KR20240008497A - 멤스 마이크로폰 패키지 - Google Patents

멤스 마이크로폰 패키지 Download PDF

Info

Publication number
KR20240008497A
KR20240008497A KR1020220085410A KR20220085410A KR20240008497A KR 20240008497 A KR20240008497 A KR 20240008497A KR 1020220085410 A KR1020220085410 A KR 1020220085410A KR 20220085410 A KR20220085410 A KR 20220085410A KR 20240008497 A KR20240008497 A KR 20240008497A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base substrate
disposed
transducer
sound
mems microphone
Prior art date
Application number
KR1020220085410A
Other languages
English (en)
Inventor
이대희
권진우
지칠영
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020220085410A priority Critical patent/KR20240008497A/ko
Publication of KR20240008497A publication Critical patent/KR20240008497A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00Electrostatic transducers
    • H04R19/04Microphones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/021Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein incorporating only one transducer
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00Electrostatic transducers
    • H04R19/005Electrostatic transducers using semiconductor materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02Sensors
    • B81B2201/0257Microphones or microspeakers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2207/00Microstructural systems or auxiliary parts thereof
    • B81B2207/01Microstructural systems or auxiliary parts thereof comprising a micromechanical device connected to control or processing electronics, i.e. Smart-MEMS
    • B81B2207/012Microstructural systems or auxiliary parts thereof comprising a micromechanical device connected to control or processing electronics, i.e. Smart-MEMS the micromechanical device and the control or processing electronics being separate parts in the same package
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/003Mems transducers or their use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

발명의 실시 예에 개시된 멤스 마이크로폰 패키지는 음향 유입구를 갖는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상의 일측에 배치되고 상기 음향 유입구의 출사 측에 배치된 트랜스듀서; 상기 베이스 기판 상의 타측에 배치되며 상기 트랜스듀서와 전기적으로 연결된 반도체부; 상기 베이스 기판 상에 배치되고 상기 트랜스듀서 및 상기 반도체부를 보호하기 위해 내부 공간을 갖는 케이스; 및 상기 케이스의 내면에 배치되며 외부 노이즈를 차단 또는 흡음하는 흡음 수단을 포함할 수 있다.

Description

멤스 마이크로폰 패키지{MEMS MICORPOHONE PACKAGE}
발명은 멤스 마이크로폰 패키지에 관한 것이다.
음성을 전기적인 신호로 변환하는 장치이다. 마이크로폰은 이동용 단말기와 같은 이동통신기기, 이어폰 또는 보청기 등 다양한 통신기기에 적용될 수 있다. 이러한 마이크로폰은 양호한 전자/음향 성능, 신뢰성 및 작동성을 가져야 한다.
MEMS(MicroElectroMechanical System) 기반의 정전용량형 마이크로폰(Capacitive Microphone Based on MEMS, 이하에서는 간단히 ‘MEMS 마이크로폰’이라 함)은 종래의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(ECM 마이크로폰)에 비해 전자/음향 성능, 신뢰성 및 작동성이 우수하다.
MEMS 마이크로폰은 MEMS 기반의 공정을 이용하여 제작되므로 6인치, 8인치 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 기반의 온 칩(On Chip) 형태의 마이크로폰 제작에 따라 12인치까지 공정이 가능하다. 따라서, MEMS 마이크로폰은 ECM 마이크로폰보다 수배 내지 수십 배 작은 크기로 구현할 수 있다. MEMS 마이크로폰은 소형화가 가능함으로, 휴대폰, 보청기 등과 같은 장치에 구비될 수 있다.
MEMS 마이크로폰은 노이즈를 제거하기 위해 외부 노이즈를 실제를 감지하고, 동일한 크기의 정반대 제거 신호를 외부로 송출하고 있으나, 이를 구현하기 위해 회로적으로 복잡해지고, 주변의 소음 차이에 따라 효과가 미미한 문제가 있다. 또한 헤드셋 또는 이어폰 등 착용 방법에 따라 노이즈 제거 효과가 다르거나, 하울링이 발생할 수 있다. 또한 저주파 노이즈를 제거하기 위해 커패시터의 실장이 필요하지만, 모바일 기기의 공간상 제약으로 인해 커패시터의 실장이 어려운 문제 등이 있다.
