CN216775032U - Mems麦克风的封装结构、倒装型mems麦克风及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种MEMS麦克风的封装结构、倒装型MEMS麦克风及电子设备，包括：壳体，包括盖板和底壳，盖板与底壳围成空腔；传感组件，收容于空腔内并包括倒装于盖板上的集成电路芯片及MEMS芯片，盖板对应MEMS芯片的位置开设有与MEMS芯片连通的声孔；盖板的内外两侧分别设置有相互隔开的第一内屏蔽层和第一外屏蔽层，第一内屏蔽层与第一外屏蔽层之间具有第一吸热层；底壳的内外两侧分别设置有相互隔开的第二内屏蔽层和第二外屏蔽层，第二内屏蔽层与第二外屏蔽层之间具有第二吸热层；第二内屏蔽层与第二外屏蔽层上分别设置有内接地点和外接地点，内接地点和外接地点间隔分布。该实用新型具有抗射频干扰功能，提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。

Description

MEMS麦克风的封装结构、倒装型MEMS麦克风及电子设备

技术领域

本实用新型涉及麦克风技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风的封装结构、倒装型MEMS麦克风及电子设备。

背景技术

近年来，智能手机、智能手表以及可穿戴产品等电子设备在人们日常生活中的应用越来越广泛，并且随着科技的发展，对电子设备的性能要求也在逐步提高。MEMS麦克风作为电子产品中的声学器件，其性能为衡量电子产品质量的一大重要因素。目前，一些MEMS麦克风存在射频干扰问题，射频干扰麦克风的来源主要有：(1)外部射频干扰信号辐射至芯片上，干扰信号耦合至输出端，形成干扰噪音；(2)射频干扰被MEMS麦克风的壳体吸收后会转化成热能，热能传递到壳体的腔体内，使腔体内空气受热膨胀，压强增加，对腔体内的传感组件形成干扰噪音，从而影响MEMS麦克风的声学性能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种MEMS麦克风的封装结构、倒装型MEMS麦克风及电子设备，旨在解决现有MEMS麦克风存在射频干扰而影响其声学性能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种MEMS麦克风的封装结构，所述MEMS麦克风的封装结构包括：

壳体，所述壳体包括盖板和底壳，所述底壳的一端呈敞口设置，所述盖板盖设于所述敞口处并与所述底壳围成空腔；

传感组件，所述传感组件收容于所述空腔内，所述传感组件包括倒装于所述盖板上的集成电路芯片及MEMS芯片，所述盖板对应所述MEMS芯片的位置开设有与所述MEMS芯片连通的声孔；

所述盖板的内外两侧分别设置有相互隔开的第一内屏蔽层和第一外屏蔽层，所述第一内屏蔽层与所述第一外屏蔽层之间具有第一吸热层；

所述底壳的内外两侧分别设置有相互隔开的第二内屏蔽层和第二外屏蔽层，所述第二内屏蔽层与所述第二外屏蔽层之间具有第二吸热层；所述第二内屏蔽层与所述第二外屏蔽层上分别设置有内接地点和外接地点，所述内接地点和所述外接地点间隔分布。

优选地，所述内接地点和所述外接地点同侧设置，且均位于所述第二外屏蔽层背离所述盖板的一侧。

优选地，所述第二内屏蔽层设置有延伸部，所述延伸部自所述第二内屏蔽层向外延伸，所述内接地点设置于所述延伸部远离所述第二内屏蔽层的一端。

优选地，所述延伸部远离所述第二内屏蔽层的一端形成安装部，所述第二外屏蔽层形成避让所述安装部的第二避让缺口，所述安装部与所述第二外屏蔽层断开设置，所述内接地点设置于所述安装部上。

优选地，所述第二外屏蔽层上形成所述第二避让缺口的两侧均设置有所述外接地点。

优选地，所述第一吸热层为填充于所述第一内屏蔽层与所述第一外屏蔽层之间的吸热胶；和/或，所述第二吸热层为填充于所述第二内屏蔽层与所述第二外屏蔽层上之间的吸热胶。

优选地，所述第一内屏蔽层为由外层和内层形成的双层结构，所述外层和所述内层之间形成容置空间，所述容置空间内设置有加强层。

优选地，所述加强层为填充于所述容置空间内的PP层。

优选地，所述盖板的内侧还设置有隔离铜层，所述内层形成第一避让缺口，所述隔离铜层设置于所述第一避让缺口处并与所述内层断开设置，所述MEMS芯片倒装于所述隔离铜层上，所述集成电路芯片倒装于所述内层上。

优选地，所述盖板和所述底壳之间通过锡膏焊接。

本实用新型还提出一种倒装型MEMS麦克风，所述倒装型MEMS麦克风包括如上所述的MEMS麦克风的封装结构。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括外壳和收容于所述外壳内的如上所述的倒装型MEMS麦克风。

