欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

一種小尺寸高靈敏度高信噪比的mems硅麥克風(fēng)的制作方法

文檔序號(hào):7834132閱讀:213來(lái)源:國(guó)知局
一種小尺寸高靈敏度高信噪比的mems硅麥克風(fēng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng),包括金屬殼體蓋、MEMS器件、ASIC器件和PCB板,其特征在于:所述的金屬殼體蓋上設(shè)有一個(gè)進(jìn)音孔,MEMS器件通過(guò)絕緣膠黏連在金屬殼體蓋的內(nèi)側(cè),并且MEMS器件的一面帶有一個(gè)空腔,所述的空腔與進(jìn)音孔相對(duì)接,所述的PCB板為三層PCB板,其上設(shè)有一個(gè)凹槽,凹槽的位置與所述的空腔相對(duì),并置于空腔的背后,ASIC器件設(shè)于凹槽的中心底部,ASIC器件的頂部與MEMS器件的振膜下方相互間留有間隙,形成上述MEMS硅麥克風(fēng)的封裝方式為垂直式倒裝前進(jìn)音封裝方式。本實(shí)用新型提高了麥克風(fēng)的靈敏度及信噪比,并減小模塊體積,滿足更高的電路集成化需求。
【專利說(shuō)明】 —種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種MEMS硅麥克風(fēng)的封裝方法,特別是公開(kāi)一種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng),屬于硅麥克風(fēng)封裝的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]麥克風(fēng)能把人的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào),廣泛應(yīng)用于手機(jī),電腦,電話機(jī),照相機(jī)及攝像機(jī)等。傳統(tǒng)的駐極體電容式麥克風(fēng)采用特氟龍作為振動(dòng)薄膜,不能承受在印刷電路板回流焊接工藝近300度的高溫,從而只能與集成電路的組裝分開(kāi),單獨(dú)手工裝配,大大增加了生產(chǎn)成本。
[0003]近三十年的MEMS (Microelectromechanical Systems)技術(shù)與工藝的發(fā)展,特別是基于硅芯片MEMS技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了許多傳感器(如壓力傳感器,加速度計(jì),陀螺儀等)的微型化和低成本。MEMS硅麥克風(fēng)已開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化,在高端手機(jī)的應(yīng)用上,逐漸取代傳統(tǒng)的駐極體電容式麥克風(fēng)。
[0004]MEMS麥克風(fēng)主要還是采用電容式的原理,由一個(gè)振動(dòng)薄膜和背極板組成,振動(dòng)薄膜與背極板之間有一個(gè)幾微米的間距,形成電容結(jié)構(gòu)。高靈敏的振動(dòng)薄膜感受到外部的音頻聲壓信號(hào)后,改變振動(dòng)薄膜與背極板間的距離,從而形成電容變化。MEMS麥克風(fēng)后接CMOS放大器把電容變化轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)的變化,再放大后變成電輸出。
