芯片式无线音频收发集成系统技术方案

本发明专利技术涉及微电子芯片封装技术领域，公开了一种芯片式无线音频收发集成系统。本发明专利技术中，通过将封装壳与衬底板配合形成标准外形封装，将实现音频信号采集、处理和发射的芯片放置在封装壳内，贴片安装到衬底板上，并通过键合技术实现芯片与芯片之间电气互连。利用SIP技术将实现音频信号采集、处理和发射的芯片集成到同一个PCB电路板上，并封装到一个封装外壳内，构成一个具有音频信号收集功能、音频信号处理功能和音频信号发射功能的微小集成系统。与传统的窃听器相比，这种微小型窃听器具有体积小、功耗低、易于隐藏等优良特性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及微电子芯片封装
，公开了一种芯片式无线音频收发集成系统。本专利技术中，通过将封装壳与衬底板配合形成标准外形封装，将实现音频信号采集、处理和发射的芯片放置在封装壳内，贴片安装到衬底板上，并通过键合技术实现芯片与芯片之间电气互连。利用SIP技术将实现音频信号采集、处理和发射的芯片集成到同一个PCB电路板上，并封装到一个封装外壳内，构成一个具有音频信号收集功能、音频信号处理功能和音频信号发射功能的微小集成系统。与传统的窃听器相比，这种微小型窃听器具有体积小、功耗低、易于隐藏等优良特性。【专利说明】芯片式无线音频收发集成系统
本专利技术涉及微电子芯片封装
，特别涉及芯片式无线音频收发集成系统。
技术介绍
随着半导体技术的发展，为了在改善半导体器件的性能的同时还将封装减到最小，因此提出了晶片级封装、系统化封装、芯片级封装等高集成度的封装技术，也就是使一个封装器件具有系统功能。然而，系统化封装SIP(System in a package)技术克服了 S0C(System on achip)芯片封装技术在小的特征尺寸下难于将模拟、射频和数字功能整合到一起的技术难点，应用前景广阔。所谓系统化集成就是将一个或多个裸芯片及可能的无源元件构成的高性能模块装载在一个封装外壳内，包括将多个堆叠在一起的芯片，或将多个芯片堆叠整合在同一衬底上，形成的标准化产品，可以像普通的器件一样在电路板上进行组装，或者作为一个具有系统功能的独立电子产品使用。传统的电子产品，如窃听器，是将封装好的各个功能子电路(芯片)通过相应的逻辑连接起来，通常是购买已封装完成的各功能芯片产品，采用PCB电路板集成方式，重新开发一套PCB电路系统，将各子功能芯片进行再次集成和调试，构成符合要求的系统和产品。这样需要外接大量的布局布线来完成这一连接，从而会占据电路板上大量的空间、增加走线难度，同时由于电路板上的线路尺寸和过孔尺寸也过大，使整个产品的面积和体积也会跟着加大，从而使窃听器的体积大，功耗大，易于被发现。由于窃听器体积大，使得刑侦人员在安装窃听器时不易找到安装位置，而且安装之后，容易被发现，从而使监听中断，甚至会因为窃听器被发现而威胁附近负责监听的刑侦人员的人身安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种芯片式无线音频收发集成系统，使得无线音频收发系统具有体积小、低功耗、隐蔽的特点。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种芯片式无线音频收发集成系统，包含:衬底板、封装壳；所述封装壳与所述衬底板配合形成标准外形封装；实现音频信号采集、处理和发射的芯片放置在所述封装壳内，贴片安装到所述衬底板上；并通过键合技术实现芯片与芯片之间电气互连。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，通过将封装壳与衬底板配合形成标准外形封装，将实现音频信号采集、处理和发射的芯片放置在封装壳内，贴片安装到衬底板上，并通过键合技术实现芯片与芯片之间电气互连。利用SIP技术将实现音频信号采集、处理和发射的芯片集成到同一个PCB电路板上，并封装到一个封装外壳内，构成一个具有音频信号收集功能、音频信号处理功能和音频信号发射功能的微小集成系统。与传统的窃听器相t匕，这种微小型窃听器具有体积小、功耗低、易于隐藏等优良特性。另外，所述实现音频信号采集、处理和发射的芯片包含:麦克风、语音信号处理专用集成电路、ARM核控制芯片、无线收发芯片。