발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 멤스 마이크로폰 패키지를 제공한다.
발명의 실시 예는 특정 주파수 대역 또는 외부 노이즈를 흡수 또는 차단하는 수단 또는 부재를 갖는 멤스 마이크로폰 패키지를 제공한다.
발명의 실시 예는 금속 케이스의 내면 또는 음향 유입구의 내측 또는 외측에 메타물질 또는 메타표면을 갖는 흡음 수단 또는 흡음 부재를 갖는 멤스 마이크로폰 패키지를 제공한다.
발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지는 음향 유입구를 갖는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상의 일측에 배치되고 상기 음향 유입구의 출사 측에 배치된 트랜스듀서; 상기 베이스 기판 상의 타측에 배치되며 상기 트랜스듀서와 전기적으로 연결된 반도체부; 상기 베이스 기판 상에 배치되고 상기 트랜스듀서 및 상기 반도체부를 보호하기 위해 내부 공간을 갖는 케이스; 및 상기 케이스의 내면에 배치되며 외부 노이즈를 차단 또는 흡음하는 흡음 수단을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 음향 유입구는 상기 베이스 기판의 하면에서 상기 트랜스듀서의 하부로 관통될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 음향 유입구는 상기 베이스 기판의 측면에서 상기 트랜스듀서의 하부로 연결될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 흡음 수단은 메타 표면일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 메타 표면의 두께는 λ/30 이하이며, λ는 노이즈의 파장일 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지는 음향 유입구를 갖는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상의 일측에 배치되고 상기 음향 유입구의 출사 측에 배치된 트랜스듀서; 상기 베이스 기판 상의 타측에 배치되며 상기 트랜스듀서와 전기적으로 연결된 반도체부; 상기 베이스 기판 상에 배치되고 상기 트랜스듀서 및 상기 반도체부를 보호하기 위해 내부 공간을 갖는 케이스; 및 상기 베이스 기판의 외면 또는 내면에 배치되며 외부 노이즈를 차단 또는 흡음하는 제1 흡음 수단을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 음향 유입구는 상기 트랜스듀서의 내부 홀과 연결되도록 상기 베이스 기판의 하면 또는 측면에 배치되며, 상기 제1 흡음 수단은 상기 음향 유입구의 입사측에 배치되고 상기 베이스 기판의 외면에 부착될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 음향 유입구는 상기 트랜스듀서의 내부 홀과 연결되도록 상기 베이스 기판의 하면 또는 측면에 배치되며, 상기 제1 흡음 수단은 상기 음향 유입구의 출사 측에 배치되고 상기 베이스 기판의 상면에 부착될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 흡음 수단은 메타 표면일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 메타 표면의 두께는 λ/30 이하이며, λ는 노이즈의 파장이며, 상기 메타 표면의 흡음 율은 70% 이상일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 케이스의 내면에 배치된 제2 흡음 수단을 포함하며, 상기 제1,2 흡음 수단은 서로 다른 중심 주파수를 갖는 외부 노이즈를 흡음 또는 차단할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 반도체부를 밀봉하는 봉지재를 더 포함할 수 있다.
발명의 실시 예의 멤스 마이크로폰 패키지에 의하면, 노이즈에 해당되는 주파수 만을 흡음하는 흡음 수단 또는 부재로 외부 노이즈를 제거함으로써, 노이즈 제거에 대한 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예의 멤스 마이크로폰 패키지에 의하면, 흡음 수단 또는 부재를 금속 케이스의 내면에 설치하거나, 음향 유입구의 내측 또는 외측에 설치할 수 있어, 내부에 커패시터와 같은 부품을 기판 상에 실장하지 않거나 실장 공간을 필요하지 않는 효과가 있다.
발명의 실시 예의 멤스 마이크로폰 패키지 및 이를 갖는 모바일 기기의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 멤스 마이크로폰 패키지에 유입되는 외부 노이즈를 설명하는 도면이다.
도 3은 발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제1 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제2 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제3 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 제4 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 발명의 멤스 마이크로폰 패키지에 의해 흡음되는 외부 노이즈를 설명한 도면이다.