[0005]目前現(xiàn)有技術(shù)中的大多數(shù)麥克風(fēng)采取背進(jìn)音形式的封裝方式,當(dāng)硅麥克風(fēng)器件與PCB板貼裝后,整個(gè)組件的背腔就僅限于硅麥克風(fēng)器件的空腔體積,只有當(dāng)此空腔體積足夠大時(shí),器件的靈敏度和信噪比才能得以提高。如果以背進(jìn)音的封裝方式,想提升器件的靈敏度和信噪比,就必須增大麥克風(fēng)器件本身的空腔體積,這種做法與器件微型化的趨勢(shì)是相矛盾的。因此我們想到使用倒裝前進(jìn)音的方式來(lái)封裝我們的硅麥克風(fēng)器件。硅麥克風(fēng)倒裝后,其空腔與進(jìn)音孔相同,而此時(shí)的背腔是整個(gè)封裝體內(nèi)部空間,這將一定程度上提高整個(gè)組件的靈敏度和信噪比。由于人的語(yǔ)音聲壓信號(hào)非常微弱,靈敏度和信噪比的提高勢(shì)必提升麥克風(fēng)的使用效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有麥克風(fēng)封裝技術(shù)中存在的不足,提供一種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng),采用垂直式倒裝前進(jìn)音封裝方式,直接提高了同等麥克風(fēng)產(chǎn)品的靈敏度及信噪比,并使整個(gè)封裝后的模塊體積大大減小,以滿足更高的電路集成化需求。
[0007]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng),包括金屬殼體蓋、MEMS器件、ASIC器件和PCB板,其特征在于:所述的金屬殼體蓋上設(shè)有一個(gè)進(jìn)音孔,所述的MEMS器件通過(guò)絕緣膠黏連在金屬殼體蓋的內(nèi)側(cè),并且MEMS器件的一面帶有一個(gè)空腔,所述的空腔與金屬殼體蓋的進(jìn)音孔相對(duì)接,所述的PCB板為三層PCB板,所述的PCB板上設(shè)有一個(gè)凹槽,凹槽的容積與MEMS器件上的空腔相匹配,并置于MEMS器件的空腔的背后,所述的ASIC器件設(shè)于PCB板上凹槽的中心底部,ASIC器件的頂部與MEMS器件的振膜下方相互間留有間隙,使MEMS硅麥克風(fēng)的靈敏度不受影響,形成上述MEMS硅麥克風(fēng)的封裝方式為垂直式倒裝前進(jìn)音封裝方式。所述進(jìn)音孔的孔徑為300 μ m?800 μ m,所述PCB板上設(shè)的凹槽是直徑為600 μ m?900 μ m的圓形,深度為200 μ m?700 μ m。所述的MEMS器件和ASIC器件都設(shè)有通過(guò)RDL重新布線植上的金屬焊球,與PCB板上的第二金屬導(dǎo)線、第三金屬導(dǎo)線和第四金屬導(dǎo)線連接,并通過(guò)第一金屬導(dǎo)線、第五金屬導(dǎo)線連接PCB板的底部。所述金屬殼體蓋與PCB板的連接面上設(shè)有導(dǎo)電膠形成的封閉環(huán),將金屬殼體蓋與PCB板黏連,導(dǎo)電性能良好。
[0008]本實(shí)用新型的麥克風(fēng)是一種微電子機(jī)械系統(tǒng),所述的MEMS器件即硅麥克風(fēng)器件,所述的ASIC器件采用特定用途集成電路,是用以增益硅麥克風(fēng)器件所采集的電信號(hào)的。
[0009]本實(shí)用新型一種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng)的封裝方式包括如下步驟:
[0010](I)提供一個(gè)帶進(jìn)音孔的金屬殼體蓋;
[0011](2)在金屬殼體蓋的內(nèi)部,進(jìn)音孔的這一面設(shè)定區(qū)域涂上硬化前較軟的絕緣膠;
[0012](3)將MEMS器件放置在金屬殼體蓋內(nèi)的絕緣膠上,MEMS器件的空腔對(duì)準(zhǔn)金屬殼體蓋的進(jìn)音孔,通過(guò)加溫固化絕緣膠,使MEMS器件牢固地黏連在金屬殼體蓋內(nèi);
[0013](4)提供一塊三層PCB板,設(shè)有一個(gè)與MEMS器件上的空腔相匹配的凹槽;
[0014](5)在PCB板的凹槽內(nèi)放置一個(gè)ASIC器件,ASIC器件上的金屬焊球要與PCB板凹槽內(nèi)的金屬電極相連接;
[0015](6)在PCB板周邊涂上一圈由導(dǎo)電膠形成的封閉環(huán);
[0016](7)將金屬殼體蓋連同已黏連的MEMS器件按壓在PCB板上,MEMS器件的振膜正對(duì)PCB板的凹槽,器件上的金屬焊球?qū)?yīng)PCB板上相應(yīng)的金屬片;