本实用新型MEMS麦克风的封装结构可应用在倒装型MEMS麦克风中，盖板的第一内屏蔽层和第一外屏蔽层以及底壳的第二内屏蔽层和第二外屏蔽层均能起到抗射频屏蔽功能，均能起到抗射频屏蔽功能，以屏蔽射频干扰，从而起到双重屏蔽作用。且第一内屏蔽层和第一外屏蔽层相互隔开分布，第二内屏蔽层和第二外屏蔽层相互隔开分布，避免干扰信号形成串扰，提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。进一步地，盖板中的第一吸热层以及底壳中的第二吸热层均具有吸热作用，第一外屏蔽层抗射频产生的热能可直接被第一吸热层吸收，第二外屏蔽层抗射频产生的热能可直接被第二吸热层吸收，防止热辐射至空腔内，避免出现空腔内空气受热膨胀及压强增加情况，从而起到更好的抗干扰效果，进一步提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。另外，内接地点可将第二内屏蔽层上受到的射频干扰通过内接地点单独排出，减少射频向空腔内辐射；外接地点可将第二外屏蔽层上受到的射频干扰通过外接地点单独排出，减少射频向空腔内辐射。并且，内接地点和外接地点间隔分布，避免干扰信号形成串扰，更进一步地提高MEMS麦克风的封装结构的抗干扰效果，进而大幅提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例MEMS麦克风的封装结构的截面示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种MEMS麦克风的封装结构。

如图1所示，本实用新型MEMS麦克风的封装结构包括壳体100和传感组件200，其中，壳体100包括盖板10和底壳20，底壳20的一端呈敞口设置，盖板10盖设于敞口处并与底壳20围成空腔30；传感组件200收容于空腔30内，传感组件200包括倒装于盖板10上的集成电路芯片201及MEMS芯片202，盖板10对应MEMS芯片202的位置开设有与MEMS芯片202连通的声孔40；盖板10的内外两侧分别设置有相互隔开的第一内屏蔽层11和第一外屏蔽层12，第一内屏蔽层11与第一外屏蔽层12之间具有第一吸热层13；底壳20的内外两侧分别设置有相互隔开的第二内屏蔽层21和第二外屏蔽层22，第二内屏蔽层21与第二外屏蔽层22之间具有第二吸热层23；第二内屏蔽层21与第二外屏蔽层22上分别设置有内接地点211和外接地点221，内接地点211和外接地点221间隔分布。

具体地，如图1所示，盖板10为Lid板，底壳20为Base壳，底壳20的上端呈敞口设置，盖板10盖在敞口处，使得盖板10与底壳20之间围成空腔30。传感组件200中的集成电路芯片201可以为ASIC芯片，ASIC芯片与MEMS芯片202电连接，且ASIC芯片与MEMS芯片202均倒装在盖板10的内侧，形成倒装型MEMS麦克风的封装结构。可以理解地，MEMS芯片202是具有振膜2021、振动腔2023和背极2022(图1中点划线表示)的，盖板10上的声孔40与MEMS芯片202的振动腔2023连通，外界声音通过声孔40传递至MEMS芯片202的振动腔2023内，使MEMS芯片202的振膜2021产生振动，声能转化为机械能，振膜2021振动过程可使振膜2021和背极2022的压差产生变化，从而输出交流信号至ASIC，实现麦克风声能转换成电能的过程。

该MEMS麦克风的封装结构可应用在倒装型MEMS麦克风中，在盖板10的内侧设置第一内屏蔽层11，在盖板10的外侧设置第一外屏蔽层12，第一内屏蔽层11和第一外屏蔽层12均能起到抗射频屏蔽功能，以屏蔽射频干扰，从而起到双重屏蔽作用，并且，第一内屏蔽层11和第一外屏蔽层12相互隔开分布，避免干扰信号形成串扰，提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。同理，在底壳20的内侧设置有第二内屏蔽层21，在底壳20的外侧设置有第二外屏蔽层22，第二内屏蔽层21和第二外屏蔽层22均能起到抗射频屏蔽功能，以屏蔽射频干扰，从而起到双重屏蔽作用，并且，第二内屏蔽层21和第二外屏蔽层22相互隔开分布，避免干扰信号形成串扰，提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。

进一步地，盖板10中的第一吸热层13具有吸热作用，第一外屏蔽层12抗射频产生的热能可直接被第一吸热层13吸收，防止热辐射至空腔30内，避免出现空腔30内空气受热膨胀及压强增加情况，从而起到更好的抗干扰效果，进一步提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。同理，底壳20中的第二吸热层23具有吸热作用，第二外屏蔽层22抗射频产生的热能可直接被第二吸热层23吸收，防止热辐射至空腔30内，避免出现空腔30内空气受热膨胀及压强增加情况，从而起到更好的抗干扰的效果，进一步提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。