도 8은 발명의 멤스 마이크로폰 패키지가 갖는 흡음 수단을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다. 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도 1은 발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 멤스 마이크로폰 패키지는 내부에 음향 유입구(112)가 구비된 베이스 기판(110); 상기 베이스 기판(110)의 상측에 구비되며, 유입된 음향을 전기적 신호로 변환하는 트랜스듀서(120); 상기 베이스 기판(110)의 상측에 구비되며, 상기 트랜스듀서(120)와 전기적으로 연결되어, 상기 트랜스듀서(120)에 의해 변환된 전기적 신호를 증폭하는 반도체부(130); 상기 트랜스듀서(120) 및 상기 반도체부(130)를 덮는 케이스(150), 상기 케이스(150)의 내면에 배치된 외부 노이즈를 흡음 또는 차단하는 부재 또는 수단(161)를 포함한다. 이하, 외부 노이즈를 흡음 또는 차단하는 부재 또는 수단(161)은 흡음 수단으로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 멤스 마이크로폰 패키지를 갖는 디바이스(device)는 휴대폰(cell phone), 녹음기(recorder), 헤드폰, 헤드셋, 이어폰, 마이크 등 음향 기능을 가진 디바이스를 의미한다.
본 발명에 따른 베이스 기판(110)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함하며, 예컨대, 연성 재질의 PCB 또는 경성 재질의 PCB를 포함할 수 있다. 상기 베이스 기판(110)은 다양한 소재로 기판이 구현될 수 있으며, 베이스 기판(110)의 형상 및 크기 등은 제한되지 않는다. 상기 베이스 기판(110)의 상면 또는/및 내부에 회로 패턴을 갖고, 상기 반도체부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 베이스 기판(110)은 음향 유입구(112)를 구비하며, 상기 음향 유입구(112)는 상기 베이스 기판(110)의 외면에서 트랜스듀서(120)의 하면 또는 상기 베이스 기판(110)의 상면까지 수직하게 관통될 수 있다.
상기 트랜스듀서(120)는 음향으로 인한 진동을 감지하여 전기 신호로 변환한다. 상기 트랜스듀서(120)에는 도 2와 같이, 일반적인 음향 신호(DC)에 저주파 잡음이 혼합되어 유입될 수 있다.
상기 트랜스듀서(120)는 본드 등의 접착제를 이용하여 본딩 처리되어 상기 기판(110)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 트랜스듀서(120)는 내부에 다이아프램(diaphragm)(121)과 백 플레이트(122)을 구비하고 있으며, 외부의 음향(S1)에 의해 다이아프램(diaphragm)이 진동할 경우, 이 진동을 감지하게 된다. 상기 다이아프램(121)은 멤브레인으로 형성되며, 상기 백 플레이트(122)는 상기 다이아프램(121)과 대향되는 대향 전극일 수 있다. 상기 다이아프램(121)과 상기 백 플레이트(122)는 멤스 기판의 표면 위에 실장될 수 있다. 상기 멤스 기판은 내부에 홀(123)을 구비하고 있으며, 상기 홀(123)은 상기 음향 유입구(112)와 연결되거나 대향될 수 있다. 상기 트랜스듀서(120)는 상기 베이스 기판(110) 상에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다.
상기 트랜스듀서(120)는 전선 기능을 수행하는 본딩 와이어(bonding wire)(191)에 의해 반도체부(130)와 전기적으로 연결되어 진동에 따른 전기 신호를 반도체부(130)에 전달한다. 상기 반도체부(130)는 베이스 기판(110)와 와이어(193)로 연결되거나 플립 본딩될 수 있다.
상기 반도체부(130)는 트랜스듀서(120)에서 발생된 전기 신호를 전달받고, 이 전기 신호를 증폭하고 필터링하여 사용 가능한 전기 신호로 바꿔주는 집적회로(Integrated Circuit: IC)이다. 상기 반도체부(130)는, 예를 들어, 특정한 용도에 맞도록 주문에 따라 제작된 주문형 반도체(ASIC, application specific integrated circuit)일 수 있다.
