TWI795953B - 微機電系統麥克風結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種微機電系統麥克風結構及其製造方法，透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板、第一側板、第二側板以及蓋板，特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室，藉此可以達成提供微機電系統晶粒形成閉合腔室結構的技術功效。

Description

微機電系統麥克風結構及其製造方法

一種微機電系統麥克風結構及其製造方法，尤其是指一種提供微機電系統晶粒形成閉合腔室結構的微機電系統麥克風結構及其製造方法。

微機電系統晶粒是一種採用氮化鋁(Aluminum Nitride，AlN)為壓電材料的傳感器或者執行器，不斷朝小型化積體化的方向發展，在要求縮小尺寸、增加性能的同時，還必須降低成本。採用氮化鋁材料不僅有好的導熱能力，較高的介電常數，還能與互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)製程兼容；氮化鋁微機電系統晶粒不僅具有較高的電學特性、較好的機械性能和光學傳輸特性，製作製程簡單且成本較低，從而廣泛應用於工業、醫學等。目前產業化商業化應用包括薄膜體聲波諧振器、超聲波傳感器、壓電換能器等。

對於緊密複雜的氮化鋁微機電系統晶粒，需要保護晶粒內部的可動部件，保證晶粒的高性能指標。為了避免長時間接觸複雜的工作環境，後續的積體封裝也顯得格外重要。目前主要的積體封裝技術方案有：美國InvenSense公司提出了一種MEMS-IC單片積體式的微機電系統晶圓級真空封裝的技術方 案，採用薄膜體聲波晶粒、超聲波傳感器等作為襯底，特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)信號處理積體電路(Integrated Circuit，IC)堆疊其上並且通過其體內的矽晶穿孔(Through-Silicon Via，TSV)技術互連實現信號引出。近年來企業以及研究機構多數採用的是Post-CMOS單片積體技術，廣泛用於後續的量產化製造，在正常的積體電路製程流程結束後，通過微機電系統微機械加工進行微機電系統晶粒的製作，實現單片積體微機電系統。1960年IBM公司開發了倒裝晶片封裝技術，一般是在晶片的正面製作焊點陣列作為輸入、輸出端子並以倒扣方式焊接於封裝基板上，採用下填充有機物穩固焊接鍵合過程。

然而，基於矽晶穿孔技術的晶圓級真空封裝技術複雜度高、對積體電路設計影響大，特定應用積體電路與微機電系統晶粒的面積需要保持一致，而積體電路技術按比例縮小的速度要遠超過微機電系統技術，要求兩者的晶粒面積保持一致會導致晶粒面積浪費以及成本提高。Post-CMOS單片積體技術雖然對CMOS製程要求低，但在高溫加工氮化鋁微機電系統晶粒時會對CMOS電路產生較大的影響。倒裝晶片技術無法將氮化鋁微機電系統晶粒形成閉合腔室結構。

綜上所述，可知先前技術中長期以來一直存在倒裝晶片技術無法將微機電系統晶粒形成閉合腔室結構的問題，因此有必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。

有鑒於先前技術存在倒裝晶片技術無法將微機電系統晶粒形成閉合腔室結構的問題，本發明遂揭露一種微機電系統麥克風結構及其製造方法，其中：

本發明所揭露第一實施態樣的微機電系統麥克風結構，其包含：基板、第一側板、第二側板、蓋板、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)晶粒、微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)晶粒以及外蓋。

基板內嵌有電源線路以及接地線路，且電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點，接地線路外露於基板的頂面為接地接點；第一側板堆疊於基板上的一端，第一側板內嵌有電源線路以及接地線路；第二側板堆疊於基板上的另一端，第二側板內嵌有電源線路以及接地線路；蓋板堆疊於第一側板以及第二側板上，蓋板介於第一側板以及第二側板之間開孔設置通孔，蓋板內嵌有電源線路以及接地線路，外露於蓋板的頂面為電性接點；特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室；外蓋覆蓋於基板上，且第一側板、第二側板以及蓋板位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔。

