CN104254045A - 用于麦克风组件的预制模及其制造方法 - Google Patents

用于麦克风组件的预制模及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104254045A
CN104254045A CN201410283528.4A CN201410283528A CN104254045A CN 104254045 A CN104254045 A CN 104254045A CN 201410283528 A CN201410283528 A CN 201410283528A CN 104254045 A CN104254045 A CN 104254045A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microphone
prefabricated molds
lead frame
molds
prefabricated
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201410283528.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104254045B (zh
Inventor
T·米勒
H·托伊斯
S·U·申德勒
D·科尔
J·丹格尔迈尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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 Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of CN104254045A publication Critical patent/CN104254045A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104254045B publication Critical patent/CN104254045B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00222—Integrating an electronic processing unit with a micromechanical structure
    • B81C1/0023—Packaging together an electronic processing unit die and a micromechanical structure die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00301—Connecting electric signal lines from the MEMS device with external electrical signal lines, e.g. through vias
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/005—Electrostatic transducers using semiconductor materials
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/04—Microphones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0257—Microphones or microspeakers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2207/00—Microstructural systems or auxiliary parts thereof
    • B81B2207/09—Packages
    • B81B2207/091—Arrangements for connecting external electrical signals to mechanical structures inside the package
    • B81B2207/092—Buried interconnects in the substrate or in the lid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2207/00—Microstructural systems or auxiliary parts thereof
    • B81B2207/09—Packages
    • B81B2207/091—Arrangements for connecting external electrical signals to mechanical structures inside the package
    • B81B2207/094—Feed-through, via
    • B81B2207/096—Feed-through, via through the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H01L2224/05554—Shape in top view being square
