側面進聲的矽麥克風封裝結構的製作方法
2023-05-23 16:56:31
側面進聲的矽麥克風封裝結構的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種側面進聲的矽麥克風封裝結構，其包括第一基板、MEMS傳感器、ASIC晶片、連接所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片的引線以及固定於所述第一基板上的外殼，所述第一基板與所述外殼之間形成一個內部腔體，所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片安裝於所述第一基板上且均暴露於所述內部腔體內，所述矽麥克風封裝結構設有位於第一側面的側壁，所述側壁設有向外貫穿所述第一側面的聲孔，所述聲孔與所述內部腔體相連通，從而實現了側面進聲。
【專利說明】側面進聲的矽麥克風封裝結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種矽麥克風封裝結構，通過此結構能夠使得麥克風實現側面進聲。【背景技術】
[0002]矽麥克風已經廣泛應用於通信和消費電子產品中。通常的矽麥克風封裝結構提供兩種進音方式，即頂部進聲和底部進聲。然而，隨著消費電子產品外觀和應用方式的改變，這類產品逐漸將麥克風聲孔移動到設備的側面，而現有的麥克風不直接提供側面進聲，故需要通過設備外殼和膠套形成一系列的折彎聲道來實現設備的側面進聲，這給麥克風的使用帶來了不便。
[0003]因此，有必要對現有的技術進行改進，以克服以上技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種能夠實現側面進聲的娃麥克風封裝結構。
[0005]為解決實現上述目的，本發明採用如下技術方案:一種側面進聲的矽麥克風封裝結構，所述矽麥克風封裝結構包括第一基板、MEMS傳感器、ASIC晶片、連接所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片的引線以及固定於所述第一基板上的外殼，所述第一基板與所述外殼之間形成一個內部腔體，所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片安裝於所述第一基板上且均暴露於所述內部腔體內，所述矽麥克風封裝結構設有位於第一側面的側壁，所述側壁設有向外貫穿所述第一側面的聲孔，所述聲孔與所述內部腔體相連通。
[0006]作為本發明進一步改進的技術方案，所述矽麥克風封裝結構設有在高度方向上位於所述第一基板與所述外殼之間的介質層，所述外殼通過所述介質層而固定於所述第一基板上，所述聲孔側向貫穿所述介質層。
[0007]作為本發明進一步改進的技術方案，所述介質層為鍍層，或者阻焊劑，或者粘接劑。
[0008]作為本發明進一步改進的技術方案，所述聲孔由所述介質層不閉合的空缺形成。
[0009]作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一基板包括所述第一側面以及暴露於所述內部腔體內的上表面，所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片位於所述上表面，所述聲孔形成於所述上表面上且側向貫穿所述第一側面。
[0010]作為本發明進一步改進的技術方案，所述聲孔呈矩形且位於所述第一側面的中部。
[0011]作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一基板包括與所述上表面相對設置的下表面，所述聲孔進一步向下貫穿所述下表面。
[0012]作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一基板包括所述第一側面、暴露於所述內部腔體內的上表面以及與所述上表面相對設置的下表面，所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片位於所述上表面；所述聲孔包括相互連通的第一聲孔以及第二聲孔，其中所述第一聲孔側向貫穿所述第一側面且向下貫穿所述下表面，所述第一聲孔向上未貫穿所述上表面；所述第二聲孔向上貫穿所述上表面。
[0013]作為本發明進一步改進的技術方案，所述矽麥克風封裝結構包括位於所述第一基板下方且與所述第一基板相貼合的第二基板，所述第二基板設有與所述第一側面位於同一側的第二側面以及側向貫穿所述第二側面的聲腔，所述聲腔位於所述聲孔的下方且與所述聲孔連通，所述聲腔與所述聲孔共同形成一個聲道。
