CN201094163Y

CN201094163Y - 利用陶瓷封装的电容传声器

Info

Publication number: CN201094163Y
Application number: CNU2007201830109U
Authority: CN
Inventors: 朴成镐; 秋伦载
Original assignee: BO SUNG ELECTRICS Co Ltd
Current assignee: BO SUNG ELECTRICS Co Ltd
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2017-10-12
Also published as: KR20080071340A; KR100870991B1; TWM331728U

Abstract

本实用新型提供利用陶瓷封装的电容传声器。该陶瓷封装电容传声器构成为包括：陶瓷封装，其形成为一面开口的筒形状，具备用于安装MEMS传声器芯片的第一空间和用于安装集成电路半导体芯片的第二空间；盖，其形成有用于使外部声音流入到MEMS传声器芯片的声孔，用于盖住而密封陶瓷封装的开口面；MEMS传声器芯片，其安装在陶瓷封装的第一空间内，借助从外部流入的声音产生电信号；和集成电路半导体芯片，其安装在陶瓷封装的第二空间，与MEMS传声器芯片连接，将MEMS传声器芯片的电信号放大并输出到外部。本实用新型的陶瓷封装传声器无需卷曲工序，因此能解决在传统结构的传声器中因卷曲而产生的问题，借助陶瓷封装的高温特性，适合于SMD类型并能够提供稳定的特性。

Description

利用陶瓷封装的电容传声器

技术领域

本实用新型涉及电容传声器，更详细地说，涉及利用陶瓷封装的电容传声器。

背景技术

通常，广泛使用于移动通信终端或音响等的电容传声器由如下部分构成：偏压元件；一对膜片/背板，其用于形成与声压对应地变化的电容器(C)；以及结型场效应晶体管(JFET)，其用于缓冲输出信号。这种典型方式的电容传声器通过如下方式制造：在一个壳体内一体地组装振动板、隔环、绝缘环、背板、导电环、印刷电路板(PCB)之后，将壳体的末端卷曲(curling)。

但是，这种典型的驻极体电容传声器具有如下问题：将壳体的末端弯曲的卷曲过程中产生不良，导致音质下降。

另一方面，最近作为为进行微装置的集成化而使用的技术，已有利用了微加工的半导体加工技术。被称为MEMS(Micro Electro MechanicalSystem：微电子机械系统)的这种技术利用半导体工程、尤其是应用了集成电路技术的微加工技术制造出μm单位的超小型传感器或致动器(actuator)和电气机械式构造物。利用这样的微加工技术来制作的MEMS芯片传声器通过超精密微加工可以实现小型化、高性能化、多功能化、集成化，具有可提高稳定性和可靠性的优点。

但是，如上所述利用微加工技术制作的MEMS芯片传声器需要进行电驱动和信号处理，因此，还需要与其它集成电路(IC)半导体芯片器件一起进行封装。

实用新型内容

本实用新型是为了满足上述需要而进行的，本实用新型的目的在于，提供一种利用陶瓷封装的电容传声器。

为了达到上述目的，本实用新型的电容传声器构成为包括：陶瓷封装，其形成为一面开口的筒形状，具备用于安装MEMS传声器芯片的第一空间和用于安装集成电路半导体芯片的第二空间；盖，其形成有用于使外部声音流入到上述MEMS传声器芯片的声孔，并用于盖住而密封上述陶瓷封装的开口面；MEMS传声器芯片，其安装在上述陶瓷封装的上述第一空间内，借助从外部流入的声音产生电信号；以及集成电路半导体芯片，其安装在上述陶瓷封装的上述第二空间，与上述MEMS传声器芯片连接，将上述MEMS传声器芯片的电信号放大，并输出到外部。

上述陶瓷封装被隔壁分割为上述第一空间和上述第二空间，并通过第一至第五陶瓷封装板的接合来构成，在上述各板的接合面上形成有预定的图形，以构成电信号路径。

尤其，上述MEMS传声器芯片和上述集成电路半导体芯片是单芯片或重叠的芯片，因此上述陶瓷封装的上述第一空间和上述第二空间成为一个，从而可以安装到单一空间中。

如上所述，本实用新型的陶瓷封装传声器无需卷曲工序，因此，能够解决在传统结构的传声器中因卷曲而产生的问题，并借助陶瓷封装的高温特性，适合于SMD类型，从而能够提供稳定的特性。