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015—Shape
    • H01L2924/10155—Shape being other than a cuboid
    • H01L2924/10158—Shape being other than a cuboid at the passive surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
    • H01L2924/1615—Shape
    • H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/08—Mouthpieces; Microphones; Attachments therefor
    • H04R1/083—Special constructions of mouthpieces
    • H04R1/086—Protective screens, e.g. all weather or wind screens
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49121—Beam lead frame or beam lead device

Abstract

本发明提供了一种麦克风组件，其中预制模包括弯曲引线框和模主体，其中模主体被模制来用于至少部分地封装弯曲引线框，从而构建预制模的空腔，该空腔用于容纳麦克风，并且其中预制模包括能传送声波的通孔。

Description

用于麦克风组件的预制模及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于麦克风组件的预制模，涉及麦克风组件及其制造方法。
背景技术
本领域中，有许多已知的半导体设备及其壳体。壳体这一特定领域是指用于硅麦克风芯片或微机电系统(MEMS)麦克风芯片的壳体或封装相关的领域。MEME麦克风芯片包括处于该芯片活动侧的薄的(例如大约在几百纳米幅度范围内)振膜。此外，该振膜可被金属化，以便可通过与和振膜相对布置的电极的电容性耦合而感知振动。已封装的硅麦克风性能的一个重要因素是后置空间，因为该后置空间表示振膜的补偿空间，后置空间是指在传来的声波方向上可以看到的振膜后的空间。后置空间必须在封装时提供。
通过从背面刻蚀MEMS麦克风以暴露该膜来提供对于MEMS麦克风的膜的后置空间。然后将MEMS麦克风芯片安装和线连接于基板上，基板包括若干层并通常由印刷电路板技术制造。在安装和线连接MEMS麦克风芯片(和可选的ASIC芯片)之后，将盖或壳体粘合到基板上以覆盖麦克风。盖包括通孔以便声波传到MEMS麦克风芯片的膜上。盖可由导电材料制成，并可电连接到基板的接地端，以使其还可以对电磁干扰提供屏蔽。
图7概略地示出了这种MEMS麦克风组件700，其包括多层基板701，基板上设有ASIC702并覆盖有钝化层或保护层703。此外，MEMS麦克风芯片704安装在多层基板701上，其包括用作麦克风振膜706的平衡或补偿空间的后置空间705。MEMS麦克风芯片704和ASIC702通过电线707与基板电连接。盖708包括通孔709并连接于多层基板701，被用于覆盖MEMS麦克风芯片和ASIC。
然而，此种麦克风组件的制造工艺仍然存在潜在的提升空间。
发明内容
提供用于麦克风组件的预制模是有必要的，因为麦克风组件和制造这种预制模的方法都操作简单，且将带来麦克风组件的高性能。
根据本发明的示例性方面，提供了一种用于麦克风组件的预制模，其中预制模包括弯曲引线框和模主体，其中模主体被模制成用于至少部分地封装弯曲引线框，从而构建预制模的空腔，该空腔用于容纳麦克风，并且其中预制模包括能传送声波的通孔。
根据本发明的另一示例性方面，提供了一种麦克风组件，其包括根据本发明的示例性方面制造的预制模，包括膜元件的麦克风，该麦克风被布置在该预制模空腔中，其中麦克风的膜元件被布置为与通孔流体连接。
根据本发明的另一示例性方面，提供了一种制造用于麦克风组件的预制模的方法，其中该方法包括提供预定形状的弯曲引线框和构建预制模，该预制模包括有用于容纳麦克风的空腔，该空腔通过模制模主体用于至少部分地封装弯曲引线框而构成，其中预制模包括能传送声波的通孔。
根据本发明的另一示例性方面，提供了一种被配置为微机电系统的麦克风组件，其中麦克风组件包括具有通孔的壳体结构，以及被配置为微机电系统的麦克风，该麦克风包括膜元件和边缘部分，该边缘部件形成对膜元件的周缘固定和包围麦克风的前空间，其中麦克风被布置在壳体装置中，以使通孔与麦克风的前空间流体连接。
用于制造麦克风组件的预制模的方法的使用可带来简单而有效的制造预制模的方法。特别的是，埋入或模压的引线框作为预制模来使用，可带来大的后置空间，该空间可由预制模的简单结构，特别是预制模的空腔来提供。特别的是，预制模的简单结构还可允许，例如，使用低成本的预制模封装MEMS麦克风。
此外，通过使用被模制成包含或包围引线框的预制模，或者使用具有引线框作为芯结构的预制模，则可能使用引线框作为屏蔽物，例如提供对电磁干扰的屏蔽。
附图说明
附图例举了本发明的示例性实施例，用于进一步理解本发明的示例性实施例并构成说明书的一部分。图中：
