一种封装件制造技术

本申请公开了一种封装件，包括：基板，具有第一通孔；壳体，固定于所述基板上并且与所述基板构成空腔，所述壳体具有第二通孔；MEMS芯片，位于所述空腔内并且固定于所述基板上，并且所述MEMS芯片具有背腔，所述第一通孔与所述背腔对应设置，所述第二通孔与所述MEMS芯片对应设置。该封装件在不改变低频输出声压级的情况下，使MEMS芯片在谐振频率附近的声压级变化趋势变得平缓，从而提高了封装件的输出音质。从而提高了封装件的输出音质。从而提高了封装件的输出音质。

【技术实现步骤摘要】
一种封装件


[0001]本申请涉及封装
，具体来说，涉及一种MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System的简称，即微电子机械系称)结构的封装件。

技术介绍

[0002]压电MEMS扬声器是一种用压电材料作为声音转换元件的小型电声器件，原理是利用逆压电效应，通过给具有压电材料的振膜输入电压信号，使得振膜产生振动，从而带动振膜以及周围空气振动来辐射出声音。与以往的动圈式扬声器相比，压电MEMS扬声器具备体积小、功耗低、工艺简单、成本低等优点，可以广泛地应用于各种便携式电子设备。
[0003]现有技术下的压电MEMS扬声器的输出声压级在谐振频率附近变化比较剧烈，降低了附近频段的输出音质。针对该技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]针对相关技术中的问题，本申请提出了一种封装件，能够改善MEMS芯片的谐振频率附近的音质。
[0005]本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种封装件，包括：
[0007]基板，具有第一通孔；
[0008]壳体，固定于所述基板上并且与所述基板构成空腔，所述壳体具有第二通孔；
[0009]MEMS芯片，位于所述空腔内并且固定于所述基板上，并且所述MEMS芯片具有背腔，所述第一通孔与所述背腔对应设置，所述第二通孔与所述MEMS芯片对应设置。
[0010]其中，所述第一通孔位于所述背腔的中间处，并且所述第一通孔的区域面积小于或等于所述背腔的区域面积，所述第一通孔的数量包括至少一个。
[0011]其中，所述第二通孔位于所述壳体的顶面处或侧面处。
[0012]其中，所述第二通孔的区域面积大于或等于所述MEMS芯片的压电复合振动层的区域面积。
[0013]其中，所述第二通孔的区域面积小于所述MEMS芯片的压电复合振动层的区域面积。
[0014]其中，所述MEMS芯片包括：
[0015]衬底，具有空腔；
[0016]压电复合振动层，形成在所述衬底上方并且所述压电复合振动层包括具有固定端和自由端的悬臂梁，所述固定端连接所述衬底，所述自由端悬置在所述空腔上方；
[0017]柔性膜，形成在所述压电复合振动层上方并且覆盖所述空腔。
[0018]其中，所述MEMS芯片包括压电MEMS扬声器。
[0019]该封装件在不改变低频输出声压级的情况下，使MEMS芯片在谐振频率附近的声压级变化趋势变得平缓，从而提高了封装件的输出音质。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1示出了根据一些实施例提供的封装件的爆炸视图；
[0022]图2示出了根据一些实施例提供的封装件的立体图；
[0023]图3示出了根据一些实施例提供的封装件的底部视图；
[0024]图4示出了根据一些实施例提供的MEMS芯片的立体图；
[0025]图5示出了根据一些实施例提供的MEMS芯片的爆炸视图；
[0026]图6示出了根据一些实施例提供的MEMS芯片的仰视图；
[0027]图7示出了图5所示的MEMS芯片在特定尺寸下有壳体和无壳体时的声压级频响曲线。
具体实施方式
[0028]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]参见图1、图2和图3，根据本申请的实施例，提供了一种MEMS芯片3的封装件，该封装件可以但不限用于传声器或麦克风等传感器，或其他执行器。