附图说明

图1是表示本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器的立体图。

图2是表示本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器的剖视立体图。

图3(a)、(b)和(c)是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的三面图。

图4是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第一层图形的图。

图5是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第二层图形的图。

图6是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第三层图形的图。

图7是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第四层图形的图。

图8是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第五层图形的图。

图9是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第六层图形的图。

附图标记说明

10陶瓷封装；10a第一安装空间；10b第二安装空间；11第一陶瓷封装板；12第二陶瓷封装板；13第三陶瓷封装板；14第四陶瓷封装板；15第五陶瓷封装板；18隔壁；20盖；20a声孔；30 MEMS传声器芯片40半导体芯片；A、B、C、D外部连接电极；C1、C2、C3上侧导电图形；B1、B2、B3底表面导电图形H1～H6通孔。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。

图1是表示本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器的立体图。图2是表示本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器的剖视立体图。

如图1和图2所示，本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器由如下部分构成：陶瓷封装10，其形成为一面开口的长方筒形状，并被隔壁18分割成用于安装MEMS传声器芯片30的第一空间10a和用于安装集成电路半导体芯片40的第二空间10b；MEMS传声器芯片30，其安装于上述陶瓷封装10的第一空间10a，通过从外部流入的物理声音来产生电信号；集成电路半导体芯片40，其安装于上述陶瓷封装的第二空间10b，将上述MEMS传声器芯片30的电信号放大之后输出到外部；以及盖20，其用于封闭上述陶瓷封装的开口面，并且形成有用于使外部声音流入到上述MEMS传声器芯片30的声孔20a。

如图3(a)、(b)和(c)所示，本实用新型的陶瓷封装10通过第一至第五陶瓷封装板(11至15)的接合来构成，各个陶瓷封装板(11至15)的接合面(MP1至MP6)上形成有图4至图9所示的图形，以构成电信号路径。

图3(a)是本实用新型的陶瓷封装10的俯视图，图3(b)是将局部切开的主视图，图3(c)是将局部切开的侧视图。图3(a)、(b)和(c)所示的陶瓷封装10为长方筒形且四个角上形成有凹槽，隔壁18的上端形成有C1、C2、C3导电图形，在用于安装集成电路(IC)半导体芯片的底表面上形成有B1、B2、B3导电图形。而且，如图9所示，陶瓷封装10的底面上形成有A、B、C、D连接图形，该A、B、C、D连接图形从外部接受供电以传递信号。

形成于各层(MP1至MP6)上的导电图形通过通孔(H1至H6)相互连接，本实用新型的实施例中，连接图形A与B1导电图形和C2导电图形连接，连接图形D与B2导电图形连接，连接图形B和C通过C1、C3、B3导电图形和通孔H1、H2与金属盖20连接。

图4是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第一层(MP1)图形的图，由图可知，形成有用于与金属盖20连接的通孔H1、H2。图5是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第二层(MP2)图形的图。

而且，图6是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第三层(MP3)图形的图。图7是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第四层(MP4)图形的图。图8是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第五层(MP5)图形的图。图9是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第六层(MP6)图形的图。

第三层(MP3)的图形是相当于陶瓷封装的内部隔壁18的上端的部分，在半导体芯片所在部分的隔壁的上端形成有C1、C2、C3图形；第四层(MP4)的图形是相当于安装空间的底表面部分的图形，形成有B1、B2、B3图形；第六层(MP6)是陶瓷封装的底面，形成有用于与外部信号连接的连接图形A、B、C、D。

第三层(MP3)的各图形通过相应通孔H3、H4、H5与下层的图形连接。即，C1图形通过通孔H3与第四层(MP4)的B3图形连接，C2图形通过通孔H4在第五层(MP5)上与A连接图形连接，C3图形在第五层(MP5)上与C和D连接图形连接。而且，各A和D连接图形沿着形成于直方筒形的角上的凹槽与第五层(MP5)连接，B和C连接图形沿着形成于直方筒形的角上的凹槽与第五层(MP5)和第四层(MP4)连接。

如上所述，本实用新型的实施例的陶瓷封装中，连接图形A与B1图形和C2图形连接，连接图形D与B2图形连接，连接图形B和C通过导电图形C1、C3、B3和通孔H1、H2与金属盖20连接。而且，本实用新型的陶瓷封装10通过盖20和形成于第五层上的接地板图形与接地图形B、C连接，从而能够遮蔽外部的电磁波，减少噪声。

本实用新型的实施例中，这样的图形的具体连接结构只不过是一个实施例，可以根据所要安装的部件的连接端子等采用各种结构进行连接。例如，本实用新型的实施例中，集成电路半导体芯片40和MEMS传声器芯片30采用了引线键合(Wire Bonding)W的结构，但是也可以形成导电图形来连接。

