[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100675023B1 - Condenser microphone and packaging method for the same - Google Patents

Condenser microphone and packaging method for the same Download PDF

Info

Publication number
KR100675023B1
KR100675023B1 KR1020050085839A KR20050085839A KR100675023B1 KR 100675023 B1 KR100675023 B1 KR 100675023B1 KR 1020050085839 A KR1020050085839 A KR 1020050085839A KR 20050085839 A KR20050085839 A KR 20050085839A KR 100675023 B1 KR100675023 B1 KR 100675023B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
metal case
condenser microphone
chip
pcb
Prior art date
Application number
KR1020050085839A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
송청담
Original Assignee
주식회사 비에스이
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 주식회사 비에스이 filed Critical 주식회사 비에스이
Priority to KR1020050085839A priority Critical patent/KR100675023B1/en
Priority to PCT/KR2006/000391 priority patent/WO2007032580A1/en
Priority to CNA2006800007042A priority patent/CN101129087A/en
Priority to SG200606072-7A priority patent/SG131039A1/en
Priority to TW095133295A priority patent/TW200723925A/en
Priority to US11/519,551 priority patent/US8126166B2/en
Priority to EP06254751.8A priority patent/EP1765035B1/en
Priority to ES06254751.8T priority patent/ES2523662T3/en
Priority to CN2006101538657A priority patent/CN1933680B/en
Priority to JP2006249140A priority patent/JP2007082233A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100675023B1 publication Critical patent/KR100675023B1/en

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
    • 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
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/1515Shape
    • H01L2924/15151Shape the die mounting substrate comprising an aperture, e.g. for underfilling, outgassing, window type wire connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16151Cap comprising an aperture, e.g. for pressure control, encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
    • 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
    • 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
    • H04R2201/02Details casings, cabinets or mounting therein for transducers covered by H04R1/02 but not provided for in any of its subgroups

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

A condenser microphone and a packaging method for the same are provided to reduce a processing cost and a manufacturing cost by bonding a PCB and a metallic case with an adhesive without a curling process. A metallic case(110) includes a sound hole. A MEMS(Micro Electro Mechanical System) microphone chip(10) is used for converting sound received through the sound hole to an electrical signal. An ASIC(Application Specific Integrated Circuit) chip(20) includes a voltage pump for providing a voltage to be applied to the MEMS microphone chip and a buffer IC for amplifying the electrical signal of the MEMS microphone chip. The MEMS microphone chip and the AISC chip are mounted on a PCB(Printed Circuit Board)(120). A connective pattern is formed on the PCB in order to be bonded with the metallic case. A fixing unit fixes the metallic case to the PCB. An adhesive(140) is used for attaching the PCB and the metallic case to each other.

Description

콘덴서 마이크로폰 및 이를 위한 패키징 방법{ CONDENSER MICROPHONE AND PACKAGING METHOD FOR THE SAME}CONDENSER MICROPHONE AND PACKAGING METHOD FOR THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 제 1 실시예의 측단면도,1 is a side cross-sectional view of a first embodiment of a silicon condenser microphone according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 제 1 실시예의 분리 사시도,2 is an exploded perspective view of a first embodiment of a silicon condenser microphone according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 MEMS칩 구조를 도시한 예,3 is an example showing a MEMS chip structure of a silicon condenser microphone according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 회로도,4 is a circuit diagram of a silicon condenser microphone according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 패키징 절차를 도시한 순서도,5 is a flowchart illustrating a packaging procedure of a silicon condenser microphone according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 제 2 실시예의 분리 사시도,6 is an exploded perspective view of a second embodiment of a silicon condenser microphone according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 제 3 실시예의 분리 사시도,7 is an exploded perspective view of a third embodiment of a silicon condenser microphone according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 제 4 실시예의 분리 사 시도,8 is a separation attempt of a fourth embodiment of a silicon condenser microphone according to the present invention;

도 9는 본 발명에 따라 접속단자가 부품면에 형성된 제 6 실시예의 측단면도,9 is a side cross-sectional view of a sixth embodiment in which connection terminals are formed on a component surface according to the present invention;

도 10은 종래에 콘덴서 마이크로폰을 패키징하는 개념을 도시한 도면.10 is a diagram illustrating a conventional concept of packaging a condenser microphone.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10: 멤스(MEMS)칩 20: 특수목적형 반도체(ASIC)칩10: MEMS chip 20: ASIC chip for special purpose

100,200: 마이크로폰 110,210: 케이스100,200: microphone 110,210: case

112,212: 음향홀 120,220: 기판112, 212: sound hole 120, 220: substrate

121,221: 접속패턴 123,125: 접속단자121,221: connection pattern 123,125: connection terminal

124: 쓰루홀 130: 가용접점124: through hole 130: available contact

140: 접착제 150: 음향저항체140: adhesive 150: acoustic resistor

310: 메인 PCB310: main PCB

본 발명은 콘덴서 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로폰의 케이스를 PCB와 접합하는 콘덴서 마이크로폰의 패키징 방법 및 그에 따른 콘덴서 마이크로폰에 관한 것이다.The present invention relates to a condenser microphone, and more particularly to a method for packaging a condenser microphone and a condenser microphone for joining the case of the microphone to the PCB.

일반적으로, 이동통신 단말기나 오디오 등에 널리 사용되는 콘덴서 마이크로폰은 전압 바이어스 요소와, 음압(sound pressure)에 대응하여 변화하는 커패시터(C)를 형성하는 다이어프램/백플레이트 쌍, 그리고 출력신호를 버퍼링하기 위한 전계 효과 트랜지스터(JFET)로 이루어진다. 이러한 전통적인 방식의 콘덴서 마이크로폰은 하나의 케이스 안에 진동판과, 스페이서링, 절연링, 백플레이트, 통전링을 순차 삽입한 후 마지막으로 회로부품이 실장된 PCB를 넣고 케이스의 끝부분을 PCB측으로 구부려 하나의 조립체로 구성하였다.In general, a condenser microphone widely used in a mobile communication terminal or an audio device includes a voltage bias element, a diaphragm / backplate pair forming a capacitor C that changes in response to sound pressure, and a buffer for output signal. It consists of a field effect transistor (JFET). The conventional condenser microphone inserts a diaphragm, spacer ring, insulation ring, back plate, and conduction ring in one case, and finally inserts a PCB with circuit components and bends the end of the case to the PCB side. It consisted of an assembly.

그런데 이와 같이 케이스 끝부분을 PCB측으로 압력을 가하면서 말아 구부리는 커링(curling) 방식은 공정 진행시의 압력 및 부품의 공차에 따라 최종 제품의 형상이나 음향 특성에 영향을 미치는 문제점이 있었다. 즉, 커링 공정에서 누르는 힘이 부족할 경우, 음압이 케이스(case)와 PCB 사이로 새어 들어가 음질이 저하되고, 커링시 누르는 힘이 과다할 경우에는 커링되는 면이 찢어지거나 내부 부품의 변형을 초래하여 음향 특성이 왜곡되는 문제점이 있었다. However, the curling method of bending the end of the case while applying pressure to the PCB side has a problem that affects the shape or acoustic characteristics of the final product according to the pressure during the process and the tolerance of the parts. That is, when the pressing force is insufficient in the currying process, the sound pressure leaks between the case and the PCB, and the sound quality deteriorates. When the pressing force is excessive during the currying, the surface to be cut is torn or the internal parts are deformed, resulting in acoustic There was a problem that the characteristics are distorted.

이러한 문제점을 해결하고자 '콘덴서 마이크로폰의 케이스 접합구조 및 그의 제조방법'이 공개번호 제10-2004-0072099호로 한국특허청의 공개특허공보에 공개된 바 있다. In order to solve this problem, the case joint structure of the condenser microphone and its manufacturing method have been disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0072099.

