微机电系统麦克风芯片封装体的制作方法【专利摘要】本发明提供一种微机电系统麦克风芯片封装体，包括线路载板、微机电系统麦克风芯片、逻辑芯片、微机电系统盖体、至少一第一焊线以及封装盖体。微机电系统麦克风芯片、逻辑芯片与封装盖体分别配置于线路载板上。逻辑芯片与微机电系统麦克风芯片以及线路载板电性连接。微机电系统盖体配置于微机电系统麦克风芯片上，并与微机电系统麦克风芯片之间具有第二腔室。第一焊线电性连接微机电系统麦克风芯片与逻辑芯片。封装盖体与线路载板之间具有与第二腔室相连通的第三腔室，以容纳微机电系统麦克风芯片以及逻辑芯片。【专利说明】微机电系统麦克风芯片封装体【
技术领域：
】[0001]本发明有关于一种封装体,且特别是有关于一种微机电系统麦克风芯片封装体。【
背景技术：
】[0002]随着科技的进步，各种感测装置已普遍地被应用于电子产品中。举例来说，感测装置可以是用以感测压力的压力传感器(PressureSensor)、加速度计(Accelerometer)或是用以感测声波的声音传感器(AcousticSensor)。以声音传感器为例，由于市场对声音品质的要求日益增高，因此一般的声音传感器会配设信号品质较佳的微机电系统麦克风。[0003]—般来说,微机电系统麦克风通常配设于可携式电子装置之中,例如手机(mobilephone)、个人数字助理(PDA)或平板电脑(tabletPC)等。然而，在可携式电子装置朝向小型化的发展趋势下，已知的微机电系统麦克风通常存在着封装体积过大的问题，进而提高了可携式电子装置在设计或组装上的困难度。另一方面，在封装过程中，会利用例如真空吸嘴等设备吸附微机电麦克风芯片，以将微机电麦克风芯片设置于载板上，因此，微机电系统麦克风芯片上的振动膜易受到真空吸嘴等设备的吸附力牵引或触压而破损；此外，异物污染或人员误触亦可能破坏振动膜，进而导致制作良率不佳。【
发明内容】[0004]本发明提供一种微机电系统麦克风芯片封装体，其符合封装体小型化的趋势，且具有较佳的制作良率。[0005]本发明提出的微机电系统麦克风芯片封装体包括线路载板、微机电系统麦克风芯片、逻辑芯片、微机电系统盖体、至少一第一焊线以及封装盖体。微机电系统麦克风芯片配置于线路载板上，其中微机电系统麦克风芯片具有振动膜，且振动膜与线路载板之间具有第一腔室。逻辑芯片配置于线路载板上，且逻辑芯片与微机电系统麦克风芯片以及线路载板电性连接。微机电系统盖体配置于微机电系统麦克风芯片上，并至少覆盖振动膜，其中微机电系统盖体与微机电系统麦克风芯片之间具有第二腔室。第一焊线电性连接微机电系统麦克风芯片与逻辑芯片。封装盖体配置于线路载板上，其中封装盖体与线路载板之间具有第三腔室以容纳微机电系统麦克风芯片以及逻辑芯片，且第二腔室与第三腔室相连通。[0006]在本发明的一实施例中，上述的微机电系统盖体包括板体以及多个凸块。凸块位于板体与微机电系统麦克风芯片之间，且凸块与板体之间形成多个通道，使第二腔室通过通道与第三腔室相连通。[0007]在本发明的一实施例中，上述的微机电系统盖体的至少一侧具有至少一打线让位区，打线让位区是形成于板体的至少一侧边。[0008]在本发明的一实施例中，上述的至少一第一焊线是通过至少一打线让位区电性连接微机电系统麦克风芯片。[0009]在本发明的一实施例中，上述的微机电系统盖体的板体以及凸块为一体成型。[0010]在本发明的一实施例中，上述的微机电系统盖体的板体以及凸块为分开形成的结构。[0011]在本发明的一实施例中，上述的逻辑芯片是叠置于微机电系统麦克风芯片上方的微机电系统盖体上。[0012]在本发明的一实施例中，上述的逻辑芯片与微机电系统麦克风芯片是并排于线路载板上。[0013]在本发明的一实施例中，上述的封装盖体具有进音孔，且进音孔与第三腔室相连通。[0014]在本发明的一实施例中，上述的封装盖体具有进音孔，且进音孔与第一腔室相连通。[0015]基于上述，本发明的微机电系统麦克风芯片封装体借由在微机电系统麦克风芯片上配置微机电系统盖体，可有效避免在组装过程时微机电系统麦克风芯片上的振动膜受到例如真空吸嘴等设备的吸附力的牵引或触压而破损；微机电系统盖体也可以防止异物污染或损坏振动膜或因误触而破坏振动膜，从而提升制作上的良率。