한다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판(200)은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판(200)과 달리 음향홀(900)이 관통형성된다.The
음향홀(900)은 기판(200)을 관통하도록 형성되어 음파가 입력된다. 또한, 음향홀(900)은 입력된 음파를 전기 신호로 변환하기 위한 MEMS 트랜듀서(300)와 마주보도록 형성된다.The
그리고 음향홀(900)은 실장영역(A) 내에 위치할 수 있다.And the
MEMS 트랜듀서(300)는 기판 상에 위치하여, 외부에서 입력되는 음파를 전기 신호로 변환한다.The
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지는 결합부가 형성되지 않는다. 따라서, MEMS 트랜듀서(300)의 하단은 기판(200)의 상면과 직접 결합할 수 있다.On the other hand, in the microphone package according to another embodiment of the present invention, the coupling portion is not formed. Accordingly, the lower end of the
또한, MEMS 트랜듀서(300)는 음향홀(900)로 입력되는 음파를 효과적으로 전달받기 위해 음향홀(900)의 상부에 위치하고 실장영역(A)의 상부에 위치한다.In addition, the
신호처리부(400)는 기판(200) 상에 위치하여, MEMS 트랜듀서(300)로부터 입력되는 전기 신호를 처리하여 출력하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부(400)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.The
백챔버(500)는 MEMS 트랜듀서(300) 및 기판(200)에 둘러싸여 밀폐된다. 구체적으로 백챔버(500)는 케이스(100)와 기판(200)과 신호처리부(400)가 이루는 공간에 형성된다. 도 4를 참조하면, 백챔버(500)는 케이스(100), 기판(200) 및 신호처리부(400)와 밀착되도록 상기 공간을 가득 채울 수 있다.The
상기한 백챔버(500)는 본 발명의 일 실시예에 따른 백챔버(500)보다 더 크게 형성되고, 백챔버의 크기가 커질수록 신호대비 잡음비Signal to Noise Ratio)가 좋아진다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백챔버(500)는 본 발명의 일 실시예에 따른 백챔버(500)보다 신호가 뚜렷하게 출력되고 성능이 향상될 수 있다.The
금속층(600)은 적어도 일부가 관통형성되고 기판(200)의 내부에 실장된다.At least a portion of the
이하, 도 5를 참조하여 도 4에서 변형된 다른 실시예를 설명하되, 전술한 일 실시예와의 차이점에 대하여 집중적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, another embodiment modified in FIG. 4 will be described with reference to FIG. 5, but differences from the above-described embodiment will be intensively described.
도 5는 도 4에서 함몰된 기판에 MEMS 트랜듀서 및 백챔버가 안착된 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view in one direction showing that the MEMS transducer and the back chamber are seated on the substrate recessed in FIG. 4 .
도 5에 도시된 변형된 다른 실시예는 기판의 형상, 함몰부의 형성, 백챔버의 형상 및 위치가 도 4에 도시된 다른 실시예와 다르며, 그외의 구성요소는 동일하다.The other modified embodiment shown in Fig. 5 is different from the other embodiment shown in Fig. 4 in the shape of the substrate, the formation of the depression, the shape and position of the back chamber, and other components are the same.
도 1에 도시된 변형된 일 실시예와 도 5에 도시된 변형된 다른 실시예를 비교해보면, 기판(200)에 함몰부(240)가 형성된다는 점에서 동일하다.Comparing the modified embodiment shown in FIG. 1 with another modified embodiment shown in FIG. 5 , it is the same in that the
본 발명의 변형된 다른 실시예에 따른 마이크로폰 패키지에서 기판(200)은 적어도 일부가 함몰되는 함몰부(240)가 형성될 수 있다. 도 5를 참조하면, 기판(200)의 적어도 일부는 기판(200)의 상부 중 어느 한 부분일 수 있다. 여기서, 기판(200)의 적어도 일부는 제1 기판(210)의 중앙부일 수 있다. 다만, 함몰부(240)는 전술한 것과 같이 기판(200)의 적어도 일부가 함몰되는 것 이외에도 제1 기판(210)을 상하방향으로 관통형성될 수도 있다.In the microphone package according to another modified embodiment of the present invention, the
그리고 기판(200)의 적어도 일부는 실장영역(A) 내에 위치한다. 이에 따라 MEMS 트랜듀서(300)의 적어도 일부는 함몰부(240)에 수용되고 실장영역(A) 내에 위치하게 된다.And at least a portion of the
상기한 것에 따른 본 발명은 전기용량(capacitance)을 구현하기 위한 금속층의 면적을 최소화시킴에 따라 서로 다른 열팽창계수를 지닌 비금속층 및 비금속층의 내부에 실장되는 금속층의 결합으로 인하여 발생할 수 있는 뒤틀림(warpage) 현상을 개선할 수 있다. 또한, 본 발명은 기판의 적어도 일부를 함몰시킨 함몰부를 형성하고 함몰부에 MEMS 트랜듀서를 안착시켜서 결과적으로 제품의 전체 높이를 낮게 구현함에 따라 제품의 슬림화를 구현할 수 있다.According to the present invention according to the above, as the area of the metal layer for implementing capacitance is minimized, the non-metal layer having different coefficients of thermal expansion and the distortion that may occur due to the combination of the metal layer mounted inside the non-metal layer ( warpage) can be improved. In addition, the present invention forms a depression in which at least a portion of the substrate is depressed, and by seating the MEMS transducer in the depression, as a result, the overall height of the product is lowered, so that the product can be slimmed down.
