微機電拾音裝置的製作方法
2023-05-21 00:52:01
專利名稱：微機電拾音裝置的製作方法
技術領域：
微機電拾音裝置技術領域[0001]本實用新型有關於一種拾音裝置，特別是一種微機電系統(MEMS)的封裝結構的微機電拾音裝置。
背景技術：
[0002]拾音裝置即為俗稱的麥克風，其應用範圍甚廣，例如，助聽器、電子耳、手機、數字相機、免持聽筒、筆記本型計算機等皆具有拾音裝置。隨著製造工藝及封裝技術的進步，目前已能利用半導體製造工藝來做出晶片型拾音裝置，亦稱作微機電(MEMQ拾音裝置，以達到輕薄短小、省電、低成本等訴求。[0003]請參照圖1，圖1為傳統的微機電拾音裝置的剖視圖。傳統的微機電拾音裝置1主要在基板10上設置有電路(圖1中未示出)及微機電晶片11，其中微機電晶片11以打線方式(wire bond)通過至少一金屬導線12與基板10上的電路電連接，且在基板10上另設置有覆蓋微機電晶片11的殼蓋13。微機電晶片11與基板10之間的空間形成氣室14，氣室14做為聲音的共振腔。聲音由殼蓋13的音孔15進入，並與微機電晶片11上的薄膜產生振動，其中振動的信號轉為微機電晶片11上的電子信號。微機電晶片11上的電子信號會被傳送至基板10上的電路，以進行後續的聲音信號處理。[0004]然而，此種傳統的微機電拾音裝置1使用上除了能夠吸收使用者的聲音之外，同時也會吸收到外界環境的聲音。因此，當使用者(發話端)在噪音嚴重的環境下使用設有傳統的微機電拾音裝置1的手機進行通話時，對方(收話端)將會受到噪音的幹擾，而無法清楚或準確地聽見使用者的聲音及對話。發明內容[0005]本實用新型實施例提供一種微機電拾音裝置，其可以通過接觸皮膚以感測振動信號的方式，來獲得使用者的聲音，避免對方受到噪音的幹擾，而無法準確的聽見使用者的聲音及對話。[0006]本實用新型為一種微機電拾音裝置，其中，包括封蓋、基板、微機電晶片以及集成電路晶片ο[0007]封蓋具有能與外界接觸的接觸式拾音組件，其中接觸式拾音組件通過接觸使用者的皮膚而感測振動信號。基板設於封蓋上而與封蓋之間形成容室。微機電晶片設置於容室中，電性連結基板與接觸式拾音組件，並且接收振動信號，以及輸出電子信號。集成電路晶片設置於容室中，電性連接基板，並且通過基板接收電子信號。[0008]本實用新型的另一實施例所述的微機電拾音裝置，其中，包括封蓋、基板、第一微機電晶片、第二微機電晶片以及集成電路晶片。[0009]封蓋具有能與外界接觸的接觸式拾音組件，其中接觸式拾音組件通過接觸使用者的皮膚而感測振動信號。基板設於封蓋上而與封蓋之間形成容室，同時，基板具有拾音通道，其中拾音通道的第一端連通容室，拾音通道的第二端連通外界。第一微機電晶片設置於容室中，電性連結基板，並對應拾音通道的第一端，其中第一微機電晶片通過拾音通道接收外界聲音以及從基板接收控制信號，並且受控於控制信號，以輸出第一電子信號。第二微機電晶片設置於容室中，電性連結基板與接觸式拾音組件，其中第二微機電晶片接收振動信號以及從基板接收控制信號，並且受控於控制信號，以輸出第二電子信號。集成電路晶片設置於容室中，電性連接基板，並且通過基板接收第一電子信號與第二電子信號。[0010]本實用新型的另一實施例所述的微機電拾音裝置，其中，包括封蓋、基板、第一微機電晶片、第二微機電晶片；以及集成電路晶片。[0011]封蓋具有能與外界接觸的接觸式拾音組件，其中接觸式拾音組件通過接觸使用者的皮膚而感測振動信號。基板設於封蓋上而與封蓋之間形成容室，同時，基板具有拾音通道，其中拾音通道的第一端連通容室，拾音通道的第二端連通外界。第一微機電晶片設置於容室中，電性連結基板，並對應拾音通道的第一端，其中第一微機電晶片通過拾音通道接收外界聲音以及從基板接收控制信號，並且受控於控制信號，以輸出第電子信號。第二微機電晶片以覆晶(flip-chip)方式電性連接第一微機電晶片，並且以打線方式電性連接接觸式拾音組件，其中第二微機電晶片接收振動信號以及從基板接收控制信號，並且受控於控制信號，以輸出第二電子信號。集成電路晶片設置於容室中，電性連接基板，並且通過基板接收第一電子信號與第二電子信號。[0012]本實用新型的另一實施例，上述封蓋還具有音孔，且音孔連通拾音通道的第二端與外界。