CN101902678B - 硅麦克风封装体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种硅麦克风封装体，包括：一整合型麦克风芯片，具有相对的一第一表面与一第二表面；一第一封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第一表面之上，并形成一第一腔室于其间；以及一第二封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第二表面之上，并形成一第二腔室于其间。
Description
技术领域
本发明涉及麦克风元件(microphonedevices)，且特别是涉及一种硅麦克风封装体(siliconmicrophonepackages)。
背景技术
至今由于自2003年来已大量生产用于移动电话的硅麦克风(siliconmicrophones)，对于硅半导体技术的麦克风已进行了广泛的研究。如此，相较于传统电容式麦克风(electretcondensermicrophones，ECMs)，硅麦克风已年复一年地扩大其市场。
相比较于电容式麦克风，硅麦克风的主要优点之一在于对于高温(hightemperature)与高湿度(highhumidity)的耐受性。对于如电容式硅麦克风(condensersiliconmicrophone)的一硅麦克风而言，麦克风电容器由一弹性隔膜(flexiblemembrane)与一坚硬背板(rigidbackplate)所形成，而此坚硬背板具有由一整合型特殊应用集成电路(integratedASIC)所供应的固定势能。同时，由于硅麦克风具有可承受温度上至260℃的标准无铅回焊(lead-freereflowsoldering)制作工艺的能力，故可使用全自动化表面粘着制作工艺以制造硅麦克风。如此，相较于电容式麦克风的制作，硅麦克风的制作则可较为可靠与需要较少的制作成本。
以下为关于硅麦克风封装体的相关揭示情形。
美国专利US6,781,231揭露一种微机电系统(MEMS)封装体包括一MEMS麦克风、一基板、及一封盖(cover)。该基板具有一表面，支撑该MEMS麦克风。该封盖包括一导电层，其具有一中央部分通过一周边边缘部分粘结。一外罩构件的构成通过连接该封盖的周边边缘部分至该基板。该封盖的中央部分与该基板的表面之间隔离一空间，以容纳该MEMS麦克风。该外罩构件包括一声学埠(acousticport)，允许一声学信号抵达该MEMS麦克风。
美国专利US7,434,305揭露一种硅电容式麦克风封装体，其包括一传感器单元(transducerunit)、一基板、及一封盖(cover)。该基板包括一上表面，具有一凹口位于其内部。该传感器单元贴附于该基板的上表面上，并且与该凹口的至少一部分重叠，其中该传感器单元具有一背部体积形成于该传感器单元与该基板之间。该封盖设置于该传感器单元上方并包括一开孔(apeature)。
美国专利7,439,616揭露一种硅电容式麦克风封装体包括一传感器单元、一基板、及一封盖。该基板包括一上表面。该传感器单元贴附于该基板的上表面上，并且与该凹口的至少一部分重叠，其中该传感器单元具有一背部体积形成于该传感器单元与该基板之间。该封盖设置于该传感器单元上方，并且该基板或该封盖的其中之一包括一开孔。
美国专利7,447,323是关于可表面粘着的一种声学传感系统(acoustictransducersystem)包括一或多个传感器、电连接于上述一或多个传感器的一处理电路与设置于此传感系统的一外部表面部分的多个接触点(contactpoints)。此些接触点用于建立传感系统与外部基板间的电连接关系。此些接触点于采用现有表面粘着技术时更用于将传感系统安装于外部基板上。
美国专利申请早期公开US2007/0071260揭露了一种硅基传感组件(silicon-basedtransducerassembly)，其耦接于一助听仪器中的一可移动结构。此传感组件包括至少一麦克风芯片与具有多重整合型元件的一特殊应用集成电路(ASIC)，例如由数字信号处理器、A/D转换器、放大器、滤波器或一无线界面的任一组合情形。此可移动结构可为一电池出入口(batteryaccessdoor)、一音量调节器(volumedial)、一开关(switch)或一触控垫(touchpad)。可设置一保护条并使之跨越电池出入口，以避免残骸阻塞了此硅基转换器组件。此传感组件也可包括一麦克风芯片的阵列物以达到可适波的控制或指向。当配备有无线界面时，此助听仪器可无线地与另一助听仪器或一网络进行沟通。
