CN210927974U

CN210927974U - 声学传感器

Info

Publication number: CN210927974U
Application number: CN201921965715.5U
Authority: CN
Inventors: 端木鲁玉; 王德信; 方华斌; 潘新超
Original assignee: Qingdao Goertek Intelligent Sensor Co Ltd
Current assignee: Qingdao Goertek Intelligent Sensor Co Ltd
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2029-11-13

Abstract

本实用新型提供一种声学传感器，包括基板、设置在基板上的MEMS芯片以及与基板形成封装结构的外壳，在基板内埋设有ASIC芯片以及与ASIC芯片导通的导电层；ASIC芯片通过传感信号导通柱与基板内表面的内部焊盘导通，用于传递传感信号；导电层通过外部信号导通柱与基板外表面的外部焊盘导通，用于实现讯息互通。利用上述实用新型能够缩小产品尺寸，简化产品加工工序，此外，还能够降低信号传递过程对芯片造成的影响。

Description

声学传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，更为具体地，涉及一种多功能声学传感器。

背景技术

MEMS的英文全称为Micro-Electro-Mechanical System，中文名称为微机电系统，是指尺寸在几毫米甚至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。MEMS技术因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生产的优点，已广泛应用于电子、医学、工业、汽车和航空航天系统等领域。

在电子产品中，MEMS麦克风已成为中高端便携式智能电子设备的首选，为了满足电子产品小型化的设计需求，通常会将MEMS麦克风与其他传感器集成在MEMS麦克风的封装结构内，形成具有多种功能的传感器，例如声学传感器等。

现有的声学传感器常使用表面芯片贴装配合金线和基板引线实现内外部电路的导通，对外的焊盘或者管脚也通过PCB引线与金线配合完成，使得MEMS芯片与外部焊盘共腔室，导致在信号传导过程中的电磁信号对芯片带来干扰，此外，在封装结构内部设置ASIC芯片也会占用较多贴装面积，造成产品尺寸较大，产品封装工序较长。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种声学传感器，以解决现有声学传感器存在的芯片易受电磁信号干扰，且产品尺寸大、工艺复杂等问题。

本实用新型提供的声学传感器，包括基板、设置在基板上的MEMS芯片以及与基板形成封装结构的外壳，在基板内埋设有ASIC芯片以及与ASIC芯片导通的导电层；ASIC芯片通过传感信号导通柱与基板内表面的内部焊盘导通，用于传递传感信号；导电层通过外部信号导通柱与基板外表面的外部焊盘导通。

此外，优选的结构是，在基板上设置有覆盖基板内表面和基板外表面的接地层；在接地层上设置有避让传感信号导通柱和外部信号导通柱的避让孔，用于实现讯息互通。

此外，优选的结构是，接地层与外壳固定连接。

此外，优选的结构是，内部焊盘通过连接线与MEMS芯片导通；外部焊盘通过外部焊盘、外部信号导通柱以及导电层与ASIC芯片导通。

此外，优选的结构是，导电层设置在ASIC芯片远离MEMS芯片的一侧。

此外，优选的结构是，导电层设置在ASIC芯片靠近MEMS芯片的一侧；并且，传感信号导通柱穿过导电层并与导电层相隔离。

此外，优选的结构是，传感信号导通柱和外部信号导通柱分别设置在ASIC芯片的两侧。

此外，优选的结构是，在传感信号导通柱内埋设有连接ASIC芯片与MEMS芯片的导线；在外部信号导通柱内埋设有连接ASIC芯片与外部焊盘的导线。

此外，优选的结构是，在基板内设置有至少两个ASIC芯片，在基板上设置有与ASIC芯片分别对应的MEMS芯片。

从上面的技术方案可知，本实用新型的声学传感器，在基板内埋设有ASIC芯片，ASIC芯片与产品内部(MEMS芯片)和外部焊盘导通的结构采用不同的导通柱，以对信号内外传输过程中产生的电磁干扰进行隔离，减低其对芯片造成的影响，提高产品抗干扰能力；此外，将ASIC芯片埋设在基板内部，也能够缩小产品尺寸，简化产品加工工序。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的声学传感器结构示意图。

其中的附图标记包括：基板1、外壳2、MEMS芯片3、ASIC芯片4、接地层5、导电层6、传感信号导通柱7、外部信号导通柱8、内部焊盘9。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

为解决现有声学传感器采用表面芯片贴装配合金线和基板引线实现内外部电路的导通，导致在信号传导过程中的电磁信号对芯片带来干扰，同时，在封装结构内部设置ASIC芯片也会占用较多贴装面积，造成产品尺寸较大，产品封装工序较长等问题，本实用新型提出一种新型的声学传感器，在基板内埋设有ASIC芯片以及与ASIC芯片导通的导电层；ASIC芯片通过传感信号导通柱与基板内表面的内部焊盘导通，导电层通过外部信号导通柱与基板外表面的外部焊盘导通，从而降低信号传导过程中对芯片的干扰，提高产品性能。

为详细描述本实用新型声学传感器的结构，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本实用新型实施例的声学传感器结构。