[0013]換句話說，本實用新型為一種微機電拾音裝置，其中，包括[0014]一封蓋，設置有能與一使用者的皮膚接觸而感測一振動信號的一接觸式拾音組件；[0015]一基板，設於所述封蓋上而與所述封蓋之間形成一容室；[0016]一微機電晶片，設置於所述容室中，所述微機電晶片電性連接所述基板與所述接觸式拾音組件，所述微機電晶片接收所述振動信號，並輸出一電子信號；以及[0017]一集成電路晶片，設置於所述容室中，所述集成電路晶片電性連接所述基板，並且通過所述基板接收所述電子信號。[0018]本實用新型所述的微機電拾音裝置，其中，所述接觸式拾音組件為一拾音膜。[0019]本實用新型所述的一種微機電拾音裝置，其中，所述基板具有一拾音通道，所述拾音通道的第一端連通所述容室，所述拾音通道的第二端連通外界，所述微機電拾音裝置更包括[0020]一第一微機電晶片，設置於所述容室中，所述第一微機電晶片電性連接所述基板， 並對應所述拾音通道的第一端，所述第一微機電晶片通過所述拾音通道接收外界聲音以及從所述基板接收一控制信號，並且受控於所述控制信號，以輸出一第一電子信號；[0021]其中所述微機電晶片為一第二微機電晶片，所述電子信號為一第二電子信號，所述第二微機電晶片設置於所述容室中，所述第二微機電晶片電性連接所述基板與所述接觸式拾音組件，所述第二微機電晶片接收所述振動信號以及從所述基板接收所述控制信號， 並且受控於所述控制信號，以輸出所述第二電子信號；[0022]其中所述集成電路晶片通過所述基板接收所述第一電子信號與所述第二電子信號。4[0023]本實用新型所述的微機電拾音裝置，其中，所述封蓋還具有一音孔，所述音孔連通所述拾音通道的第二端與外界。[0024]本實用新型所述的微機電拾音裝置，其中，所述接觸式拾音組件為一拾音膜。[0025]本實用新型所述的微機電拾音裝置，其中，所述第二微機電晶片以覆晶方式電性連接所述第一微機電晶片，並且以打線方式電性連接該接觸式收音組件。[0026]本實用新型所述的微機電拾音裝置，其中，所述封蓋還具有一音孔，所述音孔連通所述拾音通道的第二端與外界。[0027]本實用新型所述的微機電拾音裝置，其中，所述接觸式拾音組件為一拾音膜。[0028]綜上所述，本實用新型各實施例的微機電拾音裝置，利用了接觸式拾音組件與外界接觸(例如，接觸使用者的皮膚)以感測振動信號，來獲得使用者的聲音。如此，各實施例的微機電拾音裝置吸收使用者說話時皮膚所產生的振動信號，並且利用微機電晶片將振動信號轉成電子信號再由基板送至集成電路晶片進行信號處理，進而得以準確的將使用者的聲音及對話傳送到對方，而不受到環境噪音的幹擾。[0029]為使能更進一步了解本發明的特徵及技術內容，請參照以下有關本發明的詳細說明及附圖，然而所附圖式僅是為了提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。
[0030]圖1為傳統的微機電拾音裝置的剖視圖。[0031]圖2為本實用新型實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。[0032]圖3A為本實用新型另一實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。[0033]圖;3B為本實用新型另一實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。[0034]圖3C為本實用新型另一實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。[0035]圖3D為本實用新型另一實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。[0036]附圖標記的說明[0037]l、2、3a、3b、3c、3d 微機電拾音裝置[0038]10、20、30 基板[0039]11、22:微機電晶片[0040]12,23,24,29 金屬導線[0041]13:殼蓋[0042]14 氣室[0043]15 音孔[0044]21、31 接觸式拾音組件[0045]26,35,35'封蓋[0046]28、33 容室[0047]32 第一微機電晶片[0048]34 第二微機電晶片[0049]36 拾音通道[0050]27、37:集成電路晶片具體實施方式