상기 트랜스듀서(120)와 상기 반도체부(130)는 와이어(191)로 전기적으로 연결된다. 봉지재(135)는 상기 베이스 기판(110) 상에서 상기 반도체부(130)를 밀봉되며, 습기로부터 상기 반도체부(130)를 보호할 수 있으며, 상기 와이어(191,193)를 지지하게 된다. 상기 봉지재(135)는 상기 트랜스듀서(120)로부터 이격되며, 상기 케이스(150)의 내면으로부터 이격될 수 있다.
상기 음향 유입구(112)를 통해 외부의 음향이 유입되면 트랜스듀서(120)의 다이아프램(121)이 진동을 하게 되고, 진동에 따라 정전용량(Capacitance)이 변하게 된다. 이 정전용량의 작은 변화를 반도체부(130)에서 증폭하여 사용 가능한 전기 신호로 변환한다. 여기서, 상기 다이아프램(121) 상에 배치된 백 플레이트(122)는 상기 와이어(191)로 반도체부(130)과 연결되고, 진동에 의한 전기 신호를 반도체부(130)에 전달하기 위해 전극으로 기능한다. 상기 트랜스듀서(120)와 상기 반도체부(130)에 의한 전기신호의 생성 및 변환은 해당 기술분야에서 널리 사용되는 기술이므로, 생략 가능할 것이다.
상기 케이스(150)은 상면부(151) 및 측면부(152)를 포함하며, 상기 상면부(151)는 상기 트랜스듀서(120)와 상기 반도체부(130)로부터 이격된 상부 영역을 커버하며, 상기 측면부(152)는 상기 상면부(151)로부터 베이스 기판(110)의 상면을 향해 절곡되고, 상기 트랜스듀서(120)와 상기 반도체부(130)의 외측으로부터 이격된 측면 영역들을 커버하게 된다. 상기 케이스(150)는 내부에 울림 공간인 내부 공간(155)을 갖는다. 상기 케이스(150)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 내부 공간(155)이 육면체 형상을 가질 수 있다.
상기 케이스(150)의 외측 하단은 상기 베이스 기판(110)의 상면에서 외측으로 절곡될 수 있다. 상기 베이스 기판(110)의 상면은 상기 케이스(150)의 하면 면적보다 큰 면적으로 제공될 수 있다.
상기 흡음 수단(161)은 외부 전자기기에서 발생되는 각종 전자파 노이즈(S2)의 반사를 차단하거나 흡수하여 상기 음향의 전기적인 왜곡 현상을 방지할 수 있다. 상기 흡음 수단(161)은 상기 케이스(150)의 내면 전체 영역에 부착되거나, 상기 케이스(150)의 내면 일부 영역 영역에 부착될 수 있다.
상기 흡음 수단(161)이 상기 케이스(150)의 내면 전체 영역에 부착된 경우, 상기 상면부(151)의 내면 전체 및 상기 측면부(152)의 내면 전체에 형성될 수 있다.
상기 흡음 수단(161)이 상기 케이스(150)의 내면 일부 영역 영역에 부착될 경우, 상기 베이스 기판(110)과 대향되는 상면부(151)의 내면 또는 상면부(151)의 내면과 상기 상면부(151)과 측면부(152) 사이의 코너부 내면을 따라 부착될 수 있다.
상기 베이스 기판(110)과 대향되는 상면부(151)의 내면이 상기 트랜스듀서(120)의 홀(123)과 대향하는 영역을 포함하므로, 음향의 입사량 또는 반사 량이 가장 높은 영역이므로, 상기 흡음 수단(161)이 부착될 경우, 특정 주파수 대역 또는 외부 노이즈(S2)를 효과적으로 차단 또는 흡음할 수 있다.