揭示于上述美国专利与美国专利申请早期公开中的前述封装方法提供了允许声学能量接触设置于外罩内的该传感器单元。该外罩提供一必须的压力参考值，而在此同时，又能保护该传感器避免光、电磁干扰及物理性损伤。原则上，揭示于上述美国专利与美国专利申请早期公开中的前述封装方法使用了系统级封装(system-in-package)方法。换句话说，上述封装方法通常封装了两个芯片，即一为硅感测芯片与另一为位于一空穴内的一特殊应用集成电路，以形成一完整的麦克风封装体。为了降低负面的寄生效应，上述封装方法需要于硅感测元件与特殊应用集成电路及/或用于支撑上述两芯片的印刷电路板基板间形成打线接合。
由于通过系统级封装方法所形成的硅麦克风需要于一封装基板之上安装硅感测芯片与特殊应用集成电路，并需要打线接合以形成其间的电连接。通过系统级封装方法所形成的硅麦克风封装体因此同时包围了硅感测芯片与特殊应用集成电路芯片，如此将阻碍了硅麦克风的进一步缩小。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供了具有较小尺寸的硅麦克风封装体。
依据本发明的一实施例，一种硅麦克风封装体，包括：
一整合型麦克风芯片，具有相对的一第一表面与一第二表面；一第一封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第一表面之上，并形成一第一腔室于其间；以及一第二封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第二表面之上，并形成一第二腔室于其间。
依据本发明的另一实施例，一种硅麦克风封装体，包括：
一整合型麦克风芯片，具有相对的第一表面与第二表面，其中该整合型麦克风芯片包括一声能感测元件与一空穴；一第一封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第一表面上，并形成了一第一腔室于其间；一声能开口，形成于该第一封盖部件的一部内，部分露出该整合型麦克风芯片；以及一第二封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第二表面上，并形成了一第二腔室于其间，其中该第二腔室接触了该整合型麦克风芯片的该空穴。
依据本发明的又一实施例，一种硅麦克风封装体，包括：
一整合型麦克风芯片，具有相对的第一表面与第二表面，其中该整合型麦克风芯片包括一声能感测元件与一空穴；一第一封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第一表面上，并形成了一第一腔室于其间；一第二封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第二表面上，并形成了一第二腔室于其间，其中该第二腔室接触了该整合型麦克风芯片的该空穴；以及一声能开口，形成于该第二封盖部件的一部内，部分露出该整合型麦克风芯片。
为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下：
附图说明
图1为一示意图，显示了依据本发明一实施例的硅麦克风封装体的剖面情形；
图2为一示意图，显示了依据本发明一实施例的整合型麦克风芯片的剖面情形；
图3为一示意图，显示了依据本发明一实施例的整合型麦克风芯片的剖面情形；
图4为一示意图，显示了依据本发明一实施例的整合型麦克风芯片的上视情形；
图5为一示意图，显示了依据本发明一实施例的硅麦克风封装体的一第二封盖部件的底视情形；
图6为一示意图，显示了依据本发明一实施例的硅麦克风封装体的一第二封盖部件的上视情形；
图7为一示意图，显示了依据本发明一实施例的硅麦克风封装体的一第二封盖部件的剖面情形；
图8为一示意图，显示了依据本发明另一实施例的硅麦克风封装体的一第二封盖部件的剖面情形；
