CN113132877A - 麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法 - Google Patents
麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113132877A CN113132877A CN202110669876.5A CN202110669876A CN113132877A CN 113132877 A CN113132877 A CN 113132877A CN 202110669876 A CN202110669876 A CN 202110669876A CN 113132877 A CN113132877 A CN 113132877A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cover
- functional substrate
- substrate
- chip
- sound
- 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
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/003—Mems transducers or their use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Abstract
本发明的实施例提供了一种麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法,涉及麦克风封装技术领域,该麦克风封装结构包括功能基板、硅麦芯片、第一盖体、第二盖体和承载基板,承载基板上设置有容置凹槽,通过开设容置凹槽,使得第一盖体能够容置在容置凹槽内,进而缩小了整体的封装体积,减小封装产品尺寸,且功能基板贴装在承载基板上,使得切割时功能芯片与第一盖体之间不会出现基板翘曲的问题。并且通过第一盖体形成硅麦芯片的前腔,引导声压传输,第二盖体形成硅麦芯片的后腔,提升了硅麦芯片背面的空气空间,从而提高硅麦克风的灵敏度及信噪比,同时还能够提高硅麦克风的频响性。
Description
技术领域
本发明涉及麦克风封装技术领域,具体而言,涉及一种麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法。
背景技术
随着半导体行业的快速发展,麦克风在消费领域已经广泛应用于各种电子产品中,其中硅麦克风由于尺寸较小,稳定性强等特点,已经广泛应用在移动终端中。硅麦克风包括MEMS(微机电系统,Micro Electro Mechanical System)芯片,且MEMS芯片包括硅振膜和硅背极板。其中,MEMS芯片的工作原理是利用声音变化产生的压力梯度使硅振膜受声压干扰而产生形变,进而改变硅振膜和硅背极板之间的电容值,从而将声压信号转化为电压信号。
现有的MEMS硅麦产品,由于MEMS芯片上硅振膜对声压的变化非常敏感,现有技术外部声压直接与MEMS芯片上硅振膜接触,因此当声压变化的强度超过一定值时,硅振膜会由于高强度的声压冲击而破裂,同时在切割工艺时,容易存在盖体在切割时,基板翘曲导致盖体与基板焊接结构破裂的问题,而且采用常规封装结构,封装尺寸较大。此外,现有的硅麦产品,通常仅仅采用单音腔设计,声音从单孔/单个方向(背面进音/正面进音),进入MEMS芯片和金属盖内部,当声音信号非常弱时,声压信号就越弱,从而导致MEMS硅麦产品,灵敏度和信噪比下降。
发明内容
本发明的目的包括,例如,提供了一种麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法,封装尺寸小,并能够避免基板翘曲问题,同时能够避免硅振膜会由于高强度的声压冲击而破裂,有效保护硅振膜,并且提高了硅麦克风的灵敏度、信噪比以及频响性,提升硅麦克风的性能。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本发明提供一种麦克风封装结构,包括:
功能基板;
贴装在功能基板一侧的硅麦芯片;
贴装在所述功能基板一侧,并盖设在所述硅麦芯片上的第一盖体;
贴装在所述功能基板另一侧的第二盖体;
与所述功能基板贴装,并设置有容置凹槽的承载基板;
其中,所述功能基板覆盖所述容置凹槽,所述第一盖体设置在所述容置凹槽内,且所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁间隔设置,所述功能基板和/或所述承载基板上设置有连通外部空间与所述容置凹槽第一背音孔,所述第一盖体上设置有连通所述容置凹槽和所述第一盖体的内部空间的进音孔,所述功能基板上开设有与所述第二盖体的内部空间连通的第二背音孔,所述第二背音孔与所述硅麦芯片相对应。
在可选的实施方式中,所述功能基板上设置有多个第一背音孔,多个所述第一背音孔环绕在所述第二盖体周围,所述第一盖体与所述第二盖体相对设置在所述功能基板的两侧,以使多个所述第一背音孔环绕在所述第一盖体周围,并对应于所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间。
在可选的实施方式中,所述承载基板上设置有多个第一背音孔,且多个所述第一背音孔设置在所述容置凹槽的底壁上,并环绕于所述第一盖体在所述容置凹槽的底壁上的投影周围,以使多个所述第一背音孔对应于所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间。
在可选的实施方式中,所述承载基板和所述容置凹槽的底壁上均设置有多个第一背音孔,位于所述功能基板上的多个所述第一背音孔环绕在所述第一盖体和所述第二盖体周围,位于所述容置凹槽的底壁上的多个所述第一背音孔环绕于所述第一盖体在所述容置凹槽的底壁上的投影周围,且每个所述第一背音孔均对应于所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间。
