CN101132655A - 微机电麦克风封装结构与封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微机电麦克风封装结构与方法，所述封装结构包括一基板、一微机电麦克风与一集成电路组件；该基板于预定位置设有焊垫；该微机电麦克风具有金属凸块而可接合于基板的焊垫上，用以接收声音讯号，该微机电麦克风的周侧与基板之间环设有一圈防止声音泄漏的非导电胶；该集成电路组件具有金属凸块而可接合于基板的焊垫上，用作电路阻抗匹配或放大讯号等，该集成电路组件则于一侧设有与基板连接并接地的导电材料；由此，可降低封装的高度与减少封装体积。
Description
技术领域
本发明涉及一种微机电麦克风封装结构与封装方法，尤其涉及一种可使微机电麦克风达到缩小体积与尺寸的封装结构与封装方法。
背景技术
美国专利号第6,781,231号的“具有环保和防干扰屏蔽的微机电系统封装”专利案，其揭示的封装结构有一基板，于基板上焊设有一呈杯状的盖体，该盖体是由外杯体与内杯体组合而成，以形成电磁波的屏障。而其缺点在于，其盖体周侧形成有环形侧壁由此形成容室，如此造成整体封装体积过大的缺点，无法达到轻薄化的要求。
有鉴于上述现有技术结构的缺点，本发明提出一种微机电麦克风封装结构与方法，其可克服上述现有技术结构的所有缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种微机电麦克风封装结构与封装方法。
本发明的一种微机电麦克风封装结构包括一基板、一微机电麦克风与一集成电路组件；该基板于预定位置设有焊垫；该微机电麦克风具有金属凸块其可接合于基板的焊垫上，用以接收声音讯号，该微机电麦克风的周侧与基板之间环设一圈防止声音泄漏的非导电胶；该集成电路组件具有金属凸块而可接合于基板的焊垫上，用作电路阻抗匹配或放大讯号等，该集成电路组件则于一侧设有与基板连接并接地的导电材料；由此，可降低封装的高度与减少封装体积。
而本发明的微机电麦克风封装方法，其特征在于包括以下步骤：
(A)准备一基板；
(B)以网印技术于基板上形成焊垫；
(C)将已植有金属凸块的微机电麦克风与集成电路组件连接于基板的焊垫上；
(D)进入回焊炉内进行回焊作业；
(E)于集成电路组件连接一与基板连接的导电材料，而微机电麦克风周侧与基板之间则以点胶方式点上一圈非导电胶；
(F)将连接有微机电麦克风与集成电路组件的基板进行烘烤程序。
在以上方法的基础上，还可以有各种改进或附加步骤，下面将分别详述。
附图说明
图1为本发明第一个实施例的结构示意图。
图2为本发明第二个实施例的结构示意图。
图3为本发明第三个实施例的结构示意图。
图4为本发明第四个实施例的结构示意图。
图5为本发明第五个实施例的结构示意图。
附图标号说明：10基板；11金属凸块；12焊锡；13音孔；20微机电麦克风；21非导电胶；30集成电路组件；31导电材料；32导电材料；321导电层；322导线；40上盖板；41导线；42音孔。
具体实施方式
参照图1，该基板10可为PCB印刷电路板(Printed Circuit Board)或是陶瓷基板(Ceramic Substrate)。该基板10上设有一微机电麦克风(MEMS transducer)20，用以接收声音讯号。该基板10上还设有一IC集成电路组件(Integrated Circuit)30，用作电路阻抗匹配或放大讯号等。
该基板10的四周环设一圈接地的焊锡12，该焊锡12用以降低电磁波的干扰，以避免微机电麦克风20收音品质受到噪声影响。该焊锡12可采用网印方式结合于基板10四周，并接地。
该微机电麦克风20的周侧与基板10之间环设一圈非导电胶21，其可采用点胶方式将非导电胶21结合于微机电麦克风20周侧与基板10之间，以防止声音泄漏，藉此获得较高的声音接收灵敏度。