상기 공개번호 제10-2004-0072099호의 종래기술은 도 9에 도시된 바와 같이, 케이스(30)와 진동판과, 스페이서, 배극판, 사출물, 커넥션 링, 기판(40)으로 이루어진 통상의 콘덴서 마이크로폰 구조에서 케이스(30)의 개방된 단부를 외향으로 절곡하여 단부를 따라 환형으로 접속편(31)을 형성하고, 기판(40)에서 상기 케이스 (30)의 접속편(31)과 대향되는 면의 가장자리에 도전성 금속을 도금하여 용접영역(41)을 형성한 후, 케이스(30)의 내부에 각 구성품을 순차적으로 설치하고, 케이스의 접합편(31)과 기판의 용접영역(41)을 면접시키기 위해 케이스와 기판을 두 전극(+전극, -전극)으로 압력을 가하며 압착한 상태로 순간적으로 전기를 공급하여 기판에 형성된 용접영역(41)과 케이스의 접속편(32)이 용융되게 하여 케이스의 접속편(31)과 기판의 용접영역(41)이 접착되게 한 것이다.As shown in FIG. 9, the prior art disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2004-0072099 includes a case 30, a diaphragm, a spacer, a bipolar plate, an injection molded product, a connection ring, and a substrate 40. The open end of the case 30 is bent outward to form the connecting piece 31 in an annular shape along the end, and the edge of the surface of the substrate 40 opposite the connecting piece 31 of the case 30. After the conductive metal is plated to form the welding region 41, the components are sequentially installed inside the case 30, and the joint pieces 31 of the case and the welding region 41 of the substrate are interviewed. The case and the substrate are pressurized with two electrodes (+ electrode and-electrode) to supply electricity instantaneously in a compressed state, so that the welding region 41 formed on the substrate and the connection piece 32 of the case are melted to connect the case. To bond the piece 31 and the welding area 41 of the substrate It is.

그런데 이와 같이 케이스의 접속편과 기판의 용접영역을 전면적으로 전기용접할 경우에는 용접시 발생되는 열에 의해 구성부품에 변형과 스트레스가 발생되고, 전극의 설치 및 가동이 불편하여 용접 시공이 어려운 문제점이 있다.However, in the case where the welding area of the case and the welding area of the substrate is entirely welded, deformation and stress are generated in the components due to the heat generated during welding, and it is difficult to install and operate the electrodes, which makes the welding construction difficult. have.

한편, 최근들어 미세장치의 집적화를 위해 사용되는 기술로서 마이크로머시닝을 이용한 반도체 가공기술이 있다. 멤스(MEMS:Micro Electro Mechanical System)라고 불리는 이러한 기술은 반도체공정 특히 집적회로 기술을 응용한 마이크로머시닝 기술을 이용하여 ㎛단위의 초소형센서나 액츄에이터 및 전기기계적 구조물을 제작할 수 있다. 이러한 마이크로머시닝 기술을 이용하여 제작된 MEMS 칩 마이크로폰은 초정밀 미세 가공을 통하여 소형화, 고성능화, 다기능화, 집적화가 가능하며, 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.On the other hand, as a technology recently used for the integration of micro devices, there is a semiconductor processing technology using micromachining. This technology, called MEMS (Micro Electro Mechanical System), can produce micro sensors, actuators, and electromechanical structures in micrometers using micromachining technology using semiconductor processing, especially integrated circuit technology. MEMS chip microphones manufactured using this micromachining technology are capable of miniaturization, high performance, multifunction, integration through ultra-precision micromachining, and have the advantage of improving stability and reliability.

따라서 통상의 콘덴서 마이크로폰뿐만 아니라 멤스(MEMS)기술을 이용한 실리콘 콘덴서 마이크로폰에도 케이스와 기판을 효율적으로 접합하기 위한 새로운 패키징 기술이 요구된다.Therefore, a new packaging technology for efficiently bonding a case and a substrate is required not only for a conventional condenser microphone but also a silicon condenser microphone using MEMS technology.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 마이크로폰의 케이스를 기판과 접착제로 접합하는 콘덴서 마이크로폰의 패키징 방법 및 이에 따른 콘덴서 마이크로폰을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method for packaging a condenser microphone and a condenser microphone, thereby joining the case of the microphone with a substrate and an adhesive.

본 발명의 다른 목적은 마이크로폰의 케이스를 기판과 접착제로 접합할 때 케이스의 움직임을 방지하기 위하여 마이크로폰의 케이스를 기판에 고정한 후 접착제로 접합하는 콘덴서 마이크로폰의 패키징 방법 및 이에 따른 콘덴서 마이크로폰을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of packaging a condenser microphone and a condenser microphone according to which the microphone is fixed to the substrate and then bonded with an adhesive to prevent the movement of the case when the case of the microphone is bonded with the substrate and the adhesive. .

본 발명의 또다른 목적은 멤스(MEMS) 마이크로폰 부품이 안착된 기판에 금속 케이스의 끝부분을 레이저 용접으로 가용접하여 고정한 후, 접착제로 접합함으로써 불량발생을 방지하고 접합 강도를 향상시키며 전자파 노이즈와 같은 외부잡음에 강한 실리콘 콘덴서 마이크로폰 및 이를 위한 패키징 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to fix the end of the metal case to the substrate on which the MEMS microphone component is seated by laser welding, and then bonded with an adhesive to prevent the occurrence of defects, improve the bonding strength, such as electromagnetic noise To provide a silicon condenser microphone resistant to external noise and a packaging method therefor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 마이크로폰은, 음향홀이 형성된 금속 케이스;와, 멤스(MEMS) 마이크로폰칩과, 전압펌프와 버퍼아이시(IC)가 내장된 특수목적형 반도체(ASIC)칩이 실장되어 있고, 상기 금속 케이스와 접합하기 위한 접속패턴이 형성된 기판; 상기 금속 케이스를 상기 기판에 고정시키기 위한 고정수단; 및 상기 고정수단에 의해 고정된 상기 금속 케이스와 상기 기판의 전체 접합면 둘레에 도포 및 경화되어 상기 금속 케이스와 상기 기판을 접합하는 접착제 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the microphone of the present invention includes a metal case in which a sound hole is formed, a MEMS microphone chip, a special purpose semiconductor (ASIC) chip having a voltage pump and a buffer IC. A board on which the mounting pattern is mounted, and a connection pattern for joining the metal case is formed; Fixing means for fixing the metal case to the substrate; And an adhesive applied and cured around the entire bonding surface of the metal case and the substrate fixed by the fixing means to bond the metal case and the substrate.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 마이크로폰 패키징방법은, 멤스(MEMS)칩과 특수목적형 반도체(ASIC)칩이 실장되고 접속패턴이 형성된 기판을 투입하는 단계; 금속 케이스를 투입하는 단계; 상기 기판의 접속패턴에 상기 금속 케이스를 정렬하는 단계; 상기 금속 케이스의 끝부분과 상기 기판의 접속패턴을 가용접하여 고정하는 단계; 상기 고정된 상기 금속 케이스와 기판의 접속면 전체의 둘레를 접착제로 접착하는 단계; 및 상기 접착제를 경화시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the microphone packaging method of the present invention in order to achieve the above object, a step of mounting a substrate on which a MEMS chip and a special purpose semiconductor (ASIC) chip is mounted and a connection pattern is formed; Injecting a metal case; Aligning the metal case with the connection pattern of the substrate; Welding and fixing the end portion of the metal case and the connection pattern of the substrate; Bonding an entire circumference of the connection surface of the fixed metal case and the substrate with an adhesive; And curing the adhesive.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[제1 실시예][First Embodiment]

도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 측단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명에 사용되는 MEMS 칩 마이크로폰의 구조를 도시한 예이고, 도 4는 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 회로도이다.1 is a side cross-sectional view of a first embodiment according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the first embodiment according to the present invention, and FIG. 3 is an example showing the structure of a MEMS chip microphone used in the present invention. 4 is a circuit diagram of a silicon condenser microphone according to the present invention.

