TW201808019A - 微機電麥克風封裝結構 - Google Patents

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Abstract

一種微機電麥克風封裝結構，包含一基板、一側壁、一蓋板、一處理晶片以及一聲波傳感器，基板具有一音孔、一第一導通部以及一第二導通部，側壁一端設置於基板，側壁具有一導通線路，導通線路電性連接於第二導通部，蓋板連接側壁另一端進而形成一腔室於蓋板、側壁及基板之間，蓋板具有相互導通的至少一焊墊以及一第五接點，第五接點電性連接導通線路，處理晶片設置於基板並電性連接於第一導通部以及第二導通部，處理晶片位於腔室，聲波傳感器設置於基板並以覆晶製程(Flip Chip)電性連接於第一導通部，聲波傳感器位於腔室並對應音孔。

Description

微機電麥克風封裝結構
本發明係與晶片封裝有關，特別是關於一種微機電麥克風封裝結構。
微機電系統(MEMS)係指利用半導體製程或其他微精密技術，同時將電子、電機或機械等各種功能整合於一微型裝置或元件內，因此，相較於以組裝方式形成的傳統駐極體電容麥克風(ECM)，微機電麥克風具有體積較小、電量耗損低、對周圍環境干擾(例如溫度變化及電磁干擾)抑制能力較高的優點，因此微機電麥克風於電聲領域的應用將會越來越廣泛。
請參考第4圖，習知的微機電麥克風90係利用打線製程(Wire Bonding)將聲波傳感器91以及特殊應用積體電路(ASIC)92電性連接於基板93，因此設置於基板93之側壁94需預留一高度H以容置金屬線95，再將蓋板96連接側壁94以完成封裝製程，然而，由於微機電麥克風係大量應用於智慧型手機領域，打線製程(Wire Bonding)顯然不符合目前封裝體積薄型化的趨勢，並且打線製程(Wire Bonding)亦具有訊號干擾較多以及低I/O腳數的缺點。
綜合上述問題，習用的微機電麥克風仍有其缺失，而有待改進。
有鑑於上述缺失，本發明的主要目的係為提供一種微機電麥克風封裝結構，其具有體積薄型化以及較低的訊號干擾之優點。
該微機電麥克風封裝結構包含一基板、一側壁、一蓋板、一處理晶片以及一聲波傳感器，該基板具有一音孔、一第一導通部以及一第二導通部，該側壁之一端設置於該基板，該側壁具有一導通線路，該導通線路電性連接於該第二導通部，該蓋板連接該側壁另一端以形成一腔室於該蓋板、該側壁以及該基板之間，該蓋板具有相互導通的至少一焊墊以及一第五接點，該第五接點電性連接該導通線路，該處理晶片設置於該基板並電性連接於該第一導通部以及該第二導通部，該處理晶片位於該腔室，該聲波傳感器設置於該基板並以覆晶製程(Flip Chip)電性連接於該第一導通部，該聲波傳感器位於該腔室並對應該音孔。
藉此，由於該聲波傳感器係以覆晶製程(Flip Chip)電性連接於該第一導通部，因此可解決習知聲波傳感器係以打線製程(Wire Bonding)連接於基板，側壁需因應金屬線而預留高度進而導致封裝體積無法薄型化的問題，並且覆晶製程(Flip Chip)相較於習知的打線製程(Wire Bonding)具有較佳的散熱性、較低的訊號干擾以及高I/O腳數的優點。
有關本發明所提供之詳細構造、特點，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。
請參考第1圖，本發明一較佳實施例所提供之微機電麥克風封裝結構10包含一基板20、一側壁30、一蓋板40、一處理晶片50以及一聲波傳感器60。
基板20具有一音孔21、一第一導通部22以及一第二導通部23，音孔21可供聲波通過，第一導通部22包含一第一接點24以及一第二接點25，第一接點24及第二接點25係相互導通，第二導通部23包含一第三接點26以及一第四接點27，第三接點26以及第四接點27係相互導通。
側壁30一端設置於基板20，更進一步來說，側壁30係繞設於基板20周緣，側壁30具有一導通線路31，導通線路31係電性連接於第四接點27。
蓋板40係為金屬基板、玻璃纖維基板或陶瓷基板任一種，蓋板40係連接側壁30另一端並形成一腔室41於蓋板40、側壁30及基板20之間，蓋板40具有至少一焊墊42以及一第五接點44，至少一焊墊42以及一第五接點44係相互導通，第五接點44係電性連接於側壁30的導通線路31，至少一焊墊42於其他較佳實施例中數量係可為複數。
於其他較佳實施例中，第四接點27、第五接點44及導通線路31的數量可為相同之複數並可分別對應電性連接，例如三導通線路31分別連接於三第四接點27以及三第五接點44。
處理晶片50設置於基板20並電性連接於第一導通部22以及第二導通部23，更進一步來說，處理晶片50係以覆晶製程(Flip Chip)電性連接於第一導通部22的第二接點25以及第二導通部23的第三接點26，並且處理晶片50係位於腔室41，於本較佳實施例中，處理晶片50係為特殊應用積體電路(ASIC)，並可因應特定使用者需求以及特定電子系統而設計及製造，處理晶片50係可整合倍壓電路(Charge Pump)、電壓穩定器(Voltage Regulator)、放大器(Amplifier)、三角積分調變器(Sigma Delta Modulator)以及類比數位轉換器等電路，進而具有體積小、性能提高並可抑制雜訊等優點。
請參考第3圖，於另一較佳實施例中，處理晶片50亦可以打線製程(Wire Bonding)並藉由至少一金屬線51電性連接於第一導通部22的第二接點25以及第二導通部23的第三接點26。
聲波傳感器60係設置於基板20並電性連接於第一導通部22，更進一步來說，聲波傳感器60係以覆晶製程(Flip Chip)電性連接於第一導通部22之第一接點24，聲波傳感器60係位於腔室41並對應音孔21以接收來自外部的聲波訊號，於本較佳實施例中，聲波傳感器60係為微機電系統(MEMS)並可將來自外部的聲波訊號轉換成電訊號，再將電訊號藉由第一導通部22傳遞至處理晶片50以進行處理。
於其它較佳實施例中，處理晶片50係可為複數個並以堆疊的方式設置於基板20，只要處理晶片50堆疊後的總高度不高於聲波傳感器60即可，進而可使微機電麥克風封裝結構10具有更多功能。
請參考第2圖，本發明所提供之微機電麥克風封裝結構10於運作時，係將如第1圖所示之微機電麥克風封裝結構10倒置過來進而呈現蓋板40朝下基板20朝上之態樣，聲波傳感器60係可藉由音孔21接收來自外部的聲波訊號並轉換成電訊號，藉由第一導通部22傳遞至處理晶片50，處理晶片50將電訊號處理完畢之後依序藉由第二導通部23、導通線路31及第五接點44傳遞至至少一焊墊42並供一外部電路70使用。
綜合上述說明，由於聲波傳感器60係以覆晶製程(Flip Chip)電性連接於基板20之第一導通部22，因此側壁30及腔室41不需預留高度來容納習知打線製程(Wire Bonding)的金屬線，本發明所提供的微機電麥克風封裝結構10具有薄型化的優點，並且覆晶製程(Flip Chip)相較於習知的打線製程(Wire Bonding)具有較佳的散熱性、較低的訊號干擾以及高I/O腳數的優點。
最後必須再次說明，本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧微機電麥克風封裝結構
20‧‧‧基板
30‧‧‧側壁
40‧‧‧蓋板
50‧‧‧處理晶片
60‧‧‧聲波傳感器
21‧‧‧音孔
22‧‧‧第一導通部
23‧‧‧第二導通部
24‧‧‧第一接點
25‧‧‧第二接點
26‧‧‧第三接點
27‧‧‧第四接點
31‧‧‧導通線路
41‧‧‧腔室
42‧‧‧焊墊
44‧‧‧第五接點
51‧‧‧金屬線
70‧‧‧外部電路
第1圖為本發明一較佳實施例之剖面圖。 第2圖為本發明一較佳實施例之剖面圖，係顯示微機電麥克風封裝結構連接外部電路之使用態樣。 第3圖為本發明另一較佳實施例之剖面圖，係顯示處理晶片利用打線製程(Wire Bonding)電性連接於基板之第一導通部及第二導通部之態樣。 第4圖為習用微機電麥克風之剖面圖。
10‧‧‧微機電麥克風封裝結構
20‧‧‧基板
30‧‧‧側壁
40‧‧‧蓋板
50‧‧‧處理晶片
60‧‧‧聲波傳感器
21‧‧‧音孔
22‧‧‧第一導通部
23‧‧‧第二導通部
24‧‧‧第一接點
25‧‧‧第二接點
26‧‧‧第三接點
27‧‧‧第四接點
31‧‧‧導通線路
41‧‧‧腔室
42‧‧‧焊墊
44‧‧‧第五接點
70‧‧‧外部電路