另一方面，本发明的微机电系统盖体因具有通道，使得声波可借由通道进入第二腔室而传递至振动膜。因此，本发明的微机电系统盖体的设置不但可保护微机电系统麦克风芯片，也不会影响微机电系统麦克风芯片的运作。此外，微机电系统盖体可另具有打线让位区，焊线可通过打线让位区接合于微机电系统麦克风芯片上，而不影响封装工艺的进行。再者，可将逻辑芯片直接接合于微机电系统麦克风芯片上的微机电系统盖体上方而形成堆叠结构，可有效缩减微机电系统麦克风芯片封装体的尺寸大小，而符合现今科技产品朝小型化发展的趋势。[0016]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。【专利附图】【附图说明】[0017]图1A是本发明第一实施例的微机电系统麦克风芯片封装体的剖示图。[0018]图1B是图1A的微机电系统盖体的立体示意图。[0019]图1C是图1A另一实施例的微机电系统盖体的立体示意图。[0020]图2A是本发明第二实施例的微机电系统麦克风芯片封装体的剖示图。[0021]图2B是图2A的微机电系统盖体的立体示意图。[0022]图2C是图2A另一实施例的微机电系统盖体的立体示意图。[0023]图2D是图2A再一实施例的微机电系统盖体的立体示意图。[0024]图3是本发明第三实施例的微机电系统麦克风芯片封装体的剖示图。[0025]图4是本发明第四实施例的微机电系统麦克风芯片封装体的剖示图。[0026]图5是本发明第五实施例的微机电系统麦克风芯片封装体的剖示图。[0027]【附图标记说明】[0028]100A?100E:微机电系统麦克风芯片封装体[0029]110:线路载板[0030]IlOa:进音孔[0031]112:接垫[0032]120:微机电系统麦克风芯片[0033]120a、130a:粘着层[0034]121振动膜[0035]122:第一腔室[0036]130:逻辑芯片[0037]140、140a、240、240a、240b:微机电系统盖体[0038]141:第二腔室[0039]142、242:板体[0040]143、243:凸块[0041]144、244:通道[0042]245,246:打线让位区[0043]150:封装盖体[0044]151:第三腔室[0045]152:进音孔[0046]160:第一焊线[0047]170:第二焊线【具体实施方式】[0048]图1A是本发明第一实施例的微机电系统(MicroelectromechanicalSystem,MEMS)麦克风芯片封装体的剖示图。请参考图1A，在本实施例中，微机电系统麦克风芯片封装体100A包括线路载板110、微机电系统麦克风芯片120、逻辑芯片130、微机电系统盖体140以及封装盖体150。微机电系统麦克风芯片120配置于线路载板110上，微机电系统麦克风芯片120具有振动膜121，且振动膜121与线路载板110之间具有第一腔室122。逻辑芯片130配置于线路载板110上，且逻辑芯片130与微机电系统麦克风芯片120以及线路载板110电性连接。微机电系统盖体140配置于微机电系统麦克风芯片120上并至少覆盖振动膜121，其中微机电系统盖体140与微机电系统麦克风芯片120之间具有第二腔室141。封装盖体150配置于线路载板110上，其中封装盖体150与线路载板110之间具有第三腔室151以容纳微机电系统麦克风芯片120以及逻辑芯片130，且第二腔室141与第三腔室151相连通。[0049]请继续参考图1A，在本实施例中，微机电系统麦克风芯片120与逻辑芯片130并排于线路载板110上，其中微机电系统麦克风芯片120与逻辑芯片130分别通过粘着层120a、130a贴合于线路载板110上。微机电系统麦克风芯片封装体100A更包括第一焊线160以及第二焊线170。第一焊线160借由打线接合(wirebonding)技术电性连接微机电系统麦克风芯片120与逻辑芯片130。第二焊线170亦借由打线接合技术电性连接逻辑芯片130至线路载板110上的接垫112。