본 발명의 제1 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형의 금속 케이스(110)를 MEMS칩(10)과 ASIC칩(20)이 실장된 PCB기판(120)에 레이저로 가용접하여 고정한 후 접착제(140)로 케이스(110)를 PCB기판(120)에 접합한 것이다. 여기 서, 접착제(140)로는 전도성 에폭시, 비전도성 에폭시, 실버 페이스트, 실리콘, 우레탄, 아크릴, 크림 솔더 등이 가능하다.As shown in FIGS. 1 and 2, the first embodiment of the present invention uses a cylindrical metal case 110 as a laser on a PCB substrate 120 on which a MEMS chip 10 and an ASIC chip 20 are mounted. After contact is fixed to the case 110 is bonded to the PCB substrate 120 with an adhesive 140. Here, the adhesive 140 may be a conductive epoxy, non-conductive epoxy, silver paste, silicon, urethane, acrylic, cream solder and the like.

도 1 및 도 2를 참조하면, PCB기판(120)에는 MEMS칩(10)과 ASIC칩(20)이 실장되어 있고, 금속 케이스(110)와 접촉되는 부분에 원형의 접속패턴(121)이 형성되어 있다. 그리고 도면에는 도시하지 않았으나 필요에 따라 전자파 차폐 또는 ESD 차폐를 위한 커패시터나 저항 등이 함께 실장될 수 있다.1 and 2, a MEMS chip 10 and an ASIC chip 20 are mounted on a PCB substrate 120, and a circular connection pattern 121 is formed at a portion in contact with the metal case 110. It is. Although not shown in the drawings, if necessary, a capacitor or a resistor for electromagnetic shielding or ESD shielding may be mounted together.

PCB기판(120)의 크기는 금속 케이스(110)의 크기보다 크므로 외부 디바이스와 접속하기 위한 접속패드나 접속단자를 넓은 PCB기판면 상에 자유롭게 배치할 수 있고, 접속패턴(121)은 일반적인 PCB 제작공정을 통하여 동박을 올린 후, 니켈(Ni)이나 금(Au) 도금하여 형성된 것이다. 이때, 기판(120)으로는 PCB기판, 세라믹 기판, FPCB기판, 메탈 PCB기판 등 다양한 기판을 사용할 수 있다.Since the size of the PCB substrate 120 is larger than that of the metal case 110, a connection pad or a connection terminal for connecting to an external device can be freely disposed on a wide PCB surface, and the connection pattern 121 is a general PCB. After raising the copper foil through the manufacturing process, it is formed by plating nickel (Ni) or gold (Au). In this case, various substrates such as a PCB substrate, a ceramic substrate, an FPCB substrate, and a metal PCB substrate may be used as the substrate 120.

금속 케이스(110)는 PCB기판(120)과 접속면이 개구되어 내부에 칩부품들을 실장할 수 있도록 된 원통형으로서, 상면에는 음향이 유입될 수 있도록 음향홀(112)이 형성되어 있다. 금속 케이스(110)의 재질로는 황동이나 동, 스텐리스 스틸, 알루미늄, 니켈합금 등이 가능하며 금이나 은도금하여 사용할 수도 있고, 금속 케이스(110)의 형상은 원형이나 사각형 등 다양한 형상이 가능하다.The metal case 110 has a cylindrical shape in which a connection surface of the PCB substrate 120 is opened to mount chip components therein, and an acoustic hole 112 is formed on an upper surface thereof so that sound can be introduced therein. The metal case 110 may be made of brass, copper, stainless steel, aluminum, nickel alloy, or the like, and may be used by gold or silver plating. The metal case 110 may have various shapes such as round or square. .

이와 같은 금속 케이스(110)를 PCB기판(120)의 접속패턴(121)에 정렬한 후, 미도시된 레이저 가공기를 이용하여 접속부위의 일부분인 가용접점(130)을 레이저로 가용접하여 케이스(110)와 기판(120)을 일차 고정한 후, 접착제(140)를 접합 부위 전체 면 둘레에 도포하여 마이크로폰 패키지를 완성한다. 여기서, '가용접'이란 케이스(110)와 PCB(120)가 만나는 전체 면을 용접하는 것이 아니라 케이스(110)와 PCB(120)를 고정하기 위하여 한 곳 이상 여러 곳(이를 가용접점이라 하는데, 바람직하게는 두 곳 내지 네 곳)을 점용접하는 것을 의미한다. 이와 같이 가용접에 의해 케이스(110)와 PCB(120)사이에 형성된 접합점을 가용접점(130)이라 하고, 이와 같은 가용접점(130)에 의해 케이스(110)가 PCB(120)에 고정되어 PCB(120)에 케이스(110)를 접착제(140)로 접착할 경우나 경화 과정에서 케이스(110)가 움직이지 않아 바른 위치에서 접합이 이루어질 수 있다. 또한 접속패턴(121)은 접지단자(125)와 연결되어 있으며, 여기에 금속 케이스(110)가 접착되면, 외부잡음의 유입을 차단하여 잡음을 제거하기 용이한 이점이 있다.After aligning the metal case 110 with the connection pattern 121 of the PCB substrate 120, the case 110 is welded by welding a soluble welding point 130, which is a part of the connection portion, with a laser using a laser processing machine (not shown). ) And the substrate 120 are first fixed, and then the adhesive 140 is applied around the entire surface of the joint to complete the microphone package. Here, the 'weld welding' is not welding the entire surface where the case 110 and the PCB 120 meet, but one or more places (this is called an available welding point) to fix the case 110 and the PCB 120, Preferably two to four spot welding). In this way, the junction formed between the case 110 and the PCB 120 by tack welding is referred to as the tack weld 130, and the case 110 is fixed to the PCB 120 by the tack welding 130. When the case 110 is adhered to the case 120 with the adhesive 140 or the case 110 does not move in the curing process, the bonding may be performed at the correct position. In addition, the connection pattern 121 is connected to the ground terminal 125, and when the metal case 110 is adhered thereto, there is an advantage of easily removing noise by blocking the inflow of external noise.

이와 같이 패키징이 완성된 마이크로폰 조립체는 도 1에 도시된 바와 같이, PCB기판(120)의 접속패턴(121)과 금속 케이스(110)가 레이저의 가용접에 의해 고정된 후 접착제(140)로 접합되어 있고, 금속 케이스(110)와 PCB기판(120) 사이의 공간(150)은 음향 챔버로서 역할을 한다. As shown in FIG. 1, the microphone assembly in which the packaging is completed is bonded to the adhesive pattern 140 after the connection pattern 121 of the PCB substrate 120 and the metal case 110 are fixed by the welding of the laser. The space 150 between the metal case 110 and the PCB substrate 120 serves as an acoustic chamber.

PCB 기판(120)의 저면에는 외부 디바이스와 연결하기 위한 접속단자(123,125)가 적어도 2개 이상 8개까지 형성될 수 있고, 각 접속단자(123,125)는 쓰루홀(124)을 통해 칩 부품면과 전기적으로 도통될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서 접속단자(123,125)를 PCB기판(120)의 주변부까지 길게 형성할 경우, 노출면을 통해 전기인두 등을 접근하여 리워크 작업을 쉽게 할 수 있다.At least two or more connection terminals 123 and 125 for connecting to an external device may be formed on the bottom surface of the PCB substrate 120, and each connection terminal 123 and 125 may be connected to the chip component surface through the through hole 124. Can be electrically conductive. Particularly, in the embodiment of the present invention, when the connection terminals 123 and 125 are formed to the periphery of the PCB substrate 120, the rework operation may be easily performed by approaching the electric iron through the exposed surface.