이상, 본 발명의 마이크로폰 패키지의 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.In the above, embodiments of the microphone package of the present invention have been described. The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various modifications and variations will be possible from the point of view of those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the scope of the present invention should be defined not only by the claims of the present specification, but also by those claims and their equivalents.
100: 케이스
110: 상부벽
120: 측벽
130: 하부벽
200: 기판
210: 제1 기판
220: 제2 기판
230: 제3 기판
240: 함몰부
300: MEMS 트랜듀서
400: 신호처리부
410: 바디
420: 백플레이트
430: 진동판
500: 백챔버
600: 금속층
610: 제1 금속층
620: 제2 금속층
700: 터미널패드
800: 결합부
810: 접착층
820: 땜납부
900: 음향홀
W: 와이어
A: 실장영역
S1: 제1 주변영역
S2: 제2 주변영역100: case
110: upper wall
120: side wall
130: lower wall
200: substrate
210: first substrate
220: second substrate
230: third substrate
240: depression
300: MEMS transducer
400: signal processing unit
410: body
420: back plate
430: diaphragm
500: back chamber
600: metal layer
610: first metal layer
620: second metal layer
700: terminal pad
800: coupling part
810: adhesive layer
820: solder part
900: sound hall
W: wire
A: Mounting area
S1: first peripheral area
S2: second peripheral area
Claims (7)
상기 기판 상에 위치하여, 외부에서 입력되는 음파를 전기 신호로 변환하는 MEMS 트랜듀서(MEMS Transducer);
상기 기판 상에 위치하여, 상기 MEMS 트랜듀서로부터 입력되는 상기 전기 신호를 처리하여 출력하는 신호처리부; 및
상기 기판 상에 위치하고, 상기 MEMS 트랜듀서와 상기 신호처리부를 에워싸고 있는 케이스
를 포함하고,
상기 기판은 가운데 부분에 위치하고, 상기 MEMS 트랜듀서가 실장되어 상기 MEMS 트랜듀서와 대면하고 있는 실장영역 및 가장자리 부분에 위치하여 상기 실장영역을 둘러싸고 있는 주변영역으로 구분되고,
상기 복수 개의 금속층은 상기 주변영역에만 위치하고 상기 실장영역에는 위치하지 않아, 상기 MEMS 트랜듀서의 하부에는 상기 금속층이 위치하지 않는 마이크로폰 패키지.
a substrate having a plurality of metal layers;
a MEMS transducer positioned on the substrate to convert a sound wave input from the outside into an electrical signal;
a signal processing unit positioned on the substrate to process and output the electrical signal input from the MEMS transducer; and
A case positioned on the substrate and enclosing the MEMS transducer and the signal processing unit
including,
The substrate is located in the middle, and the MEMS transducer is mounted and divided into a mounting area facing the MEMS transducer and a peripheral area located at the edge and surrounding the mounting area,
The plurality of metal layers are located only in the peripheral area and not in the mounting area, so that the metal layer is not located under the MEMS transducer.
상기 케이스를 관통하는 음향홀을 더 포함하는 마이크로폰 패키지.
According to claim 1,
A microphone package further comprising a sound hole penetrating the case.
상기 실장영역을 관통하는 음향홀을 더 포함하는 마이크로폰 패키지.
