专利名称：利用陶瓷封装的电容传声器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电容传声器，更详细地说，涉及利用陶瓷封装的电 容传声器。
背景技术：
通常，广泛使用于移动通信终端或音响等的电容传声器由如下部分 构成偏压元件； 一对膜片/背板，其用于形成与声压对应地变化的电容 器(C);以及结型场效应晶体管(JFET)，其用于缓冲输出信号。这种典 型方式的电容传声器通过如下方式制造在一个壳体内一体地组装振动 板、隔环、绝缘环、背板、导电环、印刷电路板(PCB)之后，将壳体的末端巻曲(curling)。但是，这种典型的驻极体电容传声器具有如下问题将壳体的末端 弯曲的巻曲过程中产生不良，导致音质下降。另一方面，最近作为为进行微装置的集成化而使用的技术，已有利 用了微加工的半导体加工技术。被称为MEMS (Micro Electro Mechanical System:微电子机械系统)的这种技术利用半导体工程、尤其是应用了 集成电路技术的微加工技术制造出单位的超小型传感器或致动器 (actuator)和电气机械式构造物。利用这样的微加工技术来制作的MEMS 芯片传声器通过超精密微加工可以实现小型化、高性能化、多功能化、集成化，具有可提高稳定性和可靠性的优点。但是，如上所述利用微加工技术制作的MEMS芯片传声器需要进行 电驱动和信号处理，因此，还需要与其它集成电路(IC)半导体芯片器 件一起进行封装。实用新型内容本实用新型是为了满足上述需要而进行的，本实用新型的目的在于， 提供一种利用陶瓷封装的电容传声器。为了达到上述目的，本实用新型的电容传声器构成为包括陶瓷封 装，其形成为一面幵口的筒形状，具备用于安装MEMS传声器芯片的第 一空间和用于安装集成电路半导体芯片的第二空间；盖，其形成有用于使外部声音流入到上述MEMS传声器芯片的声孔，并用于盖住而密封上 述陶瓷封装的开口面；MEMS传声器芯片，其安装在上述陶瓷封装的上 述第一空间内，借助从外部流入的声音产生电信号；以及集成电路半导 体芯片，其安装在上述陶瓷封装的上述第二空间，与上述MEMS传声器 芯片连接，将上述MEMS传声器芯片的电信号放大，并输出到外部。上述陶瓷封装被隔壁分割为上述第一空间和上述第二空间，并通过 第一至第五陶瓷封装板的接合来构成，在上述各板的接合面上形成有预定的图形，以构成电信号路径。尤其，上述MEMS传声器芯片和上述集成电路半导体芯片是单芯片 或重叠的芯片，因此上述陶瓷封装的上述第一空间和上述第二空间成为 一个，从而可以安装到单一空间中。如上所述，本实用新型的陶瓷封装传声器无需巻曲工序，因此，能 够解决在传统结构的传声器中因巻曲而产生的问题，并借助陶瓷封装的 高温特性，适合于SMD类型，从而能够提供稳定的特性。
图1是表示本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器的立体图。 图2是表示本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器的剖视立体图。图3 (a)、 (b)和(c)是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装 的三面图。图4是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第一层图形的图。图5是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第二层图形的图。图6是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第三层图形的图。图7是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第四层图形的图。图8是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第五层图形的图。图9是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第六层图形的图。附图标记说明10陶瓷封装；10a第一安装空间；10b第二安装空间；11第一陶 瓷封装板；12第二陶瓷封装板；13第三陶瓷封装板；14第四陶瓷封装板；15第五陶瓷封装板；18隔壁；20 盖；20a声孔；30 MEMS 传声器芯片；40半导体芯片；A、 B、 C、 D外部连接电极；Cl、 C2、 C3上侧导电图形；Bl、 B2、 B3底表面导电图形；H1 H6通孔。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。 图1是表示本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器的立体图。图 2是表示本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器的剖视立体图。