멤스(MEMS)칩(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼(14) 위에 MEMS 기술을 이용하여 백플레이트(13)를 형성한 후 스페이서(12)를 사이에 두고 진동막 (11)이 형성된 구조로 되어 있다. 이러한 MEMS칩(10)의 제조기술은 이미 알려진 것이므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.As shown in FIG. 3, the MEMS chip 10 forms the back plate 13 on the silicon wafer 14 by using MEMS technology, and then vibrates 11 with spacers 12 therebetween. This structure is formed. Since the manufacturing technology of the MEMS chip 10 is already known, further description thereof will be omitted.

특수목적형 반도체(ASIC)칩(20)은 MEMS칩(10)과 연결되어 전기적 신호를 처리하는 부분으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, MEMS칩(10)이 콘덴서 마이크로폰으로 동작하도록 전압을 제공하는 전압펌프(22)와 MEMS칩(10)을 통해 감지된 전기적인 음향신호를 증폭 또는 임피던스 정합시켜 접속단자를 통해 외부로 제공하기 위한 버퍼IC(24)로 구성된다. 여기서, 전압펌프(22)는 DC-DC 컨버터이고, 버퍼 IC(24)는 아날로그 증폭기나 아날로그 디지털 변환기(ADC) 등을 사용할 수 있다. 도 4의 회로도에서 콘덴서 기호 "C0"은 MEMS칩(10)에 대한 전기적인 등가회로를 나타내고, MEMS 마이크로폰 패키지(100)는 3개의 접속단자(Vdd, GND, Output)를 통해 외부 디바이스와 연결되는 것을 알 수 있다.The special purpose semiconductor (ASIC) chip 20 is connected to the MEMS chip 10 to process electrical signals. As shown in FIG. 4, the MEMS chip 10 provides a voltage to operate as a condenser microphone. It is composed of a buffer IC 24 for amplifying or impedance matching the electrical sound signal sensed through the voltage pump 22 and the MEMS chip 10 to provide to the outside through the connection terminal. Here, the voltage pump 22 is a DC-DC converter, and the buffer IC 24 may use an analog amplifier, an analog-to-digital converter (ADC), or the like. In the circuit diagram of FIG. 4, the capacitor symbol "C0" represents an electrical equivalent circuit for the MEMS chip 10, and the MEMS microphone package 100 is connected to an external device through three connection terminals Vdd, GND, and Output. It can be seen that.

본 발명의 실시예에서는 케이스(110)를 PCB기판(120)에 고정하는 것을 레이저에 의한 가용접을 예로들어 설명하였으나 솔더링, 펀칭 등에 의한 다른 방식에 의해 케이스(110)를 기판(120)에 고정하는 것도 가능하고, 접착제(140)로는 전도성 혹은 비전도성 에폭시류, 실버 페이스트, 실리콘, 우레탄, 아크릴, 크림 솔더 등을 사용할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, the fixing of the case 110 to the PCB substrate 120 has been described by using a welding process using a laser as an example, but the case 110 is fixed to the substrate 120 by another method such as soldering or punching. Also, the adhesive 140 may use conductive or nonconductive epoxy, silver paste, silicone, urethane, acrylic, cream solder, or the like.

[패키징 방법][Packaging Method]

도 5는 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 패키징 절차를 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a packaging procedure of a silicon condenser microphone according to the present invention.

본 발명에 따라 실리콘 콘덴서 마이크로폰을 패키징하는 방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(120)을 투입하는 단계(S1)와, MEMS 부품(10)과 특수목적형 반도체(ASIC)칩(20)을 기판(120) 위에 실장하는 단계(S2), 금속 케이스(110)를 투입하는 단계(S3), 기판의 접속패턴(121)에 케이스(110)를 정렬하는 단계(S4), 케이스(110)의 끝부분과 기판의 접속패턴(121)을 가용접 등에 의해 고정하는 단계(S5), 케이스(110)를 기판(120)에 고정한 후 기판(120)과 케이스(110)가 만나는 부분의 전체 둘레를 접착제(140)로 도포하여 케이스(110)와 기판(120)을 접합하는 단계(S6), 접착제(140)를 경화시키는 단계(S7)로 구성된다. According to the present invention, a method of packaging a silicon condenser microphone is shown in FIG. 5, in which the step of inserting the substrate 120 (S1), the MEMS component 10, and the special purpose semiconductor (ASIC) chip 20 are performed. Step (S2) of mounting on the substrate 120, the step (S3) of inserting the metal case 110, the step (S4) of aligning the case 110 to the connection pattern 121 of the substrate, the case 110 Fixing the end portion and the connection pattern 121 of the substrate by welding or the like (S5), after fixing the case 110 to the substrate 120, the entire circumference of the portion where the substrate 120 and the case 110 meet It is composed of a step (S6) of bonding the case 110 and the substrate 120 by applying with the adhesive 140, the step (S7) of curing the adhesive 140.

이때, 기판(120)으로는 PCB기판, 세라믹 기판, FPCB기판, 메탈 PCB기판 등 다양한 기판을 사용할 수 있고, 기판(120)에는 금속 케이스(110)와 접속하기 위한 접속패턴(121)이 형성되어 있다. In this case, various substrates such as a PCB substrate, a ceramic substrate, an FPCB substrate, and a metal PCB substrate may be used as the substrate 120, and a connection pattern 121 for connecting to the metal case 110 is formed on the substrate 120. have.

또한 금속 케이스(110)의 재질로는 황동이나 동, 스텐리스 스틸, 알루미늄, 니켈합금 등이 가능하며 금이나 은도금하여 사용할 수도 있고, 금속 케이스(110)의 형상은 원형이나 사각형 등 다양한 형상이 가능하다.In addition, the material of the metal case 110 may be brass, copper, stainless steel, aluminum, nickel alloy, and the like, and may be used by gold or silver plating, and the shape of the metal case 110 may be round or square. Do.

그리고 금속 케이스(110)를 기판(120)에 고정하는 단계 5(S5)는 레이저 용접이나 솔더링 등에 의한 가용접이나 펀칭 등이 가능하고, 접착제(140)로는 전도성 혹은 비전도성 에폭시류가 사용될 수 있으며, 접착제(140)로 접합한 후에는 자연 경화, 자외선 경화, 열 경화 등으로 접착제(140)를 경화시켜 마이크로폰의 제작을 완료한다.In step 5 (S5) of fixing the metal case 110 to the substrate 120, welding or punching may be performed by laser welding or soldering, and as the adhesive 140, conductive or non-conductive epoxy may be used. After bonding to the adhesive 140, the adhesive 140 is cured by natural curing, ultraviolet curing, thermal curing, or the like to complete the manufacture of the microphone.

이와 같은 본 발명의 패키징 방법에 따르면 금속 케이스(110)를 기판(120)에 레이저로 가용접하여 고정한 후, 접착제(140)로 접착하여 경화시킴으로써 접합력(전기적 접속력 및 밀봉성능)이 강화되어 음질이 향상되고, 외부잡음에도 강하며 특히, 불량발생을 줄이고 공정비용을 절감하여 전체 제조원가를 대폭 낮출 수 있는 장점이 있다.According to the packaging method of the present invention as described above, the metal case 110 is welded and fixed to the substrate 120 by a laser, and then bonded and cured by an adhesive 140 to increase the bonding force (electrical connection force and sealing performance) to improve sound quality. Improved, strong against external noise, in particular, there is an advantage that can significantly reduce the overall manufacturing cost by reducing the occurrence of defects and reduce the process cost.

[제2 실시예]Second Embodiment

도 6은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 분리 사시도로서, 본 발명의 제2 실시예는 사각통형의 금속 케이스(210)를 PCB기판(220)에 레이저로 가용접하여 고정한 후 접착제(140)로 접착하여 경화시킨 것이다.Figure 6 is an exploded perspective view of a second embodiment according to the present invention, the second embodiment of the present invention is a metal case 210 of the cylindrical tube is welded to the PCB substrate 220 by laser welding and then fixed with an adhesive 140 Hardened by.

