CN111629312A - 一种mems麦克风与其组合传感器的封装结构 - Google Patents

一种mems麦克风与其组合传感器的封装结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，属于MEMS麦克风封装领域，该封装结构包括基板、外壳、MEMS传感器、MEMS麦克风和麦克风ASIC芯片；所述MEMS传感器通过焊接球倒装焊接在所述基板上，所述MEMS麦克风胶合在所述MEMS传感器上；所述麦克风ASIC芯片固定安装在所述基板上，且与所述MEMS麦克风之间通过金属线电性连接；所述外壳将MEMS传感器、MEMS麦克风和所述麦克风ASIC芯片封装在所述基板上；所述封装结构上开设有用于声音穿透的声孔。本发明能够有效在较小的空间内实现MEMS麦克风与MEMS传感器的功能集成，并能有效地提升MEMS麦克风的灵敏度与信噪比等性能、降低其封装成本。

Description

一种MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构
技术领域
本发明属于MEMS麦克风封装技术领域，具体涉及一种MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构。
背景技术
MEMS麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造,能够承受很高的回流焊温度,容易与CMOS工艺及其它音频电路相集成，并具有改进的噪声消除性能与良好的RF及EMI抑制能力，MEMS麦克风的全部潜能还有待挖掘，但是采用这种技术的产品已经在多种应用中体现出了诸多优势，特别是中高端手机应用中。
然而传统的MEMS麦克风的功能单一，其背腔体积较小，影响MEMS麦克风的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，所述封装结构包括基板、外壳、MEMS传感器、MEMS麦克风和麦克风ASIC芯片；
所述MEMS传感器通过焊接球倒装焊接在所述基板上，所述MEMS麦克风胶合在所述MEMS传感器上；
所述麦克风ASIC芯片固定安装在所述基板上，且与所述MEMS麦克风之间通过金属线电性连接；
所述外壳将MEMS传感器、MEMS麦克风和所述麦克风ASIC芯片封装在所述基板上；
所述封装结构上开设有用于声音穿透的声孔。
优选的，所述声孔共开设有若干个。
优选的，所述MEMS传感器为集成式MEMS传感器。
优选的，所述MEMS传感器为分离式MEMS传感器，包括MEMS传感器本体和MEMS传感器ASIC芯片；
所述MEMS麦克风胶合在所述MEMS传感器本体上，所述MEMS传感器ASIC芯片焊接在所述基板对应所述麦克风ASIC芯片的下方位置处，且与所述麦克风ASIC芯片胶合连接。
优选的，若干个所述声孔呈阵列分布在所述外壳上。
优选的，所述MEMS传感器的背部具有背腔。
优选的，所述MEMS传感器上对应所述背腔的位置处开设有穿孔。
优选的，若干个所述声孔呈矩形阵列分布在所述基板对应所述穿孔的位置处。
优选的，所述MEMS传感器对应所述声孔的位置处设置有用于密封所述MEMS传感器和所述声孔的开口密封胶。
本发明提供一种MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，通过将集成式MEMS压力传感器即既包含MEMS敏感元件又包含信号处理电路，倒装焊接在基板上，再在压力传感器的背面贴装MEMS麦克风芯片，既能在较小的封装体内实现MEMS麦克风与MEMS压力传感器的功能集成，MEMS压力传感器的背腔又能增加MEMS麦克风的背腔，提升其灵敏度与信噪比等性能。
附图说明
图1为本发明中不带背腔的集成式MEMS传感器的封装结构示意图；
图2为本发明中带背腔的集成式MEMS传感器的封装结构示意图；
图3为本发明中带背腔的分离式MEMS传感器的封装结构示意图；
图4为本发明中不带背腔的分离式MEMS传感器的封装结构示意图；
图5为本发明中带背腔的MEMS传感器、且声孔位于基板对应背腔位置处的封装结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，该封装结构包括基板1、外壳2、MEMS传感器3、MEMS麦克风4和麦克风ASIC芯片5；
MEMS传感器3通过焊接球6倒装焊接在基板1上，MEMS麦克风4胶合在MEMS传感器3上；
麦克风ASIC芯片5固定安装在基板1上，且与MEMS麦克风4之间通过金属线电性连接；
外壳2将MEMS传感器3、MEMS麦克风4和麦克风ASIC芯片5封装在基板1上；
封装结构上开设有用于声音穿透的声孔7。
其中，MEMS传感器3为集成式MEMS传感器。
其中，声孔7共开设有若干个，若干个声孔7呈阵列分布在外壳2上。
实施例2
如图2所示，与实施例1不同的是，MEMS传感器3的背部具有背腔。
实施例3
如图3和图4所示，与实施例1和实施例2不同的是，MEMS传感器3为分离式MEMS传感器，包括MEMS传感器本体31和MEMS传感器ASIC芯片32；
MEMS麦克风4胶合在MEMS传感器本体31上，MEMS传感器ASIC芯片32焊接在基板1对应麦克风ASIC芯片5的下方位置处，且与麦克风ASIC芯片5胶合连接。
实施例4
如图5所示，与实施例1、实施例2和实施例3不同的是，MEMS传感器3上对应背腔的位置处开设有穿孔8；若干个声孔7呈矩形阵列分布在基板1对应穿孔8的位置处。
其中，MEMS传感器3对应声孔7的位置处设置有用于密封MEMS传感器3和声孔7的开口密封胶9。
MEMS传感器3既包含MEMS敏感元件又包含信号处理电路，将其倒装焊接在基板1上，再在MEMS传感器3的背面贴装MEMS麦克风4，可在较小的封装体内实现MEMS麦克风4与MEMS传感器3的功能集成。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括基板(1)、外壳(2)、MEMS传感器(3)、MEMS麦克风(4)和麦克风ASIC芯片(5)；
所述MEMS传感器(3)通过焊接球(6)倒装焊接在所述基板(1)上，所述MEMS麦克风(4)胶合在所述MEMS传感器(3)上；
所述麦克风ASIC芯片(5)固定安装在所述基板(1)上，且与所述MEMS麦克风(4)之间通过金属线电性连接；
所述外壳(2)将MEMS传感器(3)、MEMS麦克风(4)和所述麦克风ASIC芯片(5)封装在所述基板(1)上；
所述封装结构上开设有用于声音穿透的声孔(7)。
2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，其特征在于，所述声孔(7)共开设有若干个。
3.根据权利要求2所述的MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，其特征在于，所述MEMS传感器(3)为集成式MEMS传感器。
4.根据权利要求2所述的MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，其特征在于，所述MEMS传感器(3)为分离式MEMS传感器，包括MEMS传感器本体(31)和MEMS传感器ASIC芯片(32)；
所述MEMS麦克风(4)胶合在所述MEMS传感器本体(31)上，所述MEMS传感器ASIC芯片(32)焊接在所述基板(1)对应所述麦克风ASIC芯片(5)的下方位置处，且与所述麦克风ASIC芯片(5)胶合连接。
5.根据权利要求3或4所述的MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，其特征在于，若干个所述声孔(7)呈阵列分布在所述外壳(2)上。
6.根据权利要求3或4所述的MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，其特征在于，所述MEMS传感器(3)的背部具有背腔。
7.根据权利要求6所述的MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，其特征在于，所述MEMS传感器(3)上对应所述背腔的位置处开设有穿孔(8)。
8.根据权利要求7所述的MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，其特征在于，若干个所述声孔(7)呈矩形阵列分布在所述基板(1)对应所述穿孔(8)的位置处。
9.根据权利要求8所述的MEMS麦克风与其组合传感器的封装结构，其特征在于，所述MEMS传感器(3)对应所述声孔(7)的位置处设置有用于密封所述MEMS传感器(3)和所述声孔(7)的开口密封胶(9)。
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