在可选的实施方式中,所述进音孔为多个,多个所述进音孔设置在所述第一盖体的侧壁上,所述进音孔导通至所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间的空间。
在可选的实施方式中,所述第一盖体远离所述第二盖体的一侧贴合在所述容置凹槽的底壁上,所述进音孔设置在所述第一盖体上靠近所述容置凹槽的底壁的一侧,所述容置凹槽的底壁上对应设置有进音通道,所述进音通道的一端与所述进音孔连通,另一端对应于所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间。
在可选的实施方式中,所述第一盖体远离所述第二盖体的一侧与所述容置凹槽的底壁间隔设置,所述进音孔设置在所述第一盖体上靠近所述容置凹槽的底壁的一侧,以使所述进音孔导通至所述第一盖体与所述容置凹槽的底壁之间的空间。
在可选的实施方式中,所述功能基板远离所述第一盖体的一侧还贴装有功能芯片,所述第二盖体盖设在所述功能芯片外。
在可选的实施方式中,所述功能基板远离所述第二盖体的一侧还贴装有集成芯片,所述集成芯片与所述硅麦芯片电连接,所述第一盖体盖设在所述集成芯片外。
在可选的实施方式中,所述承载基板上设置有第一焊盘,所述功能基板上设置第二焊盘,所述第一焊盘和所述第二焊盘对应连接,以使所述功能基板贴合并电连接在所述承载基板上。
第二方面,本发明提供一种麦克风封装结构的制备方法,包括:
在功能基板的一侧贴装硅麦芯片;
在所述功能基板的一侧贴装盖设于所述硅麦芯片的第一盖体;
在所述功能基板的另一侧贴装第二盖体;
将所述功能基板贴装在设置有容置凹槽的承载基板上;
其中,所述功能基板覆盖所述容置凹槽,所述第一盖体设置在所述容置凹槽内,且所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁间隔设置,所述功能基板和/或所述承载基板上设置有连通外部空间与所述容置凹槽第一背音孔,所述第一盖体上设置有连通所述容置凹槽和所述第一盖体的内部空间的进音孔,所述功能基板上开设有与所述第二盖体的内部空间连通的第二背音孔,所述第二背音孔与所述硅麦芯片相对应。
本发明实施例的有益效果包括,例如:
本发明实施例提供的麦克风封装结构及其制备方法,将功能基板覆盖在容置凹槽上,第一盖体设置在容置凹槽内,且第一盖体与容置凹槽的侧壁间隔设置,功能基板和/或承载基板上设置有连通外部空间与容置凹槽第一背音孔,第一盖体上设置有连通容置凹槽和第一盖体的内部空间的进音孔,功能基板上开设有与第二盖体的内部空间连通的第二背音孔,第二背音孔与硅麦芯片相对应。通过开设容置凹槽,使得第一盖体能够容置在容置凹槽内,进而缩小了整体的封装体积,减小封装产品尺寸,且功能基板贴装在承载基板上,使得切割时功能芯片与第一盖体之间不会出现基板翘曲的问题。并且通过第一盖体形成硅麦芯片的前腔,引导声压传输,第二盖体形成硅麦芯片的后腔,提升了硅麦芯片背面的空气空间,从而提高硅麦克风的灵敏度及信噪比,同时还能够提高硅麦克风的频响性。相较于现有技术,本发明提供的麦克风封装结构及其制备方法,封装尺寸小,并能够避免基板翘曲问题,同时能够避免硅振膜会由于高强度的声压冲击而破裂,有效保护硅振膜,并且提高了硅麦克风的灵敏度、信噪比以及频响性,提升硅麦克风的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的麦克风封装结构的示意图;
图2为本发明第二实施例提供的麦克风封装结构的示意图;
图3为本发明第三实施例提供的麦克风封装结构的示意图;
图4为本发明第四实施例提供的麦克风封装结构的示意图;
图5为本发明第五实施例提供的麦克风封装结构的示意图;
图6为本发明第六实施例提供的麦克风封装结构的制备方法的步骤框图;
图7至图10为本发明第六实施例提供的麦克风封装结构的制备方法的工艺流程图。
图标:100-麦克风封装结构;110-功能基板;111-第一背音孔;113-第二背音孔;115-第二焊盘;130-硅麦芯片;131-集成芯片;133-功能芯片;150-第一盖体;151-进音孔;170-第二盖体;190-承载基板;191-容置凹槽;193-第一焊盘;195-进音通道;197-第一端孔;199-第二端孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
正如背景技术中所公开的,现有的MEMS硅麦产品,通常采用直接接触的方式采集声压,即外部声压直接与MEMS芯片上的硅振膜相接触,因此当声压变化的强度超过一定值时,硅振膜会由于高强度的升压冲击导致破裂。以及在制备过程中,在芯片封装完成后进行切割时,容易存在翘曲为题,即基板翘曲导致盖体与基板焊接结构破裂。并且,现有的硅麦产品设计声音从单孔/单个方向进入到MEMS芯片,采用单音腔的设计,当声音信号非常弱时,声压信号就越弱,从而导致MEMS硅麦产品,灵敏度和信噪比下降。此外,现有的硅麦产品,通常仅仅集成了MEMS芯片,集成度较低,并且封装尺寸较大,不利于硅麦产品的小型化。
为了解决上述问题,本发明提供了一种麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法,需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
第一实施例
参见图1,本实施例提供了一种麦克风封装结构100,其封装尺寸小,并能够避免基板翘曲问题,同时能够避免硅振膜会由于高强度的声压冲击而破裂,有效保护硅振膜,并且提高了硅麦克风的灵敏度、信噪比以及频响性,提升硅麦克风的性能。