本發明所揭露第二實施態樣的微機電系統麥克風結構，其包含：基板、第一側板、第二側板、蓋板、特定應用積體電路晶粒、微機電系統晶粒以及外蓋。

基板內嵌有電源線路以及接地線路，且電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點；第一側板堆疊於基板上的一端，第一側板內嵌有電源線路以及接地線路；第二側板堆疊於基板上的另一端，第二側板內嵌有電源線路以及接地線路；蓋板堆疊於第一側板以及第二側板上，蓋板介於第一側板以及第二側板之間開孔設置通孔，蓋板內嵌有電源線路以及接地線路，接地線路外露於蓋板的頂面為接地接點，外露於蓋板的頂面為電性接點；特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室；以及外蓋覆蓋於蓋板上，且特定應用積體電路晶粒以及微機電系統晶粒位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔。

本發明所揭露第三實施態樣的微機電系統麥克風結構，其包含：基板、帽蓋(CAP)結構、特定應用積體電路晶粒、微機電系統晶粒以及外蓋。

基板內嵌有電源線路以及接地線路，且電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點，接地線路外露於基板的頂面為接地接點，外露於基板的頂面為電性接點；帽蓋結構透過點膠方式設置於基板上，帽蓋結構開孔設置帽蓋通孔；特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於帽蓋上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；微機電系統晶粒透過點膠方式設置於帽蓋通孔上，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由所述基板、所述帽蓋結構以及所述微機電系統 晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室；以及外蓋覆蓋於基板上，且帽蓋結構位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔。

本發明所揭露第一實施態樣的微機電系統麥克風結構的製造方法，其包含下列步驟：

首先，透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板與堆疊於基板上的第一側板、第二側板以及蓋板，基板、第一側板、第二側板以及蓋板內嵌有電源線路以及接地線路；接著，電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點；接著，接地線路外露於基板的頂面為接地接點；接著，蓋板介於第一側板以及第二側板之間開孔設置有通孔，外露於蓋板的頂面為電性接點；接著，特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；接著，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室；最後，外蓋覆蓋於基板上，且第一側板、第二側板以及蓋板位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔。

本發明所揭露第二實施態樣的微機電系統麥克風結構的製造方法，其包含下列步驟：

首先，透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板與堆疊於基板上的第一側板、第二側板以及蓋板，基板、第一側板、第二側板以及蓋板內嵌有電源線路以及接地線路；接著，電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點；接著，蓋板介於第一側板 以及第二側板之間開孔設置有通孔，外露於蓋板的頂面為電性接點；接著，特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；接著，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室；最後，外蓋覆蓋於蓋板上，且特定應用積體電路晶粒以及微機電系統晶粒位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔。

本發明所揭露第三實施態樣的微機電系統麥克風結構的製造方法，其包含下列步驟：

首先，透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板，基板內嵌有電源線路以及接地線路；接著，電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點；接著，接地線路外露於基板的頂面為接地接點，外露於基板的頂面為電性接點；接著，帽蓋結構透過點膠方式設置於基板上，帽蓋結構開孔設置帽蓋通孔；接著，特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於帽蓋上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；接著，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於帽蓋通孔上，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、帽蓋結構以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室；最後，外蓋覆蓋於基板上，且帽蓋結構位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔。

本發明所揭露的結構及製造方法如上，與先前技術之間的差異在於透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板、第一側板、第二側板以及蓋板，特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板 上，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室。

透過上述的技術手段，本發明可以達成提供微機電系統晶粒形成閉合腔室結構的技術功效。

11:基板

111:電源外接點

112:接地外接點

113:接地接點

114:電性接點

12:第一側板

13:第二側板

14:蓋板

141:電性接點

142:通孔

15:特定應用積體電路晶粒

16:微機電系統晶粒

17:外蓋

171:開孔

18:閉合腔室

19:帽蓋結構

191:帽蓋通孔

步驟201:透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板與堆疊於基板上的第一側板、第二側板以及蓋板，基板、第一側板、第二側板以及蓋板內嵌有電源線路以及接地線路

步驟202:電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點

步驟203:接地線路外露於基板的頂面為接地接點

步驟204:蓋板介於第一側板以及第二側板之間開孔設置有通孔，電源線路外露於蓋板的頂面為電性接點

步驟205:特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點

步驟206:微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室

步驟207:外蓋覆蓋於基板上，且第一側板、第二側板以及蓋板位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔

步驟301:透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板與堆疊於基板上的第一側板、第二側板以及蓋板，基板、第一側板、第二側板以及蓋板內嵌有電源線路以及接地線路

步驟302:電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點

步驟303:蓋板介於第一側板以及第二側板之間開孔設置有通孔，電源線路外露於蓋板的頂面為電性接點

步驟304:特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點

步驟305:微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室

步驟306:外蓋覆蓋於蓋板上，且特定應用積體電路晶粒以及微機電系統晶粒位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔

步驟401:透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板，基板內嵌有電源線路以及接地線路

步驟402:電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點

步驟403:接地線路外露於基板的頂面為接地接點，外露於基板的頂面為電性接點

步驟404:帽蓋結構透過點膠方式設置於基板上，帽蓋結構開孔設置帽蓋通孔

步驟405:特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於帽蓋上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點

步驟406:接著，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於帽蓋通孔上，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、帽蓋結構以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室

步驟407:外蓋覆蓋於基板上，且帽蓋結構位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔

第1圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第一實施態樣剖視圖。

第2圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第二實施態樣剖視圖。

第3A圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第三實施態樣剖視圖。

第3B圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第四實施態樣剖視圖。

第4A圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第五實施態樣剖視圖。

第4B圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第六實施態樣剖視圖。

第4C圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第七實施態樣剖視圖。

第4D圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第八實施態樣剖視圖。

第4E圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第九實施態樣剖視圖。

第4F圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第十實施態樣剖視圖。

第5圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的共振圖。

第6A圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的製造方法的第一實施態樣方法流程圖。

第6B圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的製造方法的第二實施態樣方法流程圖。

第6C圖繪示為本發明微機電系統麥克風結構的製造方法的第三實施態樣方法流程圖。

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。

以下首先要說明本發明所揭露第一實施態樣的微機電系統麥克風結構，並請參考「第1圖」所示，「第1圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第一實施態樣剖視圖。

本發明所揭露第一實施態樣的微機電系統麥克風結構，其包含：基板11、第一側板12、第二側板13、蓋板14、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)晶粒15、微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)晶粒16以及外蓋17。

基板11是透過將多個子基板以接合(包含有分子接合、陽極接合、金屬接合、玻璃漿料接合、黏合劑接合…等)、開孔(包含有陶瓷微開孔、微雷射開孔、超音波開孔…等)、壓膜(包含有原子層沉積、化學汽像沉積…等)、蝕銅(包含有等向性化學蝕刻、非等向性化學蝕刻、光學蝕刻…等)、防焊以及成型的製程組合以使基板11內嵌有電源線路以及接地線路，電源線路以及接地線路外露於基板11的底面為電源外接點111以及接地外接點112，接地線路外露於基板11的頂面為接地接點113，上述的製程僅為舉例說明之，並不以此侷限本發明的應用範疇。

具體而言，子基板可以透過壓模、光化學反應、蝕刻以於子基板中形成有電路空間，於電路空間中沉積有電源線路以及接地線路，子基板上再接合另外的子基板後，再透過壓模、光化學反應、蝕刻以於子基板中形成有接續的電路空間，於接續的電路空間中沉積有電源線路以及接地線路，且與電路空間中沉積有電源線路以及接地線路彼此形成電性連接，依此類推，即可於基板11內嵌有電源線路以及接地線路，在此僅為舉例說明之，並不以此侷限本發明的應用範疇。

接著，在基板11上的一端堆疊有第一側板12，以及在基板11上的另一端堆疊有第二側板13，並且第一側板12以及第二側板13內嵌有電源線路以及接地線路，雖然在「第1圖」中內嵌於第二側板13的電源線路以及接地線路並未繪示，是因為剖面未能剖視內嵌於第二側板13的電源線路以及接地線路，本發明並不以此為限制，在基板11上透過接合第一側板12後，再以開孔方式於第一側板12內形成電路空間，電路空間中沉積有電源線路以及接地線路。