如图1和图2所示，本实用新型的利用陶瓷封装的电容传声器由如 下部分构成陶瓷封装IO，其形成为一面开口的长方筒形状，并被隔壁 18分割成用于安装MEMS传声器芯片30的第一空间10a和用于安装集 成电路半导体芯片40的第二空间10b; MEMS传声器芯片30，其安装于 上述陶瓷封装10的第一空间10a，通过从外部流入的物理声音来产生电 信号；集成电路半导体芯片40，其安装于上述陶瓷封装的第二空间10b， 将上述MEMS传声器芯片30的电信号放大之后输出到外部；以及盖20， 其用于封闭上述陶瓷封装的开口面，并且形成有用于使外部声音流入到 上述MEMS传声器芯片30的声孔20a。如图3 (a)、 (b)和(c)所示，本实用新型的陶瓷封装10通过第一 至第五陶瓷封装板(11至15)的接合来构成，各个陶瓷封装板(11至 15)的接合面(MP1至MP6)上形成有图4至图9所示的图形，以构成 电信号路径。图3 (a)是本实用新型的陶瓷封装10的俯视图，图3 (b)是将局 部切开的主视图，图3 (c)是将局部切开的侧视图。图3 (a)、 (b)和 (c)所示的陶瓷封装10为长方筒形且四个角上形成有凹槽，隔壁18的 上端形成有Cl、 C2、 C3导电图形，在用于安装集成电路(IC)半导体 芯片的底表面上形成有Bl、 B2、 B3导电图形。而且，如图9所示，陶 瓷封装10的底面上形成有A、 B、 C、 D连接图形，该A、 B、 C、 D连 接图形从外部接受供电以传递信号。形成于各层(MP1至MP6)上的导电图形通过通孔(Hl至H6)相 互连接，本实用新型的实施例中，连接图形A与B1导电图形和C2导电 图形连接，连接图形D与B2导电图形连接，连接图形B和C通过C1、 C3、 B3导电图形和通孔H1、 H2与金属盖20连接。图4是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第一层(MP1) 图形的图，由图可知，形成有用于与金属盖20连接的通孔H1、 H2。图 5是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第二层(MP2)图形的图。而且，图6是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的第三层 (MP3)图形的图。图7是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷封装的 第四层(MP4)图形的图。图8是表示本实用新型的电容传声器的陶瓷 封装的第五层(MP5)图形的图。图9是表示本实用新型的电容传声器 的陶瓷封装的第六层(MP6)图形的图。第三层(MP3)的图形是相当于陶瓷封装的内部隔壁18的上端的部 分，在半导体芯片所在部分的隔壁的上端形成有Cl、 C2、 C3图形；第 四层(MP4)的图形是相当于安装空间的底表面部分的图形，形成有B1、 B2、 B3图形；第六层(MP6)是陶瓷封装的底面，形成有用于与外部信 号连接的连接图形A、 B、 C、 D。第三层(MP3)的各图形通过相应通孔H3、 H4、 H5与下层的图形连接。即，Cl图形通过通孔H3与第四层(MP4)的B3图形连接，C2 图形通过通孔H4在第五层(MP5)上与A连接图形连接，C3图形在第 五层(MP5)上与C和D连接图形连接。而且，各A和D连接图形沿着 形成于直方筒形的角上的凹槽与第五层(MP5)连接，B和C连接图形 沿着形成于直方筒形的角上的凹槽与第五层(MP5)和第四层(MP4) 连接。如上所述，本实用新型的实施例的陶瓷封装中，连接图形A与Bl 图形和C2图形连接，连接图形D与B2图形连接，连接图形B和C通 过导电图形C1、 C3、 B3和通孑LH1、 H2与金属盖20连接。而且，本实 用新型的陶瓷封装10通过盖20和形成于第五层上的接地板图形与接地 图形B、 C连接，从而能够遮蔽外部的电磁波，减少噪声。本实用新型的实施例中，这样的图形的具体连接结构只不过是一个 实施例，可以根据所要安装的部件的连接端子等采用各种结构进行连接。 例如，本实用新型的实施例中，集成电路半导体芯片40和MEMS传声 器芯片30采用了引线键合(Wire Bonding) W的结构，但是也可以形成 导电图形来连接。再次参见图1和图2，盖20是形成有声孔20a的、与陶瓷封装10 对应的矩形板，由导电性的金属或多氯化联二苯(PCB)、塑料等构成， 接合在陶瓷封装的开口面上部。接合方式可以釆用焊接、使用导电性粘 合剂等多种方式，金属材质的盖20通过形成于陶瓷封装10上的通孔图 形与接地电极连接。另外，陶瓷封装的第一空间10a上安装有MEMS传声器芯片30，第 二空间10b上安装有集成电路(IC)半导体芯片40，隔壁上部的图形上 可以安装电容器或电阻等其它元件。而且，安装于第一空间10a的MEMS 传声器芯片30与集成电路(IC)半导体芯片40通过引线键合W或SMD 等连接。通常，MEMS传声器芯片30的结构如下利用MEMS技术在硅晶 片上形成背板之后，隔着间隔物，形成振动膜。