图9为一示意图，显示了依据本发明又一实施例的硅麦克风封装体的一第二封盖部件的剖面情形；
图10为一示意图，显示了依据本发明一实施例的硅麦克风封装体的一第一封盖部件的上视情形；
图11为一示意图，显示了依据本发明一实施例的硅麦克风封装体的一第一封盖部件的剖面情形；
图12为一示意图，显示了依据本发明另一实施例的硅麦克风封装体的一第一封盖部件的剖面情形；
图13为一示意图，显示了依据本发明一实施例的硅麦克风封装体的剖面情形。
主要元件符号说明
1～整合型麦克风芯片；
2～第一封盖部件；
3～第二封盖部件；
4、5～间隔物；
6～第一腔室/密封空穴；
7～第二腔室/密封空穴；
8～声学开口；
9～焊锡焊垫；
11～硅基板；
12～导电介层物；
13～金属膜层；
14～焊锡凸块；
15～锡球凸块；
16～穿孔部件；
17～间隙；
18～隔膜；
19～空穴；
20～保护层；
21～导电层；
22～场氧化物层；
24～贯穿孔；
25～空穴的侧壁；
31～焊锡焊垫；
32～导电环；
33～绝缘层；
35～绝缘层；
36～导电层；
37～导电介层物；
38、39～凹口；
40～导电层；
41～隔离墙；
A、B～整合型麦克风芯片的表面；
具体实施方式
以下以各实施例详细说明并伴随着附图说明的范例，做为本发明的参考依据。在附图或说明书描述中，相似或相同的部分皆使用相同的图号。且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各元件的部分将以分别描述说明之，值得注意的是，图中未绘示或描述的元件，为所属技术领域中具有通常知识者所知的形式，另外，特定的实施例仅为揭示本发明使用的特定方式，其并非用以限定本发明。
图1-图13为一系列示意图，显示了依据本发明的多个实施例的硅麦克风封装体的实施情形。
请参照图1，显示了依据本发明一实施例的硅麦克风封装体。在此，硅麦克风封装体包括了一第一封盖部件2、一第二封盖部件3及夹置于第一封盖部件2与第二封盖部件3间的一整合型麦克风芯片1。第一封盖部件2与第二封盖部件3分别形成于整合型麦克风芯片1的相对表面A与B之一之上，因此第一封盖部件2并没有实体接触于第二封盖部件3。此外，如图1所示的硅麦克风封装体更包括一间隔物4与一间隔物5，其中间隔物4设置于整合型麦克风芯片1与第一封盖部件2之间，而间隔物5则设置于整合型麦克风芯片1与第二封盖部件3之间。因此，在第一封盖部件2与整合型集成电路芯片1的表面A之间便形成有一第一腔室(chamber)6，而在第二封盖部件3与整合型集成电路芯片1的表面B之间则形成有一第二腔室。一声学开口(acousticopening)8则形成并穿透了第二封盖部件3的一部，其使得声压波(acousticpressurewaves)可穿透声学开口8并接触了形成于整合型麦克风芯片1内的一声学感测元件(acousticsensingelement，未显示)。再者，如图1所示的硅麦克风封装体更包括数个焊锡焊垫(solderpads)9，其形成于第二封盖部件3的未接触间隔物5的一表面上，以用于表面粘着(surfacemounting)。
如图1所示，硅麦克风封装体的整合型麦克风芯片1形成有一空穴(cavity)19，其通过一微加工制作工艺(未显示)所形成。间隔物4提供了介于整合型麦克风芯片1与第一封盖部件2间的声学封止(acousticseal)与电连接的功能。通过调整第一间隔物4的厚度，第一腔室6的尺寸可变大或变小。因此，便可调整结合空穴19与第一腔室6所得到的总体积。相似地，可经过调整间隔物5厚度，以增加或减少第二腔室7的体积。
图2绘示了依据本发明的一实施例的如图1所示的硅麦克风封装体内的整合型麦克风芯片1的剖面情形，其包括了具有多重膜层与元件形成于其上的一硅基板11。