本实施例提供的麦克风封装结构100,包括功能基板110、硅麦芯片130、第一盖体150、第二盖体170和承载基板190,承载基板190上设置有容置凹槽191,硅麦芯片130贴装在功能基板110的一侧,同时第一盖体150也贴装在功能基板110的一侧,并盖设在硅麦芯片130上,第二盖体170贴装在功能基板110的另一侧。功能基板110贴装在承载基板190上。其中,功能基板110覆盖容置凹槽191,第一盖体150设置在容置凹槽191内,且第一盖体150与容置凹槽191的侧壁间隔设置,功能基板110上设置有连通外部空间与容置凹槽191的第一背音孔111,第一盖体150上设置有连通容置凹槽191和第一盖体150的内部空间的进音孔151,功能基板110上开设有与第二盖体170的内部空间连通的第二背音孔113,第二背音孔113与硅麦芯片130相对应。
在本实施例中,功能基板110的下侧表面贴装在承载基板190上,第一盖体150贴装在功能基板110的下侧表面,且在贴装时第一盖体150与承载基板190上的容置凹槽191位置相对应,使得第一盖体150能够容置在容置凹槽191中。并且,第一盖体150相对于功能基板110的高度小于或等于容置凹槽191的深度,从而能够保证功能基板110贴合在承载基板190的表面。其中,第一盖体150与功能基板110之间的空间形成了硅麦芯片130的前腔,第二盖体170与功能基板110之间的空间形成了硅麦产品的后腔,硅麦芯片130封堵设置在第二背音孔113上,使得其中的前腔与后腔之间并不连通。
在本实施例中,容置凹槽191设置在承载基板190上,第一盖体150对应容置在容置凹槽191中,使得功能基板110能够与承载基板190贴合,避免了由于第一盖体150堆高整体的堆叠高度。通过开设容置凹槽191,使得第一盖体150能够容置在容置凹槽191内,进而缩小了整体的封装体积,减小封装产品尺寸,且功能基板110贴装在承载基板190上,使得切割时功能芯片133与第一盖体150之间不会出现基板翘曲的问题。并且通过第一盖体150形成硅麦芯片130的前腔,引导声压传输,第二盖体170形成硅麦芯片130的后腔,提升了硅麦芯片130背面的空气空间,从而提高硅麦克风的灵敏度及信噪比,同时还能够提高硅麦克风的频响性。
在本实施例中,功能基板110上设置有多个第一背音孔111,多个第一背音孔111环绕在第二盖体170周围,第一盖体150与第二盖体170相对设置在功能基板110的两侧,以使多个第一背音孔111环绕在第一盖体150周围,并对应于第一盖体150与容置凹槽191的侧壁之间。具体地,多个第一背音孔111环绕第二盖体170设置,并贯穿功能基板110,每个第一背音孔111均与下部的容置凹槽191相连通,从而实现从上部进音的“单表面进音”方案,即声压由外部通过多个第一背音孔111进入容置凹槽191,再通过第一盖体150上的进音孔151进入到第一盖体150的内部空间,并与硅麦芯片130相接触,实现了声压的间接接触,避免了硅振膜会由于高强度的声压冲击而破裂,有效保护硅振膜。
在本实施例中,多个第一背音孔111和第二背音孔113均采用钻孔工艺形成,其中多个第一背音孔111位于第二盖体170外部,第二背音孔113位于第二盖体170内部,并位于硅麦芯片130的底脚处,第二背音孔113贯通后腔,从而扩大了硅麦芯片130的底部空气空间。
需要说明的是,本实施例中第一盖体150与功能基板110之间通过焊接或粘接的方式实现贴装,优选地,可以通过密封胶将第一盖体150贴装在功能基板110的下侧,通过密封胶将第二盖体170贴装在功能基板110的上侧,其中第一盖体150和第二盖体170与功能基板110之间均为密封连接。
值得注意的是,本实施例中功能基板110上的第一背音孔111,可以是多个圆孔状结构,也可以是单个的条状结构,对于第一背音孔111的数量和形状,在此不作具体限定,但凡是能够连通外部空间与容置凹槽191即可。
在本实施例中,进音孔151的数量为多个,多个进音孔151设置在第一盖体150的侧壁上,进音孔151导通至第一盖体150与容置凹槽191的侧壁之间的空间。具体地,第一盖体150呈矩形体状,第一盖体150的每个侧面与容置凹槽191的侧壁之间均为间隔设置,从而形成了环绕第一盖体150周围的环腔结构,第一盖体150的每个侧壁上均开设有至少一个进音孔151,从而保证了进音效果。
在本实施例中,功能基板110远离第一盖体150的一侧还贴装有功能芯片133,第二盖体170盖设在功能芯片133外。具体地,功能基板110的上侧还贴装有功能芯片133,功能芯片133位于后腔中,第二盖体170盖设在功能芯片133外,从而避免了在功能基板110上的其他位置额外预留贴装位置。该功能芯片133可以是各类功能元器件,例如射频芯片、控制芯片等,通过将各种功能芯片133集成贴装在功能基板110的上侧表面并包覆在第二盖体170内部,进一步提升了整个封装结构的集成度,无需额外预留空间给功能芯片133,从而降低了整体的封装尺寸。
在本实施例中,功能基板110远离第二盖体170的一侧还贴装有集成芯片131,集成芯片131与硅麦芯片130电连接,第一盖体150盖设在集成芯片131外。具体地,集成芯片131贴装在功能基板110的下侧表面,并通过打线的方式与功能基板110之间电连接,同时集成芯片131与硅麦芯片130之间也通过打线的方式实现电连接。
在本实施例中,承载基板190上设置有第一焊盘193,功能基板110上设置第二焊盘115,第一焊盘193和第二焊盘115对应连接,以使功能基板110贴合并电连接在承载基板190上。具体地,第一焊盘193设置在容置凹槽191周围的承载基板190的表面,功能基板110上的对应位置设置有第二焊盘115,第一焊盘193和第二焊盘115对应通过锡膏焊接,使得功能基板110与承载基板190之间贴合并实现电连接,进而实现了集成度叠装。
需要说明的是,本实施例中承载基板190的底部还设置有连接焊盘,方便对承载基板190完成植球工艺。