再次参见图1和图2，盖20是形成有声孔20a的、与陶瓷封装10对应的矩形板，由导电性的金属或多氯化联二苯(PCB)、塑料等构成，接合在陶瓷封装的开口面上部。接合方式可以采用焊接、使用导电性粘合剂等多种方式，金属材质的盖20通过形成于陶瓷封装10上的通孔图形与接地电极连接。

另外，陶瓷封装的第一空间10a上安装有MEMS传声器芯片30，第二空间10b上安装有集成电路(IC)半导体芯片40，隔壁上部的图形上可以安装电容器或电阻等其它元件。而且，安装于第一空间10a的MEMS传声器芯片30与集成电路(IC)半导体芯片40通过引线键合W或SMD等连接。

通常，MEMS传声器芯片30的结构如下：利用MEMS技术在硅晶片上形成背板之后，隔着间隔物，形成振动膜。集成电路(IC)半导体芯片40与MEMS传声器芯片30连接，以处理电信号，MEMS传声器芯片30可以由如下部分构成：电压泵，其向电容传声器供电，以使电容传声器动作；以及缓冲器IC，其将经由MEMS传声器芯片检测到的电声音信号放大或进行阻抗匹配，通过连接端子提供给外部。

采用上述结构的本实用新型的陶瓷封装传声器在组装完成后，以SMD方式安装到电子产品的主电路板上，通过连接图形A、B、C、D从主板接受供电以进行动作。通过形成于盖20上的声孔20a流入的外部声压引发形成于MEMS传声器芯片30的振动板的振动，表现为静电容量的变化，这样的电信号通过引线键合W传递到IC芯片40，并被放大之后，通过形成于陶瓷封装10的底面部的连接图形A、B、C、D传递到主板侧。

以上的实施例中，以陶瓷封装分为两个安装空间的情况为例进行了说明，但是，当上述MEMS传声器芯片30和上述集成电路半导体芯片40形成为单芯片或重叠的芯片的情况下，上述陶瓷封装的上述第一空间和上述第二空间成为一体，因此，可以安装在单一空间内。

以上通过具体实施例详细说明了本实用新型，但本实用新型不限于上述的实施例，本领域的技术人员可以在不脱离本实用新型的技术思想的范围内，对本实用新型进行各种变更后实施。

Claims

1.一种利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，所述电容传声器构成为包括：

陶瓷封装，该陶瓷封装形成为一面开口的筒形状，具备用于安装MEMS传声器芯片的第一空间和用于安装集成电路半导体芯片的第二空间；

盖，该盖形成有用于使外部声音流入到所述MEMS传声器芯片的声孔，并用于盖住而密封所述陶瓷封装的开口面；

MEMS传声器芯片，该MEMS传声器芯片安装在所述陶瓷封装的所述第一空间内，借助从外部流入的声音产生电信号；以及

集成电路半导体芯片，该集成电路半导体芯片安装在所述陶瓷封装的所述第二空间，与所述MEMS传声器芯片连接，将所述MEMS传声器芯片的电信号放大，并输出到外部。

2.根据权利要求1所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，所述陶瓷封装被隔壁分割为所述第一空间和所述第二空间。

3.根据权利要求2所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，所述陶瓷封装通过第一至第五陶瓷封装板的接合来构成，在所述各板的接合面上形成有预定的图形，以构成电信号路径。

4.根据权利要求3所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，所述陶瓷封装为长方筒形且四个角上形成有凹槽，隔壁的上端形成有C1、C2、C3图形，在用于安装所述集成电路半导体芯片的底表面上形成有B1、B2、B3导电图形，所述陶瓷封装的底面上形成有A、B、C、D连接图形，该A、B、C、D连接图形从外部接受供电以传递信号。

5.根据权利要求4所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，形成于所述各层上的导电图形通过通孔相互连接，所述A连接图形与B1图形和C2图形连接，所述D连接图形与B2图形连接，所述B和C连接图形通过C1、C3、B3图形和通孔(H1、H2)与所述盖连接。

6.根据权利要求1所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，所述盖选择金属、多氯化联二苯或塑料中的任意一种材料来构成。

7.根据权利要求1所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，所述MEMS传声器芯片和所述集成电路半导体芯片通过引线键合或SMD方式连接。

8.根据权利要求1所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，所述MEMS传声器芯片和所述集成电路半导体芯片是单一芯片或重叠的芯片，所述陶瓷封装的所述第一空间和所述第二空间成为一个，从而安装到单一空间中。