[0030]该封装件包括具有第一通孔4的基板1、壳体2和MEMS芯片3。壳体2固定于基板1上并且与基板1构成空腔，壳体2具有第二通孔5。MEMS芯片3位于空腔内并且固定于基板1上，并且MEMS芯片3具有背腔311，第一通孔4与背腔311对应设置，第二通孔5与MEMS芯片3对应设置。
[0031]在一些实施例中，第一通孔4位于背腔311的中间处，并且第一通孔4的区域面积小于或等于背腔311的区域面积，第一通孔4的数量包括至少一个。在图3示出的实施例中，基板1具有五个第一通孔4。通过设置第一通孔4来平衡基板1两侧气压，从而保证MEMS芯片3的声压级输出。此外，第一通孔4还具有防尘作用。在平衡气压能力相同的条件下，相较于具有一个第一通孔4的封装件，具有五个第一通孔4的封装件具有更好的防尘效果。在其他实施例中，第一通孔4的数量和半径可以根据需要进行调节，来改善封装件的声学性能。
[0032]在一些实施例中，第二通孔5位于壳体2的顶面处或侧面处。第二通孔5的区域面积大于、等于或小于MEMS芯片3的压电复合振动层的区域面积。通过调节第二通孔5的数量和孔隙率来提高MEMS芯片3的谐振频率附近的音质。换句话说，在不改变低频声压级的情况下，通过在壳体2上设置第二通孔5可以将谐振频率附近的声压级频响曲线变得平缓，从而提高谐振频率附近的音质。
[0033]参见图4、图5和图6，MEMS芯片3包括具有背腔311的衬底31、压电复合振动层和柔性膜33。压电复合振动层形成在衬底31上方并且压电复合振动层包括具有固定端和自由端的悬臂梁，固定端连接衬底31，自由端悬置在背腔311上方。柔性膜33形成在压电复合振动
层上方并且覆盖背腔311。在一些实施例中，MEMS芯片3包括压电MEMS扬声器。
[0034]在图5所示的实施例中，示出了压电复合振动层为“双晶片”结构。具体的是，压电复合振动层从下至上依次包括底电极32a、下压电层32b、中间电极32c、上压电层32d、上电极32e以及质量块32f。其中柔性膜33覆盖在上电极32e上方。
[0035]图7分别提供了图5所示的MEMS芯片3在特定尺寸下有壳体2和无壳体2封装时的声压级频响曲线。其中施加的电压信号为30V，在自由场中3cm距离处计算声压级。基板1的厚度0.3mm，五个第一通孔4的直径为0.35mm；壳体2的尺寸为3.4mm*3.4mm*0.85mm，第二通孔5的区域面积与MEMS芯片3的压电复合振动层的区域面积相等。第二通孔5的直径0.01mm，孔隙率为0.6。从图7可以看到在MEMS芯片3在无壳体2时，声压级在谐振频率附近变化较为剧烈，降低了输出音质。当MEMS芯片3在有壳体2封装时，声压级在谐振频率附近变得较为平缓，有效提高了输出音质。
[0036]综上，本申请所提供的封装件在不改变低频输出声压级的情况下，使MEMS芯片3在谐振频率附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装件，其特征在于，包括：基板，具有第一通孔；壳体，固定于所述基板上并且与所述基板构成空腔，所述壳体具有第二通孔；MEMS芯片，位于所述空腔内并且固定于所述基板上，并且所述MEMS芯片具有背腔，所述第一通孔与所述背腔对应设置，所述第二通孔与所述MEMS芯片对应设置。2.根据权利要求1所述的封装件，其特征在于，所述第一通孔位于所述背腔的中间处，并且所述第一通孔的区域面积小于或等于所述背腔的区域面积，所述第一通孔的数量包括至少一个。3.根据权利要求1所述的封装件，其特征在于，所述第二通孔位于所述壳体的顶面处或侧面处。4.根据权利要求1所述的封装件，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冠华，刘端，
申请(专利权)人：安徽奥飞声学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：