在本实施例中，微机电系统盖体140的平面尺寸略大于振动膜121的面积以覆盖振动膜121，也就是说，振动膜121在线路载板110上的正投影是位于微机电系统盖体140在线路载板110上的正投影之内。因此，微机电系统盖体140并不影响第一焊线160与微机电系统麦克风芯片120的接合。[0050]线路载板110例如是FR-4基板压合技术或陶瓷基板压合技术所制作的多层式基板。微机电系统麦克风芯片120例如是结合互补式金氧半导体(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor,CMOS)与微机电系统(microelectromechanicalsystem)工艺而制作完成的麦克风芯片(microphonechip)或娃麦克风(siliconmicrophone),其中微机电系统麦克风芯片120的振动膜121例如是以微机电工艺直接在微机电系统麦克风芯片120蚀刻完成。另外，逻辑芯片130例如是特殊应用集成电路(Applicat1n-specificintegratedcircuit,ASIC),其与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。微机电系统盖体140以及封装盖体150例如是由金属或陶瓷等材质所构成的框罩，其中封装盖体150例如是通过胶层而接合于线路载板110上。此外，第一焊线160以及第二焊线170的材质可以选自金、铜、银、钯、铝、其合金或其任何组合。[0051]图1B是图1A的微机电系统盖体的立体示意图。请参考图1B，在本实施例中，微机电系统盖体140包括板体142以及多个凸块143，凸块143位于板体142的四个角落以支撑板体142，并且与板体142之间形成多个通道144，当微机电系统盖体140配置于微机电系统麦克风芯片120上时，凸块143接合微机电系统麦克风芯片120，且第二腔室141通过通道144与第三腔室151相连通。于本实施例中，板体142与凸块143为一体成型的结构，然本发明并不以此为限。[0052]图1C是图1A另一实施例的微机电系统盖体的立体示意图。请参考图1C，图1C的微机电系统盖体140a与图1B的微机电系统盖体140的不同处在于:微机电系统盖体140a的板体142以及凸块143为分开形成的结构，且凸块143与板体142可由相同材质或不同材质所构成。另一方面，凸块143例如是立方柱体、圆柱体或椭圆柱体等结构或其任何组合。更进一步来说，位于板体142的四个角落的凸块143可以是相同尺寸或不同尺寸的柱体，本发明在此并不加以限制。[0053]请继续参考图1A，在本实施例中，封装盖体150具有进音孔152，且进音孔152与第三腔室151连通。也就是说，外界的声波可借由进音孔152进入微机电系统麦克风芯片封装体100A内，且借由通道144进入第二腔室141而传递至振动膜121，微机电系统麦克风芯片120接收振动膜121所产生的振动参数，并经运算后，放大来自特定方向的声音的强度以及降低来自其他方向的声音的强度，以降低相位噪音，并且减少音源以外的杂音传到接听者的耳朵，使得接听者得到清晰而正确的音频。[0054]由于本发明的微机电系统麦克风芯片120上配置有微机电系统盖体140,于封装工艺中，例如真空吸嘴等设备可直接接触微机电系统盖体140将微机电系统麦克风芯片120吸附起来进行粘晶(DieBond)步骤，以避免振动膜121受到例如真空吸嘴等设备的吸附力牵引或触压而破损；微机电系统盖体140也可以防止异物污染或损坏振动膜121或因误触而破坏振动膜121，从而有效提升其制作良率。[0055]另一方面，本发明的微机电系统盖体140因具有通道144，使得声波可借由通道144进入第二腔室141而传递至振动膜121。因此，本发明的微机电系统盖体140的设置不但可保护微机电系统麦克风芯片120，也不会影响封装工艺及微机电系统麦克风芯片120的运作。[0056]图2A是本发明第二实施例的微机电系统麦克风芯片封装体的剖示图。