CN2870352Y - 微机电系统传声器扣合式封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种微机电系统传声器扣合式封装结构，其包括上盖、壳壁、基板以及安装在基板上并被封装起来的MEMS声传感元件、IC芯片和其它无源元件。上盖上面带有进声孔，基板、壳壁、上盖相互结合的面上至少有一面设置有导电凸、凹结构，上盖和壳壁、基板和壳壁通过导电凸凹结构的扣合连接在一起形成声腔，可直接实现上盖和腔体及底板的导电连接，增大接触面积，提高电连接性能，增加电磁屏蔽效果，凸凹结构的扣合也提高了封装结构的机械性能，提高产品抗外来机械冲击的能力满足产品可靠性测试中的跌落试验指标要求。

Description

微机电系统传声器扣合式封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种微机电系统声音传感器(简称微机电系统传声器或MEMS麦克风)，尤其涉及一种微机电系统传声器扣合式封装结构。

背景技术

微机电系统(Micro-electro-mechanical System)硅基声音传感器已经在众多专利文献中被公开过。例如，第5,619,476、5,870,351、5,894,452和6,493,288号美国专利公开了电容式超声传感器的制作方法。而第5,146,435、5,452,268、6,535,460和6,870,937号美国专利也公开了几种主要用于音频段的微机电系统电容式传感器。然而，这些专利文献重点都集中在设计和制造微机电系统传声器的硅基膜片上。换句话说，主要集中在微机电系统传声器振膜晶片的制程方面。

对于在任何电子设备中所使用的传声器，都需要选择合适的封装方式，以防止传声器硅基膜片受外部环境和电磁干扰的影响。再说，振膜晶片也需要引线与外部电路连接，并要有合适方式将其与外部电路装载在基板上，这些都需要一种适合于批量生产的传声器封装方法。

与现有的驻极体传声器相比，微机电系统传声器耐温性能更好，能承受回流焊温度(即260℃及以上)。因此，微机电系统传声器可被设计为特定的外形，便于采用表面贴装设备将其贴装到PCB板上，从而减少组装成本。

一些文献中已经有关于微机电系统传声器封装形式的披露。如第6,7816,231号美国专利，其中描述的一种微机电系统传声器封装结构是由微机电系统传声器芯片、基板和上盖等部分组成。基板表面用于支撑微机电系统传声器芯片，上盖中央是导电层，四周边缘部分被限制。该边缘部分与基板连成一体组成外壳，上盖的中央部分与基板的表面分开一定距离以形成电容式微机电系统传声器。外壳上还有一个进声孔，以便声音信号由此入射到MEMS芯片中的振膜上。公开号为2005/0018864的美国专利披露了一种硅基电容式传声器封装结构，其中也包含硅基微机电系统传声器芯片、基板和上盖。在其基板上表面形成有一个凹陷，传声器芯片贴附在基板的上表面并覆盖了凹陷的一部分，从而在传声器芯片与基板之间形成传声器的后声腔。上盖位于传声器芯片上方，上盖带有一个声孔。

但是，上述封装方案中，基板、壳壁和上盖之间是采用导电胶粘合而成，连接性能和电磁屏蔽性能差，抗外来机械冲击的能力差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种微机电系统传声器扣合式封装结构，增强连接性能和电磁屏蔽性能，抗外来机械冲击的能力强。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：提供一种微机电系统传声器封装结构，其包括：一带进声孔5的上盖4；一壳壁2，环绕并支撑上盖4；一基板1，其上安装有相互电连接的MEMS声传感元件6、IC芯片7和其它无源元件8，且基板1支撑壳壁2和上盖4；基板1、壳壁2和上盖4形成一可屏蔽电磁干扰的声腔9，基板1、壳壁2、上盖4相互结合的面上至少有一面设置有导电凸、凹结构。