图1A-1C示出了根据一个示例性实施例的在不同制造阶段的麦克风组件。
图2A概略地示出了根据一个示例性实施例的附接于载体基板上的麦克风组件。
图2B概略地示出了根据另外一个示例性实施例的附接于载体基板上的麦克风组件。
图3概略地示出了一种麦克风组件的俯视图。
图4A-4D示出了根据另外一个示例性实施例的在不同制造阶段的麦克风组件。
图5概略地示出了一种引线框的透视图。
图6A概略地示出了一种类型的封装。
图6B概略地示出了另一种类型的封装。
图6C概略地示出了另一种类型的封装。
图7概略地示出了一种麦克风组件。
具体实施方式
在下文中，将说明预制模、麦克风组件以及制造预制模的方法的进一步的示例性实施例。应当注意的是，在上下文中描述的预制模、麦克风组件或者制造预制模的方法的实施例也可与其他类别的实施例结合。
根据一个示例，提供了一种用于制造封装的麦克风组件的方法，其中该方法包括提供包括弯曲引线框和模主体的预制模，其中模主体被模制来用于至少部分地封装弯曲引线框，用于构建预制模，该预制模包括用于用于容纳麦克风的空腔，并且其中预制模包括能传送声波的通孔；且该方法还包括布置包括膜元件的麦克风于该空腔中，以使麦克风的膜元件与通孔流体连接。
特别的是，空腔可提供膜元件的后置空间(或至少部分的后置空间)。例如，通孔可被布置于模主体的基部，并形成端口用于通过或传输声波。特别的是，引线框包括导电材料。例如弯曲引线框可通过利用成型工艺而弯曲，例如热成型工艺，拉深工艺，弯曲加工等。特别的是，预制模可用于制造微机电系统(MEMS)麦克风或麦克风组件。然而，它还可以用于制造任何包括需要后置空间的MEMS芯片的微机电系统或者任何其他麦克风。
应当注意的是，多个预制模可以以阵列结构在一起生产或制造。在经过成型工艺之后，包括多个预制模的阵列结构可被单一化。
埋入或模压的引线框作为预制模来使用，可允许提供大的后置空间，该空间可由预制模的简单结构，特别是预制模的空腔来提供。特别的是，预制模的简单结构还可允许，例如，使用低成本的预制模封装MEMS麦克风。
模主体可通过模制适当的造型材料成型。特别的是，造型材料可以是任何粘性的、塑料的或者液体的以使其可被制模或埋入，例如绝缘材料，像树脂。
术语“空腔”可特别表示由主体(例如预制模)形成的中空的区域或者位置，且在其中可放置或布置单元、元件、芯片或者传感器。应当注意的是，术语“空腔”不一定意味着空腔的四周都被材料包围，例如该主体的顶部或者基部可以是开放的。也即，由底面或底板以及四个侧面构成的没有顶面的大致立方体型的主体也落入术语“空腔”的定义范围。
术语“预制模”或“预制模封装”可特别表示可用作活性组件或者传感器(例如麦克风，尤其是MEMS麦克风)的部分或整个壳体或者封装的单元或元件。应当注意的是，预制模必须与包括若干层的多层基板区分开来，该基板通常由印刷电路板技术制造而不是由模制技术。
术语“前空间”可特别表示布置在麦克风膜元件之前的空间，从该方向上声波撞击膜元件。特别的是，它相对于后置空间被布置在膜元件的反侧。
术语“流体连接”或“流体连通”可特别表示流体，例如气体或液体，可通过流体连接被引导从一个点到达另外一个点。例如，通孔可允许气体或者振荡的气体(例如声波)穿越该通孔从外部到内部，例如主体上构成的空腔。
术语“膜元件”可特别表示转换机械振荡例如声波，成为电信号或电振荡的元件。膜元件可包括一个或者数个，例如两个薄膜，和一些其它组件，例如布置在薄膜上或薄膜中的电极，该电极可通过记录电性能的变化(例如电容或者电荷等等)以用于记录或者检测机械振荡。
根据预制模的示例性实施例，预制模构成封装的一部分，该封装所属类型的组别中包括：无引线封装；鸥翼式引线封装；以及J型-弯曲引线封装。
特别的是，在引线框被埋入或模压以形成预制模前，可根据预定类型弯曲或拉深引线框，该预制模可构成用于封装传感器例如麦克风的封装或者壳体的一部分。通过提供不同类型的封装可以满足不同需求，例如在最适合封装组件的特定的后期运用的位置上采用电连接，例如麦克风组件。
根据本发明的示范性实施例，预制模进一步包括连接于引线框的电接触接口。
特别的是，电接触接口可为接触垫或接触端。例如，电接触接口可被布置于或位于预制模空腔的内表面处。因此，该接口可能易于将布置于或位于空腔中的麦克风、MEMS麦克风或者MEMS芯片电连接到引线框，并通过引线框连接到外部的电气接触，例如连接到地面电位。
根据预制模的示范性实施例，预制模包括形成有通孔的基部。
特别的是，该基部可构成预制模的基板或底板，麦克风例如MEMS麦克风可布置、固定和/或者连接于其上。
如果麦克风布置于通孔上方，结果是声波撞击在膜元件上，则预制模上构成的空腔形成后面麦克风组件的后置空间。如此，就提供了一种允许麦克风组件有大的后置空间的有效方法。
根据预制模的示范性实施例，引线框的至少一个外露部分被从一个位置导出预制模，该位置所属位置的组别包括：在基部；在与基部相对的顶部。
特别的是，该外露部分或多个外露部分，可通过引线框和麦克风来构成引线、连接端或接口，麦克风被布置于空腔中并电连接于引线框时，引线框和麦克风可电连接于外部的接触端或接触垫。特别的是，外露部分或多个外露部分在预制模基部上可被引导出或露出预制模的模主体。可选地或此外地，引线框的外露部分可在预制模的相反侧被引导出，也就是从顶端部分的方向或者在预制模的顶部，此时该外露部分可电连接于用于覆盖预制模的盖。
根据麦克风组件的示例性实施例，麦克风是微机电系统麦克风。
根据麦克风组件的示例性实施例，麦克风电连接于引线框。
因此，可提供一个易于将麦克风或MEMS芯片电连接于外部的接触板或接触端子的方法。例如，引线框接地以使其充当麦克风或MEMS芯片的电接地，以及可具有屏蔽功能。
根据麦克风组件的示例性实施例，进一步包括布置于预制模上并覆盖空腔的盖。
例如，该盖可被粘(例如用导电胶)和/或者夹持到预制模上并可构成封装的一部分。特别的是，盖可关闭空腔而因此构成封装或壳体的一部分，麦克风组件中的麦克风被封装于该封装或壳体中。盖可以是导电的，例如用金属制成，或者是电绝缘的，例如用塑料制成。
根据麦克风组件的示例性实施例，该盖包括导电装置。
特别的是，该盖由导电装置构成。该导电装置可以是金属装置或可至少包括金属。包括导电装置的盖的提供可允许盖用作电、磁或者电磁的屏蔽或者起到电、磁或者电磁屏蔽的作用。因此，盖可至少部分屏蔽布置于空腔中的麦克风或麦克风芯片。
根据麦克风组件的示例性实施例，进一步包括载体装置，其中预制模连接于该载体装置。
特别的是，该连接可通过焊接、芯片键合、表面装配、倒装芯片装配、胶合，例如用导电胶，或其他任何可以允许固定连接同时也是电连接的方式来完成。例如，载体装置可以是印刷电路板(PCB)或者其他包括导电通路的电路板或者装置。
根据麦克风组件的示例性实施例，进一步包括布置于载体装置和麦克风之间的屏蔽层。
特别的是，该屏蔽层可以是导电层。屏蔽层的提供可带来对麦克风或MEMS芯片的屏蔽能力的提高，形成麦克风对抗电磁影响。
根据麦克风组件的示例性实施例，进一步包括ASIC芯片，该芯片布置于预制模中并电连接于麦克风。
将ASIC布置于预制模中、特别地布置于预制模空腔中是可以给麦克风组件带来特定功能的有效方法。例如，ASIC芯片可芯片键合、表面装配、倒装芯片装配、焊接或胶合(例如导电胶)于预制模。应当注意的是，ASIC可以是与麦克风隔开的芯片构成，或者与麦克风一起构成，例如MEMS麦克风和ASIC可以构成一个单芯片。
根据麦克风组件的示例性实施例，ASIC芯片被保护层覆盖。
特别的是，该保护层可能是钝化层或者是所谓的圆顶封装。给ASIC提供保护层可特别有用，因为预制模空腔需要提供给麦克风后置空间，因此ASIC所处于的预制模空腔可能没有完全填充满填充物或者钝化材料。从而，覆盖ASIC且不填满整个空腔的特别的保护层，是能给麦克风带来大的后置空间并同时给ASIC芯片提供保护的有效方法。
根据本发明的示例性实施例，所述方法进一步包括提供展平的引线框；且应用成型工艺将展平的引线框模制成弯曲引线框。
特别的是，该成型工艺可以是拉伸工艺，弯曲加工工艺，热成型工艺等等。
总结示范性实施例的要点可通过一个用于麦克风组件的预制模来体现：该预制模包括预弯的引线框，模主体对该引线框模塑成型并构成有空腔，当麦克风被设置于预制模的空腔中时该空腔可作为麦克风的后置空间。原则上，两种经典结构的麦克风组件，也即顶层端口版本和底层端口版本，也可以采用预制模来完成封装。特别的是，引线框可通过拉伸工艺或其他任何合适的成型工艺来弯曲或者成型。引线框的各部分有益地暴露或突出于模主体，以使突出部分可以用作电连接的连接端或接口。此外，金属的引线框可作为麦克风(例如MEMS麦克风)的屏蔽，该麦克风可选择性地与另外的半导体电路或芯片一起被设于空腔中，例如ASIC芯片。
通过使用根据本发明的示例性实施例制造的预制模，可能实现用于麦克风组件的低成本壳体或封装，因为不用提供昂贵的多层基板而只要提供简单的引线框。此外，很容易提供大的后置空间，因为后置空间并非通过在膜元件的背面进行刻蚀加工得到，而是通过弯曲引线框构建空腔和在模主体模塑时构建类似的空腔而提供。
附图详细描述
结合附图，本发明的上述和其他实例、特征和优点将通过下面的描述和所附的权利要求而变得显而易见，其中相同的部件或元件用相同的附图标记表示。
图中的示图是示意性的，而不一定按比例绘制。
图1示意性示出了一种根据示例性实施例制造的麦克风组件的方法。特别的，图1A示出了预制模100，其包括由模主体102埋入的引线框101。模主体102与引线框101一起构成开放性空腔103，该空腔通过处于预制模底部的通孔104与外面连接。引线框101的各部分105突出于模主体102。该些突出的部分构成引线框的引线并可被用于后续的电连接。
图1B示出了麦克风布置于空腔103中并附接至空腔103之后的图1A所示的预制模，特别地该麦克风是微机电系统(MEMS)麦克风。麦克风111包括膜元件112和边缘部分116，膜元件固定于边缘部分。边缘部分116与膜元件一起构成麦克风111的前空间117。例如，麦克风通过焊接、芯片键合、倒装芯片装配或表面装配于预制模100的底层部分。特别地，麦克风111被直接布置在通孔104上，以使前空间117与通孔104流体连接或直接连接或声通讯，并且空腔113构成麦克风111的后置空间。此外，ASIC113也通过，例如芯片键合、焊接或倒装芯片装配，设置于空腔中并通过键合线114与麦克风111连接，通过电连接于麦克风111而连接于引线框101，以及通过自身与引线框101连接。ASIC被聚合材料制成的保护层115覆盖。保护层115可防止ASIC的开放性的铝触点等等的腐蚀。
图1C示出了进一步包括盖121的如图1B所示的预制模，该盖设置于预制模100的顶部并覆盖或关闭空腔103。特别的是图1C描述了麦克风组件122的主要部件，该麦克风随后可被键合、装配或固定于载体结构如PCB。例如，该盖可胶合或固定于预制模上。