상기 흡음 수단(161)은 메타표면(Meta surface)을 포함할 수 있다. 상기 메타표면은 도 7과 같이, 2차원상 박막 구조에서 각각의 단위 구조를 원자 또는 분자 크기의 캐비티를 갖는 나노 격자 구조로 조절하여 특정 주파수 대역 또는 외부 노이즈를 흡음하거나 차단할 수 있다. 상기 메타 표면의 두께는 λ/30 이하일 수 있다. 여기서, λ는 음향 또는 노이즈 주파수의 파장이다. 또한 상기 메타 표면의 두께가 상기 범위일 경우, 외부 노이즈 즉, 특정 주파수 대역에 대한 흡음 율은 70% 이상 예컨대, 70% 내지 80% 범위으로, 노이즈 차단 효과가 개선되며, 상기 범위보다 작을 경우 상기 흡음 율은 70% 미만으로서, 노이즈 차단 효과가 저하될 수 있다.
이러한 상기 메타 표면은 마이크로 헬름헬츠 공명기로 기능하여, 특정 주파수(예, S2)를 흡수, 공진시켜 간섭을 통해 상쇄시켜 줄 수 있다. 즉, 상기 캐비티는 특정 주파수에 공진되어, 특정 주파수를 흡수 또는 차단할 수 있다.
다른 예로서, 상기 흡음 수단(161)은 특정 주파수 대역의 소음을 흡음 또는 차단하기 위해, 상기 격자 구조 위에 멤브레인을 더 부착한 흡음 구조를 제공할 수 있다.
상기 흡음 수단(161)의 흡음 율은 도 8의 (A)와 같이, 300Hz의 중심 주파수를 갖는 저주파 잡음을 흡음 또는 차단하며, 도 8의 (B)와 같이, 300Hz와 400Hz의 중심 주파수를 갖는 저주파 잡음을 흡음 또는 차단할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지는 케이스(150)의 내면에 배치된 흡음 수단(161)에 의해 노이즈 반사에 의한 잡음과 하울링이 발생하지 않게 되므로, 음향 감지의 성능이 개선될 수 있다. 또한 케이스(150)의 내면에 흡음 수단(161)을 부착하므로, 설치 공간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 3 내지 도 6은 발명의 실시 예에 따른 멤스 마이크로폰 패키지에서의 흡음 수단의 변형 예들이다. 상기 흡음 수단의 특징은 상기의 설명을 참조하기로 한다.
도 3과 같이, 흡음 수단(162)은 상기 베이스 기판(110)의 하면에 배치될 수 있다. 상기 흡음 수단(162)은 상기 베이스 기판(110)에 구비된 상기 음향 유입구(112)의 하면에 배치될 수 있다.
상기 흡음 수단(162)은 상기 음향 유입구(112)의 하면 면적보다 큰 면적을 갖고, 상기 베이스 기판(110)의 하면에 부착될 수 있다. 상기 흡음 수단(162)이 상기 음향 유입구(112)의 입사 측에 위치하므로, 상기 베이스 기판(110)의 외측에서 외부 노이즈를 반사하거나 흡음할 수 있다. 상기 흡음 수단(162)이 상기 트랜스듀서(120)의 홀(123)보다 외부에 위치하므로, 상기 홀(123) 내로 진행하는 외부 노이즈의 유입을 차단할 수 있다.
도 4과 같이, 흡음 수단(164)은 상기 베이스 기판(110)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 흡음 수단(163)은 상기 베이스 기판(110)에 구비된 상기 음향 유입구(112)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 흡음 수단(163)은 상기 트랜스듀서(120)의 홀(123)의 바닥에 배치될 수 있다.
상기 흡음 수단(163)은 상기 음향 유입구(112)의 상면 면적보다 큰 면적을 갖고, 상기 베이스 기판(110)의 상면에 부착될 수 있다. 상기 흡음 수단(163)이 상기 음향 유입구(112)의 출사 측 또는 상기 트랜스듀서(120)의 하면에 위치하므로, 상기 트랜스듀서(120)의 하부에서 외부 노이즈를 반사하거나 흡음할 수 있다. 상기 흡음 수단(163)이 상기 트랜스듀서(120)의 홀(123) 바닥에 위치하므로, 상기 홀(123) 내로 진행하는 외부 노이즈의 유입을 차단할 수 있다.
도 5과 같이, 제1 흡음 수단(164)은 상기 베이스 기판(110)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 제1 흡음 수단(164)은 상기 베이스 기판(110)에 구비된 상기 음향 유입구(112A)의 외면에 배치될 수 있다. 상기 음향 유입구(112A)는 상기 베이스 기판(110)의 측면에서 상기 홀(123)의 바닥으로 연장될 수 있다.