上述技术方案进一步的改进在于：

基板1、壳壁2、上盖4上相互结合的面上分别设置有相互配合的导电凸、凹结构。

所述的导电凸、凹结构为矩形。

所述的导电凸、凹结构为锯齿形。

所述的导电凸、凹结构间有一定的间隙

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型的基板1、壳壁2和上盖4通过导电凸凹结构的扣合可直接实现上盖和腔体及底板的导电连接，增大接触面积，提高电连接性能，增加电磁屏蔽性能，这种凸、凹结构的扣合比平面粘合的机械性能好、粘合牢固，提高产品抗外来机械冲击的能力满足产品可靠性测试中的跌落试验指标要求。

下面将结合附图对本实用新型作详细的描述，以便对其有更清楚的理解。

附图说明

图1是本实用新型微机电系统传声器扣合式封装结构的剖面图；

图2是上盖示意图；

图3是基板示意；

图4为矩形凸、凹结构示意图；

图5为锯齿形凸、凹结构示意图；

图6为本实用新型微机电系统传声器扣合式封装结构示意图；

图7为本实用新型微机电系统传声器扣合式封装结构组装后图；

图8为图7中局部A放大图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型较佳实施例的微机电系统传声器扣合式封装结构包括上盖4、环绕并支撑上盖4的壳壁2、基板1，基板1、壳壁2和上盖4形成一可屏蔽电磁干扰的声腔9，MEMS声传感元件6、IC芯片7和其它无源元件8安装在基板1上并被封装在声腔9内。上盖4上面带有进声孔5，基板1、壳壁2、上盖4上分别设置有相互配合的导电凸、凹结构80，凸、凹结构80与基板1、上盖4电连接，上盖1和壳壁2、基板1和壳壁2通过所述导电凸、凹结构扣合连接在一起形成声腔9。上盖4和壳壁2、基板1和壳壁2的凸、凹结构80是相互对应的，壳壁2如果是凸出的，则上盖4和基板1为凹进的，反之亦然。这样上盖4和壳壁2、基板1和壳壁2可以扣合在一起，中间加一层导电胶粘合，这样增大了接触面积，提高导电可靠性，增加电磁屏蔽性能，提高产品的信噪比。此外，这种凸、凹结构的扣合比平面粘合的机械性能好、粘合牢固，提高产品抗外来机械冲击的能力满足产品可靠性测试中的跌落试验指标要求。

图4、图5为导电凸、凹结构80的两种较佳结构。

图6、图7、图8为本实用新型微机电系统传声器扣合式封装结构图，凸的部分的宽度小于凹的部分的宽度，凸凹部分的结合可以有两种方式：1，凸、凹部分缺口重合不留间隙，2，凸、凹部分间留有一定的间隙81，如图8所示。

上述较佳实施例中基板1、壳壁2、上盖4上分别设置有相互配合的导电凸、凹结构80，事实上，基板1、壳壁2、上盖4相互结合的面上只要有一个面设置有导电凸、凹结构即可。在这种单面设置导电凸、凹结构的情况下，为了保证连接强度，导电凸、凹结构采用矩形而不宜采用锯齿形。

Claims (5)

1.一种微机电系统传声器扣合式封装结构，其包括：

一带进声孔(5)的上盖(4)；

一壳壁(2)，环绕并支撑上盖(4)；

一基板(1)，其上安装有相互电连接的MEMS声传感元件(6)、IC芯片(7)和其它无源元件(8)，且基板(1)支撑壳壁(2)和上盖(4)；

基板(1)、壳壁(2)和上盖(4)形成一可屏蔽电磁干扰的声腔(9)，；

其特征在于：基板(1)、壳壁(2)、上盖(4)相互结合的面上至少有一面设置有导电凸、凹结构。

2.如权利要求1所述的微机电系统传声器扣合式封装结构，其特征在于：基板(1)、壳壁(2)、上盖(4)上相互结合的面上分别设置有相互配合的导电凸、凹结构。

3.如权利要求1或2所述的微机电系统传声器扣合式封装结构，其特征在于：所述的导电凸、凹结构为矩形。

4.如权利要求2所述的微机电系统传声器扣合式封装结构，其特征在于：所述的导电凸、凹结构为锯齿形。

5、如权利要求2或4所述的微机电系统传声器扣合式封装结构，其特征在于：所述的导电凸、凹结构间有一定的间隙。

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