[0014]作為本發明進一步改進的技術方案，所述聲腔在靠近所述第二側面處與所述第一聲孔靠近所述第一側面處上下對齊，所述聲腔在遠離所述第二側面處設有一個圓弧面。
[0015]作為本發明進一步改進的技術方案，所述娃麥克風封裝結構包括位於所述第一基板與所述第二基板之間且用以聲學密封的鍍層，所述第一基板及/或所述第二基板設有將電信號引出的導電通孔。
[0016]作為本發明進一步改進的技術方案，所述娃麥克風封裝結構包括位於所述第一基板下方且與所述第一基板相貼合的第二基板，所述聲孔位於所述第二基板的上方且未向下貫穿所述第二基板。
[0017]作為本發明進一步改進的技術方案，所述外殼包括側板以及與所述側板分開製作的蓋板，所述側板位於所述第一基板與所述蓋板之間，所述側板的下端固定於所述第一基板上，所述側板的上端固定於所述蓋板上，所述側板包括所述第一側面以及所述聲孔，且所述聲孔相較於所述第一基板更靠近所述蓋板。
[0018]作為本發明進一步改進的技術方案，所述外殼包括頂壁，所述矽麥克風封裝結構包括固定在所述頂壁上的蓋板，所述蓋板包括所述第一側面，所述聲孔包括相互連通的第一聲孔以及第二聲孔，其中所述第一聲孔側向貫穿所述第一側面，所述第二聲孔貫穿所述頂壁。
[0019]作為本發明進一步改進的技術方案，所述外殼包括側板以及與所述側板分開製作的第一蓋板，所述側板位於所述第一基板與所述第一蓋板之間，所述側板的下端固定於所述第一基板上，所述側板的上端固定於所述第一蓋板上，所述矽麥克風封裝結構包括固定在所述第一蓋板上的第二蓋板，所述第二蓋板包括所述第一側面，所述聲孔包括相互連通的第一聲孔以及第二聲孔，其中所述第一聲孔側向貫穿所述第一側面，所述第二聲孔貫穿所述第一蓋板。
[0020]作為本發明進一步改進的技術方案，所述外殼包括若干外側壁，其中一個所述外側壁設有所述第一側面，所述聲孔為若干個且貫穿所述第一側面。
[0021]與現有技術相比，本發明通過在側壁上設有向外貫穿所述第一側面的聲孔以與所述內部腔體相連通，從而實現了側面進聲。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第一實施方式中的立體示意圖。
[0023]圖2是圖1的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。
[0024]圖3是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第二實施方式中的立體示意圖。
[0025]圖4是圖3的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。
[0026]圖5是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第三實施方式中的立體示意圖。
[0027]圖6是圖5的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。[0028]圖7是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第四實施方式中的立體示意圖。
[0029]圖8是圖7的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。
[0030]圖9是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第五實施方式中的立體示意圖。
[0031]圖10是圖9的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。
[0032]圖11是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第六實施方式中的立體示意圖。
[0033]圖12是圖11的立體分解圖。
[0034]圖13是圖11的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。
[0035]圖14是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第七實施方式中的立體示意圖。
[0036]圖15是圖14的立體分解圖。
[0037]圖16是圖14的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。
