[發明專利]一種MEMS麥克風的封裝結構及晶圓級封裝方法

有效

• 申請號: 200910189618.6
• 申請日: 2009-08-22
• 公開（公告）號: CN101998213A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 趙靜;楊鋼劍;紀大爭;楊云;馮衛
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04;H04R31/00;B81B7/00;B81C3/00;B81C5/00;B81C1//0
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技術領域

本發明涉及MEMS麥克風領域，具體公開的是一種新型MEMS麥克風的封裝結構及晶圓級封裝方法。

背景技術

MEMS(Micro-Electro-Mechanical?Systems，微機電系統)麥克風由于良好的性能，極小的體積，適合表面貼裝，能經受多次回流焊等諸多好處而備受關注。與微電子產品類似，該類產品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MEMS麥克風除了芯片外還必須封裝。與傳統微電子產品不同的是，MEMS麥克風對封裝的要求比較特殊，封裝技術成為制約MEMS麥克風產業化的瓶頸。

現有的MEMS麥克風封裝一般是由PCB(Printed?Circuit?Board，印刷電路板)、金屬殼、引線框架或者其組合而成，如圖1所示，包括MEMS麥克風傳感器73、驅動電路74、杯狀蓋72、和底板71，杯狀蓋72的外圍邊緣與底板71連接，形成容室；容室包括一容置腔，MEMS麥克風73和驅動電路74設置于容置腔內；該封裝結構的體積大，無法達到輕薄化的要求。這種封裝結構的封裝流程如圖2所示，首先制作MEMS麥克風晶圓，再對MEMS麥克風晶圓進行切割成單個的晶粒，最后對單個的MEMS麥克風晶粒進行封裝；這種封裝形式生產周期長，成本高。

發明內容

本發明要解決的技術問題為現有的MEMS麥克風封裝結構體積較大、封裝形式生產周期長、成本高的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種MEMS麥克風封裝結構，包括：MEMS麥克風芯片，第一基板，第二基板；所述MEMS麥克風芯片的周邊緣區域還分布用以引出信號的引線盤；所述第一基板含有至少一個聲孔，所述聲孔為聲音信號到達MEMS麥克風芯片的通道；其中：所述第一基板包括外圍邊緣和由外圍邊緣限定的中央區域，第一基板的外圍邊緣與MEMS麥克風芯片的一面密封連接，其中央區域與MEMS麥克風芯片形成第一聲腔；所述第二基板包括外圍邊緣和由外圍邊緣限定的中央區域，第二基板的外圍邊緣與MEMS麥克風芯片的另一面密封連接，其中央區域與MEMS麥克風芯片形成第二聲腔。與現有技術的封裝結構相比較，本發明的封裝結構的體積比較小

一種MEMS麥克風封裝結構的晶圓級制造方法，其步驟如下：

提供一MEMS麥克風晶圓，其上包含有若干個MEMS麥克風芯片，每個MEMS麥克風芯片集成了MEMS麥克風傳感器和驅動電路，MEMS麥克風芯片的周邊緣區域分布若干引線盤；

提供第一基板，其上包含有若干個聲孔，聲孔位置與MEMS麥克風芯片對應，以便外界的聲音信號能夠通過聲孔到達MEMS麥克風芯片；

提供第二基板；

黏貼：將第一基板和第二基板分別和MEMS麥克風晶圓進行對位，使得第一基板的聲孔位置與MEMS麥克風芯片一一對應，將第一基板的外圍邊緣與MEMS麥克風芯片的一面密封連接，其中央區域與MEMS麥克風芯片形成第一聲腔，將第二基板的外圍邊緣與MEMS麥克風芯片的另一面密封連接，其中央區域與MEMS麥克風芯片形成第二聲腔；

機械半切：在兩個相鄰的MEMS麥克風芯片之間通過機械半切形成一凹槽，使得引線盤的橫側面暴露；

在橫側面暴露的引線盤表面制作外引線；

制作焊接凸起：在外引線上覆蓋保護層，在需焊接處留下開口，并在開口處制作焊接凸起；

切割：在兩個相鄰的MEMS麥克風芯片之間進行切割，形成單個的晶圓級封裝結構。

另一種MEMS麥克風封裝結構的晶圓級制造方法，其步驟如下：

提供一MEMS麥克風晶圓，其上包含有若干個MEMS麥克風芯片，每個MEMS麥克風芯片集成了MEMS麥克風傳感器和驅動電路，麥克風芯片的周邊緣區域分布若干引線盤；

提供第一基板，其上包含有若干個聲孔，其位置與MEMS麥克風芯片對應，以便外界的聲音信號能夠通過聲孔到達MEMS麥克風芯片，所述第一基板至少部分覆蓋一層具有屏蔽電磁干擾的導電層；

提供第二基板，所述第二基板為PCB，PCB與MEMS麥克風晶圓的引線盤相對應處設有焊盤，焊盤上設有將信號電連接到外部焊盤的金屬通孔。

黏貼：將第一基板和第二基板分別和MEMS麥克風晶圓進行對位，使得第一基板的聲孔位置與MEMS麥克風芯片一一對應，將第一基板的外圍邊緣與MEMS麥克風芯片的一面密封連接，中央區域與MEMS麥克風芯片形成第一聲腔，將第二基板的外圍邊緣與MEMS麥克風芯片的另一面密封連接，中央區域與MEMS麥克風芯片形成第二聲腔；