如图1所示，本实用新型实施例的声学传感器，包括基板1、设置在基板1上的MEMS芯片3以及与基板1形成封装结构的外壳2；此外，在基板1内还埋设有ASIC芯片4以及与ASIC芯片4导通的导电层6；ASIC芯片4通过传感信号导通柱7与基板1内表面的内部焊盘9导通，通过传感信号导通柱7实现传感信号的传递，导电层6通过外部信号导通柱8与基板1外表面的外部焊盘(或外部管脚，图中未示出)导通，通过导电层6与外部信号导通柱8实现ASIC芯片4与外部焊盘的导通，通过外部信号导通柱8实现产品内外的讯息互通。

具体地，在基板1上设置有覆盖基板1内表面和基板1外表面的接地层5，接地层5与外壳2固定连接，共同形成屏蔽罩，以对基板1内信号传输过程中产生的电磁信号进行屏蔽；对应地，在接地层5上设置有避让传感信号导通柱7和外部信号导通柱8的避让孔，传感信号导通柱7和外部信号导通柱8分别从对应的避让孔内引出，与对应的内部焊盘9和外部焊盘连接。

其中，内部焊盘9与传感信号导通柱7导通，同时，内部焊盘9通过连接线与MEMS芯片3导通，从而实现ASIC芯片4与MEMS芯片3的导通，通过传感信号导通柱7实现传感信号的传递；同理，外部焊盘通过外部焊盘、外部信号导通柱8以及导电层6与ASIC芯片4导通，进而ASIC芯片4与产品内部和外部采用不同的导通柱进行信号传递，能够避免信号干扰，提高产品的稳定性。

具体地，在传感信号导通柱7内埋设有连接ASIC芯片4与MEMS芯片3的导线；在外部信号导通柱8内埋设有连接ASIC芯片4与外部焊盘的导线。

在本实用新型的一个具体实施方式中，导电层6设置在ASIC芯片4靠近MEMS芯片3的一侧，接地层5分布在基板1的上下表面及内部，传感信号导通柱7与内部焊盘9连接需穿过导电层6，并与导电层6隔离，而外部信号导通柱8直接与导电层6连接，并穿过接地层5，使得传感信号导通柱7和外部信号导通柱8不直接导通，对信号在产品内外传递过程中产生的干扰进行隔离。

需要说明的是，导电层6也可以设置在ASIC芯片远离MEMS芯片的一侧，此时，传感信号导通柱设置在ASIC芯片上方并直接引至产品内部，外部信号导通柱直接与导电层连接并引至产片外部。

在本实用新型的另一具体实施方式中，在基板1内设置有至少两个ASIC芯片，在基板1上设置有与ASIC芯片分别对应的MEMS芯片，该传感信号导通柱可设置多个，ASIC芯片与对应的MEMS芯片通过对应的传感信号导通柱连接，ASIC芯片通过外部信号导通柱与外部焊盘连接。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的声学传感器，传感信号导通柱和外部信号导通柱分别设置在ASIC芯片的两侧，ASIC芯片与内部MEMS芯片以及外部焊盘的导通采用相互隔离的不同的导通柱或铜箔层，以降低外部焊盘传递电磁信号对MEMS芯片造成的影响，提高产品抗射频干扰能力；另外，设置大面积接地的接地层，能够与外壳连接配合形成屏蔽罩，降低干扰信号的影响，可知，本实用新型的声学传感器，产品尺寸小、加工工序简单、性能稳定。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的声学传感器。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的声学传感器，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims

1.一种声学传感器，包括基板、设置在所述基板上的MEMS芯片以及与所述基板形成封装结构的外壳，其特征在于，

在所述基板内埋设有ASIC芯片以及与所述ASIC芯片导通的导电层；

所述ASIC芯片通过传感信号导通柱与所述基板内表面的内部焊盘导通，用于传递传感信号；所述导电层通过外部信号导通柱与所述基板外表面的外部焊盘导通，用于实现讯息互通。

2.如权利要求1所述的声学传感器，其特征在于，

在所述基板上设置有覆盖所述基板内表面和所述基板外表面的接地层；

在所述接地层上设置有避让所述传感信号导通柱和外部信号导通柱的避让孔。

3.如权利要求2所述的声学传感器，其特征在于，

所述接地层与所述外壳固定连接。

4.如权利要求1所述的声学传感器，其特征在于，

所述内部焊盘通过连接线与所述MEMS芯片导通；

所述外部焊盘通过所述外部焊盘、所述外部信号导通柱以及所述导电层与所述ASIC芯片导通。

5.如权利要求1所述的声学传感器，其特征在于，

所述导电层设置在ASIC芯片远离所述MEMS芯片的一侧。

6.如权利要求1所述的声学传感器，其特征在于，

所述导电层设置在ASIC芯片靠近所述MEMS芯片的一侧；并且，

所述传感信号导通柱穿过所述导电层并与所述导电层相隔离。

7.如权利要求1所述的声学传感器，其特征在于，

所述传感信号导通柱和所述外部信号导通柱分别设置在所述ASIC芯片的两侧。

8.如权利要求1所述的声学传感器，其特征在于，在所述传感信号导通柱内埋设有连接所述ASIC芯片与所述MEMS芯片的导线；

在所述外部信号导通柱内埋设有连接所述ASIC芯片与所述外部焊盘的导线。

9.如权利要求1所述的声学传感器，其特征在于，

在所述基板内设置有至少两个ASIC芯片，在所述基板上设置有与所述ASIC芯片分别对应的MEMS芯片。