상기 제1 흡음 수단(164)은 상기 음향 유입구(112)의 외면 면적보다 큰 면적을 갖고, 상기 베이스 기판(110)의 측면에 부착될 수 있다. 상기 제1 흡음 수단(164)이 상기 음향 유입구(112)의 입사 측에 위치하므로, 상기 베이스 기판(110)의 외측에서 외부 노이즈를 반사하거나 흡음할 수 있다. 상기 제1 흡음 수단(164)은 상기 트랜스듀서(120)의 홀(123)보다 외부에 위치하므로, 상기 홀(123) 내로 진행하는 외부 노이즈의 유입을 차단할 수 있다.
제2 흡음 수단(165)은 상기 케이스(150)의 내면 전체 또는 일부에 배치될 수 있다.
상기 제1,2 흡음 수단(164,165)은 서로 다른 저주파 예컨대, 중심 주파수가 서로 다른 외부 노이즈를 반사하거나 흡음할 수 있다. 이에 따라 멤스 마이크로폰 패키지는 보다 넓은 대역의 외부 노이즈의 차단 효과를 줄 수 있다.
다른 예로서, 상기 도 3 및 도 4의 구조에서도, 제1,2 흡음 수단을 서로 다른 위치에 배치할 수 있다. 예컨대, 케이스의 내면과 음향 유입구의 하면에 각각 배치하거나, 케이스의 내면과 음향 유입구의 상면에 각각 배치하거나, 음향 유입구의 하면과 상면에 각각 배치할 수 있다.
다른 예로서, 흡음 수단은 상기 트랜스듀서(120)의 다이어프램(121)과 백플레이트(122) 사이에 배치될 수 있다. 다른 예로서, 흡음 수단은 상기 트랜스듀서(120)의 다이어프램(121)의 하면 또는 상면에 배치될 수 있다. 이러한 트랜스듀서(120)는 내부에 흡음 수단을 구비할 수 있다.
도 6과 같이, 흡음 수단(151A)은 상기 케이스(150)의 내면에 형성된 캐비티를 갖는 격자 구조에 의해 구현될 수 있다. 상기 흡음 수단(151A)은 상기 케이스(150)의 상면부(151)의 내측에 일체로 형성되거나, 상면부(151)와 측면부(152)의 내면에 일체로 형성될 수 있다. 이와 같이 케이스(150)의 내면에 흡음 수단(151A)이 일체로 형성됨으로써, 별도로 노이즈를 흡음하거나 차단하기 위한 수단을 부착하는 공정을 제거할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 베이스 기판
112: 음향 유입구
120: 트랜스듀서
121: 다이아프램
122: 백 플레이트
130: 반도체부
135: 봉지재
150: 케이스
161,162,163,164,151A: 흡음 수단

Claims (12)

  1. 음향 유입구를 갖는 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상의 일측에 배치되고 상기 음향 유입구의 출사 측에 배치된 트랜스듀서;
    상기 베이스 기판 상의 타측에 배치되며 상기 트랜스듀서와 전기적으로 연결된 반도체부;
    상기 베이스 기판 상에 배치되고 상기 트랜스듀서 및 상기 반도체부를 보호하기 위해 내부 공간을 갖는 케이스; 및
    상기 케이스의 내면에 배치되며 외부 노이즈를 차단 또는 흡음하는 흡음 수단을 포함하는 멤스 마이크로폰 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 음향 유입구는 상기 베이스 기판의 하면에서 상기 트랜스듀서의 하부로 관통되는 멤스 마이크로폰 패키지.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 음향 유입구는 상기 베이스 기판의 측면에서 상기 트랜스듀서의 하부로 연결되는 멤스 마이크로폰 패키지.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡음 수단은 메타 표면인 멤스 마이크로폰 패키지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 메타 표면의 두께는 λ/30 이하이며, λ는 노이즈의 파장인 멤스 마이크로폰 패키지.