도 6을 참조하면, PCB기판(220)에는 MEMS칩(10)과 ASIC칩(20)이 실장되어 있고, 금속 케이스(210)와 접촉되는 부분에 사각형의 접속패턴(221)이 형성되어 있다. 접속패턴(221)은 통상의 PCB 패턴기술에 의해 동박필름으로 형성된 것이다. Referring to FIG. 6, a MEMS chip 10 and an ASIC chip 20 are mounted on a PCB substrate 220, and a rectangular connection pattern 221 is formed at a portion in contact with the metal case 210. The connection pattern 221 is formed of a copper foil film by a conventional PCB pattern technique.

금속 케이스(210)는 PCB기판(220)과 접속되는 면이 개구된 사각통형으로서 상면에는 음향이 유입될 수 있도록 음향홀(212)이 형성되어 있다. The metal case 210 has a rectangular cylindrical shape in which a surface connected to the PCB substrate 220 is opened, and an acoustic hole 212 is formed on the upper surface thereof so that sound can be introduced therethrough.

이와 같은 금속 케이스(210)를 PCB기판(220)의 접속패턴(221)에 정렬한 후 미도시된 레이저 가공기를 이용하여 도 6에 도시된 바와 같이 각 면에서 한곳의 접속부위를 레이저 용접하여 가용접점(130)을 형성하고, 접착제(140)를 접속면 둘레 전체에 도포한 후 경화시켜 패키징을 완성한다. 여기서, 접속패턴(221)은 접지단자와 연결되어 있으며, 여기에 금속 케이스(210)가 용접되면, 외부잡음의 유입을 차단하여 잡음을 제거하기 용이한 이점이 있다.After aligning the metal case 210 to the connection pattern 221 of the PCB substrate 220, a laser welding machine is used to weld one connection part at each surface as shown in FIG. 6 using a laser processing machine (not shown). The contact 130 is formed, the adhesive 140 is applied to the entire circumference of the connection surface, and then cured to complete the packaging. Here, the connection pattern 221 is connected to the ground terminal, when the metal case 210 is welded there, there is an advantage that it is easy to remove the noise by blocking the inflow of external noise.

이와 같이 패키징이 완성된 마이크로폰 조립체는 도 1에 도시된 바와 동일하므로 반복을 피하기 위하여 더 이상의 설명은 생략한다.The microphone assembly having the packaging as described above is the same as that shown in FIG. 1, and thus, further description is omitted to avoid repetition.

[제3 실시예]Third Embodiment

도 7은 본 발명에 따른 제 3 실시예의 분리 사시도로서, 본 발명의 제3 실시예는 끝부분에 "ㄴ"자 형으로 돌출된 날개(116)가 형성된 원통형의 금속 케이스(110')를 PCB기판(120)에 레이저로 가용접하여 고정한 후 접착제(140)로 접합하여 경화시킨 것이다.Figure 7 is an exploded perspective view of a third embodiment according to the present invention, the third embodiment of the present invention is a PCB having a cylindrical metal case 110 'formed with a wing 116 protruding in the shape of the letter "b" The substrate 120 is hardened by welding with a laser and then bonded with an adhesive 140 to cure.

도 7을 참조하면, PCB기판(120)에는 MEMS칩(10)과 ASIC칩(20)이 실장되어 있고, 금속 케이스(110')와 접촉되는 부분에 원형의 접속패턴(121)이 형성되어 있다. PCB기판(120)의 크기는 금속 케이스의 크기 보다 크므로 외부 디바이스와 접속하기 위한 접속패드나 접속단자를 넓은 PCB면 상에 자유롭게 배치할 수 있고, 접속패턴(121)은 일반적인 PCB 제작공정을 통하여 동박을 올린 후, 니켈(Ni)이나 금(Au) 도금하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제3 실시예에서 접속패턴(121)은 금속 케이스에 형성된 날개(116)에 대응하여 제1 실시예보다 폭이 넓은 것이 바람직하다.Referring to FIG. 7, a MEMS chip 10 and an ASIC chip 20 are mounted on a PCB substrate 120, and a circular connection pattern 121 is formed at a portion in contact with the metal case 110 ′. . Since the size of the PCB substrate 120 is larger than that of the metal case, a connection pad or connection terminal for connecting to an external device can be freely disposed on a wide PCB surface, and the connection pattern 121 is manufactured through a general PCB manufacturing process. It is preferable to plate nickel (Ni) and gold (Au) after raising copper foil. In the third embodiment of the present invention, the connection pattern 121 is preferably wider than the first embodiment corresponding to the wing 116 formed in the metal case.

제3 실시예의 금속 케이스(110')는 PCB기판(120)과 접속면이 개구된 원통형으로서, 상면에는 음향이 유입될 수 있도록 음향홀(112)이 형성되어 있고, 케이스 몸체(114)의 끝면에는 외측으로 돌출된 날개(116)가 형성되어 있다. The metal case 110 ′ of the third embodiment has a cylindrical shape in which a connection surface is opened to the PCB substrate 120, and an acoustic hole 112 is formed on an upper surface of the metal case 110 ′, and an end surface of the case body 114. The wing 116 protruding outward is formed.

이와 같은 금속 케이스(110')의 끝부분 날개(116)를 PCB기판의 접속패턴 (121)에 정렬한 후, 미도시된 레이저 가공기를 이용하여 가용접하여 케이스(110')와 기판(120)을 고정한 후 접착제(140)로 접착하여 패키징을 완성한다.The end wing 116 of the metal case 110 'is aligned with the connection pattern 121 of the PCB, and then welded using a laser processor (not shown) to bond the case 110' and the substrate 120 to each other. After fixing, the adhesive 140 is completed to complete the packaging.

[제4 실시예][Example 4]

도 8은 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 제 4 실시예의 분리 사시도로서, 본 발명의 제4 실시예는 끝부분에 "ㄴ"자 형으로 돌출된 날개(216)가 형성된 사각통형의 금속 케이스(210')를 PCB기판(220)에 레이저로 가용접하여 고정한 후 접착제(140)로 접합하여 경화시킨 것이다.FIG. 8 is an exploded perspective view of a fourth embodiment of a silicon condenser microphone according to the present invention. The fourth embodiment of the present invention is a rectangular cylindrical metal case having a wing 216 protruding at the end of a “b” shape. 210 ') is tack-welded to the PCB substrate 220 with a laser, and then bonded with an adhesive 140 to harden.

도 8을 참조하면, PCB기판(220)에는 MEMS칩(10)과 ASIC칩(20)이 실장되어 있고, 금속 케이스(210')와 접촉되는 부분에 사각형의 접속패턴(221)이 형성되어 있다. PCB기판(220)의 크기는 금속 케이스(210')의 크기 보다 크므로 외부 디바이스와 접속하기 위한 접속패드나 접속단자를 넓은 PCB면 상에 자유롭게 배치할 수 있고, 접속패턴(221)은 일반적인 PCB 제작공정을 통하여 동박을 올린 후, 니켈(Ni)이나 금(Au) 도금하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제4 실시예에서 접속패턴(221)은 금속 케이스(210')의 몸체(214) 끝부분에 형성된 날개(216)에 대응하여 제2 실시예에서 보다 폭이 넓은 것이 바람직하다.Referring to FIG. 8, a MEMS chip 10 and an ASIC chip 20 are mounted on a PCB substrate 220, and a rectangular connection pattern 221 is formed at a portion in contact with the metal case 210 ′. . Since the size of the PCB 220 is larger than that of the metal case 210 ', a connection pad or a connection terminal for connecting to an external device can be freely disposed on a wide PCB surface, and the connection pattern 221 is a general PCB. It is preferable to plate nickel (Ni) or gold (Au) after raising copper foil through a manufacturing process. In the fourth embodiment of the present invention, the connection pattern 221 is preferably wider than the second embodiment corresponding to the wing 216 formed at the end of the body 214 of the metal case 210 '.