综上所述,本实施例提供的一种麦克风封装结构100,将功能基板110覆盖在容置凹槽191上,第一盖体150设置在容置凹槽191内,且第一盖体150与容置凹槽191的侧壁间隔设置,功能基板110上设置有连通外部空间与容置凹槽191第一背音孔111,第一盖体150上设置有连通容置凹槽191和第一盖体150的内部空间的进音孔151,功能基板110上开设有与第二盖体170的内部空间连通的第二背音孔113,第二背音孔113与硅麦芯片130相对应。通过开设容置凹槽191,使得第一盖体150能够容置在容置凹槽191内,进而缩小了整体的封装体积,减小封装产品尺寸,且功能基板110贴装在承载基板190上,使得切割时功能芯片133与第一盖体150之间不会出现基板翘曲的问题。并且结合第一盖体150形成硅麦芯片130的前腔,引导声压传输,避免声压直接与硅麦芯片130的硅振膜接触,有效保护了硅麦芯片130,并且第二盖体170形成硅麦芯片130的后腔,提升了硅麦芯片130背面的空气空间,从而提高硅麦克风的灵敏度及信噪比,同时还能够提高硅麦克风的频响性。容置凹槽191实现了声压减小和平均分配的作用,减小声压对硅振膜的影响。
第二实施例
参见图2,本实施例提供了一种麦克风封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第一实施例中相应内容。本实施例与第一实施例的不同之处在于第一背音孔111的开设位置。
在本实施例中,承载基板190和容置凹槽191的底壁上均设置有多个第一背音孔111,位于功能基板110上的多个第一背音孔111环绕在第一盖体150和第二盖体170周围,位于容置凹槽191的底壁上的多个第一背音孔111环绕于第一盖体150在容置凹槽191的底壁上的投影周围,且每个第一背音孔111均对应于第一盖体150与容置凹槽191的侧壁之间。
具体地,本实施例中通过在承载基板190和容置凹槽191中均开设第一背音孔111,实现了“双表面进音”的方案,进一步拓展了进音渠道,扩大了进音范围,使得进音效果更好。
在本实施例中,承载基板190上的多个第一背音孔111位于容置凹槽191的底壁上,并贯穿承载基板190,使得承载基板190下部空间与容置凹槽191能够连通。功能基板110上的多个第一背音孔111使得承载基板190的上部空间与容置凹槽191能够连通。其中,位于上部的多个第一背音孔111与位于下部的多个第一背音孔111之间可以是一一对应,也可以是错位设置,且对第一背音孔111的数量并不作限定,但凡是能够连通容置凹槽191的上下两侧即可。
本实施例提供的麦克风封装结构100,其承载基板190和功能基板110均开设第一进音孔151,从而增大声音进入的路径,从而提升声音传播效率。
第三实施例
参见图3,本实施例提供了一种麦克风封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第一实施例中相应内容。本实施例与第一实施例的不同之处在于第一背音孔111的开设位置。
在本实施例中,承载基板190上设置有多个第一背音孔111,且多个第一背音孔111设置在容置凹槽191的底壁上,并环绕于第一盖体150在容置凹槽191的底壁上的投影周围,以使多个第一背音孔111对应于第一盖体150与容置凹槽191的侧壁之间。
在本实施例中,第一盖体150与容置凹槽191的侧壁间隔设置,多个第一背音孔111位于第一盖体150的侧壁与容置凹槽191的侧壁之间,从而能够直接连通凹槽。
需要说明的是,本实施例中通过在承载基板190上设置多个第一背音孔111,并通过多个第一背音孔111实现进音,从而能够使得功能基板110上方能够实现其他封装动作,有利于麦克风封装结构100的整体封装。
第四实施例
参见图4,本实施例提供了一种麦克风封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第一实施例中相应内容。本实施例与第一实施例的不同之处在于进音孔151的开设位置。
在本实施例中,第一盖体150容置在容置凹槽191中,且第一盖体150远离第二盖体170的一侧贴合在容置凹槽191的底壁上,进音孔151设置在第一盖体150上靠近容置凹槽191的底壁的一侧,容置凹槽191的底壁上对应设置有进音通道195,进音通道195的一端与进音孔151连通,另一端对应于第一盖体150与容置凹槽191的侧壁之间。
具体地,第一盖体150的下侧端面上开设有进音孔151,同时容置凹槽191底壁处的承载基板190上对应设置有进音通道195,进音通道195用于连通前腔与容置凹槽191。
在本实施例中,进音通道195的两端分别设置有第一端孔197和第二端孔199,其中第一端孔197与进音孔151的形状、大小、位置都对应,第二端孔199位于容置凹槽191的侧壁和第一盖体150的侧壁之间,声压依次通过第二端孔199、进音通道195、第一端孔197后进入到前腔,实现传导声压。
需要说明的是,本实施例中第一端孔197位于容置凹槽191的中心位置,第二端孔199至少为两个,从而使得进音通道195可以是多个,多个进音通道195的一端汇集在第一端孔197处,另一端分别设置第二端孔199,其中第一端孔197可以作为对位标记,方便将功能基板110对齐到位。
本实施例提供的麦克风封装结构100,进音孔151和第一端孔197对齐,起到贴装对位的功能,同时通过进音通道195进行传音,使得传音路程增大,进一步避免了声压与硅麦芯片130直接接触,容置凹槽191实现了声压减小和平均分配的作用,减小声压对硅振膜的影响。
第五实施例
参见图5,本实施例提供了一种麦克风封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第一实施例中相应内容。本实施例与第一实施例的不同之处在于进音孔151的开设位置。