[0051]請參考圖2，圖2為本實用新型實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。微機電拾音裝置2包括封蓋沈、基板20、微機電晶片22及集成電路晶片27。封蓋沈上設置有一個能與外界接觸的接觸式拾音組件21。基板20的頂面連接於封蓋沈，使基板20與封蓋 26之間形成容室觀。微機電晶片22設置於容室觀中，且電性連結基板20與接觸式拾音組件21，其中微機電晶片22以打線方式通過金屬導線23電性連接於接觸式拾音組件21。 同時，集成電路晶片27也是設置於容室觀中且電性連結基板20。[0052]在本實施例中，微機電晶片22與集成電路晶片27都以打線方式分別通過金屬導線M、29電性連接於基板20。然而，本實施例並不僅限於此，凡是能夠讓微機電晶片22與集成電路晶片27電性連結基板20的技術手段都可以作為本實用新型的實施例，例如覆晶方式。[0053]基板20與封蓋沈的連接可以使用粘結劑沿著基板20頂面的外圍將封蓋沈粘結在基板20上，進而將微機電晶片22與集成電路晶片27封裝於容室觀中。然而，需要說明的是，上述基板20與封蓋沈的連接方式並不僅限於此。同時，本實施例中，接觸式拾音組件21可以為拾音膜。拾音膜用來接觸人體的皮膚，通過接觸皮膚感測(吸收)人體發聲時所產生的振動信號，並將所感測到的振動信號傳遞至微機電晶片22。微機電晶片22將振動信號轉成電子信號，再通過基板20將電子信號傳送至集成電路晶片27。[0054]更詳細地說，接觸式拾音組件21的拾音膜實質上是一種振動傳感器。當使用者說話時，使用者的皮膚會因為接收聲音而產生振動信號。此時，振動傳感器會感測使用者的皮膚所產生的振動信號，並將感測獲得的振動信號傳遞給微機電晶片22。一般來說，微機電拾音裝置2可應用於藍牙耳機麥克風裝置，因此上述接觸式拾音組件21為接觸使用者的臉部皮膚。[0055]集成電路晶片27可以為信號放大電路，將微機電晶片22送來的電子信號進行信號放大，並將放大後的電子信號通過基板20送出。如此，本實施例的微機電拾音裝置2使用的接觸式拾音組件21為採用接觸感測振動(例如接觸皮膚感測振動)的拾音的方式，因此，在通話中，不會受到環境噪音的幹擾。除此之外，集成電路晶片27還可以包括可適性聲音信號濾波器或其它用以進行聲音信號處理的電路。總而言之，集成電路晶片27所包括的電路或組件並不僅限於此。[0056]請參考圖3A，圖3A為本實用新型另一實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。 微機電拾音裝置3a包括封蓋35、基板30、第一微機電晶片32、第二微機電晶片34及集成電路晶片37。[0057]封蓋35上設置有一個能與外界接觸的接觸式拾音組件31。基板30的頂面連接於封蓋35，使基板30與封蓋35之間形成容室33。同時，基板30具有拾音通道36，其中拾音通道36的第一端(第一開口)連通容室33，拾音通道36的第二端(第二開口)連通外界。在本實施例中，第一微機電晶片32、第二微機電晶片34及集成電路晶片37都設置於容室33中，其中第一微機電晶片32電性連接於基板30上並且對應於拾音通道36的第一端 (第一開口)。另外，第二微機電晶片34電性連接於基板30與接觸式拾音組件31，集成電路晶片37電性連結於基板30上。[0058]在本實施例中，第一微機電晶片32、第二微機電晶片34及集成電路晶片37可以採用打線方式電性連接於基板30。然而，本實施例並不僅限於此，凡是能夠讓第一微機電晶片 32、第二微機電晶片34及集成電路晶片37電性連結基板30的技術手段都可以作為本實用新型的實施例，例如覆晶方式。[0059]基板30與封蓋35的連接可以使用粘結劑沿著基板30的外圍而將封蓋35粘結在基板30上，以將第一微機電晶片32、第二微機電晶片34及集成電路晶片37封裝在容室33 中。然而，需要說明的是，上述基板30與封蓋35的連接方式並不僅限於此。