该微机电麦克风20相应于基板10上的预定位置处，设有数个金属凸块11，以供利用倒装技术(Flip Chip)将微机电麦克风20结合在基板10之上。利用倒装技术不但可缩短组件与基板10间的电子讯号传输距离，更可缩小整体封装后的尺寸。于本实施例中该金属凸块11是采用焊锡凸块(Solder Bump)为较佳表示。
该集成电路组件30相对于基板10上的预定位置，亦设有数个金属凸块11，以供利用倒装技术(Flip Chip)结合在基板10之上。
该集成电路组件30则于一侧设有与基板10连接并接地的导电材料31，以使集成电路组件30得以获得接地的效果。于本实施例中该导电材料31是采用导电胶，而可借助点胶方式将导电材料31设于集成电路组件30与基板10之间，产生接地效果。当然该导电材料31亦可直接连接在基板10的焊锡12上，同样可达到接地的效果。
参照图2，为本发明的第二个实施例。本实施例大致上与前述实施例相同，其差异处是在于集成电路组件30与基板10之间连接的导电材料32结构不同。该集成电路组件30亦是于基板10之间设以导电材料32，该导电材料32包括有一导电层321与一导线322，该导电层321设置于集成电路组件30上，该导线322则一端连接于导电层321，另一端设于基板10上。
该导电层321可采用网印(Screen Printing)或金属镀膜的技术设置于集成电路组件30上，而该导线322则可采用打线(Wire Bond)技术连接于导电层321与基板10之间。该导线322可为金线或铝线。如此，不但可达到接地效果，更可有效的缩小封装尺寸，例如整体的长、宽、高度，特别是在封装的高度有明显的降低，达到缩小体积与节省空间的效果。
参照图3，为本发明的第三个实施例。本实施例大致上于前述实施例的结构相同，其不同处是在于还包括有一上盖板(Lib)40。该上盖板40设于微机电麦克风20及集成电路组件30相反于基板10的一端，该上盖板40设有一连接于基板10的导线41，以形成接地状态。当然，该上盖板40除了利用打线技术与基板10相连接以外，上盖板40亦可以采用点胶技术与基板10连接形成接地状态。如此的设计亦可较先前技术更为节省空间，达到缩小封装尺寸的效果。
该上盖板40相对于微机电麦克风20的位置还开设有一音孔42，以供声压进入产生电子讯号。
参照图4，为本发明的第四个实施例。本实施例大致同于前述实施例，其差别为音孔13开设的位置不同，本实施例中的音孔13开设于基板10相对于微机电麦克风20的位置，如此同样可达到供声压进入，以产生电子讯号。
参照图5，为本发明的第五个实施例。本实施例大致相同于前述实施例，其差异处是在于基板10上无需设置焊锡，如此可节省封装步骤，且可用于电磁干扰较低的环境或产品上。
而制成前述结构的封装方法，包括有以下步骤：
(A)准备一基板10；
(B)以网印技术于基板10上形成焊垫；
(C)将已植有金属凸块11的微机电麦克风20与集成电路组件30以助焊膏暂时连接于基板10的焊垫上；
(D)进入回焊炉内进行回焊(Reflow)作业，以使金属凸块11与基板10上的焊垫形成接合点；
(E)于集成电路组件30连接一与基板10连接的导电材料31、32，而微机电麦克风20周侧与基板10之间则以点胶方式点上一圈非导电胶21；
(F)将连接有微机电麦克风20与集成电路组件30的基板10进行烘烤(Curing)程序，以除去水气及有机气体。
其中步骤(E)中的所述导电材料31、32，可以采用点胶方式将导电胶连接于集成电路组件30与基板10之间。或可于集成电路组件30上覆盖一导电层321，再以打线方式于导电层321与基板10之间设一导线322。
其中于步骤(E)之后还可包括有一步骤(G)，是于集成电路组件30与微机电麦克风20上连接一形成有音孔42的上盖板40，该上盖板40并以打线方式与基板10之间设有一导线41。
其中于步骤(A)之后还可包括有一步骤(H)，是于基板10上形成有一音孔13，而此方法中于步骤(E)之后还包括有一步骤(I)，是于集成电路组件30与微机电麦克风20上连接一上盖板40，该上盖板40并以打线方式与基板10之间设有一导线41。