在本实施例中,第一盖体150远离第二盖体170的一侧与容置凹槽191的底壁间隔设置,进音孔151设置在第一盖体150上靠近容置凹槽191的底壁的一侧,以使进音孔151导通至第一盖体150与容置凹槽191的底壁之间的空间。
在本实施例中,第一盖体150相对于功能基板110的高度小于容置凹槽191的深度,从而使得第一盖体150的底部与容置凹槽191的底壁之间具有一定的间隙。进音孔151设置在第一盖体150的底部,能够直接与容置凹槽191连通,实现传音。
第六实施例
参见图6,本实施例提供了一种麦克风封装结构的制备方法,用于制备如第一实施例、第二实施例、第三实施例、第四实施例或第五实施例中的麦克风封装结构100,本实施例提供的麦克风封装结构的制备方法,包括以下步骤:
S1:在功能基板110的一侧贴装硅麦芯片130。
结合参见图7,具体地,提供一功能基板110,在功能基板110上通过钻孔工艺设计多个第一背音孔111和第二背音孔113。在功能基板110的一侧表面贴装硅麦芯片130和集成芯片131,其中硅麦芯片130和集成芯片131通过胶水固定在功能基板110上,然后再通过打线的方式将集成芯片131、硅麦芯片130和功能基板110三者线路相连。其贴装工艺可参考现有的SMT技术。
需要说明的是,功能基板110上具有盖体贴装区域,硅麦芯片130和集成芯片131均铁盒装在该盖体贴装区域内,第一背音孔111位于盖体贴装区域外的功能基板110上,第二背音孔113位于盖体贴装区域内,在实际贴装时,集成芯片131贴装在功能基板110上,并不与第一背音孔111和第二背音孔113重合,硅麦芯片130与第二背音孔113重合。
S2:在功能基板110的一侧贴装盖设于硅麦芯片130的第一盖体150。
结合参见图8,具体地,在贴装完成集成芯片131和硅麦芯片130后再次贴装第一盖体150,其中第一盖体150贴装在盖体贴装区域内,且第一盖体150将硅麦芯片130和集成芯片131包覆在内,多个第一背音孔111位于第一盖体150外部。优选地,多个第一背音孔111环绕第一盖体150设置。
S3:将功能基板110的一侧贴装在设置有容置凹槽191的承载基板190上。
结合参见图9,具体地,提供一具有容置凹槽191的承载基板190,然后将功能基板110的一侧贴装在该承载基板190上,其中第一盖体150容置在该容置凹槽191内。
其中,制备该承载基板190的过程如下:提供一基板,在布线、焊盘等工艺完成后,在其表面采用激光开槽的工艺,开设出容置凹槽191,完成承载基板190的制作。当然,在制备如第四实施例提供的麦克风封装结构100时,还需要在容置凹槽191的底壁上开槽形成进音通道195,其具体的开槽工艺可参考现有技术。
具体地,在制备如第四实施例提供的麦克风封装结构100时,需要通过层压PP材料、激光开槽、再次层压PP材料、激光钻孔等步骤形成进音通道195。
需要说明的是,利用贴装工艺将步骤S2形成的封装结构倒置在容置凹槽191中,其中功能基板110通过胶水固定于承载基板190的表面,在制备如第一实施例提供的麦克风封装结构100时,第一盖体150也可以通过胶水固定在容置凹槽191的底壁上。
在本实施例中,功能基板110的一侧设置有第二焊盘115,承载基板190上设置有第一焊盘193,第一焊盘193和第二焊盘115通过锡膏焊接在一起,从而时间功能基板110和承载基板190之间的电连接。
在完成功能基板110的贴装后,可以在功能基板110的另一侧贴装功能芯片133。具体地,可以在功能基板110的另一侧贴装射频芯片、存储芯片、逻辑芯片等,以提高整个封装结构的集成度。
S4:在功能基板110的另一侧贴装第二盖体170。
结合参见图10,具体地,在完成步骤S3后,将第二盖体170贴装在功能基板110的另一侧,其中第二盖体170盖设在功能芯片133和第二背音孔113外,从而形成后腔结构,提升硅麦芯片130背面的空气空间,进而提高硅麦克风的灵敏度及信噪比,同时还能够提高硅麦克风的频响性能。
在完成第二盖体170的贴装后,可以再次采用切割工艺将封装产品切割成单颗,完成制程。
在本实施例中,功能基板110覆盖容置凹槽191,第一盖体150设置在容置凹槽191内,且第一盖体150与容置凹槽191的侧壁间隔设置,功能基板110和/或承载基板190上设置有连通外部空间与容置凹槽191第一背音孔111,第一盖体150上设置有连通容置凹槽191和第一盖体150的内部空间的进音孔151,功能基板110上开设有与第二盖体170的内部空间连通的第二背音孔113,第二背音孔113与硅麦芯片130相对应。
本发明实施例提供的麦克风封装结构的制备方法,通过开设容置凹槽191,使得第一盖体150能够容置在容置凹槽191内,进而缩小了整体的封装体积,减小封装产品尺寸,且功能基板110贴装在承载基板190上,使得切割时功能芯片133与第一盖体150之间不会出现基板翘曲的问题。并且通过第一盖体150形成硅麦芯片130的前腔,引导声压传输,第二盖体170形成硅麦芯片130的后腔,提升了硅麦芯片130背面的空气空间,从而提高硅麦克风的灵敏度及信噪比,同时还能够提高硅麦克风的频响性。同时能够避免硅振膜会由于高强度的声压冲击而破裂,有效保护硅振膜,并且提高了硅麦克风的灵敏度、信噪比以及频响性,提升硅麦克风的性能。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种麦克风封装结构,其特征在于,包括:
功能基板;
贴装在功能基板一侧的硅麦芯片;
贴装在所述功能基板一侧,并盖设在所述硅麦芯片上的第一盖体;
贴装在所述功能基板另一侧的第二盖体;
与所述功能基板贴装,并设置有容置凹槽的承载基板;
其中,所述功能基板覆盖所述容置凹槽,所述第一盖体设置在所述容置凹槽内,且所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁间隔设置,所述功能基板和/或所述承载基板上设置有连通外部空间与所述容置凹槽第一背音孔,所述第一盖体上设置有连通所述容置凹槽和所述第一盖体的内部空间的进音孔,所述功能基板上开设有与所述第二盖体的内部空间连通的第二背音孔,所述第二背音孔与所述硅麦芯片相对应。