如图2所示，整合型麦克风芯片1包括了一穿孔部件(perforatedmember)16、一隔膜(membrane)18、与形成于穿孔部件16与隔膜18间的一间隙(gap)17。穿孔部件16具有多个贯穿孔24形成于其内。在一实施例中，穿孔部件16通常较隔膜18为坚固，使得当声压波冲击于包括了穿孔部件16、气隙17与隔膜18的此复合结构时，声压波可接着穿过了贯穿孔24并于隔膜18上释放了声压(acousticpressure)。因此，在如此声压之下，隔膜18将震动并相对于声压的移动而产生一电子信号。穿孔部件16与隔膜18皆部分延伸进入于形成于硅基板11上的一场氧化物层22之内。因此，穿孔部件16与隔膜18皆悬挂于其间具有相对固定空间的一位置处。穿孔部件16与隔膜18可包括如金属或经掺杂半导体材料的导电材料。穿孔部件16与隔膜18也可为包括由如金属或掺杂半导体材料的导电材料所形成一导电层的一复合膜层。穿孔部件16与隔膜18电连接于形成于整合型麦克风芯片1内的一信号处理电路(signalconditioningcircuit)21。在整合型麦克风芯片1之上可形成数个锡球凸块15，其穿透了保护层20并电连接于信号处理电路21。
再者，如图2所示，整合型麦克风芯片1更包括形成于场氧化物层22内的数个导电介层物12与数个金属膜层13，而导电介层物12之一接触了基板11。此些导电介层物12也与此些金属膜层13相交而形成了穿透了位于整合型麦克风芯片1内的一边缘部的场氧化物层22的一内连结构(interconnectstructure)。焊锡凸块14形成并座落于最顶部的金属层13之上，以电连接于其他的导电介层物12与金属层13。换句话说，焊锡凸块14电连接于基板11。在一互补型金氧半导体(CMOS)制作工艺中，场氧化物层22通常由绝缘材料所形成。通过介层物12、金属膜层13与焊锡凸块14的结合，可因此电连接基板11与整合型麦克风芯片1的一顶面。
如图2所示的整合型麦克风芯片1的前述部件采用互补型金氧半导体相容制作工艺(未显示)所制成的沉积于一基板11之上的不同材料的多个膜层所形成。保护层20可包括如氮化硅、碳化硅、或碳氮化硅等材料，但非限定于上述材料，而场氧化物层22可包括如热氧化物或磷硅酸盐玻璃的材料，但非限定于上述材料。硅基板11可包括除了硅以外的材料，例如硅锗或非晶硅。金属层13与导电介层物12可包括如钨、铝、铜、钛与氮化钛的金属材料，或如掺杂的碳化硅或掺杂的硅锗层的非金属导电材料，但非限定于上述材料。
图3显示了依据本发明另一实施例的整合型麦克风芯片1的剖面情形。如图3所示，整合型麦克风芯片1相似于图2所示情形，除了穿孔部件16与膜层18的设置位置经过交换，使得当声压波产生于整合型麦克风芯片1的顶面时，声压波可直接施加声压于隔膜18的表面。
如图2与图3所示的硅基板11内的空穴19可由如深反应性离子蚀刻(DRIE)制作工艺的一微加工制作工艺所形成。空穴19的侧壁25可依照所使用的器具与配方而如图示中所示般为垂直的，或可为轻度倾斜的。另一方面，场氧化物层22的侧壁可通过一释放蚀刻(releaseetch)制作工艺(未显示)所形成，其可为时间控制或配合如金属的一释放停止材料的使用以作为蚀刻停止层而形成。
图4显示了依据一实施例的如图2所示的整合型硅麦克风芯片1的上视示意图。基于解说的目的，整合型硅麦克风芯片1在此绘示为长方形的外形，但非限定于上述形状。声能感测元件(acousticsensingelement，在此绘示为具有数个贯穿孔24的一穿孔部件16)设置于整合型硅麦克风芯片1的左侧，而信号调整电路21则设置于整合型硅麦克风芯片1的右侧。实际上，信号调整电路可设置并环绕声学感测元件。另一方面，穿孔部件16通常具有一圆形形状，而贯穿孔24也具有圆形形状。如前所述，可在信号调整电路21的一顶面上设置数个焊锡凸块15以电连接信号调整电路与位于整合型硅麦克风芯片1外的一部件(未显示)。
在图4中，焊锡凸块14显示为沿着整合型硅麦克风芯片1的一边缘部形成的一连续凸块(continuebump)。在如此的设置情形中，位于锡球凸块14下方的此些导电介层物12与此些金属膜层13也可依照一连续形态形成，因而使得场氧化层22的内部形成有连续的一导电环(conductivering)。由导电介层物12与金属膜层13所形成的连续的导电环实体地自焊锡凸块14连接至基板11，以及由整合型硅麦克风芯片1的一侧连接至另一侧。由于第一封盖部件2可包括一导电层及第二封盖部件3也可包括一导电层，由焊锡凸块14所形成此连续介层物与硅基板11形成了用于声学感测元件与信号调整电路21的一隔绝遮蔽物(enclosedshield)，进而保护了上述两部件免于受到电磁干扰(electromagneticinterferences)的影响。