Claims (9)

  1. 一種微機電麥克風封裝結構，包含： 一基板，具有一音孔、一第一導通部以及一第二導通部； 一側壁，該側壁之一端設置於該基板，該側壁具有一導通線路，該導通線路電性連接於該第二導通部； 一蓋板，連接該側壁另一端以形成一腔室於該基板、該側壁及該蓋板之間，該蓋板具有相互導通的至少一焊墊以及一第五接點，該第五接點電性連接該導通線路； 一處理晶片，設置於該基板並電性連接於該第一導通部以及該第二導通部，該處理晶片位於該腔室；以及 一聲波傳感器，設置於該基板並以覆晶製程(Flip Chip)電性連接於該第一導通部，該聲波傳感器位於該腔室並對應該音孔。
  2. 如申請專利範圍第1項所述微機電麥克風封裝結構，該第一導通部包含相互導通的一第一接點以及一第二接點，該第二導通部包含一第三接點，該處理晶片係電性連接於該第二接點以及該第三接點，該聲波傳感器係電性連接於該第一接點。
  3. 如申請專利範圍第2項所述微機電麥克風封裝結構，該第二導通部更包含一與該第三接點相互導通的第四接點，該側壁之該導通線路係電性連接於該第四接點。
  4. 如申請專利範圍第1項所述微機電麥克風封裝結構，該處理晶片係以覆晶製程(Flip Chip)或是打線製程(Wire Bonding)電性連接於該第一導通部及該第二導通部。
  5. 如申請專利範圍第2~3項任一項所述微機電麥克風封裝結構，該處理晶片係以覆晶製程(Flip Chip)或是打線製程(Wire Bonding)電性連接於該第二接點以及該第三接點。
  6. 如申請專利範圍第1~4項任一項所述微機電麥克風封裝結構，該蓋板係為金屬基板、玻璃纖維基板或陶瓷基板任一種。
  7. 如申請專利範圍第5項所述微機電麥克風封裝結構，該蓋板係為金屬基板、玻璃纖維基板或陶瓷基板任一種。
  8. 如申請專利範圍第1~4項任一項所述微機電麥克風封裝結構，該處理晶片係為特殊應用積體電路(ASIC)。
  9. 如申請專利範圍第5項所述微機電麥克風封裝結構，該處理晶片係為特殊應用積體電路(ASIC)。
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