集成电路(IC)半导体 芯片40与MEMS传声器芯片30连接，以处理电信号，MEMS传声器芯片30可以由如下部分构成电压泵，其向电容传声器供电，以使电容传声器动作；以及缓冲器IC，其将经由MEMS传声器芯片检测到的电声音信号放大或进行阻抗匹配，通过连接端子提供给外部。采用上述结构的本实用新型的陶瓷封装传声器在组装完成后，以SMD方式安装到电子产品的主电路板上，通过连接图形A、 B、 C、 D从 主板接受供电以进行动作。通过形成于盖20上的声孔20a流入的外部声 压引发形成于MEMS传声器芯片30的振动板的振动，表现为静电容量 的变化，这样的电信号通过引线键合W传递到IC芯片40，并被放大之 后，通过形成于陶瓷封装10的底面部的连接图形A、 B、 C、 D传递到主 板侧。以上的实施例中，以陶瓷封装分为两个安装空间的情况为例进行了 说明，但是，当上述MEMS传声器芯片30和上述集成电路半导体芯片 40形成为单芯片或重叠的芯片的情况下，上述陶瓷封装的上述第一空间 和上述第二空间成为一体，因此，可以安装在单一空间内。以上通过具体实施例详细说明了本实用新型，但本实用新型不限于 上述的实施例，本领域的技术人员可以在不脱离本实用新型的技术思想 的范围内，对本实用新型进行各种变更后实施。
权利要求1.一种利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，所述电容传声器构成为包括陶瓷封装，该陶瓷封装形成为一面开口的筒形状，具备用于安装MEMS传声器芯片的第一空间和用于安装集成电路半导体芯片的第二空间；盖，该盖形成有用于使外部声音流入到所述MEMS传声器芯片的声孔，并用于盖住而密封所述陶瓷封装的开口面；MEMS传声器芯片，该MEMS传声器芯片安装在所述陶瓷封装的所述第一空间内，借助从外部流入的声音产生电信号；以及集成电路半导体芯片，该集成电路半导体芯片安装在所述陶瓷封装的所述第二空间，与所述MEMS传声器芯片连接，将所述MEMS传声器芯片的电信号放大，并输出到外部。
2. 根据权利要求1所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于， 所述陶瓷封装被隔壁分割为所述第一空间和所述第二空间。
3. 根据权利要求2所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于， 所述陶瓷封装通过第一至第五陶瓷封装板的接合来构成，在所述各板的 接合面上形成有预定的图形，以构成电信号路径。
4. 根据权利要求3所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于， 所述陶瓷封装为长方筒形且四个角上形成有凹槽，隔壁的上端形成有C1、 C2、 C3图形，在用于安装所述集成电路半导体芯片的底表面上形成有 Bl、 B2、 B3导电图形，所述陶瓷封装的底面上形成有A、 B、 C、 D连 接图形，该A、 B、 C、 D连接图形从外部接受供电以传递信号。
5.根据权利要求4所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于， 形成于所述各层上的导电图形通过通孔相互连接，所述A连接图形与Bl 图形和C2图形连接，所述D连接图形与B2图形连接，所述B和C连 接图形通过C1、 C3、 B3图形和通孔(Hl、 H2)与所述盖连接。
6.根据权利要求1所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其特征在于，所述盖选择金属、多氯化联二苯或塑料中的任意一种材料来构成。
7. 根据权利要求1所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其t寺征在于，所述MEMS传声器芯片和所述集成电路半导体芯片通过引线键合或 SMD方式连接。
8. 根据权利要求1所述的利用陶瓷封装的电容传声器，其,寺征在于， 所述MEMS传声器芯片和所述集成电路半导体芯片是单一芯片或重叠的 芯片，所述陶瓷封装的所述第一空间和所述第二空间成为一个，从而安 装到单一空间中。
专利摘要本实用新型提供利用陶瓷封装的电容传声器。该陶瓷封装电容传声器构成为包括陶瓷封装，其形成为一面开口的筒形状，具备用于安装MEMS传声器芯片的第一空间和用于安装集成电路半导体芯片的第二空间；盖，其形成有用于使外部声音流入到MEMS传声器芯片的声孔，用于盖住而密封陶瓷封装的开口面；MEMS传声器芯片，其安装在陶瓷封装的第一空间内，借助从外部流入的声音产生电信号；和集成电路半导体芯片，其安装在陶瓷封装的第二空间，与MEMS传声器芯片连接，将MEMS传声器芯片的电信号放大并输出到外部。本实用新型的陶瓷封装传声器无需卷曲工序，因此能解决在传统结构的传声器中因卷曲而产生的问题，借助陶瓷封装的高温特性，适合于SMD类型并能够提供稳定的特性。
文档编号H04R19/04GK201094163SQ200720183010
公开日2008年7月30日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年1月30日
发明者朴成镐, 秋伦载 申请人:宝星电子株式会社