금속 케이스(210')는 PCB기판(220)과 접속면이 개구된 사각통형으로서, 상면에는 음향이 유입될 수 있도록 음향홀(212)이 형성되어 있고, 케이스 몸체(214)의 끝면에는 외측으로 돌출된 날개(216)가 형성되어 있다. The metal case 210 ′ is a rectangular cylindrical shape in which a connection surface of the PCB substrate 220 is opened, and an acoustic hole 212 is formed on the upper surface of the metal case 210 ′ so that sound is introduced into the upper surface of the metal case 210 ′. A protruding wing 216 is formed.

이와 같은 금속 케이스의 끝부분 날개(216)를 PCB기판의 접속패턴(221)에 정 렬한 후, 미도시된 레이저 가공기로 가용접하여 케이스(210')와 기판(220)을 고정한 후 접착제(140)로 접착하여 패키징을 완성한다.After aligning the end blades 216 of the metal case to the connection pattern 221 of the PCB, and then tack-welded with a laser processor (not shown) to fix the case 210 'and the substrate 220, the adhesive 140 To complete the packaging.

[제5 실시예][Example 5]

도 9는 본 발명에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 제5 실시예의 측단면도이다.9 is a side sectional view of a fifth embodiment of a silicon condenser microphone according to the present invention.

본 발명의 제5 실시예에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰은 원통형의 금속 케이스(110)가 금속 케이스보다 넓은 기판(120)에 가용접으로 고정된 후 접착제(140)로 접합되어 있고, 기판의 부품면(120a)에는 마이크로폰이 사용될 제품의 메인 PCB(310)의 접속패드(320)와 접속하기 위한 접속단자(122)가 형성되어 있다. 본 발명의 제6 실시예에서는 접속단자가 4개인 것을 예로 들었으나 이 것은 하나의 예에 불과한 것이고 적어도 2개 이상 8개까지 형성될 수 있고, 참조번호 130은 가용접에 의한 가용접점을 나타낸다. 그리고 접속단자(122)를 기판의 측벽부까지 확장하거나 측벽부에 이어 부품면의 반대면까지 확장할 경우, 전기인두 등의 열전달이 개선되어 리워크 작업이 보다 편리해질 수 있다. In the silicon condenser microphone according to the fifth embodiment of the present invention, after the cylindrical metal case 110 is fixed to the substrate 120 wider than the metal case by tack welding, the silicon condenser microphone is bonded with the adhesive 140 and the component surface of the substrate ( The terminal 120a is provided with a connection terminal 122 for connecting with the connection pad 320 of the main PCB 310 of the product in which the microphone is to be used. In the sixth embodiment of the present invention, although four connection terminals are taken as an example, this is only one example, and at least two or more eight may be formed, and reference numeral 130 denotes a soluble welding point by tack welding. In addition, when the connection terminal 122 extends to the side wall portion of the substrate or extends to the opposite side of the component surface following the side wall portion, heat transfer such as an electric iron may be improved, and thus the rework operation may be more convenient.

그리고 본 발명의 제6 실시예에 따른 실리콘 콘덴서 마이크로폰이 실장될 제품의 메인 PCB(310)는 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 케이스(110)가 실장될 수 있도록 원형의 삽입홀(310a)이 형성되어 있고, 마이크로폰의 기판(120)에 형성된 접속단자(122)에 대응하여 접속패드(320)가 형성되어 있다.In addition, the main PCB 310 of the product on which the silicon condenser microphone according to the sixth embodiment of the present invention is to be mounted has a circular insertion hole 310a so that the case 110 of the silicon condenser microphone can be mounted, and the microphone The connection pad 320 is formed to correspond to the connection terminal 122 formed on the substrate 120.

이와 같이 메인 PCB(310)에 실리콘 콘덴서 마이크로폰이 실장된 제5 실시예 의 마이크로폰은 도 9에 도시된 바와 같이, 기판 부품면(120a)의 중앙부분에서 돌출된 금속 케이스(110)가 메인 PCB(310)의 삽입홀(310a)에 삽입됨과 아울러 메인 PCB의 접속패드(320)와 마이크로폰의 접속단자(122)가 솔더링(330)에 의해 접속되어 있는 형상이다.In the microphone of the fifth embodiment in which the silicon condenser microphone is mounted on the main PCB 310, the metal case 110 protruding from the center portion of the substrate component surface 120a may have the main PCB (As shown in FIG. 9). In addition to being inserted into the insertion hole 310a of the 310, the connection pad 320 of the main PCB and the connection terminal 122 of the microphone are connected by the soldering 330.

따라서, 본 발명의 실장방식에 따르면 마이크로폰의 기판 위로 돌출된 케이스(110) 부분이 메인 PCB(310)에 형성된 삽입홀(310a)에 삽입되므로 실장 후의 전체 높이(t)가 종래 마이크로폰에서 부품면의 반대면에 접속단자가 형성되어 메인 PCB 위에 실장될 때의 전체 높이보다 낮아져 제품의 부품 실장 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.Therefore, according to the mounting method of the present invention, since the case 110 portion protruding from the substrate of the microphone is inserted into the insertion hole 310a formed in the main PCB 310, the overall height t after the mounting of the component surface of the microphone is changed. The connection terminal is formed on the opposite side, which is lower than the overall height when mounted on the main PCB, so that the component mounting space of the product can be efficiently used.

이러한 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 금속 케이스 내부에는 도 9의 단면도에 도시된 바와 같이, MEMS칩(10)과 ASIC칩(20)이 기판(120)상에 실장되어 있고, 금속 케이스(110)와 접촉되는 부분에 원형의 접속패턴(121)이 형성되어 있다.Inside the metal case of the silicon condenser microphone, the MEMS chip 10 and the ASIC chip 20 are mounted on the substrate 120 and contacted with the metal case 110, as shown in the cross-sectional view of FIG. 9. A circular connection pattern 121 is formed in the hole.

이때, 기판(120)으로는 PCB기판, 세라믹 기판, FPCB기판, 메탈 PCB기판 등 다양한 기판을 사용할 수 있고, 금속 케이스(110)는 음향이 유입될 수 있도록 음향홀(112)이 형성되어 있고, 황동이나 동, 스텐리스 스틸, 알루미늄, 니켈합금 등으로 되어 있으며 금이나 은도금하여 사용할 수 있다.  In this case, various substrates such as a PCB substrate, a ceramic substrate, an FPCB substrate, a metal PCB substrate, and the like may be used as the substrate 120, and the metal case 110 has an acoustic hole 112 formed therein for inflow of sound. It is made of brass, copper, stainless steel, aluminum, nickel alloy, etc. and can be used by plating with gold or silver.

그리고 도 9의 측단면도에 도시된 바와 같이, 접속단자(122)를 기판의 측벽부를 거쳐 부품면의 반대면까지 확장할 경우 전기인두 등의 열전달이 개선되어 리워크 작업이 보다 용이해질 수 있으며, 도면에는 도시되지 않았으나 접속단자(122)를 기판의 측벽부까지만 확장할 수도 있다.As shown in the side cross-sectional view of FIG. 9, when the connection terminal 122 extends to the opposite side of the component surface via the side wall of the substrate, heat transfer such as an electric iron may be improved, and thus, the rework operation may be easier. Although not shown in the drawing, the connection terminal 122 may extend only to the sidewall of the substrate.