值得注意的是，第一側板12以及第二側板13可以是分開的兩個不同的側板，第一側板12以及第二側板13也可以是整體的一個側板，當第一側板12以及第二側板13為整體的一個側板時，側板中透過蝕刻、開孔…等方式以形成通槽並堆疊於基板11上，而使剖面呈現為第一側板12以及第二側板13，在此僅為舉例說明之，並不以此侷限本發明的應用範疇。

蓋板14堆疊於第一側板12以及第二側板13上，第一側板12以及第二側板13上透過壓模、光化學反應、蝕刻以於蓋板14中形成有電路空間，於電路空間中沉積有電源線路以及接地線路，在此僅為舉例說明之，並不以此侷限本發明的應用範疇，以使蓋板14內嵌有電源線路以及接地線路，並且外露於蓋 板14的頂面為電性接點141，在蓋板14介於第一側板12以及第二側板13之間開孔設置通孔142。

特定應用積體電路晶粒15透過點膠方式設置於蓋板14上，特定應用積體電路晶粒15透過打線技術電性連接於電性接點141，微機電系統晶粒16透過點膠方式設置於蓋板14的通孔142處，微機電系統晶粒16透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒15，由基板11、第一側板12、第二側板13、蓋板14以及微機電系統晶粒16包圍封閉的空間形成閉合腔室18。

外蓋17覆蓋於基板11上，且第一側板12、第二側板13以及蓋板14位於外蓋17內，外蓋17與接地接點113形成電性連接，外蓋17設有開孔171，一般來說，外蓋17上所設有的開孔171與微機電系統晶粒16的位置相對應，但本發明並不以此為限制。

以下首先要說明本發明所揭露的微機電系統麥克風結構，並請參考「第2圖」所示，「第2圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第二實施態樣剖視圖。

本發明所揭露第二實施態樣的微機電系統麥克風結構，其包含：基板11、第一側板12、第二側板13、蓋板14、特定應用積體電路晶粒15、微機電系統晶粒16以及外蓋17。

基板11、第一側板12、第二側板13以及蓋板14的製程方式請參考第一實施態樣的說明，在此不再進行贅述，並且基板11、第一側板12、第二側板13以及蓋板14內嵌有電源線路以及接地線路的製程方式亦請請參考第一實施態樣的說明，在此不再進行贅述。

基板11內嵌有電源線路以及接地線路，且電源線路以及接地線路外露於基板11的底面為電源外接點111以及接地外接點112。

接著，在基板11上的一端堆疊有第一側板12，以及在基板11上的另一端堆疊有第二側板13，並且第一側板12以及第二側板13內嵌有電源線路以及接地線路，雖然在「第2圖」中內嵌於第二側板13的電源線路以及接地線路並未繪示，是因為剖面未能剖視內嵌於第二側板13的電源線路以及接地線路，本發明並不以此為限制，蓋板14堆疊於第一側板12以及第二側板13上，蓋板14內嵌有電源線路以及接地線路，並且接地線路外露於蓋板14的頂面為接地接點143，外露於蓋板14的頂面為電性接點141，在蓋板14介於第一側板12以及第二側板13之間開孔設置通孔142。

值得注意的是，第一側板12以及第二側板13可以是分開的兩個不同的側板，第一側板12以及第二側板13也可以是整體的一個側板，當第一側板12以及第二側板13為整體的一個側板時，側板中透過蝕刻、開孔…等方式以形成通槽並堆疊於基板11上，而使剖面呈現為第一側板12以及第二側板13，在此僅為舉例說明之，並不以此侷限本發明的應用範疇。

特定應用積體電路晶粒15透過點膠方式設置於蓋板14上，特定應用積體電路晶粒15透過打線技術電性連接於電性接點141，微機電系統晶粒16透過點膠方式設置於蓋板14的通孔142處，微機電系統晶粒16透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒15，由基板11、第一側板12、第二側板13、蓋板14以及微機電系統晶粒16包圍封閉的空間形成閉合腔室18。

外蓋17覆蓋於蓋板14上，且特定應用積體電路晶粒15以及微機電系統晶粒16位於外蓋17內，外蓋17與接地接點143形成電性連接，外蓋17設有 開孔171，一般來說，外蓋17上所設有的開孔171與微機電系統晶粒16的位置相對應，但本發明並不以此為限制。