[0017](8)將整個(gè)黏連在一起的組件置于設(shè)定溫度下烘烤,以固化導(dǎo)電膠。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了 MEMS硅麥克風(fēng)的垂直式倒裝前進(jìn)音封裝方式,增加器件的靈敏度及信噪比,并通過(guò)三維垂直式的封裝方式使整個(gè)MEMS硅麥克風(fēng)封裝后的模塊體積大大減小,滿足更高的電路集成化趨勢(shì)和需求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型產(chǎn)品中帶進(jìn)音孔的金屬殼體蓋剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型產(chǎn)品的金屬殼體蓋涂上絕緣膠后的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型產(chǎn)品中將MEMS器件通過(guò)絕緣膠黏連在金屬殼體蓋內(nèi)后的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是本實(shí)用新型產(chǎn)品中設(shè)有凹槽的三層PCB板剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是本實(shí)用新型產(chǎn)品中ASIC器件置于凹槽內(nèi)并通過(guò)金屬焊球與導(dǎo)線相連的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7是本實(shí)用新型產(chǎn)品中帶ASIC器件的PCB板涂上導(dǎo)電膠形成封閉環(huán)后的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1、金屬殼體蓋;2、進(jìn)音孔;3、絕緣膠;4、MEMS器件;5、ASIC器件;6、金屬焊球;7、空腔;8、PCB板;9、凹槽;10、第一金屬導(dǎo)線;11、第二金屬導(dǎo)線;12、第三金屬導(dǎo)線;13、第四金屬導(dǎo)線;14、第五金屬導(dǎo)線;15、封閉環(huán)。

【具體實(shí)施方式】
[0027]根據(jù)附圖1,本實(shí)用新型產(chǎn)品包括金屬殼體蓋1、進(jìn)音孔2、絕緣膠3、MEMS器件4、ASIC器件5、金屬焊球6、MEMS器件上的空腔7和PCB板8,PCB板上設(shè)有凹槽9、第一金屬導(dǎo)線10、第二金屬導(dǎo)線11、第三金屬導(dǎo)線12、第四金屬導(dǎo)線13、第五金屬導(dǎo)線14及由導(dǎo)電膠形成的封閉環(huán)15。
[0028]本實(shí)用新型MEMS硅麥克風(fēng)的垂直式倒裝前進(jìn)音封裝方式包括金屬殼體蓋I,放置于金屬殼體蓋內(nèi)的MEMS器件2,設(shè)有一個(gè)與MEMS器件2上的空腔7相匹配的凹槽9的PCB板8 (PCB板8采用三層PCB板)以及放置于PCB板8的凹槽9內(nèi)的ASIC器件5。
[0029]根據(jù)附圖2?7,本實(shí)用新型的金屬殼體蓋I上設(shè)有一個(gè)進(jìn)音孔2,并且在金屬殼體蓋I內(nèi)部涂有絕緣膠3,絕緣膠3需將MEMS器件4牢固的黏連在金屬殼體蓋I內(nèi)。MEMS器件4與ASIC器件5上都有通過(guò)RDL重新布線后植上的金屬焊球6,MEMS器件4的一面帶有一個(gè)空腔7,此空腔7要與金屬殼體蓋I上的進(jìn)音孔2相對(duì)接。三層的PCB板8為絕緣板基,設(shè)有一個(gè)與MEMS器件2上的空腔7相匹配的凹槽9、覆蓋PCB板8上中下三層的金屬導(dǎo)線(第一金屬導(dǎo)線10、第二金屬導(dǎo)線11、第三金屬導(dǎo)線12、第四金屬導(dǎo)線13和第五金屬導(dǎo)線14)及由涂上的導(dǎo)電膠形成的封閉環(huán)15。凹槽9的位置要正對(duì)MEMS器件4的空腔7,各金屬導(dǎo)線的分布位置要能同MEMS器件4和ASIC器件5上各處的金屬焊球6相連接,封閉環(huán)15要能同金屬殼體蓋I的邊緣相黏連,導(dǎo)電性能要良好。
[0030]金屬殼體蓋I采用能沖壓成型的剛度適中的金屬,其具有一定的屏蔽電磁干擾的能力。進(jìn)音孔2 —般為直徑在300 μ m?800 μ m之間的圓型,讓聲波能夠傳到MEMS的空腔7內(nèi)。絕緣膠3具有較強(qiáng)的粘度,將MEMS器件4牢固地黏連在金屬殼體蓋I內(nèi),使封裝結(jié)構(gòu)具有一定的抗震效果,絕緣性能要良好。三層的PCB板上的凹槽9的位置要位于MEMS器件4振膜的正下方,并且具備一定的深度,在容納一個(gè)ASIC器件5的前提下,還要在MEMS器件4的振膜下方留有一定的空隙,優(yōu)化其頻響特性。PCB板8上的封閉環(huán)15由硬化前較軟的導(dǎo)電膠形成,使金屬殼體蓋I與PCB板黏連后能夠有良好的封閉效果,導(dǎo)電性能要良好。
[0031]本實(shí)用新型MEMS硅麥克風(fēng)的垂直式倒裝前進(jìn)音封裝方式通過(guò)下述工藝步驟實(shí)現(xiàn):
[0032](I)提供一個(gè)剛度適中的金屬殼體,通過(guò)沖壓成型,形成一個(gè)帶進(jìn)音孔2的、能容納MEMS器件4的金屬殼體蓋I ;如圖2所示:進(jìn)音孔2的直徑大約在300 μ m?800 μ m之間;
[0033](2)在上述金屬殼體蓋I內(nèi)測(cè),涂上硬化前較軟的絕緣膠3,用以黏連MEMS器件4,如圖3所示;
[0034](3)將MEMS器件4放置在金屬殼體蓋I內(nèi)的絕緣膠3上,MEMS的腔體7對(duì)準(zhǔn)金屬殼體蓋I的進(jìn)音孔2,通過(guò)加溫固化絕緣膠3,使MEMS器件4牢固地黏連在金屬殼體蓋I內(nèi);如圖4所示:器件上的金屬焊球6與金屬殼體蓋I的邊緣幾乎在同一水平面上,較軟的絕緣膠3可以適當(dāng)調(diào)整MEMS器件金屬焊球6的水平高度;
[0035](4)如圖5所示:提供一塊三層PCB板,其主體基板為絕緣材質(zhì),在與MEMS器件2上的空腔7相匹配的區(qū)域設(shè)有一個(gè)凹槽9,此凹槽9的位置在MEMS器件4的正下方,并具有一定的深度,在容納一個(gè)ASIC器件5的前提下,仍然留有一定的空隙在MEMS器件4的振膜下方,以優(yōu)化其頻響特性,第一金屬導(dǎo)線10貫通PCB板8,使PCB板8正反面形成互連,第二金屬導(dǎo)線11、第四金屬導(dǎo)線13使PCB板8的上層與中層之間形成互連,第三金屬導(dǎo)線12和第五金屬導(dǎo)線14實(shí)現(xiàn)PCB板8的中層與下層之間的互連。凹槽9 一般為一個(gè)直徑在600 μ m?900 μ m的圓形,其深度大約在200 μ m?700 μ m之間;
[0036](5)在PCB板8上的凹槽9內(nèi)放置一個(gè)ASIC器件5,如圖6所示:ASIC器件5上的金屬焊球6要與PCB板8上的凹槽9內(nèi)的第二金屬導(dǎo)線11、第三金屬導(dǎo)線12相連接,ASIC器件5放置完成后,其頂部離MEMS器件4的振膜還有100 μ m?300 μ m的距離;
[0037](6)在PCB板8周邊涂上一圈硬化前較軟的導(dǎo)電膠形成的封閉環(huán)15,如圖7所示:導(dǎo)電膠形成的封閉環(huán)15要與金屬殼體蓋I邊緣大小相匹配,以便金屬殼體蓋I與PCB板8成功黏連;
[0038](7)將金屬殼體蓋I連同已黏連的MEMS器件4按壓在PCB板8上,MEMS器件4的振膜正對(duì)PCB板8的凹槽9,MEMS器件4上的金屬焊球6對(duì)應(yīng)PCB板上相應(yīng)的第二金屬導(dǎo)線11和第四金屬導(dǎo)線13,如圖1所示;
[0039](8)將整個(gè)黏連在一起的組件置于設(shè)定溫度下烘烤,以固化導(dǎo)電膠。
[0040]本實(shí)用新型MEMS硅麥克風(fēng)工作時(shí),金屬殼體蓋I將通過(guò)封閉環(huán)15與三層PCB板上層的第一金屬導(dǎo)線10相連,MEMS器件4和ASIC器件5通過(guò)PCB板上第二金屬導(dǎo)線11、第四金屬導(dǎo)線13相連接,ASIC器件5上其他電極可以通過(guò)金屬焊球6與PCB板中層的第二金屬導(dǎo)線11,第三金屬導(dǎo)線12相連接,并通過(guò)PCB板上的第五金屬導(dǎo)線14連接到PCB板下層。當(dāng)外部有聲音時(shí),聲音會(huì)從進(jìn)音孔2進(jìn)入,對(duì)MEMS器件4振膜產(chǎn)生作用力,MEMS器件4的電容變化將通過(guò)ASIC器件5,將信號(hào)放大成可檢測(cè)對(duì)應(yīng)的聲音信號(hào)。