图5显示了依据一实施例的一第二封盖部件3的一示意底视图。第二封盖部件3包括一声学开口8，其允许为来自于周遭环境的声压波(未显示)所穿过并接触了整合型硅麦克风芯片1内的声学感测元件。第二封盖部件3包括由如PR-4、陶瓷材料、硬塑胶、铁氟龙(Teflon)或相似物的绝缘材料所形成的至少一绝缘层33。在绝缘层33之上形成有数个焊锡焊垫31。此外，沿着第二封盖部件3的边缘设置有一导电环32。焊锡焊垫31与导电环32的位置依照符合于形成于整合型硅麦克风芯片1的焊锡焊垫15与焊锡凸块14的位置而设置。
因此，当第二封盖部件3位于整合型硅麦克风芯片1的顶面时，焊锡焊垫15可对准于焊锡焊垫31。同样地，焊锡凸块14可对准于导电环32。在一实施例中，第二封盖部件3可通过间隔物5而连结于整合型硅麦克风芯片1，在此间隔物5包括了分隔地埋设于一绝缘层(未显示)内的导电插拴或导电介层物(皆未显示)。在使用导电胶以作为间隔物5以固定第二封盖部件3与整合型硅麦克风芯片1时的一情形中，导电胶可具有一低热膨胀系数，使得在一实施例中的经封装麦克风的操作温度改变时，上述导电胶不会于整合型硅麦克风芯片1上表现出过量应力而降低了其声学与电性表现。在当分隔地埋设导电介层物(未显示)于一绝缘层(未显示)内以作为固定第二封盖部件3与整合型硅麦克风芯片1的间隔物5的情形中，导电介层物与绝缘层可具有一低热膨胀系数，使得在一实施例中的经封装麦克风的操作温度改变时，上述导电介层物与绝缘层并不不会于整合型硅麦克风芯片1上表现出过量应力而降低了其声学与电性表现。
在另一实施例中，第二封盖部件3与整合型硅麦克风芯片1经过预对准并接着于一回焊炉(re-flowover)内连结在一起。当第二封盖部件3胶粘或回焊于整合型硅麦克风芯片1时，可通过其间的连接情形而建立了一声学封止(acousticseal)情形。较佳地，此声学封止情形通过连结焊锡凸块14与导电环32而达成，此两部件进而形成了设置于第二封盖部件3与整合型硅麦克风芯片1间的间隔物5。
图6绘示了依据本发明一实施例的一第二封盖部件3的一示意上视情形。第二封盖部件3包括了数个焊锡凸块9，以用于硅麦克风封装体的表面粘着。声学开口8可见于第二封盖层3的一绝缘层35内。相似于绝缘层33，绝缘层35可由如PR-4、陶瓷材料、硬塑胶、铁氟龙或相似物的绝缘材料所形成。再者，上述绝缘层33与35较佳地具有相似于整合型硅麦克风芯片1的基板11的材料的热特性。特别地，绝缘层35与绝缘层33的材料的热特性与硅基板11的热特性越相似，在封装制作工艺与正常操作下产生于整合型硅麦克风芯片1上的热致应力将越小。
图7显示了依据本发明一实施例的一第二封盖部件3的剖面情形。在一实施例中，第二封盖部件3可包括提供一硅麦克风封装体免于电磁干扰的电性遮蔽功效的一导电层36。此第二封盖部件3也可包括如第5-6图所示的绝缘层33与绝缘层35。如图7所示，导电层36夹置于绝缘层33与35之间。一声学开口8形成穿透了此最上方的三明治结构，以使得声压波可穿透并接触了位于整合型硅麦克风芯片1内的声学感测元件。另外，数个导电介层物37形成(采用需线绘示)并穿透了上述三明治结构使得焊锡凸块31与焊锡焊垫9可电性地相连结。于导电层36的小心地形成有一缺口(未显示)以使得导电介层物37并不会内部连结于导电层36，除非一或多个导电介层物37连结于硅麦克风封装体的接地接脚(groundingleads)。
在另一实施例中，第二封盖部件3可具有数个导电层36与数个绝缘层33以形成一多重膜层堆叠物。此多重膜层堆叠物的不同膜层依照一方式设置，即各导电层36夹置于每两个绝缘层33之间，且各绝缘层33夹置于每两导电层36之间。在具有三层夹置结构的此情形中，如此膜层堆叠物由位于顶面的绝缘封盖35所覆盖，而绝缘层33则位于底部。
图8显示了依据本发明另一实施例的一第二封盖部件3的一示意剖面情形。在此，第二封盖部件3包括了形成于绝缘层33上的一凹口(recess)38，而凹口38的高度可通过改变绝缘层33的厚度而调整。由于凹口38的形成，可有效地增加第二腔室7的体积。通过调整凹口38的一高度或一横向尺寸的一尺寸，可最佳化第二腔室7的体积(见于图1)以达到用于硅麦克风封装体的期望声学效果。当凹口38形成于第二封盖部件3内时，凹口部分的剩余膜层经过强化，以提供用于第二封盖部件3的足够机械强度。