[0060]本實施例中，外界的聲音通過拾音通道36進入容室33，同時，第一微機電晶片32 可以接收進入容室33的聲音。第一微機電晶片32內部具有被動組件(圖3A中未示出)， 被動組件可將傳遞至第一微機電晶片32的聲音轉換成第一電子信號，再通過基板30將第一電子信號傳送至集成電路晶片37。[0061]另外，本實施例中，接觸式拾音組件31為拾音膜，其中拾音膜用來接觸人體的皮膚，通過接觸皮膚感應人體發聲時產生的振動信號，並將所感測到的振動信號傳遞至第二微機電晶片34。第二微機電晶片34將接收到的振動信號轉成第二電子信號，再通過基板 30將第二電子信號傳送至集成電路晶片37。[0062]集成電路晶片37可以為信號放大電路，通過將第一微機電晶片32送來的第一電子信號與第二微機電晶片；34送來的第二電子信號進行信號放大，並將放大後的第一電子信號與第二電子信號通過基板30送出。因此，本實施例的微機電拾音裝置3a具備以下二種拾音模式，其一為利用拾音通道36取得外界聲音的第一拾音模式，另一種為利用接觸式拾音組件31取得外界聲音的第二拾音模式。集成電路晶片37還可以包括可適性聲音信號濾波器或其它用以進行聲音信號處理的電路。總而言之，集成電路晶片37所包括的電路或組件並不僅限於此。再者，本實施例的微機電拾音裝置3a的基板30還可以從作業系統(圖 3A中未示出)接收控制信號，此控制信號被送至第一微機電晶片32與第二微機電晶片34， 用來啟用(enable)或關閉(disable)第一微機電晶片32與第二微機電晶片34。換言之， 使用者可以通過作業系統選擇使用第一拾音方式、第二拾音方式或同時使用第一與第二拾音方式。[0063]值得一提的是，集成電路晶片37還包括了聲音信號增強電路。當使用者同時使用第一與第二拾音方式時，聲音信號增強電路會根據第一電子信號與第二電子信號產生第三電子信號，以使得微機電拾音裝置3a所接收到的聲音更接近於使用者所發出的聲音。舉例來說，聲音信號增強電路會比對第一電子信號與第二電子信號，並且據此去除第一電子信號中的噪聲，以產生第三電子信號。[0064]綜上所述，本實施例的微機電拾音裝置3a可以利用第一微機電晶片32以第一拾音模式接收使用者的說話聲音，也可以利用第二微機電晶片；34以第二拾音模式經使用者的皮膚接收使用者的說話聲音，或是同時啟用第一與第二拾音模式，以強化拾音的能力。因此，使用者在通話中，可以依據通話環境的需求自行選擇所要的拾音模式，以避免環境噪音的幹擾。[0065]請配合圖3A，並參考圖;3B，其中圖;3B為本實用新型另一實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。圖3B的實施例的微機電拾音裝置北與圖3A的實施例的微機電拾音裝置3a的構件相同的部分，以相同符號標示。圖:3B的實施例的微機電拾音裝置北與第二實施例的結構、工作原理及實現的功效大致相同。差異在於，微機電拾音裝置北中的第二微機電晶片34以覆晶方式設置於第一微機電晶片32上，並且電性連結第一微機電晶片32。[0066]請配合圖3A，並參考圖3C，其中圖3C為本實用新型另一實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。圖3C的實施例的微機電拾音裝置3c與圖3A的實施例的微機電拾音裝置3a的構件相同的部分，以相同符號標示。圖3C的實施例的微機電拾音裝置3c與圖3A的實施例的微機電拾音裝置3a的結構、工作原理及實現的功效大致相同。差異在於，封蓋35』 還具有一音孔38，音孔38連通拾音通道36的第二端與外界，而拾音通道36的第一端則是連通至容室33。因此，外界聲音可以由音孔38進入，再經過基板30中的拾音通道36進入容室33中，此時，第一微機電晶片32即可接受進入容室33中的聲音，而進行後續處理。[0067]請配合圖3C，並參考圖3D，其中圖3D為本實用新型另一實施例所提供的微機電拾音裝置的剖視圖。圖3D的第五實施例的微機電拾音裝置3d與圖3C的實施例的微機電拾音裝置3c的構件相同的部分，以相同符號標示。圖3D的實施例的微機電拾音裝置3d與圖 3C的實施例的微機電拾音裝置3c的結構、工作原理及實現的功效大致相同。