[0041 ] 本實(shí)用新型通過(guò)焊球工藝取代現(xiàn)有技術(shù)的wire bonding工藝,并將MEMS器件同ASIC器件呈三維垂直分布,可大大縮小整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)的實(shí)際三維體積。此外,通過(guò)將MEMS器件倒置,并形成前進(jìn)音的封裝模式,將進(jìn)一步增加器件的靈敏度及信噪比。
【權(quán)利要求】
1.一種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng),包括金屬殼體蓋(I)、MEMS器件(4)、ASIC器件(5)和PCB板(8),其特征在于:所述的金屬殼體蓋(I)上設(shè)有一個(gè)進(jìn)音孔(2),所述的MEMS器件(4)通過(guò)絕緣膠(3)黏連在金屬殼體蓋(I)的內(nèi)側(cè),并且MEMS器件(4)的一面帶有一個(gè)空腔(7),所述的空腔(7)與金屬殼體蓋(I)的進(jìn)音孔(2)相對(duì)接,所述的PCB板(8)為三層PCB板,所述的PCB板(8)上設(shè)有一個(gè)凹槽(9),凹槽(9)的容積與MEMS器件(4)上的空腔(7)相匹配,并置于MEMS器件(4)的空腔(7)的背后,所述的ASIC器件(5)設(shè)于PCB板(8)上凹槽(9)的中心底部,ASIC器件(5)的頂部與MEMS器件(4)的振膜下方相互間留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng),其特征在于:所述進(jìn)音孔(2)的孔徑為300μπι?800μπι,所述PCB板(8)上設(shè)的凹槽(9)是直徑為600 μ m?900 μ m的圓形,凹槽(9)的深度為200 μ m?700 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng),其特征在于:所述的MEMS器件(4)和ASIC器件(5)都設(shè)有通過(guò)RDL重新布線植上的金屬焊球(6),與PCB板(8)上的第二金屬導(dǎo)線(11)、第三金屬導(dǎo)線(12)和第四金屬導(dǎo)線(13)連接,并通過(guò)第一金屬導(dǎo)線(10)、第五金屬導(dǎo)線(14)連接PCB板(8)的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小尺寸高靈敏度高信噪比的MEMS硅麥克風(fēng),其特征在于:所述金屬殼體蓋(I)與PCB板(8)的連接面上設(shè)有導(dǎo)電膠形成的封閉環(huán)(15),將金屬殼體蓋(I)與PCB板(8)黏連。
【文檔編號(hào)】H04R19/04GK204180270SQ201420688765
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】繆建民, 倪梁 申請(qǐng)人:上海微聯(lián)傳感科技有限公司
網(wǎng)友詢問(wèn)留言 已有0條留言
  • 還沒(méi)有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1
富川| 梁山县| 喀喇| 上饶市| 绥芬河市| 冀州市| 绵阳市| 台前县| 凉城县| 通山县| 温州市| 乌恰县| 濮阳县| 东安县| 丁青县| 牡丹江市| 陆丰市| 门头沟区| 绥芬河市| 探索| 余庆县| 雅江县| 十堰市| 松溪县| 桂林市| 秦安县| 中山市| 额尔古纳市| 铜陵市| 丹巴县| 罗平县| 中西区| 体育| 汉中市| 油尖旺区| 普格县| 六盘水市| 淮安市| 德保县| 北流市| 马龙县|