  6. 음향 유입구를 갖는 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상의 일측에 배치되고 상기 음향 유입구의 출사 측에 배치된 트랜스듀서;
    상기 베이스 기판 상의 타측에 배치되며 상기 트랜스듀서와 전기적으로 연결된 반도체부;
    상기 베이스 기판 상에 배치되고 상기 트랜스듀서 및 상기 반도체부를 보호하기 위해 내부 공간을 갖는 케이스; 및
    상기 베이스 기판의 외면 또는 내면에 배치되며 외부 노이즈를 차단 또는 흡음하는 제1 흡음 수단을 포함하는 멤스 마이크로폰 패키지.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 음향 유입구는 상기 트랜스듀서의 내부 홀과 연결되도록 상기 베이스 기판의 하면 또는 측면에 배치되며,
    상기 제1 흡음 수단은 상기 음향 유입구의 입사측에 배치되고 상기 베이스 기판의 외면에 부착되는 멤스 마이크로폰 패키지.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 음향 유입구는 상기 트랜스듀서의 내부 홀과 연결되도록 상기 베이스 기판의 하면 또는 측면에 배치되며,
    상기 제1 흡음 수단은 상기 음향 유입구의 출사 측에 배치되고 상기 베이스 기판의 상면에 부착되는 멤스 마이크로폰 패키지.
  9. 제6 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 흡음 수단은 메타 표면인 멤스 마이크로폰 패키지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 메타 표면의 두께는 λ/30 이하이며, λ는 노이즈의 파장이며,
    상기 메타 표면의 흡음 율은 70% 이상인 멤스 마이크로폰 패키지.
  11. 제6 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스의 내면에 배치된 제2 흡음 수단을 포함하며,
    상기 제1,2 흡음 수단은 서로 다른 중심 주파수를 갖는 외부 노이즈를 흡음 또는 차단하는 멤스 마이크로폰 패키지.
  12. 제6 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체부를 밀봉하는 봉지재를 더 포함하는 멤스 마이크로폰 패키지.
KR1020220085410A 2022-07-12 2022-07-12 멤스 마이크로폰 패키지 KR20240008497A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220085410A KR20240008497A (ko) 2022-07-12 2022-07-12 멤스 마이크로폰 패키지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220085410A KR20240008497A (ko) 2022-07-12 2022-07-12 멤스 마이크로폰 패키지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240008497A true KR20240008497A (ko) 2024-01-19

Family

ID=89717815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220085410A KR20240008497A (ko) 2022-07-12 2022-07-12 멤스 마이크로폰 패키지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240008497A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11662236B2 (en) Sensor package with ingress protection
JP5434798B2 (ja) マイクロホンユニット、及び、それを備えた音声入力装置
US8861764B2 (en) Microphone unit and sound input device incorporating same
US9521499B2 (en) Electronic device with large back volume for electromechanical transducer
US8520878B2 (en) Microphone unit
JP5799619B2 (ja) マイクロホンユニット
JP5691181B2 (ja) マイクロホンユニット、及び、それを備えた音声入力装置
JP6175873B2 (ja) マイクロフォン
US20080219482A1 (en) Condenser microphone
WO2011071055A1 (ja) 差動マイクロホンユニットおよび携帯機器
US8649545B2 (en) Microphone unit
KR102003582B1 (ko) 마이크로폰 시스템의 오프셋 음향 채널
JP6160160B2 (ja) マイクロフォン
JP2010183312A (ja) マイクロホンユニット
JP2007060389A (ja) シリコンマイクロホンパッケージ
JP5298384B2 (ja) マイクロホンユニット
KR101303954B1 (ko) 광대역 및 방수 특성을 위한 보텀 포트형 마이크로폰 조립체
JP5374716B2 (ja) マイクロフォンとその製造方法
JP2008136195A (ja) コンデンサマイクロホン
KR20240008497A (ko) 멤스 마이크로폰 패키지
JP2008211466A (ja) マイクロホン用パッケージ、マイクロホン搭載体、マイクロホン装置
JP5515700B2 (ja) マイクロホンユニット
JP2007060228A (ja) シリコンマイクロホンパッケージ
JP5834818B2 (ja) マイクロホンユニット、及び、それを備えた音声入力装置
JP2007082034A (ja) シリコンマイクロホンパッケージ