图2概略地示出了连接于载体结构的麦克风组件(例如被配置为MEMS麦克风组件)。特别的是，图2A示出了键合或者焊接于载体结构201(例如PCB)的图1C所示的MEMS麦克风组件122。为了说明该链接方式，焊接材料202被示意性地示于图2A中。此外，导电层或结构203也示于图2A，其作为麦克风组件的对地或接地电位，同时还可作为麦克风组件额外的屏蔽层以保护同一麦克风组件对抗电磁干扰。
图2B概略地示出了不同与图2A的另一种麦克风组件，其中引线框101的保护部分215被向另外一个方向弯曲。特别的是，图2A描述的引线框提供了所谓的鸥翼式引线封装，而图2B描述的引线框用于所谓的J-弯曲引线封装，后者为引线框的突出部分或者引线提供了更大的键合面积。
图2中所示的两种麦克风组件都是所谓的顶层端口版本，因为在这两个例子中通过通孔104构成的麦克风111的端口均处于顶层，也即处于与该麦克风组件被固定到载体结构的表面相对的麦克风组件的主表面。
图3概略地示出了与图2A所示相同的麦克风组件的俯视图。然而，引线框101的引线105从另外一个方向被导出模主体102。从图3中可以看出，引线框101的各部分被构成用于对麦克风111和ASIC113提供屏蔽功能。也即，引线框101主要地布置于布置了麦克风111和ASIC113的麦克风组件区域的下方或上方。
图4概略地示出了一种根据另一个示例性实施例的用于制造的麦克风组件的方法，其中各个麦克风组件可方便地用于低侧端口版本中。特别的是，图4A示出了包括弯曲引线框401的预制模400，该引线框被埋入于模主体402中。模主体402与引线框402一起构成开放性空腔403，该空腔通过预制模底层部分的通孔404与外面连接。引线框401的各部分405不突出于模主体402之外，但仍然可用于后续的电连接。例如，如果引线框401的各部分被导向预制模的上侧，则盖421可易于电连接到引线框，例如提供接地。与图1A所示的预制模实施例的主要不同点在于引线框401的尺寸或者延伸比图1A所示的更小。因为引线框401不用作麦克风和其他半导体芯片的屏蔽，例如被设置于空腔403中的ASIC。
图4B示出了在麦克风(特别的是麦克风是MEMS麦克风)被布置(芯片键合或者倒装芯片装配)于空腔403中并连接至空腔403的图4A所示的预制模。麦克风411包括膜元件412和边缘部分416，膜元件固定于边缘部分。边缘部分416与膜元件一起构成麦克风411的前空间417。例如，麦克风通过胶合、焊接、表面装配、倒装芯片装配或晶片键合于预制模400的底层部分。特别地，麦克风411被直接布置在通孔404上，以使前空间417与通孔404直接连接或流体连接或声通讯，并且空腔413构成麦克风411的后置空间。此外，ASIC413也布置(例如芯片键合或倒装芯片装配)于空腔中并通过键合线414与麦克风411和引线框401分别连接，从而将麦克风411在其自身处连接至引线框401。ASIC被聚合材料制成的保护层415覆盖。保护层415可防止ASIC的开放性的铝触点等的腐蚀。
图4C示出了进一步包括盖421的图4B所示的预制模，该盖布置于预制模400的顶部并覆盖或关闭空腔403。与图1A所描述的盖121相比较，盖421包括导电材料，例如由金属层构成。例如，该盖可被胶合(用导电胶)或夹持于预制模上。例如盖421可由冲压或模压工艺生产。因此，盖421可提供屏蔽功能，并可用于将引线框的各部分405电连接到外部接口。特别的是，图4C描述了麦克风组件422的主要部件，该麦克风组件随后可被芯片键合、焊接或装配或固定于载体结构如PCB。
图4D概略地示出了图4B所示的麦克风组件422的仰视图。从图4D中可以看出，引线框401没有被布置在布置了麦克风411和ASIC413的区域中。因此，引线框不能提供有效的屏蔽功能。然而，由于图4的麦克风组件422是主要用于基部端口版本，其中屏蔽功能由盖421提供。原则上，图4描述的引线框用于所谓的无引线封装。
图5概略地示出了引线框501的透视图，该引线框可以例如在图4所示的预制模中用作引线框。引线框501包括通孔503和弯曲部分505，该部分被弯曲以使其可以用于连接后续设置在引线框上的盖。
图6概略地示出了类似于图2A和图2B所描述的，用于如图4A至4C所示的基部端口麦克风组件的不同类型的封装。图6A示出了如图4C描述的无引线封装。
图6B示出了类似于图2A所示的所谓的鸥翼式引线封装，然而在此时麦克风组件被用于基部端口版本。因此，盖421采用导电材料是有利的，例如金属。
图6C示出了类似于图2B所示的所谓的J形-弯曲引线封装，然而在此时麦克风组件被用于基部端口版本。因此，盖421采用导电材料是有利的，例如金属。
应当注意的是，术语“包括(comprising)”并不排除其他元件或特征，而“一”(a或an)也不排除复数形式。另外与不同实施例中关联描述的元件是可以组合的。还应当注意的是，附图标记不应当被理解为对权利要求范围的限制。此外，本申请的范围并不旨在限制于本说明书中所描述的工序、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤这些特定的实施例。因此，所附权利要求旨在在其范围内包括此类工序、机器、制造、物质组成、手段、方法或者步骤。

Claims (17)

1.一种用于麦克风组件的预制模，所述预制模包括：
弯曲的引线框，以及
模主体，
其中所述模主体被模制成至少部分地封装所述弯曲引线框以构建包括用于容纳麦克风的空腔的所述预制模，以及
其中所述预制模包括能传送声波的通孔。