[0038]圖17是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第八實施方式中的立體示意圖。[0039]圖18是圖17的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。
[0040]圖19是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第九實施方式中的立體示意圖。
[0041]圖20是圖19的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。
[0042]圖21是本發明側面進聲的矽麥克風封裝結構於第十實施方式中的立體示意圖。
[0043]圖22是圖21的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。
[0044]圖23是本發明側面進聲的娃麥克風封裝結構於第^ 實施方式中的立體不意圖。
[0045]圖24是圖23的剖面示意圖，且用箭頭標示出了聲音從側面進入內部腔體的路徑。【具體實施方式】
[0046]請參圖1及圖2所示，本發明的第一實施方式揭示了一種側面進聲的矽麥克風封裝結構100。所述矽麥克風封裝結構100包括第一基板1、MEMS傳感器2、ASIC晶片3、連接所述MEMS傳感器2與所述ASIC晶片3的引線4以及固定於所述第一基板I上的外殼5。所述第一基板I與所述外殼5之間形成一個內部腔體10，所述MEMS傳感器2與所述ASIC晶片3安裝於所述第一基板I上且均暴露於所述內部腔體10內。
[0047]所述娃麥克風封裝結構100設有在高度方向上位於所述第一基板I與所述外殼5之間的介質層6，所述外殼5通過所述介質層6而固定於所述第一基板I上。
[0048]所述矽麥克風封裝結構100設有位於第一側面17的側壁18，所述側壁18設有向外貫穿所述第一側面17的聲孔7，所述聲孔7與所述內部腔體10相連通。如此設置，利用所述介質層6與所述第一基板I的高度差，形成一個或者多個所述的聲孔7。請參圖2所示，聲音可以沿著箭頭從所述聲孔7側面進入所述內部腔體10內。
[0049]在圖示的第一實施方式中，所述介質層為鍍層或者阻焊劑，所述聲孔7側向貫穿所述介質層6。具體地，所述聲孔7由所述介質層6不閉合的空缺61形成。所述聲孔7的形狀類似一個縫隙。
[0050]請參圖3及圖4所示，本發明第二實施方式中揭示的矽麥克風封裝結構100與第一實施方式類似，區別在於:在本發明的第二實施方式中，所述介質層6為粘接劑，所述聲孔7由所述粘接劑不閉合的空缺61形成。所述聲孔7的形狀類似一個縫隙。
[0051]請參圖5及圖6所示，在本發明的第三實施方式中，所述第一基板I包括所述第一側面17、暴露於所述內部腔體內10的上表面11、以及與所述上表面11相對設置的下表面
12。所述MEMS傳感器2與所述ASIC晶片3位於所述上表面11。所述聲孔7形成於所述上表面11上且側向貫穿所述第一側面17。所述聲孔7呈矩形且位於所述第一側面17的中部。但是，在所述第三實施方式中，所述聲孔7僅形成在所述上表面11上，其未向下貫穿所述下表面12。此時,所述聲孔7相當於位於上表面11上的一個淺槽。
[0052]當然，能夠理解的是，所述聲孔7也可以通過上述第一、第二及第三實施方式組合--? 。
[0053]請參圖7及圖8所示，在本發明的第四實施方式中，所述矽麥克風封裝結構100貼裝於一個電路板200上。其中，所述聲孔7進一步向下貫穿所述下表面12。此時，所述聲孔7相當於位於第一側面17上的一個缺口。所述缺口和電路板200自然形成一個聲道。
[0054]請參圖9及圖10所示，在本發明的第五實施方式中，所述矽麥克風封裝結構100貼裝於一個電路板200上。所述聲孔7包括相互連通且相互垂直的第一聲孔71以及第二聲孔72，其中所述第一聲孔71側向貫穿所述第一側面17且向下貫穿所述下表面12，所述第一聲孔71向上未貫穿所述上表面11 ;所述第二聲孔72向上貫穿所述上表面11。此時，所述聲孔7與所述電路板200自然形成一個聲道。
[0055]請參圖11至圖13所示，本發明第六實施方式中揭示的矽麥克風封裝結構100與第五實施方式類似，區別在於:所述第六實施方式中的娃麥克風封裝結構100還設有位於所述第一基板I下方且與所述第一基板I相貼合的第二基板8。所述第二基板8設有與所述第一側面17位於同一側的第二側面80以及側向貫穿所述第二側面80的聲腔81。所述聲腔81位於所述聲孔7的下方且與所述聲孔7連通，所述聲腔81與所述聲孔7共同形成一個聲道。請參圖11所示，所述聲腔81在靠近所述第二側面80處與所述第一聲孔71靠近所述第一側面17處上下對齊。請參圖12所示，所述聲腔81在遠離所述第二側面80處設有一個圓弧面82。所述娃麥克風封裝結構100還包括位於所述第一基板I與所述第二基板8之間且用以聲學密封的鍍層84。所述第一基板I及/或所述第二基板8設有將電信號引出的導電通孔83。