更进一步地，第二内屏蔽层21上设置有内接地点211(内GND)，第二外屏蔽层22上设置有外接地点221(外GND)，内接地点211和外接地点221间隔分布。内接地点211可将第二内屏蔽层21上受到的射频干扰通过内接地点211单独排出，减少射频向空腔30内辐射；外接地点221可将第二外屏蔽层22上受到的射频干扰通过外接地点221单独排出，减少射频向空腔30内辐射。并且，内接地点211和外接地点221间隔分布，避免干扰信号形成串扰，更进一步地提高MEMS麦克风的封装结构的抗干扰效果，进而大幅提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。

在优选的技术方案中，第一内屏蔽层11、第一外屏蔽层12、第二内屏蔽层21以及第二外屏蔽层22均为屏蔽金属层。具体地，第一内屏蔽层11、第一外屏蔽层12、第二内屏蔽层21以及第二外屏蔽层22均为屏蔽铜层，可起到良好的抗射频屏蔽功能。

在一实施例中，内接地点211和外接地点221同侧设置，且均位于第二外屏蔽层22背离盖板10的一侧。如图1所示，内接地点211和外接地点221均设置第二外屏蔽层22外，并均位于底壳20的下侧，设计合理，结构紧凑，方便制作。

在一实施例中，第二内屏蔽层21设置有延伸部212，延伸部212自第二内屏蔽层21向外延伸，内接地点211设置于延伸部212远离第二内屏蔽层21的一端。如图1所示，由于第二内屏蔽层21与第二外屏蔽层22之间具有高度差，因而在第二内屏蔽层21设置一自第二内屏蔽层21向外延伸的延伸部212，并将内接地点211设置于延伸部212的下端，实现内接地点211和外接地点221同侧设置，以便制作。

在一实施例中，延伸部212远离第二内屏蔽层21的一端形成安装部213，第二外屏蔽层22形成避让安装部213的第二避让缺口214，安装部213与第二外屏蔽层22断开设置，内接地点211设置于安装部213上。如图1所示，安装部213形成于延伸部212的下端，延伸部212竖向设置，安装部213水平设置，内接地点211设置有安装部213上，第二外屏蔽层22的第二避让缺口214可对安装部213进行避让，实现安装部213与第二外屏蔽层22的断开设置，进而实现内接地点211和外接地点221间隔分布，避免干扰信号形成串扰。

进一步地，第二外屏蔽层22上形成第二避让缺口214的两侧均设置有外接地点221。如图1所示，第二外屏蔽层22在第二避让缺口214处断开，为了方便接地及排出干扰，在第二外屏蔽层22上设置两个外接地点221，两个外接地点221分设于第二避让缺口214的两侧，使得第二外屏蔽层22上处于第二避让缺口214的两侧均能通过其对应的外接地点221将干扰排出，提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。

在一实施例中，第一吸热层13为填充于第一内屏蔽层11与第一外屏蔽层12之间的吸热胶。吸热胶将第一内屏蔽层11和第一外屏蔽层12粘接，方便装配的同时，吸热胶又能起到良好的吸热作用，可将第一外屏蔽层12抗射频产生的热能直接吸收，防止热辐射至空腔30内，避免出现空腔30内空气受热膨胀及压强增加情况，从而起到更好的抗干扰效果，进一步提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。

在一实施例中，第二吸热层23为填充于第二内屏蔽层21与第二外屏蔽层22上之间的吸热胶。吸热胶将第二内屏蔽层21和第二外屏蔽层22粘接，方便装配的同时，吸热胶又能起到良好的吸热作用，可将第二外屏蔽层22抗射频产生的热能直接吸收，防止热辐射至空腔30内，避免出现空腔30内空气受热膨胀及压强增加情况，从而起到更好的抗干扰效果，进一步提高倒装型MEMS麦克风的声学性能。

如图1所示，在一实施例中，第一内屏蔽层11为由外层112和内层111形成的双层结构，外层112和内层111之间形成容置空间，容置空间内设置有加强层14。

第一内屏蔽层11呈盒装，为由外层112和内层111形成的双层结构，在其容置空间内设置加强层14，加强层14可加强盖板10的整体强度，防止盖板10受到外界压力而产生形变，进而避免对空腔30内传感组件200造成影响。进一步地，加强层14为填充于容置空间内的PP(polypropylene，聚丙烯)层。PP层为玻璃纤维和树脂形成的混合层，具有较强的硬度和耐热性，可有效防止盖板10受到外界压力或高温而产生形变，提高防护性，保护空腔30内的传感组件200不受外界压力或高温的影响。

