CN105338455B - 具改良式背盖的微机电麦克风封装结构及其制法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具改良式背盖的微机电麦克风封装结构，包含：一基板；一背盖，罩设于该基板上并连接该基板，该背盖具有一平板部、连接该平板部周围之一侧壁以及从该侧壁向内凸出的至少二斜块，该背盖更具有至少二导电路径分别至少部分穿过该等斜面而连通该平板部底面与该侧壁底面，该平板部开设有一音孔；一声波传感器对应该音孔并连接该平板部，该声波传感器电性连接该平板部底面的导电路径。本发明所述具改良式背盖的微机电麦克风封装结构声波传感器可由导电路径与基板作电性连接，让基板的布线能够简化而有利于基板的薄型化，进而扩大麦克风的背腔体积。此外，整个制作工艺相对简单，因此有利于大量制造并降低成本。

Description

具改良式背盖的微机电麦克风封装结构及其制法

技术领域

本发明属于微机电麦克风封装结构领域，具体而言是一种微机电麦克风封装结构，其声波传感器是设置于背盖上并可透过背盖的斜面来作立体布线，使声波传感器可藉由背盖而电性连接到与背盖相连接的一基板，让基板在设计上得以薄型化，进而增加背腔容积。

背景技术

相比于传统的麦克风，微机电麦克风具有轻薄短小、省电以及价格上的优势，因此微机电麦克风大量地被应用于手机等电声产品中。传统的微机电麦克风封装结构70，请参考图1，其包含有一基板71，基板71上设有电性连接的一声波传感器72与一特定应用集成电路芯片(ASIC)73，并且特定应用集成电路芯片73是借由基板71上的电性连接结构75而与外部的其他组件作电性连接。由图1中可以看到，传统的微机电麦克风封装结构70内部各组件的电性连接路径皆是仰赖于下方基板71，而基板71为了能够容纳这些复杂布线，甚至要做得更多层，这对于时下电声产品均讲求薄型化的趋势是相对不利的。而在追求微机电麦克风封装结构70整体的薄型化的趋势下，相对地麦克风的背腔74容积会受到内部各组件的局限而变得更小，因此若能减少基板71的厚度，是有助于腾出空间来增大背腔74容积，更可借此提升微机电麦克风在所接收声音的感度、信噪比以及频率响应等等声学性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种微机电麦克风封装结构及其制法，其能在外观尺寸不变的情况下，增加麦克风的背腔容积，并且整体工艺相对简单。

为了达成上述目的，本发明提供了一种使用背盖斜面布线的微机电麦克风封装结构，其包含有一基板、一背盖以及一声波传感器。其中背盖是罩设于基板上并连接基板，背盖的剖面概呈ㄇ字形并具有一平板部、连接平板部周围的一侧壁以及至少二斜块从侧壁向内凸出，各斜块具有一斜面连接平板部底面与侧壁底面并且面向基板，背盖更具有复数个导电路径经由所述斜面而连通至基板，平板部开设有一音孔。声波传感器是对应音孔并连接平板部，声波传感器电性连接平板部底面的导电路径。

此外，本发明还提供了一种微机电麦克风封装结构的制作方法，其包含以下步骤：

(a)准备由复数个背盖数组排列而成的一背盖连片，各该背盖均具有一平板部、一音孔设于该平板部、一侧壁连接于该平板部周围，以及至少二斜块从侧壁向内凸出，各该斜块具有一斜面连接该平板部底面与该侧壁底面，并且背向该盖板底面；

(b)以镭射直接成型工艺在各该斜块的斜面制作出至少一导电路径，在各该背盖的底面对应该音孔处设置一声波传感器；

(c)准备由复数个基板数组排列而成的一基板连片，将该基板连片对应连接该背盖连片，最后进行单一化切割。

借此，声波传感器可由导电路径与基板作电性连接，让基板的布线能够简化而有利于基板的薄型化，进而扩大麦克风的背腔体积。此外，整个工艺相对简单，因此有利于大量制造并降低成本。

附图说明

图1为现有微机电麦克风的结构剖面示意图。

图2为本发明第1实施例的结构剖面示意图。

图3为本发明第1实施例的剖视图。

图4为本发明第2实施例的结构剖面示意图。

图5为本发明第3实施例的结构剖面示意图。

图6为本发明封装结构的制作流程图。

符号说明

1封装结构；10基板；11电性连接结构；12金属凸块

13布线电极；20背盖；21平板部；211底面；213音孔

214金属层；22侧壁；221底面；23斜块；231斜面

233导电路径；24背腔；30声波传感器；40特定应用集成电路芯片

70封装结构；71基板；72声波传感器；73特定应用集成电路芯片

74背腔；75电性连接结构

S1、S2、S3步骤

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

为了能更了解本发明的特点所在，本发明提供了一第一实施例并配合图式说明如下，请参考图2至图3，本发明使用背盖斜面布线的微机电麦克风封装结构1的主要组件包含有一基板10、一背盖20以及一声波传感器30，各组件的结构以及相互间的关系详述如下：

请首先参考图2，基板10为多层板，顶面与底面各设有若干个布线电极13与金属凸块12，并由基板10内部的复数个电性连接结构11使该等金属凸块12与该等布线电极13电性连接，并且封装结构1可由该等金属凸块12而与外部的其他组件(图未绘示)作电性连接。基板10可采用玻璃基板(如FR-4)或是塑料基板(如LCP)等材质。

背盖20是呈方块状以罩设于基板10上并连接基板10，背盖20的剖面是概呈ㄇ字形并具有一平板部21，以及连接平板部21底面211周围的一侧壁22。请接着参考图3，图3是背盖20的仰视立体图。其中，侧壁22相对的二端向内凸出形成有间隔设置的二斜块23，各斜块23具有朝下(即面向基板10方向)且呈平面的一斜面231，平板部21的底面211经由斜面231而与侧壁22的底面221相连接。因此可以直接使用镭射直接成型(Laser DirectStructuring)，从平板部21底面211，经过斜面231最后至侧壁22底面221而制成复数个导电路径233。此外，背盖20在平板部21上开设有一音孔213以供声音通过，并且背盖20的外侧面选择性地镀有一金属层214以屏蔽电磁干扰。

请接着参考图2，声波传感器30对应音孔213的位置而连接于平板部21。一特定应用集成电路芯片40(ASIC)设置于声波传感器30与侧壁22之间，并连接平板部21。声波传感器30由打线接合方式电性连接特定应用集成电路芯片40，并且特定应用集成电路芯片40也使用打线接合方式而电性连接平板部21后再封胶进行保护。

使用时，当微机电麦克风接收到一声波时，声波传感器30与特定应用集成电路芯片40所转换处理的电声信号，均是经由该等导电路径233而传输至基板10，并由基板10而传送至麦克风外部的其他组件。相比于传统的微机电麦克风封装结构，本发明的声波传感器30与特定应用集成电路芯片40所需使用的电性连接路径均是布设在背盖20上，因此相对地基板10的布线方式可以大幅地减少并简化，因而有利于基板10的薄型化。让微机电麦克风封装结构1在外观尺寸不变的情况下，得以增加背腔24的容积，并可由此提升麦克风所能接收声音的感度与信噪比等声学性能。另一方面来说，基板10的薄型化也可让封装结构1整体变得更薄。

此外，由于斜面231是呈平面，因此在使用镭射直接成型而制作该等导电路径233时，在工艺上仅需以平行平板部21底面211的方式直线移动镭射，使激光束可以在斜面231上打出金属接合点，最后制作出该等导电路径233。整个过程因不需转动背盖20或是改变镭射的角度，因此工艺上比较简易，可节省工艺时间与降低成本。

需说明的是，本实施例将导电路径233分开地设置在不同斜块23的斜面231上，其主要目的是为了避免各导电路径233之间信号相互干扰的问题，然而本发明不应局限于本实施例，本领域技术人员可以视实际情况与需要来减少或是增设斜块23的数量。此外，斜面231也可为连续的曲面，只要斜面231能够与平板部21以及侧壁22的底面211&221相连接，并且在进行镭射直接成型时，激光束可以连续且不中断的在曲面上打出金属接合点者皆可。

本发明另提供一第二实施例，请参考图4，第二实施例的主要组件与第一实施例大致相同，而其主要的差异在于，该二斜块23是相对设置于声波传感器30的二侧，而特定应用集成电路芯片40是设置在基板10上并对应设置于声波传感器30的下方。声波传感器30以打线方式接合后，经由该等导电路径233电性连接基板10，并由基板10上的布线(例如：电性连接结构11与布线电极13)再与特定应用集成电路芯片40电性连接。如此，部分用于电性连接的布线也被改为设置在背盖20上，使基板10上的布线得以简化与减少，进而有助于基板10的薄型化。

本发明另提供一第三实施例，请参考图5，第三实施例的主要组件大致与第二实施例相同，而其主要差异在于，声波传感器30与特定应用集成电路芯片40均是以覆晶的方式完成电性连接，如此也可有助于基板10布线的简化。

此外，本发明具有容易大量制造的优点，现将其制造方法详述如下，请参考图6的制作流程图。

首先执行步骤S1，以例如射出成型的方式一体成型地制成由复数个背盖20数组排列而成的一背盖连片，使各背盖20均具有一平板部21、一设于平板部21之一音孔213、连接于平板部21底面211周围的一侧壁22以及从侧壁22向内凸出的至少二斜块23，各斜块23具有一斜面231连接平板部21底面211与侧壁22底面221并且背向平板部21底面。须说明的是，背盖20因侧壁22等立体结构强化了背盖20整体强度，使得在制作背盖连片时，可以一次制作更大面积的连片而不会有翘曲的问题，因此可提升工艺效率并降低成本。

接着执行步骤S2，以镭射直接成型工艺制作出复数个导电路径233在平板部21的底面211、斜块23的斜面231与侧壁22的底面221上。准备复数个声波传感器30与复数个特定应用集成电路芯片40并分别设置在各平板部21的底面211对应音孔213处与侧壁22与声波传感器30之间。之后将声波传感器30、特定应用集成电路芯片40与导电路径233三者依序电性连接(例如使用打线接合)。此外，在此步骤时，可以选择性的在背盖20的外侧面镀上一金属层214。

最后执行步骤S3，准备由复数个基板10数组排列而成的一基板连片，在基板10上设置必要的布线。将基板连片对应连接背盖连片，进行单一化(Singulation)以切割出每一封装结构1。

最后，必须再次说明的是，本发明在前述实施例中所揭露的构成组件仅为举例说明，并非用来限制本案的保护范围，凡是其他易于思及的结构变化，或与其他等效组件的替代变化，均应为本申请的保护范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种具改良式背盖的微机电麦克风封装结构，其特征是，包含：

一基板；

一背盖，罩设于该基板上并连接该基板，该背盖具有一平板部、连接该平板部周围之一侧壁以及从该侧壁向内凸出的至少二斜块，各该斜块具有一斜面连接该平板部底面与该侧壁底面并且面向该基板，该背盖更具有至少二导电路径分别至少部分穿过该斜面而连通该平板部底面与该侧壁底面，该平板部开设有一音孔；

一声波传感器对应该音孔并连接该平板部，该声波传感器电性连接该平板部底面的导电路径。

2.如权利要求1所述具改良式背盖的微机电麦克风封装结构，其特征是：所述斜面为一平面或一曲面。

3.如权利要求1或者2所述具改良式背盖的微机电麦克风封装结构，其特征是：所述各导电路径是在各该斜面上直线延伸。

4.如权利要求1或者2所述具改良式背盖的微机电麦克风封装结构，其特征是：所述背盖的外侧面设有一金属层。

5.如权利要求1所述具改良式背盖的微机电麦克风封装结构，其特征是：还包含一特定应用集成电路芯片(ASIC)设于该侧壁与该声波传感器之间并且连接该平板部。

6.如权利要求1所述具改良式背盖的微机电麦克风封装结构，其特征是：还包含一特定应用集成电路芯片(ASIC)对应该声波传感器而设于该基板。

7.如权利要求1所述具改良式背盖的微机电麦克风封装结构，其特征是：所述背盖是呈方块状。

8.一种微机电麦克风封装结构的制作方法，包含以下步骤：

准备由复数个背盖数组排列而成的一背盖连片，各该背盖均具有一平板部、一设于该平板部之一音孔、连接于该平板部周围的一侧壁以及从该侧壁向内凸出的至少二斜块，并且各该斜块具有一斜面连接该平板部底面与该侧壁底面并且背向该平板部底面；

以镭射直接成型工艺在各该斜块的斜面制作出至少一导电路径，在各该背盖的底面对应该音孔处连接一声波传感器；

准备由复数个基板数组排列而成的一基板连片，将该基板连片对应连接该背盖连片以进行单一化切割。

9.如权利要求8所述微机电麦克风封装结构的制作方法，所述的背盖的外侧面更设有一金属层。