[0056]請參圖14至圖16所示，本發明第七實施方式中揭示的矽麥克風封裝結構100與第四實施方式類似，區別在於:所述第七實施方式中的娃麥克風封裝結構100還設有位於所述第一基板I下方且與所述第一基板I相貼合的第二基板8。所述聲孔7位於所述第二基板8的上方且未向下貫穿所述第二基板8。此時，所述聲孔7與所述第二基板8自然形成一個聲道。所述矽麥克風封裝結構100還包括位於所述第一基板I與所述第二基板8之間且用以聲學密封的鍍層84。所述第一基板I及/或所述第二基板8設有將電信號引出的導電通孔83。當然，所述第二基板8上也可以增加淺槽以擴大所述聲道的截面，淺槽可以通過挖槽、鍍層或基板之間粘接劑的高度差來實現。
[0057]在第一實施方式至第七實施方式中，所述外殼5的頂壁和側壁是一體形成的。然而，請參圖17及圖18所示，在本發明第八實施方式中，所述外殼5包括側板51以及與所述側板51分開製作的蓋板52。所述側板51位於所述第一基板I與所述蓋板52之間，所述側板51的下端固定於所述第一基板I上，所述側板51的上端固定於所述蓋板52上。所述側板51包括所述第一側面17以及所述聲孔7，且所述聲孔7相較於所述第一基板I更靠近所述蓋板52。[0058]請參圖19及圖20所示，在本發明的第九實施方式中，所述外殼5包括頂壁53，所述矽麥克風封裝結構100包括固定在所述頂壁53上的蓋板9，所述蓋板9包括所述第一側面17。所述聲孔7包括相互連通的第一聲孔71以及第二聲孔72，其中所述第一聲孔71側向貫穿所述第一側面17，所述第二聲孔72貫穿所述頂壁53。
[0059]請參圖21及圖22所示，在本發明的第十實施方式中，所述外殼5包括側板51以及與所述側板51分開製作的第一蓋板54。所述側板51位於所述第一基板I與所述第一蓋板54之間，所述側板51的下端固定於所述第一基板I上，所述側板51的上端固定於所述第一蓋板54上。所述矽麥克風封裝結構100包括固定在所述第一蓋板54上的第二蓋板55，所述第二蓋板55包括所述第一側面17。所述聲孔7包括相互連通的第一聲孔71以及第二聲孔72，其中所述第一聲孔71側向貫穿所述第一側面17，所述第二聲孔72貫穿所述第一蓋板54。所述第二聲孔72連接至MEMS傳感器2的背腔(未標號)。
[0060]請參圖23及圖24所示，在本發明的第十一實施方式中，所述外殼5包括若干外側壁56，其中一個所述外側壁56設有所述第一側面17，所述聲孔7為若干個且貫穿所述第一側面17的中部。
[0061]相較於現有技術，本發明通過在側壁18上設有向外貫穿所述第一側面17的聲孔7以與所述內部腔體10相連通，從而實現了側面進聲。另外，本發明矽麥克風封裝結構100主要利用基板表面高度差和多層基板結合來實現側面進聲，製作簡單、成本低、成品率較高。
[0062]需要說明的是:以上實施例僅用於說明本發明而並非限制本發明所描述的技術方案，儘管本說明書參照上述的實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，所屬【技術領域】的技術人員仍然可以對本發明進行修改或者等同替換，而一切不脫離本發明的精神和範圍的技術方案及其改進，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍內。
【權利要求】
1.一種側面進聲的娃麥克風封裝結構,所述娃麥克風封裝結構包括第一基板、MEMS傳感器、ASIC晶片、連接所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片的引線以及固定於所述第一基板上的外殼，所述第一基板與所述外殼之間形成一個內部腔體，所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片安裝於所述第一基板上且均暴露於所述內部腔體內，其特徵在於:所述矽麥克風封裝結構設有位於第一側面的側壁，所述側壁設有向外貫穿所述第一側面的聲孔，所述聲孔與所述內部腔體相連通。
2.如權利要求1所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述矽麥克風封裝結構設有在高度方向上位於所述第一基板與所述外殼之間的介質層，所述外殼通過所述介質層而固定於所述第一基板上，所述聲孔側向貫穿所述介質層。