图9显示了依据本发明又一实施例的一第二封盖部件3的一示意剖面情形。在此，第二封盖部件3由相同于整合型硅麦克风芯片1所使用硅材料的一硅材料。如图9所示，第二封盖部件3包括了形成于一底基板33上的一凹口38。可通过改变底基板33的厚度而调整凹口38的高度。由于凹口38的存在，可有效地增加第二腔室7(见于图1)的体积。通过调整高度或横向尺寸而调整凹口38的尺寸，可最佳化第二腔室7的体积以达到硅麦克风封装体的期望声学表现。由于底基板33由如硅的半导体材料，故形成了额外的隔离墙41使得来自于焊锡凸块31的电性信号不会于底基板33处形成短路。
图10显示了依据本发明一实施例的一第一封盖部件2的一上视示意图。第一封盖部件2包括了设置于其外部边缘的一导电环4。导电环4接触了整合型硅麦克风芯片1的硅基板11。导电环4可由如金属或如导电环氧树脂的其他导电材料所形成。第一封盖部件2可包括如金属或其他导电材料的导电材料，使得当其粘附于整合型硅麦克风芯片1时与硅基板11形成电连接。再者，当第一封盖部件2粘附于整合型硅麦克风芯片1时，可在其间形成了一声学封止情形。
在其他实施例中，第一封盖部件2具有包括了由如金属的导电材料所形成的至少一导电层的数个膜层。此导电层建立了硅基板11与整合型硅麦克风芯片1之间的电连接情形。
图11显示了依据本发明一实施例一第一封盖部件2的一示意剖面情形，在此实施例中，第一封盖部件2包括了向内形成的一凹口39。此凹口39有效地增加了密封空穴6(见于图1)的体积。通过调整凹口39的高度，可增加或减少密封空穴6的体积以达到期望的最佳化声学表现。
在其他实施例中，第一封盖部件2可由相似于整合型硅麦克风芯片1内的硅基板11的硅材料所形成。第一封盖部件2因此可经过掺杂而使之导电。第一封盖部件2可形成有覆盖于凹口39表面的一导电层40，如图12所示。导电环4可由通过溅镀、化学沉积或物理沉积等方式所形成的金属或其他导电材料而形成于第一封盖部件2之上。因此，可采用共熔接合(eutecticbond)或相似方式以结合第一封盖部件2与整合型硅麦克风芯片1之于硅基板11。
图13显示了依据本发明的另一实施例的硅麦克风封装体的一剖面情形。在此，硅麦克风封装体包括夹置于第一封盖部件2与第二封盖部件3间的整合型硅麦克风芯片1。在整合型硅麦克风芯片1与第一封盖部件2间设置有间隔物4。在第一封盖部件2内形成有一声学开口8，以使得声压波可接触位于整合型麦克风芯片1内的一声学感测元件(未显示)。同样地，间隔物5设置于整合型麦克风芯片1与第二封盖部件5之间。在第一封盖部件2与整合型麦克风芯片1的表面间形成了第一腔室5。在第二封盖部件3与整合型麦克风芯片1的另一表面之间则形成有一第二腔室7。在第二封盖部件3的未接触间隔物5的另一表面上形成有数个焊锡焊垫9。
如图13所示，在整合型硅麦克风芯片1上通过如微加工的方式形成一空穴19。间隔物4提供了介于整合型麦克风芯片1与第一封盖部件2间的声学封止(acousticseal)情形。通过调整第一间隔物4的厚度，第一腔室6的尺寸可变大或变小。因此，便可调整结合空穴19与第一腔室6所得到的总体积。相似地，可经过调整间隔物5厚度，以增加或减少第二腔室7的体积，用于达成如图13所示的硅麦克风封装体的最佳声学表现。
如图1或图13所示，本发明提供了具有小尺寸的硅麦克风封装体。如图1与图13所示的硅麦克风封装体皆具有一开放通道(如由声学开口8与第一腔室6或第二腔室7所形成的开放通道)以接收声压，且其内的整合型麦克风芯片1则由第一封盖部件2与第二封盖部件3所保护，因而可免于受到如微粒、灰尘、腐蚀性气体与湿气等外界的毁损情形。通过空穴19与第一腔室6的结合可提供了一足够的后侧腔室，以确保整合型麦克风芯片1内的声学感测元件的期望表现。此外，由于硅麦克风封装体内形成有位于露出表面的焊锡焊垫9，因而可通过如表面安装制作工艺(surfacemountingprocess)而达成硅麦克风封装体的大量制作的批次操作，且本发明的硅麦克风封装体的制作可不需要使用较为昂贵的基板与封装材料。
