CN111866695A - 麦克风装置制造方法以及麦克风装置 - Google Patents

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Abstract

一种麦克风装置制造方法以及麦克风装置。麦克风装置包括：金属基板，上述金属基板具有一第一弯折部与一第二弯折部；印刷电路形成于上述金属基板；音讯传感器耦接于上述印刷电路并接收来自外部的声波讯号并转换成电讯号；以及处理晶片耦接于上述印刷电路并处理上述电讯号。

Description

麦克风装置制造方法以及麦克风装置
技术领域
本发明有关于一种麦克风装置制造方法以及麦克风装置，尤指一种利用在金属外壳上印刷电路的微型麦克风装置以及麦克风装置制造方法。
背景技术
微机电系统(Microelectromechanical Systems，MEMS)系指利用半导体制程或其他微精密技术，同时将电子、电机或机械等各种功能整合于一微型装置或元件内。相较于以组装方式形成的传统驻极体电容麦克风(electret condenser microphones，ECM)，微机电麦克风具有体积较小、电量耗损低、对周围环境干扰(例如温度变化及电磁干扰)抑制能力较高的优点，因此微机电麦克风于电声领域的应用会越来越广泛。
然而，传统微机电麦克风一般先在电路板制成集成电路，再通过胶水粘在金属外壳上，如此不仅增加制程的复杂度，并影响封装体积薄型化。
发明内容
有鉴于此，在本发明一实施例中，使用厚膜印刷技术直接将电路印刷在金属基板上，取代传统使用陶瓷基板的方式，并直接冲压金属基板以形成麦克风装置的外壳。
本发明一实施例揭露一种麦克风装置，包括：一金属基板，上述金属基板具有一第一弯折部与一第二弯折部；一印刷电路，形成于上述金属基板；一音讯传感器，耦接于上述印刷电路，接收来自外部的声波讯号并转换成电讯号；以及一处理晶片，耦接于上述印刷电路，处理上述电讯号。
本发明一实施例揭露一种麦克风装置制造方法，包括：提供一金属基板；形成一印刷电路于上述金属基板；设置复数电路元件于上述印刷电路，其中上述电路元件包括一音讯传感器与一处理晶片，分别耦接于上述印刷电路，上述音讯传感器接收来自外部的声波讯号并转换成电讯号，上述处理晶片处理上述电讯号；以及冲压上述金属基板以形成一第一弯折部与一第二弯折部，其中上述电路元件位于上述第一弯折部与上述第二弯折部之间。
根据本发明一实施例，其中上述金属基板的材质包括铝、不锈钢或其他合金。
根据本发明一实施例，更包括阻焊层，覆盖部分上述印刷电路与部分上述金属基板。
根据本发明一实施例，其中上述处理晶片整合倍压电路、稳压电路、放大电路、以及类比数位转换器。
根据本发明一实施例，更包括一信号处理电路，包括电容与电阻。
根据本发明实施例，直接在于金属基板上印刷电路，无须将电路印刷于陶瓷基板后，再透过胶水将陶瓷基板黏合于金属基板上，使得麦克风装置的厚度从10mil降至2mil以下，有效减小麦克风装置的体积。再者，根据本发明实施例所述的麦克风装置制造方法，能够省去将电路印刷于陶瓷基板以及透过胶水将陶瓷基板黏合于金属基板上的步骤，并且在整片金属基板上完成电路印刷及外壳成形，无需单颗组装，大幅提高生产的效率。
附图说明
图1显示根据本发明一实施例所述的麦克风装置的剖面图。
图2显示根据本发明一实施例所述的麦克风装置的制造方法的操作流程图。
图3A～图3E显示根据本发明一实施例所述的麦克风装置的制造方法的剖面图。
主要元件符号说明
麦克风装置 10
金属基板 12
弯折部 13A、13B
印刷电路 14
音孔 15
电子元件 16A、16B
阻焊层 18
步骤流程 S21～S25
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图与实施例对本发明进一步的详细描述，应当理解，本发明提供许多可供应用的发明概念，其可以多种特定型式实施。熟悉此技艺之人士可利用这些实施例或其他实施例所描述的细节及其他可以利用的结构，逻辑和电性变化，在没有离开本发明的精神与范围之下以实施发明。
本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置系为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中图式标号的部分重复，系为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。其中，图示和说明书中使用的相同的元件编号系表示相同或类似的元件。本说明书的图示为简化的形式且并未以精确比例绘制。为清楚和方便说明起见，方向性用语(例如顶、底、上、下以及对角)系针对伴随的图示说明。而以下说明所使用的方向性用语在没有明确使用在以下所附的申请专利范围时，并非用来限制本发明的范围。
再者，在说明本发明一些实施例中，说明书以特定步骤顺序说明本发明的方法以及(或)程序。然而，由于方法以及程序并未必然根据所述的特定步骤顺序实施，因此并未受限于所述的特定步骤顺序。熟习此项技艺者可知其他顺序也为可能的实施方式。因此，于说明书所述的特定步骤顺序并未用来限定申请专利范围。再者，本发明针对方法以及(或)程序的申请专利范围并未受限于其撰写的执行步骤顺序，且熟习此项技艺者可了解调整执行步骤顺序并未跳脱本发明的精神以及范围。
图1显示根据本发明一实施例所述的麦克风装置的剖面图。根据本发明一实施例所述的麦克风装置10，包括金属基板12，印刷电路14，电子元件16A、16B以及阻焊层18。
金属基板12具有弯折部13A与弯折部13B。印刷电路14形成于金属基板12上。根据本发明一实施例，印刷电路14可透过厚膜印刷电路技术，即网版印刷的方式，将导体、电阻以及绝缘层等油墨材料和线路印刷于基板的表面，所使用的基板又可因应不同的产业应用，可分为陶瓷、蓝宝石、珐琅等材质。在本实施例中，基板系属于金属材质，例如铝、不锈钢或其他合金。使用金属材质的基板作为麦克风装置的外壳，具有金属屏蔽的效果，可改善麦克风的音质，并且可以提高散热的能力。必须说明的是，本发明实施例透过厚膜印刷电路技术将印刷电路14印刷于金属基板12的表面，即无须将印刷电路14印刷于陶瓷基板，也不需要额外再利用胶水将陶瓷基板黏合于金属基板12上，因此，金属基板12与印刷电路14之间并不存在胶水层。
电子元件16A可为音讯传感器，耦接于印刷电路14，接收由音孔15所接收来自外部的声波讯号并转换成电讯号。根据本发明一实施例，音讯传感器可为微机电系统(MEMS)。电子元件16B可为处理晶片，耦接于印刷电路14，用以处理音讯传感器所产生的电讯号。根据本发明一实施例，处理晶片可为特殊应用积体电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)，并可因应特定使用者需求以及特定电子系统而设计及制造，例如可包括整合倍压电路、稳压电路、放大电路、以及类比数位转换器等电路，进而具有体积小、性能提高并可抑制杂讯等优点。另外，电子元件16B还可为信号处理电路，信号处理电路可由电容与电阻等组合而成，用以对音讯传感器所产生的电讯号进行稳压、滤波等调整。根据本发明实施例，音讯传感器、处理晶片与信号处理电路可以使用覆晶(Flip Chip)封装制程，将晶片连接点长凸块(bump)，然后将晶片翻转过来使凸块与印刷电路14直接电性连结，也可以使用表面贴装技术(Surface Mounted Technology，SMT)将元件设置于印刷电路14上。
阻焊层18覆盖部分印刷电路14与部分金属基板12。根据本发明一实施例，阻焊层(Solder Mask)用来保护铜箔免于被氧化与被焊锡接触而影响电路板的功能，使用印刷技术将阻焊层覆盖于金属基板12不需要焊接的位置上，以达到防潮、绝缘、防焊、耐高温及美观的需求。
图2显示根据本发明一实施例所述的麦克风装置的制造方法的操作流程图。图3A～图3E显示根据本发明一实施例所述的麦克风装置的制造方法的剖面图。参阅图2，与图3A，首先在金属基板12印刷介电层11A(步骤S21)。根据本发明一实施例，金属基板12的材质可以是铝、不锈钢或其他合金。介电层11A可以是金属间介电层(inter-metal dielectric，IMD)。接下来，在图3B中，在介电层11A上印刷导体11B(步骤S22)。介电层11A与导体11B构成印刷电路14，根据本发明一实施例，可透过厚膜印刷电路技术，即网版印刷的方式，将包括导体、电阻以及绝缘层等油墨材料和线路的印刷电路14印刷于基板的表面，所使用的基板又可因应不同的产业应用，可分为陶瓷、蓝宝石、珐琅等材质。在本实施例中，基板系属于金属材质，例如铝、不锈钢或其他合金。使用金属材质的基板作为麦克风装置的外壳，具有金属屏蔽的效果，可改善麦克风的音质，并且可以提高散热的能力。接下来，在图3C中，形成一阻焊层(Solder Mask)18以覆盖部分印刷电路14与部分金属基板12(步骤S23)。根据本发明一实施例，阻焊层18用来保护铜箔免于被氧化与被焊锡接触而影响电路板的功能，使用印刷技术将阻焊层覆盖于金属基板12不需要焊接的位置上，以达到防潮、绝缘、防焊、耐高温及美观的需求。
接下来，在图3D中，设置复数电路元件(16A、16B)于印刷电路14上。根据本发明一实施例，电子元件16A可为音讯传感器，音讯传感器可为微机电系统(MEMS)。电子元件16B可为处理晶片，用以处理音讯传感器所产生的电讯号。处理晶片可为特殊应用积体电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，并可因应特定使用者需求以及特定电子系统而设计及制造，例如可包括整合倍压电路、稳压电路、放大电路、以及类比数位转换器等电路，进而具有体积小、性能提高并可抑制杂讯等优点。另外，电子元件16B还可为信号处理电路，信号处理电路可由电容与电阻等组合而成，用以对音讯传感器所产生的电讯号进行稳压、滤波等调整。根据本发明实施例，音讯传感器、处理晶片与信号处理电路可以使用覆晶(Flip Chip)封装制程，将晶片连接点长凸块(bump)，然后将晶片翻转过来使凸块与印刷电路14直接电性连结，也可以使用表面贴装技术(Surface Mounted Technology，SMT)将元件设置于印刷电路14上。
接下来，在图3E中，冲压金属基板12以形成弯折部13A与弯折部13B(步骤S25)，冲压之后，电路元件位于上述第一弯折部与上述第二弯折部之间。冲压完成之后，即完成根据本发明实施例所述的麦克风装置，在金属基板12可设计电性端子以与其他电子装置电性连接，接下来可透过焊接、组装等步骤即可安装至其他电子装置上。根据本发明实施例，麦克风装置可安装在手持式通信装置(例如行动电话或智慧型电话)、膝上型电脑、头戴式耳机、媒体平板电脑、携带型游乐器、相机、电视或助听器等电子装置。
根据本发明实施例，直接在于金属基板上印刷电路，无须将电路印刷于陶瓷基板后，再透过胶水将陶瓷基板黏合于金属基板上，使得麦克风装置的厚度从10mil降至2mil以下，有效减小麦克风装置的体积。再者，根据本发明实施例所述的麦克风装置制造方法，能够省去将电路印刷于陶瓷基板以及透过胶水将陶瓷基板黏合于金属基板上的步骤，并且在整片金属基板上完成电路印刷及外壳成形，无需单颗组装，大幅提高生产的效率。
对本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生成的实际需要做出其他相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种麦克风装置，其特征在于，包括：
金属基板，上述金属基板具有第一弯折部与第二弯折部；
印刷电路，形成于上述金属基板；
音讯传感器，耦接于上述印刷电路，接收来自外部的声波讯号并转换成电讯号；以及
处理晶片，耦接于上述印刷电路，处理上述电讯号。
2.如权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，上述金属基板的材质包括铝、不锈钢或其他合金。
3.如权利要求所述的麦克风装置，其特征在于，更包括阻焊层，覆盖部分上述印刷电路与部分上述金属基板。
4.如权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，上述处理晶片整合倍压电路、稳压电路、放大电路、以及类比数位转换器。
5.如权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，更包括信号处理电路，包括电容与电阻。
6.一种麦克风装置制造方法，其特征在于，包括：
提供金属基板；
形成印刷电路于上述金属基板；
设置复数电路元件于上述印刷电路，其中上述电路元件包括音讯传感器与处理晶片，分别耦接于上述印刷电路，上述音讯传感器接收来自外部的声波讯号并转换成电讯号，上述处理晶片处理上述电讯号；以及
冲压上述金属基板以形成第一弯折部与第二弯折部，其中上述电路元件位于上述第一弯折部与上述第二弯折部之间。
7.如权利要求6所述的麦克风装置制造方法，其特征在于，上述金属基板的材质包括铝、不锈钢或其他合金。
8.如权利要求6所述的麦克风装置制造方法，其特征在于，更包括阻焊层，覆盖部分上述印刷电路与部分上述金属基板。
9.如权利要求6所述的麦克风装置制造方法，其特征在于，上述处理晶片整合倍压电路、稳压电路、放大电路、以及类比数位转换器。
10.如权利要求6所述的麦克风装置制造方法，其特征在于，更包括信号处理电路，包括电容与电阻。
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