请参考图2A，在本实施例中，图2A的微机电系统麦克风芯片封装体100B的微机电系统盖体240与图1A的微机电系统盖体140的不同处在于:微机电系统盖体240的平面尺寸大致上与微机电系统麦克风芯片120的表面积相近,也就是说,微机电系统盖体240在线路载板110上的正投影大致上与微机电系统麦克风芯片120在线路载板110上的正投影相重叠。因此，微机电系统盖体240不仅覆盖振动膜121，亦覆盖微机电系统麦克风芯片120上的打线区。[0057]图2B是图2A的微机电系统盖体的立体示意图。请参考图2B，由于微机电系统盖体240不仅覆盖振动膜121，亦覆盖微机电系统麦克风芯片120上的打线区，因此相较于图1B的微机电系统盖体140而言，微机电系统盖体240的板体242的两相对侧具有打线让位区245，以使第一焊线160可通过打线让位区245接合于微机电系统麦克风芯片120上。于本实施例中，打线让位区245是分别于板体242的两相对侧形成长方形凹槽，使得板体242的平面呈现I字或H字型。然而，于其他实施例中，打线让位区245的数量与形状可依照设计需求调整，可仅在板体242的一侧形成打线让位区245，或者在板体242的三侧或四侧皆形成打线让位区245，而于板体242单一侧的打线让位区245可为多个。[0058]图2C是图2A另一实施例的微机电系统盖体的立体示意图。请参考图2C，微机电系统盖体240a与图1C的微机电系统盖体140a的不同处在于:微机电系统盖体240a的板体242的单一侧具有打线让位区245，使得第一焊线160可通过打线让位区245接合于微机电系统麦克风芯片120上。[0059]图2D是图2A再一实施例的微机电系统盖体的立体示意图。请参考图2D，图2D的微机电系统盖体240b与图2C的微机电系统盖体240a的不同处在于:微机电系统盖体240b的打线让位区246例如是多个形成于板体242的单一侧的让位孔，其大致上呈现U形轮廓。然而，在其他可能的实施例中，打线让位区246亦可为其他适当外型轮廓的让位孔，本发明在此并不加以限制。[0060]简言之,本发明亦可将微机电系统盖体240、240a、240b配置于微机电系统麦克风芯片120上，其中凸块243位于板体242与微机电系统麦克风芯片120之间，并且与板体242之间形成多个通道244(如图2B至图2D所示)，使得声波可借由通道244进入第二腔室141而传递至振动膜121，进而达到与上述实施例相同的效果。[0061]图3是本发明第三实施例的微机电系统麦克风芯片封装体的剖示图。请参考图3，图3的微机电系统麦克风芯片封装体100C与图1A的微机电系统麦克风芯片封装体100A的不同处在于:微机电系统麦克风芯片封装体100C的线路载板110具有进音孔110a，且进音孔IlOa与第一腔室122相连通，其中进音孔IlOa例如是借由激光钻孔或机械钻孔等技术形成于线路载板110。换言之，本发明的进音孔并不限定形成于封装盖体150上(如图1A所示)，其中在进音孔IlOa形成于线路载板110上且与第一腔室122相连通的情况下，外界的声波可借由进音孔IlOa进入第一腔室122而传递至振动膜121，并让接听者得到清晰而正确的音频。简言之，如此配置下，亦可获致相同于上述实施例的技术功效。[0062]图4是本发明第四实施例的微机电系统麦克风芯片封装体的剖示图。请参考图4，图4的微机电系统麦克风芯片封装体100D与图1A的微机电系统麦克风芯片封装体100A的不同处在于:微机电系统麦克风芯片封装体100D的逻辑芯片130叠置于微机电系统麦克风芯片120上方的微机电系统盖体140上,也就是说,微机电系统盖体140位于微机电系统麦克风芯片120与逻辑芯片130之间。具体而言，逻辑芯片130通过粘着层130a接合于微机电系统盖体140上，再借由第一焊线160与第二焊线170分别电性连接至微机电系统麦克风芯片120及线路载板110上的接垫112。简言之，前述堆叠配置的方式，不仅可获致相同于上述实施例的技术攻效，更有助于缩减微机电系统麦克风芯片封装体的尺寸大小。[0063]图5是本发明第五实施例的微机电系统麦克风芯片封装体的剖示图。请参考图5，图5的微机电系统麦克风芯片封装体100E与图4的微机电系统麦克风芯片封装体100D的不同处在于:微机电系统麦克风芯片封装体100E的线路载板110具有进音孔110a，且进音孔IlOa与第一腔室122相连通。