其中于步骤(B)中，于基板10周侧还可同时以网印方式环设一圈焊锡12。
就以上所述可以归纳出本发明具有以下的优点：
1.本发明的微机电麦克风封装结构与方法，其中封装结构完全无需保留“容室”的设计，故可大幅降低封装高度，且有效的缩小封装体积，达到轻薄化的效果。
2.本发明的微机电麦克风封装结构与方法，其中基板上环设有一圈焊锡，可提供一良好屏蔽来抵抗电磁波干扰(EMI)或无线电频率(RF)的干扰。
3.本发明的微机电麦克风封装结构与方法，可达到兼顾电磁防护作用与降低封装高度的优点，亦无需如同先前技术一般另行加设PCB中板(外环侧壁)，更可简化工艺。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以之限定本发明实施的范围，故举凡数值的变更或等效组件的置换，或依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范畴。
Claims (10)
1.一种微机电麦克风封装结构，其特征在于包括：
一基板；
一微机电麦克风，具有金属凸块而接合于基板上，用以接收声音讯号，该微机电麦克风的周侧与基板之间环设有一圈防止声音泄漏的非导电胶；
一集成电路组件，具有金属凸块而接合于基板上，用作电路阻抗匹配或放大讯号等，该集成电路组件则于一侧设有与基板连接并接地的导电材料；
由此，可降低封装的高度与减少封装体积。
2.如权利要求1所述的微机电麦克风封装结构，其特征在于，该导电材料包括有一导电层与一导线，该导电层设置于集成电路组件上，该导线则一端连接于导电层，另一端接设于基板上形成接地。
3.如权利要求1所述的微机电麦克风封装结构，其特征在于，其还包括有一上盖板，该上盖板设于微机电麦克风及集成电路组件与基板相反的一端，且该上盖板相对于微机电麦克风的位置还开设有一音孔，以供声压进入产生电子讯号，且该上盖板设有一连接于基板的导线，以形成接地状态。
4.如权利要求1所述的微机电麦克风封装结构，其特征在于，其还包括有一上盖板，该上盖板设于微机电麦克风及集成电路组件与基板相反的一端，而该基板相对于微机电麦克风的位置开设有一音孔，以供声压进入产生电子讯号，且该上盖板设有一连接于基板的导线，以形成接地状态。
5.如权利要求1至4中任一项所述的微机电麦克风封装结构，其特征在于，该基板的四周环设有一圈接地的焊锡，用以降低电磁波的干扰，以避免微机电麦克风收音品质受到噪声影响。
6.一种微机电麦克风封装方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(A)准备一基板；
(B)以网印技术于基板上形成焊垫；
(C)将已植有金属凸块的微机电麦克风与集成电路组件连接于基板的焊垫上；
(D)进入回焊炉内进行回焊作业；
(E)于集成电路组件连接一与基板连接的导电材料，而微机电麦克风周侧与基板之间则以点胶方式点上一圈非导电胶；
(F)将连接有微机电麦克风与集成电路组件的基板进行烘烤程序。
7.如权利要求6所述的微机电麦克风封装方法，其特征在于，步骤(E)中的所述导电材料，可以是于集成电路组件上覆盖一导电层，再以打线方式于导电层与基板之间设一导线。
8.如权利要求6所述的微机电麦克风封装方法，其特征在于，于步骤(E)之后还包括有一步骤(G)，是于集成电路组件与微机电麦克风上连接一形成有音孔的上盖板，该上盖板并以打线方式与基板之间设有一导线。
9.如权利要求6所述的微机电麦克风封装方法，其特征在于，于步骤(A)之后还包括有一步骤(H)，是于基板上形成有一音孔，而此方法中于步骤(E)之后还包括有一步骤(I)，是于集成电路组件与微机电麦克风上连接一上盖板，该上盖板并以打线方式与基板之间设有一导线。
10.如权利要求6至9中任一项所述的微机电麦克风封装方法，其特征在于，于步骤(B)中，在基板周侧还可同时以网印方式环设一圈焊锡。
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