이상의 실시예에서는 실리콘 콘덴서 마이크로폰만을 예로들어 설명하였으나 본 발명은 케이스 안에 진동판과, 스페이서링, 절연링, 백플레이트, 통전링을 순차 삽입한 후 마지막으로 회로부품이 실장된 PCB와 케이스를 접합하는 전형적인 구조의 콘덴서 마이크로폰에도 그대로 적용될 수 있다.In the above embodiment, only the silicon condenser microphone has been described as an example, but the present invention typically inserts a diaphragm, a spacer ring, an insulating ring, a back plate, and an energizing ring into a case, and finally, joins a PCB and a case in which circuit components are mounted. The same can be applied to condenser microphones having a structure.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 금속 케이스를 기판에 레이저로 가용접하여 고정한 후 접착제로 접합함으로써 접합시 케이스가 고정되어 불량이 발생되지 않고, 접합력이 강하여 기계적 견고성이 향상되며, 외부잡음에도 강하고 특히 공정비용을 절감하여 전체 제조원가를 대폭 낮출 수 있는 장점이 있다.As described above, in the present invention, the metal case is temporarily welded and fixed to a substrate by a laser, and then bonded by an adhesive, so that the case is fixed at the time of bonding, and no defect is generated. There is an advantage that can significantly reduce the overall manufacturing cost by reducing the process cost.

또한 종래의 마이크로폰 제조공정에서 금속 케이스와 PCB를 접합하는 공정인 컬링공정을 없애고 콘덴서 마이크로폰용 부품이 실장된 PCB기판에 금속 케이스를 접착제로 접합함으로써 케이스와 PCB기판간 전기적인 전도특성을 향상시킬 수 있음과 아울러 외부로부터 음압이 들어갈 수 없도록 밀봉하여 음향 특성도 향상시킬 수 있다.In addition, by eliminating the curling process, which is a process of joining a metal case and a PCB in a conventional microphone manufacturing process, the electrical conduction characteristics between the case and the PCB can be improved by bonding the metal case to the PCB board on which the capacitor microphone parts are mounted. In addition, by sealing the sound pressure from the outside can be improved acoustic properties.

또한 PCB의 형태가 케이스에 의해 제한받지 않으므로 마이크로폰에 사용되는 PCB의 디자인을 자유롭게 할 수 있어 여러 가지 형태의 단자 형성이 가능하고, 종래와 같이 컬링시 가해지는 물리적인 힘이 없이도 작업이 가능하므로 더욱 얇은 PCB의 적용이 가능하며, 이와 같이 얇은 PCB를 사용할 경우 제품의 높이를 낮출 수 있어 보다 박형의 마이크로폰도 제조할 수 있다.In addition, since the shape of the PCB is not limited by the case, it is possible to freely design the PCB used in the microphone, and thus various types of terminals can be formed, and as it is possible to work without the physical force applied during curling as in the prior art, It is possible to apply a thin PCB, the use of such a thin PCB can lower the height of the product can be produced a thinner microphone.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.

Claims (14)

실리콘 콘덴서 마이크로폰에 있어서,In the silicon condenser microphone, 음향홀이 형성된 금속 케이스;A metal case in which a sound hole is formed; 상기 음향홀을 통해 유입된 음향을 전기적인 신호로 변환하는 멤스(MEMS) 마이크로폰칩;MEMS microphone chip for converting the sound introduced through the sound hole into an electrical signal; 상기 멤스 마이크로폰칩에 인가할 전압을 제공하는 전압펌프와 상기 멤스 마이크로폰칩의 전기적인 신호를 증폭하는 버퍼아이시(IC)가 내장된 특수목적형 반도체(ASIC)칩;A special purpose semiconductor (ASIC) chip having a voltage pump for providing a voltage to be applied to the MEMS microphone chip and a buffer IC for amplifying an electrical signal of the MEMS microphone chip; 상기 멤스마이크로폰칩과 상기 특수목적형 반도체칩이 실장되어 있고, 상기 금속 케이스와 접합하기 위한 접속패턴이 형성된 기판;A substrate on which the MEMS microphone chip and the special purpose semiconductor chip are mounted, and a connection pattern for bonding to the metal case is formed; 상기 금속 케이스를 상기 기판에 고정시키기 위한 고정수단; 및Fixing means for fixing the metal case to the substrate; And 상기 고정수단에 의해 고정된 상기 금속 케이스와 상기 기판의 전체 접합면 둘레에 도포되어 상기 금속 케이스와 상기 기판을 접합하는 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰.And an adhesive applied around the entire bonding surface of the metal case and the substrate fixed by the fixing means to bond the metal case and the substrate. 제1항에 있어서, 상기 고정수단은,The method of claim 1, wherein the fixing means, 레이저나 솔더링의 가용접에 의해 형성된 가용접점인 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰.A silicon condenser microphone, wherein the silicon condenser microphone is a soluble welding point formed by laser welding or welding. 제1항에 있어서, 상기 접착제는The method of claim 1, wherein the adhesive 전도성 에폭시, 비전도성 에폭시, 실버 페이스트, 실리콘, 우레탄, 아크릴, 크림 솔더 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰.Silicon condenser microphone, characterized in that any one of conductive epoxy, non-conductive epoxy, silver paste, silicon, urethane, acrylic, cream solder. 제1항에 있어서, 상기 금속 케이스는The method of claim 1, wherein the metal case 원통형이나 사각통형인 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰.A silicon condenser microphone, characterized by a cylindrical or square cylinder type. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 기판은The method of claim 1, wherein the substrate PCB기판, 세라믹 기판, FPCB 기판, 메탈 PCB기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰.Silicon condenser microphone, characterized in that any one of the PCB substrate, ceramic substrate, FPCB substrate, metal PCB substrate. 제1항에 있어서, 상기 금속 케이스의 재질은The method of claim 1, wherein the metal case is made of a material 황동이나 알루미늄, 니켈합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰.Silicon condenser microphone, characterized in that any one of brass, aluminum, nickel alloys. 제1항에 있어서, 상기 기판은The method of claim 1, wherein the substrate 상기 금속 케이스가 실장되는 반대면에 외부회로와 연결되기 위한 접속단자가 형성된 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰.A silicon condenser microphone, characterized in that a connection terminal for connecting with an external circuit is formed on the opposite surface on which the metal case is mounted. 제1항에 있어서, 상기 기판은The method of claim 1, wherein the substrate 상기 금속 케이스가 실장되는 면에 외부회로와 연결되기 위한 접속단자가 형성된 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰.Silicon condenser microphone, characterized in that the connection terminal for connecting to the external circuit formed on the surface of the metal case is mounted. 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 패키징 방법에 있어서,In the packaging method of the silicon condenser microphone, 음향을 전기적인 신호로 변환하는 멤스(MEMS)칩과, 상기 멤스칩을 구동하기 위한 전압을 제공하고 상기 멤스칩의 전기적인 신호를 증폭하기 위한 특수목적형 반도체(ASIC)칩이 실장되고 접속패턴이 형성된 기판을 투입하는 단계;A MEMS chip for converting sound into an electrical signal and a special purpose semiconductor (ASIC) chip for supplying a voltage for driving the MEMS chip and for amplifying an electric signal of the MEMS chip are mounted and a connection pattern is mounted. Injecting the formed substrate; 금속 케이스를 투입하는 단계;Injecting a metal case; 상기 기판의 접속패턴에 상기 금속 케이스를 정렬하는 단계; Aligning the metal case with the connection pattern of the substrate; 상기 금속 케이스를 상기 기판의 접속패턴에 가용접하여 고정하는 단계;Fixing and welding the metal case to the connection pattern of the substrate; 상기 고정된 상기 금속 케이스와 기판의 전체 접속면 둘레를 접착제로 접합하는 단계; 및Bonding an adhesive around the fixed connection of the metal case and the substrate; And 상기 접착제를 경화시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 패키징 방법.And curing the adhesive. 제11항에 있어서, 상기 금속 케이스는The method of claim 11, wherein the metal case 원통형이나 사각통형인 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 패키징 방법.A packaging method of a silicon condenser microphone, characterized by a cylindrical or square cylinder. 제11항에 있어서, 상기 가용접은The method of claim 11, wherein the soluble welding is 레이저 용접이나 솔더링 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 패키징방법.A packaging method for a silicon condenser microphone, which is either laser welding or soldering. 제11항에 있어서, 상기 접착제는 The method of claim 11, wherein the adhesive 전도성 에폭시, 비전도성 에폭시, 실버 페이스트, 실리콘, 우레탄, 아크릴, 크림 솔더 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 패키징방법.A method for packaging a silicon condenser microphone, which is any one of a conductive epoxy, a nonconductive epoxy, a silver paste, silicon, urethane, acrylic, and a cream solder.
KR1020050085839A 2005-09-14 2005-09-14 Condenser microphone and packaging method for the same KR100675023B1 (en)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050085839A KR100675023B1 (en) 2005-09-14 2005-09-14 Condenser microphone and packaging method for the same
PCT/KR2006/000391 WO2007032580A1 (en) 2005-09-14 2006-02-03 Condenser microphone and pakaging method for the same
CNA2006800007042A CN101129087A (en) 2005-09-14 2006-02-03 Condenser microphone and pakaging method for the same
SG200606072-7A SG131039A1 (en) 2005-09-14 2006-09-04 Condenser microphone and packaging method for the same
TW095133295A TW200723925A (en) 2005-09-14 2006-09-08 Condenser microphone and packaging method for the same
US11/519,551 US8126166B2 (en) 2005-09-14 2006-09-12 Condenser microphone and packaging method for the same
EP06254751.8A EP1765035B1 (en) 2005-09-14 2006-09-12 Condenser microphone and packaging method for the same
ES06254751.8T ES2523662T3 (en) 2005-09-14 2006-09-12 Condenser microphone and packing method for it
CN2006101538657A CN1933680B (en) 2005-09-14 2006-09-14 Condenser microphone and packaging method for the same
JP2006249140A JP2007082233A (en) 2005-09-14 2006-09-14 Silicon capacitor microphone and method for packaging same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050085839A KR100675023B1 (en) 2005-09-14 2005-09-14 Condenser microphone and packaging method for the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100675023B1 true KR100675023B1 (en) 2007-01-30