再者，如图1与图13所示的于硅麦克风封装体内的整合型麦克风芯片1可形成为包括位于单一芯片上的一声学感测元件与一信号调整电路的单晶整合型硅麦克风芯片。因此可在封装制作工艺中较佳地不需要使用打线接合，而硅麦克风的尺寸便可降低至相同于如图1所示的整合型麦克风芯片的一尺寸。因此，可在不增加成本与制造困难度的前提下达到了良好的声学表现。如图1与图13所示的硅麦克风封装体也通过第一封盖部件2与第二封盖部件3的使用而提供了适当的机械保护，使得硅麦克风封装体可免于受到环境与电磁干扰。
在操作时，如图1与图13所示的硅麦克风封装体允许声学信号传递至由单晶整合型硅麦克风(即整合型麦克风芯片1)所形成的感测元件，因而有效地减少了现有硅麦克风封装体所相关的通过侧壁的声学漏失。此整合型硅麦克风芯片电连接于顶盖部件与底盖部件，以形成相连结的声学前腔室与声学后腔室。由于整合型麦克风芯片夹置于其间且电连接于顶盖部件与底盖部件，因而形成对于电磁干扰，对于封装和组装制作工艺中所发生的热扰动具足够的承受能力且可轻易地由大量生产而制造形成。
虽然已结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附的权利要求所界定的为准。
Claims (28)
1.一种硅麦克风封装体，包括：
整合型麦克风芯片，具有相对的第一表面与第二表面；
第一封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第一表面之上，并形成一第一腔室于其间，该第一封盖部件与该第一表面之间的间距为可调整的，以增加或减少该第一腔室的体积；
第二封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第二表面之上，并形成一第二腔室于其间，该第二封盖部件与该第二表面之间的间距为可调整的，以增加或减少该第二腔室的体积；以及
第一间隔物与第二间隔物，该第一间隔物设置于该整合型麦克风芯片与该第一封盖部件之间，该第二间隔物设置于该整合型麦克风芯片与该第二封盖部件之间，通过调整该第一间隔物的厚度来调整该第一封盖部件与该第一表面之间的间距，通过调整该第二间隔物的厚度来调整该第二封盖部件与该第二表面之间的间距，该整合型麦克风芯片分别与该第一封盖部件、该第二封盖部件电连接。
2.如权利要求1所述的硅麦克风封装体，其中该第一封盖部件与该第二封盖部件分别包括隔绝导电环，沿着其一表面的一边缘部设置并接触该整合型麦克风芯片的该第一表面或该第二表面。
3.如权利要求2所述的硅麦克风封装体，其中该第一封盖部件包括电性接触于该隔绝导电环的一导电层。
4.如权利要求2所述的硅麦克风封装体，其中该第二封盖部件包括电性接触于该隔绝导电环的一导电层。
5.如权利要求1所述的硅麦克风封装体，其中该第一封盖部件与该第二封盖部件包括声能开口，而该整合型麦克风芯片包括声能感测元件，其中该声能开口允许声波的穿透并接触该声能感测元件。
6.如权利要求1所述的硅麦克风封装体，其中该整合型麦克风芯片包括一空穴形成于其内，而该空穴接触了该第一腔室与该第二腔室之一。
7.如权利要求2所述的硅麦克风封装体，其中整合型麦克风芯片包括了连续的一内连结构，设置并环绕该整合型麦克风芯片的一边缘部。
8.如权利要求1所述的硅麦克风封装体，还包括一焊锡焊垫，位于该第一封盖部件或该第二封盖部件的未接触该整合型麦克风芯片的一表面上，以用于表面粘着。
9.一种硅麦克风封装体，包括：
整合型麦克风芯片，具有相对的第一表面与第二表面，其中该整合型麦克风芯片包括声能感测元件与空穴；
第一封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第一表面上，并形成了一第一腔室于其间，该第一封盖部件与该第一表面之间的间距为可调整的，以增加或减少该第一腔室的体积；
声能开口，形成于该第一封盖部件的一部内，部分露出该整合型麦克风芯片；
第二封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第二表面上，并形成了一第二腔室于其间，该第二封盖部件与该第二表面之间的间距为可调整的，以增加或减少该第二腔室的体积，其中该第二腔室接触了该整合型麦克风芯片的该空穴；以及