上述实现音频信号采集、处理和发射的芯片均使用低功耗裸片，通过集成电路后道封装的一系列的基板工艺和微组装工艺集成在一个封装体内，形成一个高密度、低损耗的小型电子系统级产品。另外，所述标准外形封装内还包含自毁电路；所述自毁电路在所述封装壳被拆卸时，触发所述ARM核控制芯片擦除内部存储器的所有内容，使得无法根据软件代码追溯无线音频收发集成系统的开发单位，也无法根据无线音频收发集成系统发出的信号追溯接收监听信号的刑侦人员的位置，保护刑侦人员的人身安全。另外，所述标准外形封装内还包含:电源管理电路；所述电源管理电路，将外部直流电源转换成所述芯片式无线音频收发集成系统能使用的电源，为所有芯片提供基准电压。优选地，所述基准电压小于或等于3.3伏。由于使用的都是低功耗芯片，进一步降低芯片式无线音频收发集成系统的功耗。另外，所述衬底板为多层布线的印制电路PCB板。进一步减小芯片式无线音频收发集成系统的体积，加强电磁兼容性。另外，所述衬底板的多层板里具有散热微孔；所有芯片与衬底板连接时采用导热胶。采用适当的散热对策，使温度降低到可靠性工作范围内。另外，所述标准外形封装包含:四周扁平封装QFP或无引脚四周扁平封装QNP或者普通电容外形的封装。使芯片式无线音频收发集成系统具有很强的隐蔽性另外，所述键合技术包含引线键合或倒扣flip-chip，使芯片之间连线短，寄生电容小，提高信噪比。【专利附图】【附图说明】图1是根据本专利技术的一较佳实施方式的芯片式无线音频收发集成系统的结构示意图；图2是根据本专利技术的一较佳实施方式的芯片式无线音频收发集成系统的原理框图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的一较佳实施方式涉及一种芯片式无线音频收发集成系统，包含:衬底板和封装壳；封装壳与衬底板配合形成标准外形封装；实现音频信号采集、处理和发射的芯片放置在封装壳内，贴片安装到衬底板上；并通过键合技术实现芯片与芯片之间电气互连。如图1所示是芯片式无线音频收发集成系统的结构示意图，I为衬底板，2是封装壳，芯片3通过导线4连接到衬底板I上，无源器件5 (比如，电容、电阻等)贴装在衬底板I上，焊接脚6是芯片式无线音频收发集成系统与外部电路进行信号交互的输入输出管脚。整个芯片采用SIP技术制造，因此，SIP技术的相关工艺、流程均适用于本专利技术。实现音频信号采集、处理和发射的芯片包含:麦克风、语音信号处理专用集成电路、ARM核控制芯片、无线收发芯片，其原理框图如图2所示。麦克风用于采集音频信号，t匕如MEMS麦克风；语音信号处理专用集成电路用于对麦克风采集的音频信号进行放大、滤波退藕和音频编解码；ARM核控制芯片提供整个无线音频收发集成系统所需的控制、同步信号；无线收发芯片将编码后的音频信号发送出去。无线收发芯片可以为WIFI芯片、蓝牙芯片或Zigbee芯片中的任意一种。值得说明的是，为了提高发射信号的隐蔽性，可以在信号被发射前，对音频信号进行哑音处理，即将模拟信号在一个周期内进行翻转，这样发射出去的音频信号表现为噪声，使信号不易被截取。此外，值得一提的是，上述实现音频信号采集、处理和发射的芯片均使用低功耗裸片，通过集成电路后道封装的一系列的基板工艺和微组装工艺集成在一个封装体内，形成一个高密度、低损耗的小型电子系统级产品。也就是说，利用SIP技术将麦克风、语音信号处理专用集成电路、ARM核控制芯片、无线收发芯片等芯片和相关无源器件集成到同一个PCB电路板上，并封装到一个封装外壳内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片式无线音频收发集成系统，其特征在于，包含：衬底板、封装壳；所述封装壳与所述衬底板配合形成标准外形封装；实现音频信号采集、处理和发射的芯片放置在所述封装壳内，贴片安装到所述衬底板上；并通过键合技术实现芯片与芯片之间电气互连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：窦宏雁，纪新明，
申请(专利权)人：太仓微芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32