以下首先要說明本發明所揭露的微機電系統麥克風結構，並請參考「第3A圖」所示，「第3A圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第三實施態樣剖視圖。

本發明所揭露第三實施態樣的微機電系統麥克風結構，其包含：基板11、帽蓋(CAP)結構19、特定應用積體電路晶粒15、微機電系統晶粒16以及外蓋17。

基板11的製程方式請參考第一實施態樣的說明，在此不再進行贅述，並且基板11內嵌有電源線路以及接地線路的製程方式亦請請參考第一實施態樣的說明，在此不再進行贅述。

基板11內嵌有電源線路以及接地線路，且電源線路以及接地線路外露於基板11的底面為電源外接點111以及接地外接點112，接地線路外露於基板11的頂面為接地接點113，外露於基板11的頂面為電性接點114。

帽蓋結構19透過點膠方式設置於基板11上，帽蓋結構19開孔設置帽蓋通孔191，帽蓋結構19是透過接合、開孔以及成型的製程組合預先製成，在「第3A圖」中帽蓋結構19與第一實施態樣中第一側板、第二側板以及蓋板的形狀相似，而「第3A圖」中帽蓋通孔191是設置於帽蓋結構19的水平頂面。

特定應用積體電路晶粒15透過點膠方式設置於帽蓋結構19的水平頂面上，特定應用積體電路晶粒15透過打線技術電性連接於電性接點114，微機電系統晶粒16透過點膠方式設置於帽蓋通孔191上，微機電系統晶粒16透 過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒15，由基板11、帽蓋結構19與微機電系統晶粒16包圍封閉的空間形成閉合腔室18。

外蓋17覆蓋於基板11上，且帽蓋結構19位於外蓋17內，外蓋17與接地接點113形成電性連接，外蓋17設有開孔171，一般來說，外蓋17上所設有的開孔171與微機電系統晶粒16的位置相對應，但本發明並不以此為限制。

值得注意的是，第三實施態樣中，帽蓋結構19的尺寸大小遠小於外蓋17的尺寸大小，即帽蓋結構19與外蓋17的左側之間具有明顯的間距，但本發明並不以此為限制，亦即第四實施態樣為帽蓋結構19的尺寸大小小於外蓋17的尺寸大小但與外蓋17內的尺寸大小近似，即帽蓋結構19與外蓋17的左側之間未有明顯的間距即為第四實施態樣，並請參考「第3B圖」所示，「第3B圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第四實施態樣剖視圖，第三實施態樣與第四實施態樣的最大差異即是閉合腔室18的大小不相同。

請參考「第4A圖」至「第4C圖」所示，「第4A圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第五實施態樣剖視圖，「第4B圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第六實施態樣剖視圖，「第4C圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第七實施態樣剖視圖。

第五實施態樣至第七實施態樣與第三實施態樣的區別在於帽蓋結構19的呈現態樣、帽蓋通孔191與微機電系統晶粒16設置的位置以及外蓋17設有開孔171位置的差異，在第五實施態樣至第七實施態樣中帽蓋結構19是呈現梯形形狀，帽蓋通孔191與微機電系統晶粒16皆設置於帽蓋結構19傾斜部位。

在第五實施態樣中外蓋17所設置的開孔171是設置於外蓋17的水平頂面且與微機電系統晶粒16的位置相對應，在第六實施態樣中外蓋17所設置 的開孔171是設置於外蓋17的頂點角落(此為剖面的位置)且與微機電系統晶粒16的位置相對應，在第七實施態樣中外蓋17所設置的開孔171是設置於外蓋17的垂直側面且與微機電系統晶粒16的位置相對應，在此僅為舉例說明之，並不以侷限本發明的應用範疇。

如同第三實施態樣與第四實施態樣，第五實施態樣至第七實施態樣中，帽蓋結構19的尺寸大小遠小於外蓋17的尺寸大小，即帽蓋結構19與外蓋17的右側之間具有明顯的間距，但本發明並不以此為限制，亦即第八實施態樣至第十實施態樣為帽蓋結構19的尺寸大小小於外蓋17的尺寸大小但與外蓋17內的尺寸大小近似，即帽蓋結構19與外蓋17的右側之間未有明顯的間距，分別為第八實施態樣至第十實施態樣，並請參考「第4D圖」至「第4F圖」所示，「第4D圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第八實施態樣剖視圖，「第4E圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第九實施態樣剖視圖，「第4F圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的第十實施態樣剖視圖，第五實施態樣至第七實施態樣與對應的第八實施態樣至第十實施態樣的最大差異即是閉合腔室18的大小不相同。

請參考「第5圖」所示，「第5圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的共振圖。

根據亥姆霍茲共振(Helmholtz resonance)提出下列公式：

其中，f _H =共振頻率，v=聲速，V ₀=共振腔的靜態容積，L _eq =瓶口的等效長度，A=開口的橫截面積，故而可以得知，較小的空氣體積會產生 較高的共振頻率，較大的空氣體積會產生較低的共振頻率，亦即閉合腔室體積與訊號雜訊比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)有關。

因此，在本發明中所建立的閉合腔室18能夠增加微機電系統晶粒16中薄膜移動能力，亦即能改善低頻響應，在聲音在透過開孔171進入時，由於閉合腔室18的體積會大於共振腔的體積，能提高共振頻率進而提高靈敏度。

接著，以下將說明本發明第一實施態樣的製造方法，並請參考「第6A圖」所示，「第6A圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的製造方法的第一實施態樣方法流程圖。

本發明所揭露第一實施態樣的微機電系統麥克風結構的製造方法，其包含下列步驟：

首先，透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板與堆疊於基板上的第一側板、第二側板以及蓋板，基板、第一側板、第二側板以及蓋板內嵌有電源線路以及接地線路(步驟201)；接著，電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點(步驟202)；接著，接地線路外露於基板的頂面為接地接點(步驟203)；接著，蓋板介於第一側板以及第二側板之間開孔設置有通孔，外露於蓋板的頂面為電性接點(步驟204)；接著，特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點(步驟205)；接著，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室(步驟206)；最後，外蓋 覆蓋於基板上，且第一側板、第二側板以及蓋板位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔(步驟207)。

接著，以下將說明本發明第二實施態樣的製造方法，並請參考「第6B圖」所示，「第6B圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的製造方法的第二實施態樣方法流程圖。

本發明所揭露第二實施態樣的微機電系統麥克風結構的製造方法，其包含下列步驟：

首先，透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板與堆疊於基板上的第一側板、第二側板以及蓋板，基板、第一側板、第二側板以及蓋板內嵌有電源線路以及接地線路(步驟301)；接著，電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點(步驟302)；接著，蓋板介於第一側板以及第二側板之間開孔設置有通孔，外露於蓋板的頂面為電性接點(步驟303)；接著，特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點(步驟304)；接著，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室(步驟305)；最後，外蓋覆蓋於蓋板上，且特定應用積體電路晶粒以及微機電系統晶粒位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔(步驟306)。

接著，以下將說明本發明第三實施態樣的製造方法，並請參考「第6C圖」所示，「第6C圖」繪示為本發明微機電系統麥克風結構的製造方法的第三實施態樣方法流程圖。

本發明所揭露第三實施態樣的微機電系統麥克風結構的製造方法，其包含下列步驟：

首先，透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板，基板內嵌有電源線路以及接地線路(步驟401)；接著，電源線路以及接地線路外露於基板的底面為電源外接點以及接地外接點(步驟402)；接著，接地線路外露於基板的頂面為接地接點，外露於基板的頂面為電性接點(步驟403)；接著，帽蓋結構透過點膠方式設置於基板上，帽蓋結構開孔設置帽蓋通孔(步驟404)；接著，特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於帽蓋上，特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點(步驟405)；接著，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於帽蓋通孔上，微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於特定應用積體電路晶粒，由基板、帽蓋結構以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室(步驟406)；最後，外蓋覆蓋於基板上，且帽蓋結構位於外蓋內，外蓋與接地接點形成電性連接，外蓋設有開孔(步驟407)。