在一实施例中，盖板10的内侧还设置有隔离铜层15，内层111形成第一避让缺口1111，隔离铜层15设置于第一避让缺口1111处并与内层111断开设置，MEMS芯片202倒装于隔离铜层15上，集成电路芯片201倒装于内层111上。

如图1所示，隔离铜层15设置在第一避让缺口1111处，使得隔离铜层15能与内层111断开设置，MEMS芯片202倒装于隔离铜层15上，使得第一内屏蔽层11上干扰信号通过隔离铜层15与MEMS芯片202产生的寄生电容而耦合至MEMS芯片202的额输出端，避免形成耦合干扰。

在一实施例中，盖板10和底壳20之间通过锡膏50焊接，便于制作，实现盖板10与底壳20之间的稳定装配。需要说明的是，底壳20的最外侧还具有油墨层60，内接地点211和外接地点221与油墨层60同层设置，形成第二吸热层23的吸热胶将第二避让缺口214填充。盖板10的最外侧及最内侧均具有油墨层60，且位于最内侧的油墨层60将第一避让缺口1111填充。油墨层60可以采用现有技术中的绿油层，起到保护作用。

本实用新型还提出一种倒装型MEMS麦克风，该倒装型MEMS麦克风包括上述的MEMS麦克风的封装结构。由于本倒装型MEMS麦克风采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型还提出一种电子设备，电子设备包括外壳和收容于外壳内的上述的倒装型MEMS麦克风。可以理解的是，该电子设备可以为智能手机、智能手表以及可穿戴产品等电子设备。由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种MEMS麦克风的封装结构，其特征在于，所述MEMS麦克风的封装结构包括：

壳体，所述壳体包括盖板和底壳，所述底壳的一端呈敞口设置，所述盖板盖设于所述敞口处并与所述底壳围成空腔；

传感组件，所述传感组件收容于所述空腔内，所述传感组件包括倒装于所述盖板上的集成电路芯片及MEMS芯片，所述盖板对应所述MEMS芯片的位置开设有与所述MEMS芯片连通的声孔；

所述盖板的内外两侧分别设置有相互隔开的第一内屏蔽层和第一外屏蔽层，所述第一内屏蔽层与所述第一外屏蔽层之间具有第一吸热层；

所述底壳的内外两侧分别设置有相互隔开的第二内屏蔽层和第二外屏蔽层，所述第二内屏蔽层与所述第二外屏蔽层之间具有第二吸热层；所述第二内屏蔽层与所述第二外屏蔽层上分别设置有内接地点和外接地点，所述内接地点和所述外接地点间隔分布。

2.如权利要求1所述的MEMS麦克风的封装结构，其特征在于，所述内接地点和所述外接地点同侧设置，且均位于所述第二外屏蔽层背离所述盖板的一侧。

3.如权利要求2所述的MEMS麦克风的封装结构，其特征在于，所述第二内屏蔽层设置有延伸部，所述延伸部自所述第二内屏蔽层向外延伸，所述内接地点设置于所述延伸部远离所述第二内屏蔽层的一端。

4.如权利要求3所述的MEMS麦克风的封装结构，其特征在于，所述延伸部远离所述第二内屏蔽层的一端形成安装部，所述第二外屏蔽层形成避让所述安装部的第二避让缺口，所述安装部与所述第二外屏蔽层断开设置，所述内接地点设置于所述安装部上。

5.如权利要求4所述的MEMS麦克风的封装结构，其特征在于，所述第二外屏蔽层上形成所述第二避让缺口的两侧均设置有所述外接地点。

6.如权利要求1所述的MEMS麦克风的封装结构，其特征在于，所述第一吸热层为填充于所述第一内屏蔽层与所述第一外屏蔽层之间的吸热胶；和/或，所述第二吸热层为填充于所述第二内屏蔽层与所述第二外屏蔽层上之间的吸热胶。

7.如权利要求1至6中任一项所述的MEMS麦克风的封装结构，其特征在于，所述第一内屏蔽层为由外层和内层形成的双层结构，所述外层和所述内层之间形成容置空间，所述容置空间内设置有加强层。

8.如权利要求7所述的MEMS麦克风的封装结构，其特征在于，所述加强层为填充于所述容置空间内的PP层。

9.如权利要求7所述的MEMS麦克风的封装结构，其特征在于，所述盖板的内侧还设置有隔离铜层，所述内层形成第一避让缺口，所述隔离铜层设置于所述第一避让缺口处并与所述内层断开设置，所述MEMS芯片倒装于所述隔离铜层上，所述集成电路芯片倒装于所述内层上。

10.一种倒装型MEMS麦克风，其特征在于，所述倒装型MEMS麦克风包括如权利要求1至9中任一项所述的MEMS麦克风的封装结构。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括外壳和收容于所述外壳内的如权利要求10所述的倒装型MEMS麦克风。

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