[發(fā)明專利]MEMS麥克風(fēng)封裝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580021205.0
• 申請日: 2015-04-17
• 公開（公告）號: CN107251575B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.S.薩爾蒙
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04;B81B3/00;B81B7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張雨;傅永霄

在一個實施例中，微電子機械系統(tǒng)（MEMS）麥克風(fēng)封裝包括：多層基底；上聲學(xué)端口，其形成為穿過所述多層基底的多個上層并且暴露膜部分的上表面；下聲學(xué)端口，其形成為穿過所述多層基底的多個下層并且暴露所述膜部分的下表面；環(huán)形槽，其形成為穿過所述多個上層中的至少一個并且暴露金屬環(huán)；位于所述環(huán)形槽上方的MEMS芯片；銅柱環(huán)，其在所述金屬環(huán)與所述MEMS芯片之間延伸；以及定位在所述銅柱環(huán)的第一表面上的焊接柱環(huán)，所述銅柱環(huán)和所述焊接柱環(huán)將所述MEMS芯片附接到所述金屬環(huán)。

本申請要求在2014年4月22日提交的美國臨時申請序列號61/982,382的優(yōu)先權(quán)，該公開的全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及麥克風(fēng)并且特別地涉及MEMS麥克風(fēng)。

背景技術(shù)

MEMS裝置（微電子機械系統(tǒng)）是在半導(dǎo)體材料（例如硅）的基片或芯片中集成機械和電氣功能的微型化裝置。MEMS裝置具有許多優(yōu)點，包括微型化和低制造成本。這些優(yōu)點通過使用微制造光刻技術(shù)來實現(xiàn)。最終組裝的裝置通常由硅芯片制成，其中MEMS裝置是集成的并可選地具有使用傳統(tǒng)組裝工藝安裝在基底上的、用于特定應(yīng)用的集成電路。

通常通過包覆成型MEMS裝置和安裝在基底上的任何其他裝置來形成固定到基底的罩或蓋，從而形成保護MEMS裝置免受外部物理應(yīng)力的殼體。

在MEMS平臺中可生產(chǎn)許多類型的傳感器。一個這樣的傳感器是麥克風(fēng)。包括蜂窩電話、筆記本電腦等的許多應(yīng)用包含MEMS麥克風(fēng)。MEMS麥克風(fēng)的吸引力在于能夠提供輕量和小型化的麥克風(fēng)。由于低制造成本和小占有面積，MEMS麥克風(fēng)正越來越多地替代電容式麥克風(fēng)（ECM）。此外，MEMS麥克風(fēng)具有電力消耗低（160μA）的固有優(yōu)點，該電力約為ECM電力的1/3。對于具有受限電力存儲能力的移動電話和筆記本電腦應(yīng)用而言，使用MEMS麥克風(fēng)能夠?qū)崿F(xiàn)的電力節(jié)省是顯著的。

然而，已知的MEMS麥克風(fēng)的一個限制是其易受濕氣損壞。例如，為了正常運行，MEMS麥克風(fēng)的傳感器部分必須構(gòu)造成對聲波做出反應(yīng)。然而，通過為聲波提供入口，也向濕氣提供了入口。

因此，需要一種向傳感器區(qū)域提供保護以使其免受濕氣的MEMS麥克風(fēng)。還需要一種提供被限定的前部容積的MEMS麥克風(fēng)，該前部容積與（諸如標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體封裝通用的）環(huán)氧樹脂包覆成型工藝相適應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施例中，微電子機械系統(tǒng)（MEMS）麥克風(fēng)封裝包括多層基底；上聲學(xué)端口，其形成為穿過所述多層基底的多個上層并且暴露膜部分的上表面；下聲學(xué)端口，其形成為穿過所述多層基底的多個下層并且暴露所述膜部分的下表面；環(huán)形槽，其形成為穿過所述多個上層中的至少一個并且暴露金屬環(huán)；位于所述環(huán)形槽上方的MEMS芯片；銅柱環(huán)，其在所述基底上的所述金屬環(huán)與所述MEMS芯片之間延伸；以及定位在所述銅柱環(huán)的第一表面上的焊接柱環(huán)，所述銅柱環(huán)和所述焊接柱環(huán)將所述MEMS芯片附接到位于所述基底上的所述金屬環(huán)。

在一個或多個實施例中，所述膜部分包括防水膜部分。

在一個或多個實施例中，所述第一表面是所述銅柱環(huán)的下表面。

在一個或多個實施例中，MEMS麥克風(fēng)封裝包括后部腔，其限定在所述MEMS芯片內(nèi)并且在上端部分上由蓋封閉，所述蓋定位在所述MEMS芯片的上表面上。

在一個或多個實施例中，所述多個上層包括第一上金屬層和在所述第一上金屬層的上表面上的上焊接掩膜；并且塑料包覆件定位在所述上焊接掩膜的上表面上，從而包圍所述MEMS芯片。

在一個或多個實施例中，所述塑料包覆件在所述環(huán)形槽內(nèi)延伸，但不超過連接所述MEMS芯片和基底的所述銅密封環(huán)。