3.如權利要求2所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述介質層為鍍層，或者阻焊劑，或者粘接劑。
4.如權利要求3所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述聲孔由所述介質層不閉合的空缺形成。
5.如權利要求1所述的娃麥克風封裝結構，其特徵在於:所述第一基板包括所述第一側面以及暴露於所述內部腔體內的上表面，所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片位於所述上表面，所述聲孔形成於所述上表面上且側向貫穿所述第一側面。
6.如權利要求5所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述聲孔呈矩形且位於所述第一側面的中部。
7.如權利要求5所述的娃麥克風封裝結構,其特徵在於:所述第一基板包括與所述上表面相對設置的下表面，所述聲孔進一步向下貫穿所述下表面。
8.如權利要求1所述的娃麥克風封裝結構，其特徵在於:所述第一基板包括所述第一側面、暴露於所述內部腔體內的上表面以及與所述上表面相對設置的下表面，所述MEMS傳感器與所述ASIC晶片位於所述上表面；所述聲孔包括相互連通的第一聲孔以及第二聲孔，其中所述第一聲孔側向貫穿所述第一側面且向下貫穿所述下表面，所述第一聲孔向上未貫穿所述上表面；所述第二聲孔向上貫穿所述上表面。
9.如權利要求8所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述矽麥克風封裝結構包括位於所述第一基板下方且與所述第一基板相貼合的第二基板，所述第二基板設有與所述第一側面位於同一側的第二側面以及側向貫穿所述第二側面的聲腔，所述聲腔位於所述聲孔的下方且與所述聲孔連通，所述聲腔與所述聲孔共同形成一個聲道。
10.如權利要求9所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述聲腔在靠近所述第二側面處與所述第一聲孔靠近所述第一側面處上下對齊，所述聲腔在遠離所述第二側面處設有一個圓弧面。
11.如權利要求9所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述矽麥克風封裝結構包括位於所述第一基板與所述第二基板之間且用以聲學密封的鍍層，所述第一基板及/或所述第二基板設有將電信號引出的導電通孔。
12.如權利要求7所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述矽麥克風封裝結構包括位於所述第一基板下方且與所述第一基板相貼合的第二基板，所述聲孔位於所述第二基板的上方且未向下貫穿所述第二基板。
13.如權利要求1所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述外殼包括側板以及與所述側板分開製作的蓋板，所述側板位於所述第一基板與所述蓋板之間，所述側板的下端固定於所述第一基板上，所述側板的上端固定於所述蓋板上，所述側板包括所述第一側面以及所述聲孔，且所述聲孔相較於所述第一基板更靠近所述蓋板。
14.如權利要求1所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述外殼包括頂壁，所述矽麥克風封裝結構包括固定在所述頂壁上的蓋板，所述蓋板包括所述第一側面，所述聲孔包括相互連通的第一聲孔以及第二聲孔，其中所述第一聲孔側向貫穿所述第一側面，所述第二聲孔貫穿所述頂壁。
15.如權利要求1所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述外殼包括側板以及與所述側板分開製作的第一蓋板，所述側板位於所述第一基板與所述第一蓋板之間，所述側板的下端固定於所述第一基板上，所述側板的上端固定於所述第一蓋板上，所述矽麥克風封裝結構包括固定在所述第一蓋板上的第二蓋板，所述第二蓋板包括所述第一側面，所述聲孔包括相互連通的第一聲孔以及第二聲孔，其中所述第一聲孔側向貫穿所述第一側面，所述第二聲孔貫穿所述第一蓋板。
16.如權利要求1所述的矽麥克風封裝結構，其特徵在於:所述外殼包括若干外側壁，其中一個所述外側壁設有所述第一側面，所述聲孔為若干個且貫穿所述第一側面。
【文檔編號】H04R19/04GK103957498SQ201410215224
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月21日
【發明者】梅嘉欣, 王剛, 李剛, 胡維 申請人:蘇州敏芯微電子技術有限公司