换言之，本发明的进音孔并不限定形成于封装盖体150上(如图4所示)，其中在进音孔IlOa形成于线路载板110上且与第一腔室122相连通的情况下，外界的声波可借由进音孔IlOa进入第一腔室122而传递至振动膜121，并让接听者得到清晰而正确的音频。简言之，如此配置下，亦可获致相同于上述实施例的技术功效。[0064]综上所述，本发明微机电系统麦克风芯片封装体借由在微机电系统麦克风芯片上配置微机电系统盖体，可有效避免组装时微机电系统麦克风芯片上的振动膜受到例如真空吸嘴等设备的吸附力牵引或触压而破损；微机电系统盖体也可以防止异物污染或损坏振动膜或因误触而破坏振动膜，从而提升制作上的良率。另一方面，本发明的微机电系统盖体因具有通道，使得声波可借由通道进入第二腔室而传递至振动膜。因此，本发明的微机电系统盖体的设置不但可保护微机电系统麦克风芯片，也不会影响微机电系统麦克风芯片的运作。此外，微机电系统盖体可另具有打线让位区，焊线可通过打线让位区接合于微机电系统麦克风芯片上，而不影响封装工艺的进行。再者，可将逻辑芯片直接接合于微机电系统麦克风芯片上的微机电系统盖体上方而形成堆叠结构，可有效缩减微机电系统麦克风芯片封装体的尺寸大小，而符合现今科技产品朝小型化发展的趋势。[0065]虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属【
技术领域：
】中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。【权利要求】1.一种微机电系统麦克风芯片封装体，其特征在于，包括:线路载板；微机电系统麦克风芯片，配置于该线路载板上，其中该微机电系统麦克风芯片具有振动膜，且该振动膜与该线路载板之间具有第一腔室；逻辑芯片，配置于该线路载板上，且该逻辑芯片与该微机电系统麦克风芯片以及该线路载板电性连接；微机电系统盖体，配置于该微机电系统麦克风芯片上，并至少覆盖该振动膜，其中该微机电系统盖体与该微机电系统麦克风芯片之间具有第二腔室；至少一第一焊线，电性连接该微机电系统麦克风芯片与该逻辑芯片；以及封装盖体，配置于该线路载板上，其中该封装盖体与该线路载板之间具有第三腔室以容纳该微机电系统麦克风芯片以及该逻辑芯片，且该第二腔室与该第三腔室相连通。2.如权利要求1所述的微机电系统麦克风芯片封装体，其特征在于，该微机电系统盖体包括板体以及多个凸块，该多个凸块位于该板体与该微机电系统麦克风芯片之间，且该多个凸块与该板体之间形成多个通道，使该第二腔室通过该多个通道与该第三腔室相连通。3.如权利要求2所述的微机电系统麦克风芯片封装体,其特征在于,该微机电系统盖体的至少一侧具有至少一打线让位区，该至少一打线让位区形成于该板体的至少一侧边。4.如权利要求3所述的微机电系统麦克风芯片封装体,其特征在于，该至少一第一焊线通过该至少一打线让位区电性连接该微机电系统麦克风芯片。5.如权利要求2所述的微机电系统麦克风芯片封装体,其特征在于,该微机电系统盖体的该板体以及该多个凸块为一体成型。6.如权利要求2所述的微机电系统麦克风芯片封装体,其特征在于,该微机电系统盖体的该板体以及该多个凸块为分开形成的结构。7.如权利要求1所述的微机电系统麦克风芯片封装体，其特征在于，该逻辑芯片叠置于该微机电系统麦克风芯片上方的该微机电系统盖体上。8.如权利要求1所述的微机电系统麦克风芯片封装体，其特征在于，该逻辑芯片与该微机电系统麦克风芯片并排于该线路载板上。9.如权利要求1所述的微机电系统麦克风芯片封装体，其特征在于，该封装盖体具有进音孔，且该进音孔与该第三腔室相连通。10.如权利要求1所述的微机电系统麦克风芯片封装体，其特征在于，该线路载板具有进音孔，且该进音孔与该第一腔室相连通。【文档编号】H04R19/04GK104519451SQ201310755060【公开日】2015年4月15日申请日期:2013年12月30日优先权日:2013年9月30日【发明者】潘玉堂,周世文申请人:南茂科技股份有限公司