一种MEMS麦克风的封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种MEMS麦克风的封装结构及其制造方法，包括位于封闭空间内且安装、导通在基板上的MEMS麦克风芯片以及ASIC芯片；基板上对应MEMS麦克风芯片的位置设置有供声音传入的声孔；还包括位于封闭空间内且与基板导通的外接电路板；所述外接电路板上设置有用于外接的多个焊盘；所述金属盖体上与焊盘对应的位置设置有将焊盘露出的通孔。本发明专利技术的封装结构，大大增加了MEMS麦克风的背腔容积，MEMS麦克风的振膜至封闭空间的区域均是MEMS麦克风的背腔，从而提高了MEMS麦克风的声学性能。

A Packaging Structure and Manufacturing Method of Micro-Electro-Mechanical Microphone

The invention discloses an encapsulation structure of a microphone and its manufacturing method, including a microphone chip and an ASIC chip which are installed and connected in a closed space on a substrate; a sound hole for sound transmission is arranged at the corresponding position of the microphone chip on a substrate; an external circuit board which is located in a closed space and connected with the base board is also provided; and the external circuit board which is connected with the base board is arranged on the external circuit board. A plurality of pads are used for external bonding, and the position corresponding to the pad on the metal cover is provided with a through hole to expose the pad. The encapsulation structure of the invention greatly increases the volume of the back cavity of the microphone. The vibration film of the microphone to the enclosed space area is the back cavity of the microphone, thereby improving the acoustic performance of the microphone.

