CN102020232A - 微机电声学感测器封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种微机电声学感测器封装结构，其是由一本体、一声学感测器及一驱动晶片所组成，其中本体具有一第一腔室及一第二腔室，第一腔室具有与外界连通的一音孔，第二腔室则设置形成有环绕的一导电层，声学感测器设置在第一腔室内，接收由音孔进入的声音，驱动晶片设置在第二腔室内，且电性连接于声学感测器及导电层，如此一来，驱动晶片藉由环绕导电层增加了接地回路的面积，而得提升电磁干扰防护的功效。

Description

微机电声学感测器封装结构

技术领域

本发明涉及一种微机电声学感测器封装结构，特别是涉及一种藉由将驱动晶片与微机电感测器分别设置在不同的腔室内，且设置该驱动晶片的腔室内环绕有一导电层以与该驱动晶片电性连接，以达到电磁干扰防护的功效。

背景技术

目前常见的麦克风，通常为驻极式麦克风，在功能上的诉求皆以减少体积为目标，而由于科技的进步，产业上已有微机电麦克风被研发出来。微机电麦克风在功能与体积上更具有产业的利用性，然而由于微机电麦克风必须与外界声音源相连通，容易受到外在因素的影响，最常见的就是内部电子元件受到电磁波的讯号干扰，造成微机电麦克风信噪比不佳，导致电子产品的附加价值降低；因此，微机电麦克风在封装结构上仍有突破上述问题点的必要。

公知微机电麦克风结构请参阅图1所示，其为美国专利第6781231号「Microelectromechanical System Package with Environmental and Interference Shield」中所揭示的结构，其中在该微机电麦克风10当中包括有一微感测器11、一驱动晶片12及一无源元件13，且此等表面粘着元件皆粘着在一基板14上，而基板14上更包括有一金属盖15以遮盖粘着于基板14上的元件，且金属盖15与基板14上的电路电性导通，共同形成一个电磁干扰(EMI，Electromagnetic Interference)防护的腔室，当声音通过金属盖15上的音孔16进入腔室后，微感测器11将声音讯号转换为电子讯号，并传送至驱动晶片12进行讯号处理。

上述腔室因为通过金属盖15与基板14电性连接，因而达到接地回路的增加，故能增进电磁干扰防护的功效，然而另一方面，由于设置有音孔16以接收声音，因此在电磁干扰的散射部分就会通过音孔16进出，也就是电磁干扰的效能仍有不足之处，实有再改良的必要。

由此可见，上述现有的微机电麦克风结构在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的微机电声学感测器封装结构，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的微机电麦克风结构存在的缺陷，而提供一种新的微机电声学感测器封装结构，所要解决的技术问题是提供一种将驱动晶片与微机电感测器分别设置在不同的腔室内，且设置该驱动晶片的腔室内环绕有一导电层以与该驱动晶片电性连接，以达到电磁干扰防护的功效，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的微机电声学感测器封装结构，其是由一本体、一声学感测器及一驱动晶片所组成，其中本体具有一第一腔室及一第二腔室，第一腔室具有与外界连通的一音孔，第二腔室则设置形成有环绕的一导电层，声学感测器设置在第一腔室内，接收由音孔进入的声音，驱动晶片设置在第二腔室内，且电性连接于声学感测器及导电层，如此一来，驱动晶片藉由环绕导电层增加了接地回路的面积，而得提升电磁干扰防护的功效。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的第一腔室与该第二腔室分层设置。

前述的微机电声学感测器封装结构，其还包括有一无源元件设置在该第一腔室或该第二腔室内，且该无源元件与该驱动晶片电性连接。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的本体是由一底座、一中板及一上盖所组成，且该底座与该中板皆设置有该导电层，该第一腔室是由该上盖与该中板所构成，且该第二腔室是由该中板与该底座所构成。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的底座中央处设置有一挡墙，藉以将该中板与该底座之间区隔为该第二腔室及一第三腔室，而该第三腔室具有与该声学感测器连通的一开口。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的底座与该中板之间是藉由导电胶以粘合，该中板与该上盖之间则藉由绝缘胶或导电胶以粘合。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的底座及该中板为印刷电路板。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的第一腔室与该第二腔室相邻设置。

前述的微机电声学感测器封装结构，其还包括有一无源元件设置在该第二腔室内，且该无源元件与该驱动晶片电性连接。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的本体是由一底座、一中板及一上盖所组成，且该底座、该中板及该上盖皆设置有该导电层。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的中板中央处为一挡墙，当该上盖与该中板及该底座组设在一起时，是藉由该挡墙以区隔为该第一腔室及该第二腔室。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的底座与该中板之间是藉由导电胶以粘合，而该中板与该上盖之间是藉由导电胶以粘合。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的底座、该中板及该上盖为印刷电路板。

前述的微机电声学感测器封装结构，其中所述的驱动晶片是藉由至少一金线、一锡膏或一导电银胶以与该导电层电性连接。

借由上述技术方案，本发明微机电声学感测器封装结构至少具有下列优点及有益效果：本发明微机电声学感测器封装结构由于将驱动晶片与声学感测器分别设置在不同腔室内，且驱动晶片与其所处的腔室环绕的导电层电性连接，因而接地回路得大幅增加，如此可使得微机电声学感测器封装结构与电子产品结合使用时所产生的电磁干扰被大幅降低，且由于驱动晶片所处容室为密闭，因此不会有如同公知结构般电磁干扰经由音孔散射的缺失，故能更加确保电磁干扰防护的功效。

综上所述，本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为公知微机电麦克风的示意图。

图2为本发明第一实施例微机电声学感测器封装结构的示意图。

图3为本发明第二实施例微机电声学感测器封装结构的示意图。

图4为本发明第三实施例微机电声学感测器封装结构的示意图。

图5为本发明第四实施例微机电声学感测器封装结构的示意图。

10：微机电麦克风  11：微感测器

12：驱动晶片      13：无源元件

14：基板          15：金属盖

16：音孔

20：本体          21：音孔

22：底座          23：中板

231：开口          24：上盖

25：导电胶         26：绝缘胶

27：支撑柱         28：焊垫

29：挡墙

30：声学感测器    40：驱动晶片

41：金线          50：无源元件

S1：第一腔室      S2：第二腔室

S3：第三腔室

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的微机电声学感测器封装结构其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参照图2所示，为本发明第一实施例的微机电声学感测器封装结构的示意图。图中所示的微机电声学感测器封装结构包括有一本体20、一声学感测器30及一驱动晶片40。本体20具有一第一腔室S1及一第二腔室S2，第一腔室S1具有与外界连通的一音孔21，而第二腔室S2形成有环绕的一导电层(图中未示)。声学感测器30设置在第一腔室S1内，接收经由音孔21进入的声音，而驱动晶片40设置在第二腔室S2内，且电性连接于声学感测器30及导电层。

在本实施例当中，本体20是由一底座22、一中板23及一上盖24所组成，中板23是将本体20分层形成为第一腔室S1与第二腔室S2，亦即第一腔室S1是由上盖24与中板23所构成，而第二腔室S2是由中板23与底座22所构成。再者，底座22与中板23皆为印刷电路板，因此同时具有导电层与非导电层，底座22与中板23之间的粘合在此可选用导电胶25，因而使得两者的导电层电性连接，而形成环绕第二腔室S2的导电层；再者，上盖24在此可选用金属或绝缘材质以制成，且上盖24与中板23之间是藉用绝缘胶26黏合；另外，在底座22的中央处设立有一支撑柱27，而底座22的底部设置有多个焊垫28，用以电性连接于微机电声学感测器封装结构所欲结合使用的电子产品。

在本实施例当中，驱动晶片40是藉由多条金线41以电性连接至中板23上的电路，除此之外，亦得藉由锡膏或导电银胶等材料与中板23的电路电性连接；再者，在第一腔室S1内另包括有一无源元件(即被动元件，以下均称为无源元件)50亦电性连接于中板23上的电路，通常此无源元件50为一电容器。

由于本体20的第二腔室S2是由底座22及中板23等印刷电路板形成一个环绕的导电层，如此使得驱动晶片40连接于中板23时，具有更大面积的接地回路，因而得以减少电磁干扰，与公知技术相较之下，驱动晶片40是单独设置在一封闭的第二腔室S2当中，与接收声音的声学感测器30分开设置，因此由音孔21进出的电磁干扰影响可以大幅降低。

为详述本发明其他实施例与第一实施例的差异，故在以下各实施例所示的相同结构部分将标示相同的标号，在此特予说明。

请参阅图3所示，为本发明第二实施例的微机电声学感测器封装结构的示意图。本实施例所示的微机电声学感测器封装结构与第一实施例的差异在于，本实施例中底座22中央设有一挡墙29，因此使得底座22与中板23之间形成有一第二腔室S2及一第三腔室S3，其中驱动晶片40设置在第二腔室S2内，挡墙29在此亦为同时具有导电层与非导电层的印刷电路板，而使得驱动晶片40电性连接于中板23时，亦得藉由环绕的导电层而达到电磁干扰防护的功效。另外，中板23在对应于声学感测器30之处设置有一开口231，如此一来，第三腔室S3可作为声学感测器30的背腔，而具声压调节之效。

请参阅图4所示，为本发明第三实施例的微机电声学感测器封装结构的示意图。本实施例所示的微机电声学感测器封装结构与第二实施例的差异在于，本实施例中无源元件50是设置在第二腔室S2内，并通过中板23与驱动晶片40电性连接，而第一腔室S1内仅设置有声学感测器30，因此，上盖24的高度仅需考量声学感测器30的高度来设计，可以不必考量无源元件50的高度，因而在结构尺寸上有更为灵活的设计。

上述将无源元件50设置到第二腔室S2的技术特征，应可应用至第一实施例所示的结构当中，惟可达成的功效皆相同，在此即不另赘述。

另外，在此必须补充的是，上述各实施例的上盖24当实施为金属材质，且上盖24与中板23之间以导电胶粘合时，则因为接地回路面积更为扩充，而能使得电磁干扰防护的功效更为彰显。

最后，请参阅图5所示，为本发明第四实施例的微机电声学感测器封装结构的示意图。本实施例所示的微机电声学感测器封装结构与前揭实施例的差异处在于，前揭实施例的第一腔室S1与第二腔室S2为分层设置，而本实施例的第一腔室S1与第二腔室S2则为相邻设置。

此实施例的微机电声学感测器封装结构的本体20亦由一底座22、一中板23及一上盖24所组成，且底座22、中板23及上盖24皆可实施为具有导电层的印刷电路板，且两两之间皆可藉由导电胶26以相互结合，且中板23在中央处形成有一挡墙29，因而当上盖24与中板23与底座22结合时，可将本体20内区隔为第一腔室S1及第二腔室S2。

另外，本实施中无源元件50与驱动晶片40同时设置在第二腔室S2当中，而因为第二腔室的周围的底座22、中板23、上盖24及挡墙29皆具有导电层，且可同时电性连接至驱动晶片40的接地回路，如此一来，不仅驱动晶片40位于封闭腔室内可阻绝电磁波幅射进出的干扰，亦得藉由延伸接地回路面积而达到更为有效的电磁干扰防护功效。

综合上述，本发明微机电声学感测器封装结构的驱动晶片与声学感测器分别设置在不同腔室内，驱动晶片所处的腔室环绕有导电层，且驱动晶片是与导电层电性连接，因而使得其接地回路得以大幅增加，降低微机电声学感测器封装结构与电子产品结合使用时所产生的电磁干扰问题，且由于驱动晶片所处的容室为密闭，不同于须要开设音孔以接收声音的声学感测器腔室，因此不会有如同公知结构般的电磁干扰散射的缺失；再者，与公知结构相较之下，本发明增加了一个腔室以供容置驱动晶片外，亦可供例如是电容器的无源元件容置，因而可使容置声学感测器的腔室的体积可以依据声学感测器的尺寸来做调整，设计上即具有较多样性的变化。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种微机电声学感测器封装结构，其特征在于其包括有：

一本体，具有一第一腔室及一第二腔室，且该第一腔室具有与外界连通的一音孔，而该第二腔室形成有环绕的一导电层；

一声学感测器，设置于该第一腔室内，接收经由该音孔进入的声音；以及

一驱动晶片，设置于该第二腔室内，且电性连接于该声学感测器及该导电层。

2.根据权利要求1所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的第一腔室与该第二腔室分层设置。

3.根据权利要求2所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其还包括有一无源元件设置在该第一腔室或该第二腔室内，且该无源元件与该驱动晶片电性连接。

4.根据权利要求2所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的本体是由一底座、一中板及一上盖所组成，且该底座与该中板皆设置有该导电层，该第一腔室是由该上盖与该中板所构成，且该第二腔室是由该中板与该底座所构成。

5.根据权利要求4所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的底座中央处设置有一挡墙，藉以将该中板与该底座之间区隔为该第二腔室及一第三腔室，而该第三腔室具有与该声学感测器连通的一开口。

6.根据权利要求4所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的底座与该中板之间是藉由导电胶以粘合，该中板与该上盖之间则藉由绝缘胶或导电胶以粘合。

7.根据权利要求4所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的底座及该中板为印刷电路板。

8.根据权利要求1所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的第一腔室与该第二腔室相邻设置。

9.根据权利要求8所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其还包括有一无源元件设置在该第二腔室内，且该无源元件与该驱动晶片电性连接。

10.根据权利要求8所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的本体是由一底座、一中板及一上盖所组成，且该底座、该中板及该上盖皆设置有该导电层。

11.根据权利要求10所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的中板中央处为一挡墙，当该上盖与该中板及该底座组设在一起时，是藉由该挡墙以区隔为该第一腔室及该第二腔室。

12.根据权利要求10所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的底座与该中板之间是藉由导电胶以粘合，而该中板与该上盖之间是藉由导电胶以粘合。

13.根据权利要求10所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的底座、该中板及该上盖为印刷电路板。

14.根据权利要求1所述的微机电声学感测器封装结构，其特征在于其中所述的驱动晶片是藉由至少一金线、一锡膏或一导电银胶以与该导电层电性连接。

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