綜上所述，可知本發明與先前技術之間的差異在於透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成基板、第一側板、第二側板以及蓋板，特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於蓋板上，微機電系統晶粒透過點膠方式設置於蓋板的通孔處，由基板、第一側板、第二側板、蓋板以及微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成閉合腔室。

藉由此一技術手段可以來解決先前技術所存在倒裝晶片技術無法將微機電系統晶粒形成閉合腔室結構的問題，進而達成提供微機電系統晶粒形成閉合腔室結構的技術功效。

雖然本發明所揭露的實施方式如上，惟所述的內容並非用以直接限定本發明的專利保護範圍。任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明所揭露的精神和範圍的前提下，可以在實施的形式上及細節上作些許的更動。本發明的專利保護範圍，仍須以所附的申請專利範圍所界定者為準。

11:基板

111:電源外接點

112:接地外接點

113:接地接點

12:第一側板

13:第二側板

14:蓋板

141:電性接點

142:通孔

15:特定應用積體電路晶粒

16:微機電系統晶粒

17:外蓋

171:開孔

18:閉合腔室

Claims (6)

1. 一種微機電系統麥克風結構，其包含：一基板，所述基板內嵌有電源線路以及接地線路，且電源線路以及接地線路外露於所述基板的底面為電源外接點以及接地外接點，接地線路外露於所述基板的頂面為接地接點；一第一側板，所述第一側板堆疊於所述基板上的一端，所述第一側板內嵌有電源線路以及接地線路；一第二側板，所述第二側板堆疊於所述基板上的另一端，所述第二側板內嵌有電源線路以及接地線路；一蓋板，所述蓋板堆疊於所述第一側板以及所述第二側板上，所述蓋板介於所述第一側板以及所述第二側板之間開孔設置一通孔，所述蓋板內嵌有電源線路以及接地線路，外露於所述蓋板的頂面為電性接點；一特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)晶粒，所述特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於所述蓋板上，所述特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；一微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)晶粒，所述微機電系統晶粒透過點膠方式設置於所述蓋板的所述通孔處，所述微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於所述特定應用積體電路晶粒，由所述基板、所述第一側板、所述第二側板、 所述蓋板以及所述微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成一閉合腔室；及一外蓋，所述外蓋覆蓋於所述基板上，且所述第一側板、所述第二側板以及所述蓋板位於所述外蓋內，所述外蓋與接地接點形成電性連接，所述外蓋設有開孔；其中，所述基板上透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以於所述基板、所述第一側板、所述第二側板以及所述蓋板內嵌有電源線路以及接地線路。
2. 一種微機電系統麥克風結構，其包含：一基板，所述基板內嵌有電源線路以及接地線路，且電源線路以及接地線路外露於所述基板的底面為電源外接點以及接地外接點；一第一側板，所述第一側板堆疊於所述基板上的一端，所述第一側板內嵌有電源線路以及接地線路；一第二側板，所述第二側板堆疊於所述基板上的另一端，所述第二側板內嵌有電源線路以及接地線路；一蓋板，所述蓋板堆疊於所述第一側板以及所述第二側板上，所述蓋板介於所述第一側板以及所述第二側板之間開孔設置一通孔，所述蓋板內嵌有電源線路以及接地線路，接地線路外露於所述蓋板的頂面為接地接點，外露於所述蓋板的頂面為電性接點； 一特定應用積體電路晶粒，所述特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於所述蓋板上，所述特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；一微機電系統晶粒，所述微機電系統晶粒透過點膠方式設置於所述蓋板的所述通孔處，所述微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於所述特定應用積體電路晶粒，由所述基板、所述第一側板、所述第二側板、所述蓋板以及所述微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成一閉合腔室；及一外蓋，所述外蓋覆蓋於所述蓋板上，且所述特定應用積體電路晶粒以及所述微機電系統晶粒位於所述外蓋內，所述外蓋與接地接點形成電性連接，所述外蓋設有開孔；其中，於所述基板上透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以於所述基板、所述第一側板、所述第二側板以及所述蓋板內嵌有電源線路以及接地線路。