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS麦克风的封装结构及其制造方法
本专利技术涉及一种麦克风，属于声电转换领域；更具体地，涉及一种MEMS麦克风的封装结构；本专利技术还涉及一种封装结构的制造方法。
技术介绍
MEMS(微型机电系统)麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，其中的振膜、背极板是MEMS麦克风中的重要部件，振膜、背极板构成了电容器并集成在硅晶片上，实现声电的转换。近年来，随着科学技术的发展，手机、笔记本电脑等电子产品的体积在不断减小，系统厂商预留给MEMS麦克风的空间越来越少，这给电子元器件的制造商带来了较大的难题。根据系统厂商预留给麦克风空间的结构样式，MEMS麦克风的封装结构分为Top型、Bottom型。通常情况下，Top型的封装结构中，MEMS麦克风和ASIC芯片均贴装在电路板上，且用于外接的焊盘也设置在电路板的外侧，声孔则位于封装结构的外壳上。这种结构的封装方式，使得MEMS麦克风的背腔体积小，不利于MEMS麦克风性能的提高；而且电磁屏蔽效果也不好。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种MEMS麦克风的封装结构的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种MEMS麦克风的封装结构，包括基板、金属盖体，以及由基板和金属盖体包围起来的封闭空间，还包括位于封闭空间内且安装、导通在基板上的MEMS麦克风芯片以及ASIC芯片；所述基板上对应MEMS麦克风芯片的位置设置有供声音传入的声孔；还包括位于封闭空间内且与基板导通的外接电路板；所述外接电路板上设置有用于外接的多个焊盘；所述金属盖体上与焊盘对应的位置设置有将焊盘露出的通孔。可选地，所述金属盖体包括与基板相对的顶部，以及从顶部四周边缘往基板方向延伸的侧壁部；所述外接电路板与基板相对并贴装在金属盖体顶部的内壁上；所述基板与外接电路板之间通过导电部导通；所述通孔设置在金属盖体的顶部。可选地，所述导电部为中转电路板，所述中转电路板设置在基板、外接电路板之间，其两端分别与基板、外接电路板连接、导通。可选地，所述外接电路板与中转电路板是一体的。可选地，所述外接电路板通过胶材贴装在金属盖体顶部的内壁上可选地，所述焊盘为设置在外接电路板相应位置上的铜层，在所述铜层的周围设置有阻焊油墨。可选地，所述阻焊油墨由外接电路板延伸到铜层上端面的边缘位置。可选地，所述基板为承载电路板。可选地，所述基板包括与金属盖体扣合在一起围成封闭空间的金属板材，以及位于封闭空间内且层叠在金属板材上的承载电路板；所述MEMS麦克风芯片设置在金属板材上，所述声孔设置在金属板材上与MEMS麦克风芯片相对的位置；所述ASIC芯片设置并导通在承载电路板上；所述MEMS麦克风芯片通过金线与ASIC芯片导通，所述导电部分别与承载电路板、外接电路板导通。可选地，所述焊盘的端面低于所述金属盖体的外侧端面。可选地，所述外接电路板相对基板垂直，且外接电路板的一端与所述基板连接并导通；另一端抵接在所述金属盖体邻近通孔位置的内壁上，所述焊盘设置在外接电路板上邻近金属盖体的一端。根据本专利技术的另一方面，还提供了上述封装结构的制造方法，包括以下步骤；a)分切电路板单元，获得独立的外接电路板；b)将外接电路板贴装在金属盖体的侧壁上，并使外接电路板上的焊盘从金属盖体侧壁上的通孔露出，得到壳体组件；c)在集成板上拼装MEMS麦克风芯片、ASIC芯片；d)将壳体组件装配到集成板上，并将MEMS麦克风芯片、ASIC芯片封装起来；e)切割得到独立的封装结构。根据本公开的一个实施例，将MEMS麦克风芯片设置在具有声孔的基板上，而焊盘则通过外接电路板形成在金属盖体的顶部位置，这种Top型的设计结构与传统的Top型结构相比，大大增加了MEMS麦克风的背腔容积，MEMS麦克风的振膜至封闭空间的区域均是MEMS麦克风的背腔，从而提高了MEMS麦克风的声学性能。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术封装结构的示意图。图2是图1中焊盘区域的局部放大图。图3至图6是本专利技术封装结构制造方法的工艺流程图。图7是本专利技术封装结构第二实施方式的示意图。图8是本专利技术封装结构第三实施方式的示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。本专利技术提供了一种MEMS麦克风的封装结构，其包括基板、金属盖体，以及由基板和金属盖体包围起来的封闭空间，MEMS麦克风芯片以及ASIC芯片均设置在该封闭空间内。实施例1参考图1示出的实施例，本专利技术的基板可以是承载电路板1，金属盖体2与承载电路板1贴装在一起，形成了芯片的封闭空间。金属盖体2采用金属材质，以保证封装结构的电磁屏蔽效果。金属盖体2可以包括与承载电路板1相对的顶部，以及从顶部四周边缘朝向承载电路板1方向延伸的侧壁部。侧壁部与顶部围成了金属盖体2的半包围结构，承载电路板1固定在金属盖体2的开口端位置，二者共同形成了具有封闭空间的外部封装结构。MEMS麦克风芯片3、ASIC芯片4位于封闭内腔中，并被安装在承载电路板1上。承载电路板1上对应MEMS麦克风芯片3的位置设置有声孔10，以便声音进入。其中，MEMS麦克风芯片3为将声音信号转化为电信号的换能部件，该MEMS麦克风芯片3利用MEMS(微机电系统)工艺制作。MEMS麦克风芯片3与ASIC芯片4连接在一起，使得MEMS麦克风芯片3输出的电信号可以传输到ASIC芯片4中，并被ASIC芯片4处理、输出。MEMS麦克风芯片3与ASIC芯片4之间可以通过金线连接，也可以采用倒装的方式通过承载电路板1中的电路布图导通，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。本专利技术的封装结构，还包括位于封闭空间内的外接电路板6。外接电路板6可以通过胶材7粘接在金属盖体2顶部的内壁上，使得外接电路板6与承载电路板1近似平行设置。外接电路板6上设置有用于外接的多个焊盘60，金属盖体2上与焊盘60对应的位置设置有将焊盘60露出的通孔20。参考图2，外接电路板2通过胶材7紧贴金属盖体2顶部的内壁上，外接电路板6上的焊盘60通过通孔20露出，以便于与电子设备的主电路板焊接在一起，以实现该封装结构在电子设备中的安装、导通。本专利技术的焊盘60可以是外接电路板6表面的铜层结构，对外接电路板6表面的铜层进行处理，从而得到焊盘60的图形。其中，可在外接电路板6上铜层的外围涂覆上一层阻焊油墨61，以形成裸露的焊盘60。优选的是，该阻焊油墨61由外接电路板6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS麦克风的封装结构，其特征在于：包括基板、金属盖体，以及由基板和金属盖体包围起来的封闭空间，还包括位于封闭空间内且安装、导通在基板上的MEMS麦克风芯片以及ASIC芯片；所述基板上对应MEMS麦克风芯片的位置设置有供声音传入的声孔；还包括位于封闭空间内且与基板导通的外接电路板；所述外接电路板上设置有用于外接的多个焊盘；所述金属盖体上与焊盘对应的位置设置有将焊盘露出的通孔。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风的封装结构，其特征在于：包括基板、金属盖体，以及由基板和金属盖体包围起来的封闭空间，还包括位于封闭空间内且安装、导通在基板上的MEMS麦克风芯片以及ASIC芯片；所述基板上对应MEMS麦克风芯片的位置设置有供声音传入的声孔；还包括位于封闭空间内且与基板导通的外接电路板；所述外接电路板上设置有用于外接的多个焊盘；所述金属盖体上与焊盘对应的位置设置有将焊盘露出的通孔。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述金属盖体包括与基板相对的顶部，以及从顶部四周边缘往基板方向延伸的侧壁部；所述外接电路板与基板相对并贴装在金属盖体顶部的内壁上；所述基板与外接电路板之间通过导电部导通；所述通孔设置在金属盖体的顶部。3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于：所述导电部为中转电路板，所述中转电路板设置在基板、外接电路板之间，其两端分别与基板、外接电路板连接、导通。4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于：所述外接电路板与中转电路板是一体的。5.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于：所述外接电路板通过胶材贴装在金属盖体顶部的内壁上。6.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于：所述焊盘为设置在外接电路板相应位置上的铜层，在所述铜层的周围设置有阻焊油墨。7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于：所述阻焊油墨由外接电路板延伸到铜层上端...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞胜利，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37