2.如权利要求1所述的预制模，
其中所述预制模形成下列封装类型的一部分，所述封装类型包括：
无引线封装，
鸥翼式引线封装，以及
J型弯曲引线封装。
3.如权利要求1所述的预制模，进一步包括：
电连接于所述引线框的电接触接口。
4.如权利要求1所述的预制模，
其中所述预制模包括基部，在所述基部中形成有通孔。
5.如权利要求4所述的预制模，
其中所述引线框的至少一个外露部分在下列位置中的一部分处被导出所述预制模，所述下列位置包括：
在基部；以及
在与所述基部相对的顶部。
6.一种麦克风组件，包括：
如权利要求1所述的预制模，以及
包括膜元件的麦克风，所述麦克风布置于所述预制模的所述空腔中，
其中所述麦克风的膜元件布置为与所述通孔流体连接。
7.如权利要求6所述的麦克风组件，
其中所述麦克风是微机电系统麦克风。
8.如权利要求6所述的麦克风组件，
其中所述麦克风与所述引线框电连接。
9.如权利要求6所述的麦克风组件，进一步包括：
设置在所述预制模上并覆盖所述空腔的盖。
10.如权利要求9所述的麦克风组件，
其中所述盖包括导电结构。
11.如权利要求6所述的麦克风组件，进一步包括：
载体结构，其中所述预制模附接至所述载体结构。
12.如权利要求11所述的麦克风组件，进一步包括：
布置于所述载体结构和所述麦克风之间的屏蔽层。
13.如权利要求6所述的麦克风组件，进一步包括
设置于所述预制模中并电连接至所述麦克风的ASIC芯片。
14.如权利要求13所述的麦克风组件，
其中所述ASIC芯片被保护层覆盖。
15.一种制造用于麦克风组件的预制模的方法，所述方法包括：
提供预定形状的弯曲引线框；
通过模制模主体以至少部分地封装所述弯曲引线框，来形成包括用于容纳麦克风的空腔的预制模，其中所述预制模包括能传送声波的通孔。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
提供展平的引线框；以及
通过向所述展平的引线框施加成型工艺来创建所述弯曲引线框。
17.一种配置成为微机电系统的麦克风组件，所述麦克风组件包括：
壳体结构，其包括通孔；以及
麦克风，其配置为微机电系统，所述麦克风包括膜元件和边缘部分，所述边缘部件形成对所述膜元件的周缘固定并且包围所述麦克风的前空间，
其中所述麦克风被设置在所述壳体结构中，以使所述通孔与所述麦克风的所述前空间流体连接。
CN201410283528.4A 2013-06-26 2014-06-23 用于麦克风组件的预制模及其制造方法 Active CN104254045B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/927,865 2013-06-26
US13/927,865 US9986354B2 (en) 2013-06-26 2013-06-26 Pre-mold for a microphone assembly and method of producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104254045A true CN104254045A (zh) 2014-12-31
CN104254045B CN104254045B (zh) 2019-03-08

Family

ID=52017516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410283528.4A Active CN104254045B (zh) 2013-06-26 2014-06-23 用于麦克风组件的预制模及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9986354B2 (zh)
CN (1) CN104254045B (zh)
DE (1) DE102014108951B4 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107949226A (zh) * 2017-12-29 2018-04-20 广州致远电子有限公司 一种表面贴装式隔离模块及其制作方法
WO2018223389A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 Goertek. Inc A mems microphone, a manufacturing method thereof and an electronic apparatus
CN110769357A (zh) * 2019-10-30 2020-02-07 通用微(深圳)科技有限公司 一种采用引线框架塑料壳的麦克风封装结构
WO2022000644A1 (zh) * 2020-06-30 2022-01-06 瑞声声学科技(深圳)有限公司 麦克风

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10469342B2 (en) * 2014-10-10 2019-11-05 Nicira, Inc. Logical network traffic analysis
TWI594941B (zh) * 2015-06-22 2017-08-11 美律實業股份有限公司 微機電系統感測晶片封裝
US9475691B1 (en) 2015-06-26 2016-10-25 Infineon Technologies Ag Molded package structure with glue bleed stopper for sealing a MEMs device method of packaging a MEMs device
TWM543239U (zh) * 2017-01-26 2017-06-11 日月光半導體製造股份有限公司 微機電封裝結構
DE102017114142A1 (de) * 2017-06-26 2018-12-27 USound GmbH Schallwandleranordnung mit einer MEMS-Einheit
DE102017212748B4 (de) * 2017-07-25 2021-02-11 Infineon Technologies Ag Sensorvorrichtungen und Verfahren zum Herstellen von diesen
FI20175954A1 (fi) * 2017-10-27 2019-04-28 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Kotelo melumittaria varten ja melumittari
DE102018203098B3 (de) * 2018-03-01 2019-06-19 Infineon Technologies Ag MEMS-Sensor
US10654709B1 (en) 2018-10-30 2020-05-19 Nxp Usa, Inc. Shielded semiconductor device and lead frame therefor
US10892229B2 (en) 2019-04-05 2021-01-12 Nxp Usa, Inc. Media shield with EMI capability for pressure sensor
US20210013375A1 (en) * 2019-07-11 2021-01-14 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor device package and method of manufacturing the same
US11897763B2 (en) 2019-12-16 2024-02-13 Stmicroelectronics, Inc. Capless semiconductor package with a micro-electromechanical system (MEMS)
CN215453270U (zh) * 2021-07-07 2022-01-07 瑞声声学科技(深圳)有限公司 麦克风

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1545484A (zh) * 2001-08-24 2004-11-10 Ф�ء�����˹��˾ 制造微机电构件的方法
CN1933680A (zh) * 2005-09-14 2007-03-21 宝星电子株式会社 电容传声器及其封装方法
CN1942393A (zh) * 2004-03-01 2007-04-04 德塞拉股份有限公司 组装的声波和电磁换能器芯片
CN103125019A (zh) * 2010-04-30 2013-05-29 优博创新科技产权有限公司 被配置成用于电气连接到印刷电路板上的半导体封装体以及其提供方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1720794A2 (en) * 2004-03-01 2006-11-15 Tessera, Inc. Packaged acoustic and electromagnetic transducer chips
US7202552B2 (en) * 2005-07-15 2007-04-10 Silicon Matrix Pte. Ltd. MEMS package using flexible substrates, and method thereof
US8767983B2 (en) * 2007-06-01 2014-07-01 Infineon Technologies Ag Module including a micro-electro-mechanical microphone
US8493748B2 (en) 2007-06-27 2013-07-23 Stats Chippac Ltd. Packaging system with hollow package and method for the same
US20100086146A1 (en) 2008-10-02 2010-04-08 Fortemedia, Inc. Silicon-based microphone package
US8921955B1 (en) * 2011-02-24 2014-12-30 Amkor Technology, Inc. Semiconductor device with micro electromechanical system die

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1545484A (zh) * 2001-08-24 2004-11-10 Ф�ء�����˹��˾ 制造微机电构件的方法
CN1942393A (zh) * 2004-03-01 2007-04-04 德塞拉股份有限公司 组装的声波和电磁换能器芯片
CN1933680A (zh) * 2005-09-14 2007-03-21 宝星电子株式会社 电容传声器及其封装方法
CN103125019A (zh) * 2010-04-30 2013-05-29 优博创新科技产权有限公司 被配置成用于电气连接到印刷电路板上的半导体封装体以及其提供方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018223389A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 Goertek. Inc A mems microphone, a manufacturing method thereof and an electronic apparatus
US11111131B2 (en) 2017-06-09 2021-09-07 Goertek Inc MEMS microphone, a manufacturing method thereof and an electronic apparatus
CN107949226A (zh) * 2017-12-29 2018-04-20 广州致远电子有限公司 一种表面贴装式隔离模块及其制作方法
CN110769357A (zh) * 2019-10-30 2020-02-07 通用微(深圳)科技有限公司 一种采用引线框架塑料壳的麦克风封装结构
WO2022000644A1 (zh) * 2020-06-30 2022-01-06 瑞声声学科技(深圳)有限公司 麦克风

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014108951A1 (de) 2014-12-31
DE102014108951B4 (de) 2019-06-13
US9986354B2 (en) 2018-05-29
CN104254045B (zh) 2019-03-08
US20150001646A1 (en) 2015-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104254045A (zh) 用于麦克风组件的预制模及其制造方法
CN102649535B (zh) 构件载体和具有这样的构件载体上的mems构件的部件
CN1960580B (zh) 适于量产的硅麦克风封装
CN104030233B (zh) 顶部端口微机电系统腔体封装
JP5763682B2 (ja) Ｍｅｍｓ及びａｓｉｃを備える小型化した電気的デバイス及びその製造方法
CN104661164B (zh) 半导体器件以及形成半导体器件的方法
US9573800B2 (en) Pre-molded MEMS device package having conductive column coupled to leadframe and cover
US20140217566A1 (en) Double-sided package
US20090072334A1 (en) Semiconductor device, pre-mold package, and manufacturing method therefor
US20140374848A1 (en) Semiconductor sensor device with metal lid
JP4655017B2 (ja) 音響センサ
US11355423B2 (en) Bottom package exposed die MEMS pressure sensor integrated circuit package design
KR102278138B1 (ko) 저 프로파일 트랜스듀서 모듈
JP2007060389A (ja) シリコンマイクロホンパッケージ
CN109264662A (zh) 用于重叠传感器封装的系统和方法
CN102158775B (zh) 微机电系统麦克风封装结构及其形成方法
CN109292725A (zh) 传感器器件和用于制造传感器器件的方法
CN105293421A (zh) 微机电感测装置封装结构及制造工艺
CN101150886B (zh) 微机电麦克风的封装结构及封装方法
CN105592393A (zh) 具有合并的导线结合搁架的金属化麦克风盖
CN107005756B (zh) 具有模制成型的间隔件的麦克风封装体
JP4742706B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
CN109495831B (zh) 一种mems麦克风的封装结构及其制造方法
CN109417673A (zh) 模制成型的互连微机电系统(mems)装置封装体
JP6487584B1 (ja) 圧力センサーパッケージ構造

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant