CN104219610A - 微机电系统麦克风 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微机电系统麦克风，涉及麦克风封装技术领域。该麦克风包括：接线板，与接线板结合的外壳，外壳与接线板限定MEMS麦克风的内腔体；位于外壳上的音孔；固定于接线板上的ASIC，ASIC通过金线和接线板电连接；位于内腔体、固定于接线板上的MEMS芯片；位于内腔体外、固定于接线板上的外扩展腔体，外扩展腔体与MEMS芯片的背腔通过接线板上的通孔连通。该麦克风通过扩展腔体等方式，扩展了MEMS背腔的体积，提高了麦克风灵敏度。

Description

微机电系统麦克风

技术领域

本发明涉及麦克风封装技术领域，特别涉及一种微机电系统（MEMS）麦克风。

背景技术

随着社会的进步和技术的发展，近年来，随着手机、笔记本电脑等电子产品体积不断减小，人们对这些便携电子产品的性能要求也越来越高，从而也要求与之配套的电子零件的体积不断减小、性能和一致性不断提高。在这种背景下，作为上述便携电子产品的重要零件之一的麦克风产品领域也推出了很多的新型产品，其中以利用半导体制造加工技术而批量实现的MEMS麦克风（也称为硅麦克风）为代表产品。

图1为一种常规的MEMS麦克风产品剖面图。如图1所示，普通的MEMS麦克风包括以下零部件：接线板1、外壳2、外壳上的音孔3、MEMS片4、ASIC（Application Specific Integrated Circuits，专用集成电路）5、ASIC固定胶6、密封胶或者锡膏6。MEMS片封装胶将MEMS片2粘接到接线板1上，此时形成了MEMS MIC的背腔10，ASIC固定胶将ASIC5粘接到接线板1上，金线将ASIC5与接线板1连接，将信号送到PCB上输出，密封胶或者锡膏6将外壳粘接在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）上，使外壳内部形成密封腔。

由于MEMS MIC的背腔是由MEMS片形成的，而MEMS片的形状、大小受MIC高度限制，所以MEMS的腔体大小受到限制

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

本发明的一个目的是提供一种用于增大麦克风MEMS背腔的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种微机电系统MEMS麦克风，包括：

接线板；

与接线板结合的外壳，外壳与接线板限定MEMS麦克风的内腔体；

位于外壳上的音孔；

固定于接线板上的ASIC，ASIC通过金线和接线板电连接；

位于内腔体、固定于接线板上的MEMS芯片；

位于内腔体外、固定于接线板上的外扩展腔体，外扩展腔体与MEMS芯片的背腔通过接线板上的通孔连通。

可选地，MEMS芯片通过密封胶粘接到接线板上，形成MEMS芯片的背腔；接线板的通孔与MEMS芯片的背腔相通。

可选地，麦克风还包括：位于MEMS芯片和接线板之间的背腔内扩展腔体，背腔内扩展腔体与接线板的通孔连通。

可选地，MEMS芯片和背腔内扩展腔体通过密封胶粘接，背腔内扩展腔体通过密封胶粘接到接线板上。

可选地，背腔内扩展腔体的横截面为长方形或圆形。

可选地，MEMS芯片和ASIC通过金线电连接。

根据本发明的另一方面，提供一种微机电系统MEMS麦克风，包括：

接线板；

与接线板结合的外壳，外壳与接线板限定MEMS麦克风的内腔体；

位于外壳上的音孔；

固定于接线板上的ASIC，ASIC通过金线和接线板电连接；

位于内腔体、固定于接线板上的背腔内扩展腔体；

位于内腔体、固定于接线板上的MEMS芯片，MEMS芯片粘贴到背腔内扩展腔体上。

可选地，该麦克风还包括：在接线板上形成的凹进；凹进与背腔内扩展腔体连通。

可选地，MEMS芯片和背腔内扩展腔体通过密封胶粘接，背腔内扩展腔体通过密封胶粘接到接线板上。

可选地，背腔内扩展腔体的横截面为长方形或圆形。

可选地，MEMS芯片和ASIC通过金线电连接。

根据本发明的又一方面，提供一种微机电系统MEMS麦克风，包括：

接线板；

与接线板结合的外壳，外壳与接线板限定MEMS麦克风的内腔体；

位于外壳上的音孔；

固定于接线板上的ASIC，ASIC通过金线和接线板电连接；

位于内腔体、固定于接线板上的MEMS芯片；

在接线板上形成的凹进；凹进与MEMS芯片的背腔连通。

本发明的一个优点在于，通过外扩展腔体、背腔内扩展腔体等，扩大了MEMS的背腔的体积，提高了麦克风的灵敏度。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1示出一种常规MEMS麦克风的结构示意图。

图2示出根据本发明的MEMS麦克风的一个实施例的结构图。

图3A示出根据本发明的MEMS麦克风的另一个实施例的结构图。

图3B示出图3A实施例中腔体的截面图。

图4示出根据本发明的MEMS麦克风的又一个实施例的结构图。

图5示出根据本发明的MEMS麦克风的再一个实施例的结构图。

图6示出根据本发明的MEMS麦克风的再一个实施例的结构图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图2示出根据本发明的MEMS麦克风的一个实施例的结构图。如图2所示，该实施例中MEMS麦克风包括：接线板1、外壳2、位于外壳2上的音孔3、MEMS芯片4、ASIC5；外壳2与接线板1例如通过密封胶或者锡膏6结合，一起限定MEMS麦克风的内腔体；ASIC6例如通过固定胶固定于接线板1上，通过金线和接线板1电连接，在ASIC5上覆盖封装胶8；MEMS芯片4位于内腔体内、例如通过密封胶固定于接线板1上，MEMS芯片4形成有背腔10；在接线板1上形成有通孔11，接线板的通孔11与MEMS芯片4的背腔10相通；位于内腔体外、固定于接线板1上的外扩展腔体12，外扩展腔体12与MEMS芯片4的背腔10通过接线板上的通孔11连通。

上述实施例中，外扩展腔体12和通孔11一起可以扩大MEMS背腔，通过背腔增大可以提高MIC的灵敏度；而且，外扩展腔体12位于内腔体外，不受内腔体大小和形状的限制，可以根据需要选择合适的大小和形状。

图3A示出根据本发明的MEMS麦克风的另一个实施例的结构图。如图3A所示，该实施例中，MEMS麦克风包括接线板1、外壳2、音孔3、MEMS芯片4、ASIC5、通孔11、外扩展腔体12。外壳2与接线板1例如通过密封胶或者锡膏6结合，MEMS芯片4和ASIC5通过金线7电连接。ASIC6例如通过固定胶固定于接线板1上，通过金线和接线板1电连接，在ASIC5上覆盖封装胶8。此外，还包括例如通过绝缘材料13形成的、位于MEMS芯片4和接线板1之间的背腔内扩展腔体14，MEMS芯片4和背腔内扩展腔体14例如通过密封胶粘接，背腔内扩展腔体14通过密封胶粘接到接线板1上，背腔内扩展腔体14和MEMS芯片的背腔10相通，与接线板的通孔11连通。

图3B示出图3A实施例中腔体的截面图。如图3B所示，该腔体14的横截面为长方形。在其他实施例中，腔体14的横截面也可以为圆形或者椭圆形等其他形状。

在上述实施例中，通过背腔内扩展腔体进一步增大了MEMS芯片背腔，并增加了MIC的灵敏度。

图4示出根据本发明的MEMS麦克风的又一个实施例的结构图。如图4所示，该实施例中，MEMS麦克风包括接线板1、外壳2、音孔3、MEMS芯片4、ASIC5。外壳2与接线板1例如通过密封胶或者锡膏6结合，MEMS芯片4和ASIC5通过金线7电连接。此外，还包括例如通过绝缘材料13形成的、位于MEMS芯片4和接线板1之间的背腔内扩展腔体14，MEMS芯片4和背腔内扩展腔体14例如通过密封胶粘接，背腔内扩展腔体14通过密封胶粘接到接线板1上，背腔内扩展腔体14和MEMS芯片的背腔10连通。