According to claim 1,
The microphone package further comprising a sound hole penetrating the mounting area.
상기 실장영역은 상부가 상기 주변영역보다 함몰되어 형성되는 마이크로폰 패키지.
According to claim 1,
The mounting area is a microphone package in which an upper portion is recessed than the peripheral area.
상기 금속층은 상기 실장영역에 해당하는 관통홀을 포함하는 마이크로폰 패키지.
According to claim 1,
wherein the metal layer includes a through hole corresponding to the mounting region.
상기 주변영역은 상기 복수의 금속층과 상기 복수의 금속층 사이에 위치하는 절연층이 적층되어 형성되고,
상기 실장영역은 적어도 한 층의 절연층으로 형성되는 마이크로폰 패키지.
According to claim 1,
The peripheral region is formed by stacking the plurality of metal layers and an insulating layer positioned between the plurality of metal layers,
The mounting region is a microphone package formed of at least one insulating layer.
상기 복수의 금속층은 절연층을 사이에 두고 위치하고, 커패시턴스를 형성하는 마이크로폰 패키지.According to claim 1,
The plurality of metal layers are positioned with an insulating layer interposed therebetween and form a capacitance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190119763A KR102307550B1 (en) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | A microphone package |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190119763A KR102307550B1 (en) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | A microphone package |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210037297A KR20210037297A (en) | 2021-04-06 |
KR102307550B1 true KR102307550B1 (en) | 2021-09-30 |
Family
ID=75472960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190119763A KR102307550B1 (en) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | A microphone package |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102307550B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116996043A (en) * | 2023-08-18 | 2023-11-03 | 泓林微电子(昆山)有限公司 | MEMS filter structure |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101609118B1 (en) | 2014-11-17 | 2016-04-05 | (주)파트론 | Microphone package |
KR101931168B1 (en) | 2017-12-19 | 2018-12-20 | (주)파트론 | Directional microphone |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9078063B2 (en) * | 2012-08-10 | 2015-07-07 | Knowles Electronics, Llc | Microphone assembly with barrier to prevent contaminant infiltration |
KR20150058780A (en) * | 2013-11-21 | 2015-05-29 | 삼성전기주식회사 | Microphone package and mounting structure thereof |
KR20190060158A (en) * | 2017-11-24 | 2019-06-03 | (주)파트론 | Directional microphone |
-
2019
- 2019-09-27 KR KR1020190119763A patent/KR102307550B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101609118B1 (en) | 2014-11-17 | 2016-04-05 | (주)파트론 | Microphone package |
KR101931168B1 (en) | 2017-12-19 | 2018-12-20 | (주)파트론 | Directional microphone |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20210037297A (en) | 2021-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9462389B2 (en) | Anti-impact silicon based MEMS microphone, a system and a package with the same | |
CN205912258U (en) | Micro electromechanical microphone and electronic system | |
US8520878B2 (en) | Microphone unit | |
JP4893860B1 (en) | microphone | |
JP5382029B2 (en) | Microphone manufacturing method | |
US10252906B2 (en) | Package for MEMS device and process | |
CN109413554B (en) | Directional MEMS microphone | |
US11814284B2 (en) | Composite structures | |
US20150146888A1 (en) | Mems microphone package and method of manufacturing the same | |
JP2007060389A (en) | Silicon microphone package | |
US10822227B2 (en) | Pressure sensor, in particular a microphone with improved layout | |
JP2009038053A (en) | Semiconductor sensor device | |
KR102307550B1 (en) | A microphone package | |
JP2012006092A (en) | Mems device and method for manufacturing the same, and package with the same | |
KR20160086383A (en) | Printed circuit board for mounting a microphone component and microphone module with such a printed circuit board | |
KR101598270B1 (en) | Microphone package | |
JP5004840B2 (en) | Microphone element mounting substrate and microphone device | |
JP2008271424A (en) | Acoustic sensor | |
JP5515700B2 (en) | Microphone unit | |
KR101366418B1 (en) | Semiconductor device | |
JP2009260924A (en) | Microphone and method of manufacturing the same | |
CN112104961B (en) | Micro-electro-mechanical structure and MEMS microphone | |
US20230345184A1 (en) | Micro-electro-mechanical system microphone package | |
CN221043235U (en) | Packaging structure of MEMS speaker chip | |
KR101447982B1 (en) | Sensor package and method for producting of the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right |