2.根据权利要求1所述的麦克风封装结构,其特征在于,所述功能基板上设置有多个第一背音孔,多个所述第一背音孔环绕在所述第二盖体周围,所述第一盖体与所述第二盖体相对设置在所述功能基板的两侧,以使多个所述第一背音孔环绕在所述第一盖体周围,并对应于所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间。
3.根据权利要求1所述的麦克风封装结构,其特征在于,所述承载基板上设置有多个第一背音孔,且多个所述第一背音孔设置在所述容置凹槽的底壁上,并环绕于所述第一盖体在所述容置凹槽的底壁上的投影周围,以使多个所述第一背音孔对应于所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间。
4.根据权利要求1所述的麦克风封装结构,其特征在于,所述承载基板和所述容置凹槽的底壁上均设置有多个第一背音孔,位于所述功能基板上的多个所述第一背音孔环绕在所述第一盖体和所述第二盖体周围,位于所述容置凹槽的底壁上的多个所述第一背音孔环绕于所述第一盖体在所述容置凹槽的底壁上的投影周围,且每个所述第一背音孔均对应于所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间。
5.根据权利要求1-4任一项所述的麦克风封装结构,其特征在于,所述进音孔为多个,多个所述进音孔设置在所述第一盖体的侧壁上,所述进音孔导通至所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间的空间。
6.根据权利要求1-4任一项所述的麦克风封装结构,其特征在于,所述第一盖体远离所述第二盖体的一侧贴合在所述容置凹槽的底壁上,所述进音孔设置在所述第一盖体上靠近所述容置凹槽的底壁的一侧,所述容置凹槽的底壁上对应设置有进音通道,所述进音通道的一端与所述进音孔连通,另一端对应于所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁之间。
7.根据权利要求1-4任一项所述的麦克风封装结构,其特征在于,所述第一盖体远离所述第二盖体的一侧与所述容置凹槽的底壁间隔设置,所述进音孔设置在所述第一盖体上靠近所述容置凹槽的底壁的一侧,以使所述进音孔导通至所述第一盖体与所述容置凹槽的底壁之间的空间。
8.根据权利要求1-4任一项所述的麦克风封装结构,其特征在于,所述功能基板远离所述第一盖体的一侧还贴装有功能芯片,所述第二盖体盖设在所述功能芯片外。
9.根据权利要求1-4任一项所述的麦克风封装结构,其特征在于,所述功能基板远离所述第二盖体的一侧还贴装有集成芯片,所述集成芯片与所述硅麦芯片电连接,所述第一盖体盖设在所述集成芯片外。
10.根据权利要求1-4任一项所述的麦克风封装结构,其特征在于,所述承载基板上设置有第一焊盘,所述功能基板上设置第二焊盘,所述第一焊盘和所述第二焊盘对应连接,以使所述功能基板贴合并电连接在所述承载基板上。
11.一种麦克风封装结构的制备方法,其特征在于,包括:
在功能基板的一侧贴装硅麦芯片;
在所述功能基板的一侧贴装盖设于所述硅麦芯片的第一盖体;
将所述功能基板的一侧贴装在设置有容置凹槽的承载基板上;
在所述功能基板的另一侧贴装第二盖体;
其中,所述功能基板覆盖所述容置凹槽,所述第一盖体设置在所述容置凹槽内,且所述第一盖体与所述容置凹槽的侧壁间隔设置,所述功能基板和/或所述承载基板上设置有连通外部空间与所述容置凹槽第一背音孔,所述第一盖体上设置有连通所述容置凹槽和所述第一盖体的内部空间的进音孔,所述功能基板上开设有与所述第二盖体的内部空间连通的第二背音孔,所述第二背音孔与所述硅麦芯片相对应。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110669876.5A CN113132877B (zh) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | 麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110669876.5A CN113132877B (zh) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | 麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113132877A true CN113132877A (zh) | 2021-07-16 |
CN113132877B CN113132877B (zh) | 2021-09-21 |
Family
ID=76782995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110669876.5A Active CN113132877B (zh) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | 麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113132877B (zh) |
Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201403198Y (zh) * | 2009-02-27 | 2010-02-10 | 比亚迪股份有限公司 | 一种微机电系统麦克风 |
CN101712448A (zh) * | 2008-10-02 | 2010-05-26 | 美商富迪科技股份有限公司 | 硅基微音器封装件 |
