[實用新型]微機電聲學傳感器的封裝結構

無效

• 申請號: 200720068252.3
• 申請日: 2007-03-28
• 公開（公告）號: CN201039459Y
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 梅嘉欣;李剛;胡維
• 申請（專利權）人: 梅嘉欣
• 主分類號: H04R19/01
• 分類號: H04R19/01;H04R19/04;H04R31/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本實用新型涉及微機電聲學傳感器的封裝結構，具體說是電容式硅麥克風的封裝。

背景技術

微機電傳感器由于極小的體積、良好的性能和易于與集成電路集成在同一塊芯片上獲得多樣化的功能而倍受重視。電容式硅麥克風作為微機電聲學傳感器的一種，由于其良好的穩定性、一致性和適合表面貼裝應用而受到廣泛的關注。該類麥克風的傳感器芯片部分是在硅片上采用微機電技術制作的。與微電子產品類似，該類芯片能用較低的成本獲得極大的產量。為了保護易碎芯片、與外界形成物理和電學連接、減少外部干擾，一個完整的硅麥克風除了芯片以外必須包括封裝。與傳統微電子產品不同的是，硅麥克風對封裝的要求比較特殊，封裝技術尚未成熟而有待發展。

常見的硅麥克風封裝包括硅麥克風傳感器芯片、讀出電路，濾波電容，和一個具有電磁屏蔽功能的外殼將他們容納在內。該外殼還具有一個聲孔讓外界聲信號可以到達傳感器芯片，數個電極也從該外殼引出以實現輸出電信號與外界的連接；除此之外，封裝內部應有一個于麥克風傳感器相連的聲腔，此聲腔應足夠大并與其他空間聲學隔離，以保證傳感器良好的聲學特性。而目前關于硅麥克風封裝的解決方案很多，例如采用三層PCB分別作為基板、側壁和頂蓋來形成一個空腔封裝硅麥克風，采用柔性電路板和金屬帽形成硅麥克風封裝，還有采用鍵合、粘接和焊接的方法將硅麥克風芯片、硅電路芯片和其它硅部件結合形成全硅封裝等。

然而，逐漸發展的應用對硅麥克風的表面貼裝方式提出了多樣的要求，有的要求從硅麥克風的無聲孔面進行貼裝，有的要求從聲孔面貼裝，這就要求硅麥克風封裝具備靈活的多層電學互連能力，而現有的封裝技術并不能滿足技術發展的需要，因此，如何解決現有封裝技術存在的問題實已成為本領域技術人員亟待解決的課題。

實用新型內容

本實用新型的目的針對上文討論的問題，提供一種具備靈活多層電學互連的微機電聲學傳感器的封裝結構，以實現貼裝方式靈活、體積小、聲學特性好、及成本低等特性。

為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案：

本實用新型的微機電聲學傳感器的封裝結構，由第一、第二基板和側壁固定連接以形成空腔，所述空腔內固接有微機電聲學傳感器組件，其中，所述微機電聲學傳感器組件包括傳感器芯片、讀出電路芯片和濾波電容，所述第一基板具有與所述微機電聲學傳感器輸出端導電連接且用作表面貼裝電極的第一金屬部件，所述側壁具有與所述第一金屬部件導電連接的金屬通孔，所述第二基板具有與所述金屬通孔導電連接且也用作表面貼裝電極的第二金屬部件。

其中，所述第一金屬部件包括分別設在所述第一基板內外兩側的第一金屬層及將所述內外兩側的第一金屬層導電連接的第一金屬孔體，所述第二金屬部件包括分別設在所述第二基板內外兩側的第二金屬層及將所述內外兩側的第二金屬層導電連接的第二金屬孔體，所述側壁的基材為絕緣材料，其各表面具有相互連接且用于屏蔽外界的電磁干擾的屏蔽金屬層，當所述微機電聲學傳感器組件分別固定在不同基板內側時，所述金屬通孔位于所述屏蔽金屬層內側，所述微機電聲學傳感器組件分別固定在同一基板內側或者分別固定在不同基板內側，所述第一基板及第二基板之一者具有聲孔，所述傳感器芯片固定在設有所述聲孔的基板內側且正對所述聲孔。

綜上所述，本實用新型的所述微機電聲學傳感器的封裝結構通過金屬化通孔將第一基板和第二基板予以導電連接，使輸出信號可以通過不同基板的表面輸出，從而實現表面貼裝的靈活性，當金屬化通孔位于屏蔽金屬內側的情形，聲學傳感器芯片、讀出電路芯片、濾波電容可分別固接于上、下基板，內部處理信號可通過位于屏蔽金屬層內側的金屬通孔互連，數字信號亦可通過金屬通孔到達第一及第二基板的表面，這種不但可以實現微機電聲學傳感器的多表面靈活貼裝，還可以通過第一及第二基板分別安排內部芯片，達到減小封裝平面面積的目的。

此外，所述微機電聲學傳感器的封裝結構，其所述上、下基板和側壁構成的空腔與微機電聲學傳感器相連，形成一個聲學密閉的聲腔，其體積接近封裝本身，從而可以有效的改善器件的聲學特性。與傳統的封裝方式將傳感器芯片本身背腔作為聲腔的方式相比，本實用新型封裝不再依賴傳感器芯片本身的厚度，從而可以減小傳感器芯片本身的厚度，進而減小整個微機電聲學傳感器的封裝結構的厚度。

由此可見，本實用新型適于制造超小型、聲學特性好、貼裝方式靈活和低成本的微機電聲學傳感器。

附圖說明

圖1本實用新型微機電聲學傳感器封裝結構外觀示意圖。

圖2本實用新型實施例(一)微機電聲學傳感器封裝結構分解示意圖。