3. 一種微機電系統麥克風結構，其包含：一基板，所述基板內嵌有電源線路以及接地線路，且電源線路以及接地線路外露於所述基板的底面為電源外接點以及接地外接點，接地線路外露於所述基板的頂面為接地接點，外露於所述基板的頂面為電性接點；一帽蓋(CAP)結構，所述帽蓋結構透過點膠方式設置於所述基板上，所述帽蓋結構開孔設置一帽蓋通孔； 一特定應用積體電路晶粒，所述特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於所述帽蓋上，所述特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於所述電性接點；一微機電系統晶粒，所述微機電系統晶粒透過點膠方式設置於所述帽蓋通孔上，所述微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於所述特定應用積體電路晶粒，所述基板、所述帽蓋結構與所述微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成一閉合腔室；及一外蓋，所述外蓋覆蓋於所述基板上，且所述帽蓋結構位於所述外蓋內，所述外蓋與接地接點形成電性連接，所述外蓋設有開孔；其中，於所述基板上透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以於所述基板內嵌有電源線路以及接地線路。
4. 一種微機電系統麥克風結構的製造方法，其包含下列步驟：透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成一基板與堆疊於所述基板上的一第一側板、一第二側板以及一蓋板，所述基板、所述第一側板、所述第二側板以及所述蓋板內嵌有電源線路以及接地線路；電源線路以及接地線路外露於所述基板的底面為電源外接點以及接地外接點；接地線路外露於所述基板的頂面為接地接點；所述蓋板介於所述第一側板以及所述第二側板之間開孔設置有一通孔，外露於所述蓋板的頂面為電性接點； 一特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於所述蓋板上，所述特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；一微機電系統晶粒透過點膠方式設置於所述蓋板的所述通孔處，所述微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於所述特定應用積體電路晶粒，由所述基板、所述第一側板、所述第二側板、所述蓋板以及所述微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成一閉合腔室；及一外蓋覆蓋於所述基板上，且所述第一側板、所述第二側板以及所述蓋板位於所述外蓋內，所述外蓋與接地接點形成電性連接，所述外蓋設有開孔。
5. 一種微機電系統麥克風結構的製造方法，其包含下列步驟：透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成一基板與堆疊於所述基板上的一第一側板、一第二側板以及一蓋板，所述基板、所述第一側板、所述第二側板以及所述蓋板內嵌有電源線路以及接地線路；電源線路以及接地線路外露於所述基板的底面為電源外接點以及接地外接點；所述蓋板介於所述第一側板以及所述第二側板之間開孔設置有一通孔，外露於所述蓋板的頂面為電性接點； 一特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於所述蓋板上，所述特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；一微機電系統晶粒透過點膠方式設置於所述蓋板的所述通孔處，所述微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於所述特定應用積體電路晶粒，由所述基板、所述第一側板、所述第二側板、所述蓋板以及所述微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成一閉合腔室；及一外蓋覆蓋於所述蓋板上，且所述特定應用積體電路晶粒以及所述微機電系統晶粒位於所述外蓋內，所述外蓋與接地接點形成電性連接，所述外蓋設有開孔。
6. 一種微機電系統麥克風結構的製造方法，其包含下列步驟：透過接合、開孔、壓膜、蝕銅、防焊以及成型的製程組合以製成一基板，所述基板內嵌有電源線路以及接地線路；電源線路以及接地線路外露於所述基板的底面為電源外接點以及接地外接點；接地線路外露於所述基板的頂面為接地接點，外露於所述基板的頂面為電性接點；一帽蓋結構透過點膠方式設置於所述基板上，所述帽蓋結構開孔設置一帽蓋通孔； 一特定應用積體電路晶粒透過點膠方式設置於所述帽蓋上，所述特定應用積體電路晶粒透過打線技術電性連接於電性接點；一微機電系統晶粒透過點膠方式設置於所述帽蓋通孔上，所述微機電系統晶粒透過打線技術電性連接於所述特定應用積體電路晶粒，由所述基板、所述帽蓋結構以及所述微機電系統晶粒包圍封閉的空間形成一閉合腔室；及一外蓋覆蓋於所述基板上，且所述帽蓋結構位於所述外蓋內，所述外蓋與接地接點形成電性連接，所述外蓋設有開孔。

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