在上述实施例中，在内腔体中扩展腔体从而扩大MEMS的背腔，便于麦克风的密封和安装。

图5示出根据本发明的MEMS麦克风的再一个实施例的结构图。如图5所示，该实施例中，MEMS麦克风包括接线板1、外壳2、音孔3、MEMS芯片4、ASIC5。外壳2与接线板1例如通过密封胶或者锡膏6结合，MEMS芯片4和ASIC5通过金线7电连接。麦克风还包括例如通过绝缘材料13形成的、位于MEMS芯片4和接线板1之间的背腔内扩展腔体14，MEMS芯片4和背腔内扩展腔体14例如通过密封胶粘接，背腔内扩展腔体14通过密封胶粘接到接线板1上，背腔内扩展腔体14和MEMS芯片的背腔10连通。此外，还包括在接线板1上形成的凹进15；凹进15与背腔内扩展腔体14连通。

在上述实施例中，通过背腔内扩展腔体和接线板上的凹进，进一步扩大MEMS的背腔，便于麦克风的密封和安装。

图6示出根据本发明的MEMS麦克风的再一个实施例的结构图。如图6所示，该实施例中，MEMS麦克风包括接线板1、外壳2、音孔3、MEMS芯片4、ASIC5。外壳2与接线板1例如通过密封胶或者锡膏6结合，MEMS芯片4和ASIC5通过金线7电连接。麦克风还包括在接线板1上形成的凹进15；凹进15与MEM芯片的背腔10相通。

在上述实施例中，通过接线板上的凹进进一步扩大MEMS的背腔，便于麦克风的密封和安装。

至此，已经详细描述了根据本发明的MEMS麦克风及其封装结构。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种微机电系统MEMS麦克风，其特征在于，包括：

接线板；

与所述接线板结合的外壳，所述外壳与所述接线板限定所述MEMS麦克风的内腔体；

位于所述外壳上的音孔；

固定于所述接线板上的ASIC，所述ASIC通过金线和所述接线板电连接；

位于所述内腔体、固定于所述接线板上的MEMS芯片；

位于所述内腔体外、固定于所述接线板上的外扩展腔体，所述外扩展腔体与所述MEMS芯片的背腔通过所述接线板上的通孔连通。

2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述MEMS芯片通过密封胶粘接到所述接线板上，形成所述MEMS芯片的背腔；所述接线板的通孔与所述MEMS芯片的背腔相通。

3.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，还包括：

位于所述MEMS芯片和所述接线板之间的背腔内扩展腔体，所述背腔内扩展腔体与所述接线板的通孔相通。

4.根据权利要求3所述的麦克风，其特征在于，所述MEMS芯片和所述背腔内扩展腔体通过密封胶粘接，所述背腔内扩展腔体通过密封胶粘接到所述接线板上。

5.根据权利要求3所述的麦克风，其特征在于，所述背腔内扩展腔体的横截面为长方形或圆形。

6.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述MEMS芯片和所述ASIC通过金线电连接。

7.一种微机电系统MEMS麦克风，其特征在于，包括：

接线板；

与所述接线板结合的外壳，所述外壳与所述接线板限定所述MEMS麦克风的内腔体；

位于所述外壳上的音孔；

固定于所述接线板上的ASIC，所述ASIC通过金线和所述接线板电连接；

位于所述内腔体、固定于所述接线板上的背腔内扩展腔体；

位于所述内腔体、固定于所述接线板上的MEMS芯片，所述MEMS芯片粘贴到所述背腔内扩展腔体上。

8.根据权利要求7所述的麦克风，其特征在于，还包括：

在所述接线板上形成的凹进；所述凹进与所述背腔内扩展腔体连通。

9.根据权利要求7或8所述的麦克风，其特征在于，所述MEMS芯片和所述背腔内扩展腔体通过密封胶粘接，所述背腔内扩展腔体通过密封胶粘接到所述接线板上。

10.根据权利要求7或8所述的麦克风，其特征在于，所述背腔内扩展腔体的横截面为长方形或圆形。

11.一种微机电系统MEMS麦克风，其特征在于，包括：

接线板；

与所述接线板结合的外壳，所述外壳与所述接线板限定所述MEMS麦克风的内腔体；

位于所述外壳上的音孔；

固定于所述接线板上的ASIC，所述ASIC通过金线和所述接线板电连接；

位于所述内腔体、固定于所述接线板上的MEMS芯片；

在所述接线板上形成的凹进；所述凹进与所述MEMS芯片的背腔连通。