第一间隔物与第二间隔物，该第一间隔物设置于该整合型麦克风芯片与该第一封盖部件之间，该第二间隔物设置于该整合型麦克风芯片与该第二封盖部件之间，通过调整该第一间隔物的厚度来调整该第一封盖部件与该第一表面之间的间距，通过调整该第二间隔物的厚度来调整该第二封盖部件与该第二表面之间的间距，该整合型麦克风芯片分别与该第一封盖部件、该第二封盖部件电连接。
10.如权利要求9所述的硅麦克风封装体，其中该第一封盖部件与该第二封盖部件分别包括隔绝导电环，沿着其一表面的一边缘部设置并接触该整合型麦克风芯片的该第一表面或该第二表面。
11.如权利要求10所述的硅麦克风封装体，其中该第一封盖部件包括电性接触于该隔绝导电环的一导电层。
12.如权利要求10所述的硅麦克风封装体，其中该第二封盖部件包括电性接触于该隔绝导电环的一导电层。
13.如权利要求9所述的硅麦克风封装体，其中该声能开口允许声波的穿透并接触该声能感测元件。
14.如权利要求10所述的硅麦克风封装体，其中整合型麦克风芯片包括了连续的一内连结构，设置并环绕该整合型麦克风芯片的一边缘部。
15.如权利要求9所述的硅麦克风封装体，还包括焊锡焊垫，位于该第一封盖部件或该第二封盖部件的未接触该整合型麦克风芯片的一表面上，以用于表面粘着。
16.如权利要求9所述的硅麦克风封装体，其中该声能感测元件包括隔膜与设置有多个穿孔于其内的一穿孔部件。
17.如权利要求16所述的硅麦克风封装体，其中具有该些穿孔设置于其内的该穿孔部件设置于接近该声能开口的一位置。
18.如权利要求16所述的硅麦克风封装体，其中该隔膜设置于邻近于该声能开口的一位置。
19.一种硅麦克风封装体，包括：
整合型麦克风芯片，具有相对的第一表面与第二表面，其中该整合型麦克风芯片包括一声能感测元件与一空穴；
第一封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第一表面上，并形成了一第一腔室于其间，该第一封盖部件与该第一表面之间的间距为可调整的，以增加或减少该第一腔室的体积；
第二封盖部件，形成于该整合型麦克风芯片的该第二表面上，并形成了一第二腔室于其间，该第二封盖部件与该第二表面之间的间距为可调整的，以增加或减少该第二腔室的体积，其中该第二腔室接触了该整合型麦克风芯片的该空穴；
声能开口，形成于该第二封盖部件的一部内，部分露出该整合型麦克风芯片；以及
第一间隔物与第二间隔物，该第一间隔物设置于该整合型麦克风芯片与该第一封盖部件之间，该第二间隔物设置于该整合型麦克风芯片与该第二封盖部件之间，通过调整该第一间隔物的厚度来调整该第一封盖部件与该第一表面之间的间距，通过调整该第二间隔物的厚度来调整该第二封盖部件与该第二表面之间的间距，该整合型麦克风芯片分别与该第一封盖部件、该第二封盖部件电连接。
20.如权利要求19所述的硅麦克风封装体，其中该第一封盖部件与该第二封盖部件分别包括一隔绝导电环，沿着其一表面的一边缘部设置，接触该整合型麦克风芯片的该第一表面或该第二表面。
21.如权利要求20所述的硅麦克风封装体，其中该第一封盖部件包括电性接触于该隔绝导电环的一导电层。
22.如权利要求20所述的硅麦克风封装体，其中该第二封盖部件包括电性接触于该隔绝导电环的一导电层。
23.如权利要求19所述的硅麦克风封装体，其中该声能开口允许声波的穿透并接触该声能感测元件。
24.如权利要求20所述的硅麦克风封装体，其中整合型麦克风芯片包括了连续的一内连结构，设置并环绕该整合型麦克风芯片的一边缘部。
25.如权利要求19所述的硅麦克风封装体，还包括焊锡焊垫，位于该第一封盖部件或该第二封盖部件的未接触该整合型麦克风芯片的一表面上，以用于表面粘着之用。
26.如权利要求19所述的硅麦克风封装体，其中该声能感测元件包括隔膜与具有多个穿孔设置于其内的一穿孔部件。
27.如权利要求26所述的硅麦克风封装体，其中具有该些穿孔设置于其内的该穿孔部件设置于接近该声能开口的一位置。
28.如权利要求26所述的硅麦克风封装体，其中该隔膜设置于邻近于该声能开口的一位置。
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