差異在於，微機電拾音裝置3d中的第二微機電晶片34以覆晶方式設置於第一微機電晶片32上，並且電性連結第一微機電晶片32。[0068]綜上所述，本實用新型各實施例的微機電拾音裝置利用了接觸式拾音組件與外界接觸(例如，接觸使用者的皮膚)以感測振動信號，來獲得使用者的聲音。因此，各實施例的微機電拾音裝置可以吸收使用者說話時皮膚所產生的振動信號，並且利用微機電晶片將振動信號轉成電子信號再由基板送至集成電路晶片進行信號處理，進而得以準確的將使用者(發話端)的聲音及對話傳送到對方(收話端)，而不受到環境噪音的幹擾。[0069]另外，本實用新型各實施例的微機電拾音裝置可以利用非接觸皮膚的方式以第一拾音模式接收使用者的說話聲音，也可以利用接觸皮膚的方式以第二拾音模式經使用者的皮膚感測振動信號接收使用者的說話聲音。另外，本實用新型各實施例的微機電拾音裝置還能夠同時啟用第一與第二拾音模式，以強化拾音的能力，進而讓使用者在通話中，能依據通話環境的需求自行選擇所要的拾音模式，以避免環境噪音的幹擾。[0070]雖然本發明公開的實施例如上所述，這些實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為對本發明實施的限制。在不脫離本發明的實質範圍內，其他的改動或者變化，均屬本發明的保護範圍。
權利要求1.一種微機電拾音裝置，其特徵在於，包括一封蓋，設置有能與一使用者的皮膚接觸而感測一振動信號的一接觸式拾音組件；一基板，設於所述封蓋上而與所述封蓋之間形成一容室；一微機電晶片，設置於所述容室中，所述微機電晶片電性連接所述基板與所述接觸式拾音組件，所述微機電晶片接收所述振動信號，並輸出一電子信號；以及一集成電路晶片，設置於所述容室中，所述集成電路晶片電性連接所述基板，並且通過所述基板接收所述電子信號。
2.根據權利要求1所述的微機電拾音裝置，其特徵在於，所述接觸式拾音組件為一拾音膜。
3.根據權利要求1所述的微機電拾音裝置，其特徵在於，所述基板具有一拾音通道，所述拾音通道的第一端連通所述容室，所述拾音通道的第二端連通外界，所述微機電拾音裝置更包括一第一微機電晶片，設置於所述容室中，所述第一微機電晶片電性連接所述基板，並對應所述拾音通道的第一端，所述第一微機電晶片通過所述拾音通道接收外界聲音以及從所述基板接收一控制信號，並且受控於所述控制信號，以輸出一第一電子信號；其中所述微機電晶片為一第二微機電晶片，所述電子信號為一第二電子信號，所述第二微機電晶片設置於所述容室中，所述第二微機電晶片電性連接所述基板與所述接觸式拾音組件，所述第二微機電晶片接收所述振動信號以及從所述基板接收所述控制信號，並且受控於所述控制信號，以輸出所述第二電子信號；其中所述集成電路晶片通過所述基板接收所述第一電子信號與所述第二電子信號。
4.根據權利要求3所述的微機電拾音裝置，其特徵在於，所述封蓋還具有一音孔，所述音孔連通所述拾音通道的第二端與外界。
5.根據權利要求3所述的微機電拾音裝置，其特徵在於，所述接觸式拾音組件為一拾音膜。
6.根據權利要求3所述的微機電拾音裝置，其特徵在於，所述第二微機電晶片以覆晶方式電性連接所述第一微機電晶片，並且以打線方式電性連接該接觸式收音組件。
7.根據權利要求6所述的微機電拾音裝置，其特徵在於，所述封蓋還具有一音孔，所述音孔連通所述拾音通道的第二端與外界。
8.根據權利要求6所述的微機電拾音裝置，其特徵在於，所述接觸式拾音組件為一拾音膜。
專利摘要本實用新型為一種微機電拾音裝置，包括封蓋、基板、微機電晶片及集成電路晶片，其中封蓋設置有能與外界接觸的接觸式拾音組件，接觸式拾音組件通過接觸使用者的皮膚而感測振動信號。基板設於封蓋上而與封蓋之間形成容室。微機電晶片設置於容室中且電性連結基板與接觸式拾音組件，其中微機電晶片接收振動信號，並輸出電子信號。集成電路晶片設置於容室中且電性連接基板，並且通過基板接收電子信號。
文檔編號H04R1/10GK202261722SQ20112023938
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月1日 優先權日2010年12月8日
發明者嶽凡恩 申請人:嶽凡恩