CN101998213A (zh) * | 2009-08-22 | 2011-03-30 | 比亚迪股份有限公司 | 一种mems麦克风的封装结构及晶圆级封装方法 |
CN202931547U (zh) * | 2012-10-30 | 2013-05-08 | 歌尔声学股份有限公司 | Mems麦克风 |
CN103561376A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-02-05 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | Mems麦克风及其制造方法 |
CN103581814A (zh) * | 2013-10-08 | 2014-02-12 | 歌尔声学股份有限公司 | Mems麦克风 |
CN104080034A (zh) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | 美商楼氏电子有限公司 | 具有增大后腔的mems装置 |
CN104113808A (zh) * | 2013-04-19 | 2014-10-22 | 英飞凌科技股份有限公司 | 麦克风模块及其制造方法 |
CN104113809A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-10-22 | 冠研(上海)企业管理咨询有限公司 | 麦克风封装结构 |
CN104507014A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-08 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种具有褶皱型振动膜的mems麦克风及其制造方法 |
CN204291390U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 歌尔声学股份有限公司 | 一种mems麦克风 |
CN206077681U (zh) * | 2016-07-18 | 2017-04-05 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 麦克风 |
CN210579221U (zh) * | 2019-09-16 | 2020-05-19 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 硅麦克风 |
US20200213796A1 (en) * | 2018-12-31 | 2020-07-02 | Aac Acoustic Technologies (Shenzhen) Co., Ltd. | Method for Manufacturing MEMS Microphone |
CN111533082A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-14 | 青岛歌尔智能传感器有限公司 | 微机电系统传感器的封装结构及其封装方法、及电子设备 |
CN211702350U (zh) * | 2020-04-30 | 2020-10-16 | 深圳市韶音科技有限公司 | 骨传导耳机及其机芯模组 |
CN211791950U (zh) * | 2020-05-15 | 2020-10-27 | 加高电子股份有限公司 | 麦克风结构及检测组件 |
CN112349603A (zh) * | 2019-08-07 | 2021-02-09 | 天芯互联科技有限公司 | 一种功率器件的制作方法、功率器件和电子设备 |
-
2021
- 2021-06-17 CN CN202110669876.5A patent/CN113132877B/zh active Active
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101712448A (zh) * | 2008-10-02 | 2010-05-26 | 美商富迪科技股份有限公司 | 硅基微音器封装件 |
CN201403198Y (zh) * | 2009-02-27 | 2010-02-10 | 比亚迪股份有限公司 | 一种微机电系统麦克风 |
CN101998213A (zh) * | 2009-08-22 | 2011-03-30 | 比亚迪股份有限公司 | 一种mems麦克风的封装结构及晶圆级封装方法 |
CN202931547U (zh) * | 2012-10-30 | 2013-05-08 | 歌尔声学股份有限公司 | Mems麦克风 |
CN104080034A (zh) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | 美商楼氏电子有限公司 | 具有增大后腔的mems装置 |
CN104113808A (zh) * | 2013-04-19 | 2014-10-22 | 英飞凌科技股份有限公司 | 麦克风模块及其制造方法 |
CN103581814A (zh) * | 2013-10-08 | 2014-02-12 | 歌尔声学股份有限公司 | Mems麦克风 |
CN103561376A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-02-05 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | Mems麦克风及其制造方法 |
CN104113809A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-10-22 | 冠研(上海)企业管理咨询有限公司 | 麦克风封装结构 |