Family

ID=37865142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050085839A KR100675023B1 (en) 2005-09-14 2005-09-14 Condenser microphone and packaging method for the same

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100675023B1 (en)
CN (2) CN101129087A (en)
WO (1) WO2007032580A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1954095A2 (en) * 2007-02-05 2008-08-06 LG Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving sound
KR100908452B1 (en) * 2007-05-17 2009-07-20 주식회사 비에스이 Condenser microphone
WO2010018998A2 (en) * 2008-08-12 2010-02-18 주식회사 씨에스티 Acoustic/electrical signal converting package
WO2011049276A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-28 주식회사 비에스이 Silicon condenser microphone having an additional back chamber and a fabrication method therefor
WO2018221856A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 서울대학교산학협력단 Mems device

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI370101B (en) 2007-05-15 2012-08-11 Ind Tech Res Inst Package and packaging assembly of microelectromechanical sysyem microphone
TWI323242B (en) * 2007-05-15 2010-04-11 Ind Tech Res Inst Package and packageing assembly of microelectromechanical system microphone
CN102118674B (en) * 2010-01-05 2016-02-10 歌尔声学股份有限公司 A kind of MEMS microphone and method for packing thereof
WO2011131249A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 Epcos Ag Mems device having a membrane and method of manufacturing
KR20120054244A (en) * 2010-11-19 2012-05-30 주식회사 비에스이 Condenser microphone
KR101074732B1 (en) * 2010-12-14 2011-10-18 주식회사 비에스이 Condenser microphone structure for vacuum suction mount and method of mounting the microphone
CN102655617B (en) * 2012-05-24 2015-09-30 歌尔声学股份有限公司 Microphone and assembly method thereof
KR101480615B1 (en) * 2013-05-29 2015-01-08 현대자동차주식회사 Apparatus for directional microphone and operating method thereof
US9986354B2 (en) * 2013-06-26 2018-05-29 Infineon Technologies Ag Pre-mold for a microphone assembly and method of producing the same
US9209670B2 (en) * 2013-09-05 2015-12-08 Seagate Technology Llc Spot welds aligning motor components
CN104023299B (en) * 2014-06-24 2018-09-11 山东共达电声股份有限公司 A kind of advance sound MEMS microphone
US10138115B2 (en) * 2014-08-06 2018-11-27 Infineon Technologies Ag Low profile transducer module
KR101795623B1 (en) 2015-10-06 2017-11-10 송석식 Electric double layer capacitor welding equipment
CN206948604U (en) * 2017-06-26 2018-01-30 歌尔股份有限公司 A kind of electric-conductor and sound-producing device
US10728674B2 (en) * 2018-08-27 2020-07-28 Solid State System Co., Ltd. Microphone package
CN109769184B (en) * 2019-01-16 2024-04-02 钰太芯微电子科技(上海)有限公司 Packaging structure of microphone
CN112930106B (en) * 2021-01-22 2022-11-22 杭州唯灵医疗科技有限公司 Flexible electronic device and assembling method thereof
CN113630678B (en) * 2021-09-15 2024-08-09 福建臻鸿电子科技有限公司 Microphone with integrated housing and housing processing method thereof
CN114136433A (en) * 2021-12-02 2022-03-04 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 Pulse sound wave signal detection system based on MEMS microphone array

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63221799A (en) * 1987-03-11 1988-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Microphone unit
JP2952617B2 (en) * 1991-06-25 1999-09-27 株式会社小野測器 Condenser microphone and method of manufacturing the same
JPH05207582A (en) * 1992-01-24 1993-08-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Directive dynamic microphone unit
KR950001494Y1 (en) * 1992-03-09 1995-03-06 구자봉 Microphone cartridge
CN1159950C (en) * 2001-12-07 2004-07-28 清华大学 Monolithic integrated capacitor type silicon base micro microphone and its producing process
JP3844690B2 (en) * 2001-12-28 2006-11-15 スター精密株式会社 Electret condenser microphone and method of manufacturing the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1954095A2 (en) * 2007-02-05 2008-08-06 LG Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving sound
EP1954095A3 (en) * 2007-02-05 2008-08-20 LG Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving sound
US8462974B2 (en) 2007-02-05 2013-06-11 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving sound
KR100908452B1 (en) * 2007-05-17 2009-07-20 주식회사 비에스이 Condenser microphone
WO2010018998A2 (en) * 2008-08-12 2010-02-18 주식회사 씨에스티 Acoustic/electrical signal converting package
WO2010018998A3 (en) * 2008-08-12 2010-06-17 주식회사 씨에스티 Acoustic/electrical signal converting package
WO2011049276A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-28 주식회사 비에스이 Silicon condenser microphone having an additional back chamber and a fabrication method therefor
US8519492B2 (en) 2009-10-19 2013-08-27 Bse Co., Ltd. Silicon condenser microphone having an additional back chamber and a fabrication method therefor
WO2018221856A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 서울대학교산학협력단 Mems device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007032580A1 (en) 2007-03-22
CN1933680A (en) 2007-03-21
CN101129087A (en) 2008-02-20
CN1933680B (en) 2012-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100675023B1 (en) Condenser microphone and packaging method for the same
KR100722686B1 (en) Silicon condenser microphone having additional back chamber and sound hole in pcb
KR100722687B1 (en) Directional silicon condenser microphone having additional back chamber
CN101053279B (en) Directional silicon condenser microphone
US8126166B2 (en) Condenser microphone and packaging method for the same
US7903831B2 (en) Silicon based condenser microphone and packaging method for the same
JP2008067383A (en) Silicon condenser microphone
KR100722689B1 (en) Silicon condenser microphone having additional back chamber
WO2007032581A1 (en) Silicon based condenser microphone
WO2007024048A1 (en) Silicon based condenser microphone
KR100675027B1 (en) Silicon based condenser microphone and mounting method for the same
WO2007015593A1 (en) Silicon based condenser microphone and packaging method for the same
TWM335901U (en) Directional silicon condenser microphone having additional back chamber

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111230

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130715

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140722

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee