CN112004180B - 集成封装模组的制造方法、集成封装模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集成封装模组的制造方法、集成封装模组及电子设备，其中集成封装模组的制造方法包括如下步骤：将若干第一电子元器件装配到预制的PCB板的第一面，其中，所述PCB板上设置有一通孔；对所述PCB板第一面的部分或全部第一电子元器件进行沉积封装材料形成第一封装层，所述第一封装层未覆盖所述通孔；在所述PCB板的第二面装配具有发声区域的MEMS扬声器，其中所述第二面与所述第一面相对设置；对所述PCB板第二面的MEMS扬声器进行沉积封装材料形成第二封装层，其中，所述第二封装层和所述发声区域不重叠。本发明为使用MEMS扬声器的电子设备节约更多的结构空间，使得电子设备的微型化进一步提升。

Description

集成封装模组的制造方法、集成封装模组及电子设备

技术领域

本发明涉及电声转换领域，尤其涉及一种集成封装模组的制造方法、集成封装模组及电子设备。

背景技术

使用MEMS（微型机电系统）技术的微扬声器被应用于各种电子设备中，随着电子设备的微型化，针对微扬声器集成封装模组的结构也有必要进行进一步优化，以满足电子设备微型化的需求。

以现有无线耳机为例，在无线耳机内需集成一块或多块PCB板、发声模组、电池、无线模组、以及一些其他MEMS器件等。在其中，发声模组包括：PCB板、设于PCB板上的MEMS扬声器、以及一些必要的电子元器件。一般而言，由于各类电子元器件装配于PCB板上结构比较脆弱，为了确保PCB板的结构安全性和可靠性，发声模组的PCB板仅装配有部分必要的电子元器件，使得在空间有限的耳机发声壳体部能够紧凑的设置，但这样使得该PCB板能够发挥的功能比较有限，且造成该PCB板的大面积区域未能充分利用，并且需要额外的PCB板配置其它电子元器件，造成耳机整体结构比较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成封装模组的制造方法、集成封装模组及电子设备，用于解决现有技术中具有发声模组的电子设备整体结构比较大、可靠性低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种集成封装模组的制造方法，包括如下步骤：

将若干第一电子元器件装配到预制的PCB板的第一面，其中，所述PCB板上设置有一通孔；

对所述PCB板第一面的部分或全部第一电子元器件进行沉积封装材料形成第一封装层，所述第一封装层未覆盖所述通孔；

在所述PCB板的第二面装配具有发声区域的MEMS扬声器，其中所述第二面与所述第一面相对设置；

对所述PCB板第二面的MEMS扬声器进行沉积封装材料形成第二封装层，其中，所述第二封装层和所述发声区域不重叠。

本发明的有益效果在于：

由于对集成封装模组PCB板的第一面、和/或第二面的电子元器件进行模塑封装，避免了PCB板上的电子元器件容易损伤、失效的问题，从而可以将更多的电子元器件装配到集成封装模组的PCB板上，为使用MEMS扬声器的电子设备节约更多的结构空间，使得电子设备的微型化进一步提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的集成封装模组的制造方法流程图。

图2a为本发明实施例一的集成封装模组的制造方法的步骤S1示意图。

图2b为本发明实施例一的集成封装模组的制造方法的步骤S2示意图。

图2c为本发明实施例一的集成封装模组的制造方法的步骤S31示意图。

图2d为本发明实施例一的集成封装模组的制造方法的步骤S41示意图。

图2e为本发明实施例一的集成封装模组的制造方法的步骤S32示意图。

图2f为本发明实施例一的集成封装模组的制造方法的步骤S42-S5示意图。

图2g为本发明实施例二的集成封装模组的结构示意图。

图3a为本发明实施例三的集成封装模组的制造方法的步骤S1示意图。

图3b为本发明实施例三的集成封装模组的制造方法的步骤S2示意图。

图3c为本发明实施例三的集成封装模组的制造方法的步骤S3示意图。

图3d为本发明实施例三的集成封装模组的制造方法的步骤S4示意图。

图3e为本发明实施例三的集成封装模组的制造方法的步骤S5示意图。

图3f为本发明实施例四的集成封装模组的结构示意图。

图4为本发明实施例五的集成封装模组的结构示意图。

图5为本发明实施例六的耳机的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以通过许多其他不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或、和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

参考附图1所示，本发明公开了一种集成封装模组的制造方法，包括如下步骤：

S1、将若干第一电子元器件装配到预制的PCB板的第一面，其中，所述PCB板上设置有一通孔；

S2、对所述PCB板第一面的部分或全部第一电子元器件进行沉积封装材料形成第一封装层，所述第一封装层未覆盖通孔；

S3、在所述PCB板的第二面装配具有发声区域的MEMS扬声器，其中所述第二面与所述第一面相对设置；

S4、对所述PCB板第二面的MEMS扬声器进行沉积封装材料形成第二封装层，其中，所述第二封装层和所述发声区域不重叠；

S5、对具有有源器件区域的所述第一封装层和/或所述第二封装层的外表面沉积电磁屏蔽材料层。

具体的，如图2a所示，在步骤S1中，PCB板110具有第一面111和第二面112，以及具有一通孔113，在PCB板110的第一面111上装配第一电子元器件120，第一电子元器件120包括若干个元器件，可能是有源器件，有可能是无源器件。

如图2b所示，在步骤S2中，对第一电子元器件120通过模塑封装封闭，形成第一封装层121，本步骤中，可以对全部第一电子元器件120进行封装，也可以仅对有源器件部分进行封装。

如图2c-2f所示为本实施例步骤S3-步骤S4的过程，具体的，包括步骤：

S31，先将第二电子元器件130装配于PCB板110的第二面112上，通过引线键合的方式进行电信号连接，其中，在该过程中，包括装配导电元件132的步骤，导电元件132凸出于PCB板110的表面，并与PCB板电连接。

S41，沉积第一层封装131a封闭第二电子元器件130，使导电元件132贯穿第一层封装131a。

S32，在第一层封装131a的表面装配MEMS扬声器140。

S42，沉积第二层封装131b，将MEMS扬声器140进行封装，封装的区域不包括MEMS扬声器140的发声区域。

基于上述步骤S31和步骤S32、步骤S41和步骤S42，可知在本实施例中，步骤S3与步骤S4的执行可以是交叉的，并不需要严格的先后顺序，在执行步骤S3的过程中，穿插步骤S4的部分程序。

在所述步骤S32中，将MEMS扬声器140装配于第一层封装131a表面并与导电元件132进行连接以实现与所述PCB板110的电信号连接。

本实施例中，在PCB板110的第二面112先对第二电子元器件130沉积封装材料形成第一层封装131a，后再装配MEMS扬声器140，通过形成第二层封装131b对MEMS扬声器140进行封装，其封装的区域不包括MEMS扬声器的发声区域。这样可以进一步利用PCB板110的两面空间，在面积上，可进一步缩减PCB板110的面积需求，虽然在厚度上稍有增加，但对于一些电子设备而言，例如耳机，其前端用于放置发声模块的发声壳体部，需要具有更小的轮廓尺寸，便于塞入耳廓中，而采用较小尺寸的PCB板110，能够适应更小轮廓尺寸的发声壳体部。

进一步的，如图2e-2f所示，在第一层封装131a的表面装配MEMS扬声器140的步骤中，所述MEMS扬声器140包括设于其上的电连接部142， MEMS扬声器140直接装配于导电元件132上实现与PCB板110电信号连接。通过凸出于第一层封装131a表面的导电元件132，提供了MEMS扬声器140发声面与第一层封装131a表面的高度差，避免了第一层封装131a表面对MEMS扬声器140发声面的影响。

进一步的，如图2e所示，在进行第二层封装131b沉积前，还包括：在MEMS扬声器140周围点胶并固化形成密封胶141以环绕密封导电元件132。通过密封胶141环绕密封导电元件132，使得MEMS扬声器140与第二层封装131b之间的缝隙被封闭，保证后续形成第二层封装131b过程中封装材料填充不会流入并接触MEMS扬声器140的发声面。

进一步的，如图2f所示，本实施例中，第一电子元器件120包括有源器件，因此，在形成第一封装层121或第二封装层131的步骤之后，本实施例进一步包括步骤S5，具体的，在进行第一电子元器件120的装配时，根据需要进行电磁屏蔽的有源器件进行规划并装配于PCB板110上，在步骤S5中，对封闭了有源器件的第一封装层121进行电磁屏蔽材料层160的沉积。

基于上述方法，如图2f所示，本实施例同时还提供一种集成封装模组100，该集成封装模组100包括：具有第一面111和第二面112的PCB板110、设于所述PCB板110第一面111上的第一电子元器件120、设于所述PCB板110第二面112的具有发声区域的MEMS扬声器140、以及将若干所述第一电子元器件120封装其内的第一封装层121以及封装所述MEMS扬声器140的第二封装层131，所述第二封装层131与所述发声区域不重叠；所述集成封装模组100还包括贯穿所述第一封装层121和所述PCB板110形成的通孔113，所述通孔113与所述发声区域对应设置。

本实施例中，PCB板110的第二面112还设置有若干第二电子元器件130，第二电子元器件被封装于第二封装层131内。

本实施例中，第二封装层131包括沉积于所述PCB板110上的第一层封装131a，若干所述第二电子元器件130封装于所述第一层封装131a内，所述MEMS扬声器140装配于所述第一层封装131a上。这样可以在一个PCB板110上集成更多的电子元器件。

本实施例中，所述第一层封装131a内贯穿设有与所述PCB板110电连接的导电元件132，所述导电元件132裸露于所述第一层封装131a远离所述PCB板110的表面，所述MEMS扬声器140与所述导电元件132进行连接以实现与所述PCB板110的电信号连接。

本实施例中，所述第二封装层131包括沉积于所述第一层封装131a远离所述PCB板110一侧的第二层封装131b，所述第二层封装131b用于封装所述MEMS扬声器140并与MEMS扬声器140的发声区域不重叠。利用第一层封装131a作为MEMS扬声器140的载体，减少了对PCB板110的占用，提高了PCB板110的利用率。

进一步的，MEMS扬声器140包括设于其上的电连接部142，导电元件132凸出于所述第一层封装131a表面，所述MEMS扬声器140直接装配于所述导电元件132上实现与所述PCB板110电信号连接。

本实施例中，在MEMS扬声器140周围设置有密封胶141以环绕密封导电元件132，从而实现密封MEMS扬声器140周围与第一层封装131a之间的缝隙。

在本实施例中，第一电子元器件或第二电子元器件包括有源元器件、和/或无源元器件。第一电子元器件、第二电子元器件并不是特指某一种元器件，第一电子元器件可以是多种元器件，第二电子元器件也可以是多种元器件。本实施例中，设于PCB板第一面的电子元器件统称为第一电子元器件，设于PCB板第二面的电子元器件统称为第二电子元器件。

在本实施例中，装配第一电子元器件、第二电子元器件以及MEMS扬声器的过程包括进行电信号连接的过程，其中电信号连接的方式包括：引线键合或进行倒桩焊连接。

实施例二

如图2g所示，与实施例一不同的是，本实施例中，集成封装模组100中，MEMS扬声器140的电连接部142通过引线143键合的方式与所述导电元件132进行连接实现与所述PCB板110电信号连接。

基于该结构，制造集成封装模组100的方法中，在第一层封装131a的表面装配MEMS扬声器140的步骤中，将MEMS扬声器140的电连接部142通过引线143的方式与导电元件132进行键合连接实现与PCB板110电信号连接。

实施例三

如图3e所示，与实施例一不同的是，本实施例中，第二电子元器件130和MEMS扬声器140分别装配于PCB板110的第二面112上，第二电子元器件130装配于MEMS扬声器140的外周。第二电子元器件130和MEMS扬声器140只通过一层第二封装层131c进行封装。

在本实施例中，MEMS扬声器140的电连接部142通过引线的方式与PCB板110的第二面112进行电信号连接。

基于上述结构，如图3a-3e所示，制造集成封装模组100的方法与实施例一不同的是，在步骤S3中，直接将第二电子元器件130和MEMS扬声器140分别装配于PCB板110的第二面112上。在步骤S4中，在PCB板110第二面112沉积一层第二封装层131c对第二电子元器件130和MEMS扬声器140进行封装，第二封装层131c封装的区域不包括MEMS扬声器140的发声区域。

可以看到，本实施例中，MEMS扬声器140和第二电子元器件130直接通过一层第二封装层131c进行封闭，而不是两层封装。

与实施例一不同的是，本实施例在同样面积的PCB板110下，能装配的电子元器件会更少。

实施例四

如图3f所示，与实施例三不同的是，本实施例中，第二电子元器件130包括凸出于PCB板110第二面112上的导电元件132，MEMS扬声器140直接装配于导电元件132上实现与PCB板110电信号连接。

基于上述结构上的不同，制造该集成封装模组100的方法也不同，具体的，在步骤S3中，装配导电元件132使其凸出于PCB板110的表面，装配MEMS扬声器140的过程中，将其MEMS扬声器140直接装配于导电元件132上。

实施例五

如图4所示，在上述实施例的基础上，在本实施例中，集成封装模组100中，在PCB板110的第一面111设置有具有收容空间后腔壳体170，第一电子元器件120还包括无源器件，后腔壳体170将所述有源器件和无源器件都收容在其内，而第一封装层121将所有有源器件进行封装，无源器件则可不必封装，当然，全部封装也可以。后腔壳体170具备保护第一电子元器件120的作用，同时后腔壳体170还提供了一定的后腔体积，还可以提供机械支撑，下表面可以直接与电子设备其他部件接触。

进一步的，通孔113贯穿了第一封装层121和PCB板110，确保发声区域的压力保持均匀。

进一步的，后腔壳体170的收容空间与通孔113连通，后腔壳体170的侧方贯穿设置有将所述收容空间与外界连通的均压孔171，均压孔171保证了腔体的均压，保证了MEMS扬声器140的正常发声。

当后腔壳体170采用金属材质时，还具有电磁屏蔽的功能。此时，一些无源器件设置区域可以无需再进行封装并沉积电磁屏蔽材料层。

基于上述结构的不同，制造集成封装模组100的方法也不同，具体的，在步骤S1及步骤S2中，装配第一电子元器件120的过程中，通过规划将有源器件和无源器件进行分区布置，在形成第一封装层的过程中，根据有源器件的布置区域，对有源器件区域进行沉积形成第一封装层。

实施例六

如图5所示为集成封装模组应用到耳机10的具体实施方式，该耳机10包括：发声壳体部11、组件壳体部12、第一功能器件13、第二功能器件14、第三功能器件15、第四功能器件16、第五功能器件17、以及集成封装模组100，其中，集成封装模组100设于所述发声壳体部11上，第一功能器件13、第二功能器件14、第三功能器件15、第四功能器件16、第五功能器件17设于所述组件壳体部12内。集成封装模组100为实施例一至五任一种结构。

由于集成封装模组100封装了多个电子元器件，提高了集成封装模组100内PCB板的利用率，从降低了额外PCB板数量或面积的使用，使得组件壳体部12需要的空间进一步缩小。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (28)

1.一种集成封装模组的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

将若干第一电子元器件装配到预制的PCB板的第一面，其中，所述PCB板上设置有一通孔；

对所述PCB板第一面的部分或全部第一电子元器件进行沉积封装材料形成第一封装层，所述第一封装层未覆盖所述通孔；

在所述PCB板的第二面装配具有发声区域的MEMS扬声器，其中所述第二面与所述第一面相对设置；

对所述PCB板第二面的MEMS扬声器进行沉积封装材料形成第二封装层，其中，所述第二封装层和所述发声区域不重叠；

所述通孔与所述发声区域对应设置。

2.根据权利要求1所述集成封装模组的制造方法，其特征在于，对所述PCB板第一面的部分或全部第一电子元器件进行沉积封装材料形成第一封装层的步骤之后，所述制造方法还包括如下步骤：

在所述PCB板的第二面装配若干第二电子元器件；

形成所述第二封装层的步骤中，所述第二电子元器件封装于所述第二封装层内。

3.根据权利要求2所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，形成所述第二封装层的步骤包括：

在所述PCB板上沉积第一层封装，将若干所述第二电子元器件封装于所述第一层封装内；

所述MEMS扬声器装配于所述第一层封装上。

4.根据权利要求3所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，所述第一层封装内贯穿设有与所述PCB板电连接的导电元件，所述导电元件裸露于所述第一层封装远离所述PCB板的表面，所述MEMS扬声器与所述导电元件进行连接以实现与所述PCB板的电信号连接。

5.根据权利要求3所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，形成所述第二封装层的步骤包括：

在所述第一层封装上沉积第二层封装，所述第二层封装用于封装所述MEMS扬声器并与所述发声区域不重叠。

6.根据权利要求4所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，所述导电元件凸出于所述第一层封装表面，所述MEMS扬声器固定于所述导电元件上，所述发声区域与所述PCB板的第二面相对间隔设置。

7.根据权利要求6所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，形成所述第二封装层的步骤之前，所述制造方法还包括如下步骤：

在所述MEMS扬声器周围点胶并固化以环绕密封所述导电元件。

8.根据权利要求4所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，所述MEMS扬声器通过引线键合的方式与所述PCB板的第二面进行电信号连接。

9.根据权利要求2所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，所述PCB板上设置有凸出于PCB板表面的导电元件，所述MEMS扬声器装配于所述导电元件上实现与所述PCB板电信号连接。

10.根据权利要求1所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，所述第一电子元器件包括有源器件，在形成所述第一封装层或形成所述第二封装层的步骤之后，所述制造方法还包括如下步骤：

在所述第一封装层的外表面沉积电磁屏蔽材料层。

11.根据权利要求1所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，所述通孔贯穿所述第一封装层和所述PCB板。

12.根据权利要求10所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，所述第一电子元器件还包括无源器件，在沉积所述电磁屏蔽材料层之后，所述制造方法还包括步骤：

在所述PCB板的第一面装配具有收容空间的后腔壳体，所述后腔壳体将所述有源器件和所述无源器件收容在其内，所述第一封装层封装所述有源器件。

13.根据权利要求12所述的集成封装模组的制造方法，其特征在于，所述收容空间与所述通孔连通，所述后腔壳体的侧方贯穿设置有将所述收容空间与外界连通的均压孔。

14.一种集成封装模组，其特征在于，包括：具有相对设置的第一面和第二面的PCB板，所述集成封装模组还包括设于所述第一面的若干第一电子元器件、设于所述第二面的具有发声区域的MEMS扬声器、将若干所述第一电子元器件封装其内的第一封装层以及封装所述MEMS扬声器的第二封装层，所述第二封装层与所述发声区域不重叠；所述集成封装模组还包括贯穿所述PCB板形成的通孔，所述通孔与所述发声区域对应设置，所述第一封装层未覆盖所述通孔。

15.根据权利要求14所述的集成封装模组，其特征在于，所述集成封装模组还包括设于所述第二面的若干第二电子元器件，若干所述第二电子元器件封装在所述第二封装层内。

16.根据权利要求15所述的集成封装模组，其特征在于，所述第二封装层包括沉积于所述PCB板上的第一层封装，若干所述第二电子元器件封装于所述第一层封装内，所述MEMS扬声器装配于所述第一层封装上。

17.根据权利要求16所述的集成封装模组，其特征在于，所述第一层封装内贯穿设有与所述PCB板电连接的导电元件，所述导电元件裸露于所述第一层封装远离所述PCB板的表面，所述MEMS扬声器与所述导电元件进行连接以实现与所述PCB板的电信号连接。

18.根据权利要求16所述的集成封装模组，其特征在于，所述第二封装层包括沉积于所述第一层封装远离所述PCB板一侧的第二层封装，所述第二层封装用于封装所述MEMS扬声器并与所述发声区域不重叠。

19.根据权利要求17所述的集成封装模组，其特征在于，所述导电元件凸出于所述第一层封装表面，所述MEMS扬声器固定于所述导电元件上，所述发声区域与所述PCB板的第二面相对间隔设置。

20.根据权利要求19所述的集成封装模组，其特征在于，所述MEMS扬声器周围设置有环绕密封所述导电元件的密封胶。

21.根据权利要求17所述的集成封装模组，其特征在于，所述MEMS扬声器通过引线键合的方式与所述导电元件进行连接实现与所述PCB板电信号连接。

22.根据权利要求15所述的集成封装模组，其特征在于，所述MEMS扬声器通过引线键合的方式与所述PCB板的第二面进行电信号连接，所述发声区域与所述PCB板的第二面相对间隔设置。

23.根据权利要求15所述的集成封装模组，其特征在于，所述PCB板上设置有凸出于其表面的导电元件，所述MEMS扬声器固定于所述导电元件上实现与所述PCB板电信号连接，所述发声区域与所述PCB板的第二面相对间隔设置。

24.根据权利要求14所述的集成封装模组，其特征在于，所述第一电子元器件包括有源器件，所述第一封装层的外表面沉积有电磁屏蔽材料层。

25.根据权利要求24所述的集成封装模组，其特征在于，所述通孔贯穿所述第一封装层和所述PCB板。

26.根据权利要求24所述的集成封装模组，其特征在于，在所述PCB板的第一面设置有具有收容空间的后腔壳体，所述第一电子元器件还包括无源器件，所述后腔壳体将所述有源器件和所述无源器件收容在其内，所述第一封装层封装所述有源器件。

27.根据权利要求26所述的集成封装模组，其特征在于，所述收容空间与所述通孔连通，所述后腔壳体的侧方贯穿设置有将所述收容空间与外界连通的均压孔。

28.一种电子设备，其特征在于，包括：发声壳体部、组件壳体部、功能器件、以及如权利要求14-27任一所述的集成封装模组，其中，所述集成封装模组设于所述发声壳体部上，所述功能器件设于所述组件壳体部内。

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