CN204291390U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 歌尔声学股份有限公司 | 一种mems麦克风 |
CN104507014A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-08 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种具有褶皱型振动膜的mems麦克风及其制造方法 |
CN206077681U (zh) * | 2016-07-18 | 2017-04-05 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 麦克风 |
US20200213796A1 (en) * | 2018-12-31 | 2020-07-02 | Aac Acoustic Technologies (Shenzhen) Co., Ltd. | Method for Manufacturing MEMS Microphone |
CN112349603A (zh) * | 2019-08-07 | 2021-02-09 | 天芯互联科技有限公司 | 一种功率器件的制作方法、功率器件和电子设备 |
CN210579221U (zh) * | 2019-09-16 | 2020-05-19 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 硅麦克风 |
CN211702350U (zh) * | 2020-04-30 | 2020-10-16 | 深圳市韶音科技有限公司 | 骨传导耳机及其机芯模组 |
CN211791950U (zh) * | 2020-05-15 | 2020-10-27 | 加高电子股份有限公司 | 麦克风结构及检测组件 |
CN111533082A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-14 | 青岛歌尔智能传感器有限公司 | 微机电系统传感器的封装结构及其封装方法、及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113132877B (zh) | 2021-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2517480B1 (en) | Microelectromechanical transducer and corresponding assembly process | |
US7560811B2 (en) | Semiconductor device | |
US7808060B2 (en) | MEMS microphone module and method thereof | |
US8705776B2 (en) | Microphone package and method for manufacturing same | |
CN104661164B (zh) | 半导体器件以及形成半导体器件的方法 | |
US7732901B2 (en) | Integrated circuit package system with isloated leads | |
US20150001646A1 (en) | Pre-mold for a microphone assembly and method of producing the same | |
US9013011B1 (en) | Stacked and staggered die MEMS package and method | |
US9533874B2 (en) | Sensor module and semiconductor chip | |
CN101492148A (zh) | 传声器封装结构、引线框架、模制基板和用于它们的安装结构 | |
CN110677793A (zh) | 麦克风封装结构 | |
US10051355B2 (en) | Circuit board for a microphone component part, and microphone module having such a circuit board | |
CN113132877B (zh) | 麦克风封装结构和麦克风封装结构的制备方法 | |
CN113415781B (zh) | 双mems芯片封装结构和双mems芯片封装方法 | |
CN109495831B (zh) | 一种mems麦克风的封装结构及其制造方法 | |
JPH0730059A (ja) | マルチチップモジュール | |
US6703700B2 (en) | Semiconductor packaging structure | |
CN104220365B (zh) | 腔封装设计 | |
CN212393002U (zh) | 微机电传感器连接结构 | |
CN113132888B (zh) | 硅麦系统封装结构和硅麦系统封装结构的制备方法 | |
KR20140141246A (ko) | 적층형 반도체 패키지 및 반도체다이 | |
CN113301486B (zh) | 双硅麦封装结构和双硅麦封装结构的制备方法 | |
CN113132889B (zh) | Mems封装结构和mems封装结构的制备方法 | |
TWI635040B (zh) | 半導體裝置及其製造方法 | |
CN212393005U (zh) | Mems麦克风及其封装结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |