MEMS组件的制作方法

本实用新型涉及微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)邻域，更具体地，涉及一种MEMS组件。

背景技术：

MEMS麦克风具有体积小、耐热性好、易于集成等优点，现已被广泛应用。一个MEMS麦克风的封装结构通常包括外壳、电路板以及MEMS芯片，MEMS芯片设置在由电路板和外壳共同形成的腔体内。腔体与MEMS组件的外部通过设置开孔连通。根据MEMS组件中开孔设置的位置，行业内将MEMS组件大致分为前进音和后进音两种方式，其中前进音的方式中开孔设置在外壳上，后进音的方式中开孔设置在电路板上。一般地，同样的芯片封入前进音MEMS组件和封入后进音MEMS组件中，后进音MEMS组件会有更高的性能。

在后进音MEMS组件中，通常在电路板上沿开孔的边缘设有焊盘。该MEMS组件通过该开孔边缘的焊盘与另一电路板上的焊盘进行焊接，以实现固定。现有的MEMS组件在与另一电路板焊接时，由于焊料的流动性，存在焊料流入MEMS组件的开孔进而流入组件内部导致产品失效的风险。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种MEMS组件，该MEMS组件与另一电路板焊接时，能防止焊料流入组件上的开孔内，从而提高产品良率。

根据本实用新型提供的一种MEMS组件，包括：外壳；电路板，所述外壳与所述电路板连接并围成腔体；以及MEMS芯片，所述MEMS芯片位于所述腔体内并且与所述电路板电连接，所述电路板包括：基板，所述基板包括面向所述腔体的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；布线层，所述布线层位于所述基板的所述第二表面；阻焊层，所述阻焊层覆盖所述布线层；开孔，所述开孔贯穿所述基板、所述布线层以及所述阻焊层，所述布线层沿所述开孔的边缘设有焊盘；其中，所述阻焊层设有开口，使得所述焊盘至少部分裸露，所述开口为围绕在所述开孔外围的环形开口。

优选地，所述MEMS芯片为MEMS麦克风、MEMS压力传感器、MEMS温度传感器中的任意至少一个。

优选地，所述焊盘为环形焊盘，所述开口的形状与所述环形焊盘的形状对应。

优选地，所述阻焊层包括第一部分和第二部分，所述第一部分覆盖所述环形焊盘的外周边并形成所述开口的外边界，所述第二部分覆盖所述环形焊盘的内周边并形成所述开口的内边界，所述开孔贯穿所述第二部分，使得所述第二部分呈环形。

优选地，所述环形焊盘为圆环形焊盘，所述开口为对应的圆环形开口。

优选地，所述圆环形焊盘内孔的孔径大于所述开孔的孔径，使得所述基板的所述第二表面部分裸露。

优选地，所述阻焊层的所述第二部分自所述开口的内边界向所述开孔方向延伸预定宽度，所述第二部分还至少部分覆盖所述基板裸露的所述第二表面。

优选地，所述预定宽度为0.05至0.1毫米。

优选地，所述开孔的位置对应于所述MEMS芯片的位置。

优选地，所述MEMS组件还包括集成电路，所述集成电路与所述MEMS芯片及所述电路板电连接。

优选地，所述集成电路包括专用集成电路。

根据本实用新型的MEMS组件，电路板上贯穿所述阻焊层的开口为围绕在所述开孔外围的环形，该环形开口使得焊盘至少部分裸露，以方便焊接。该MEMS组件与另一电路板焊接时，环形开口的内边界可以阻挡焊料向开孔的流动，从而避免焊料流入开孔引起的产品失效。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出根据本实用新型具体实施例的MEMS组件的立体图。

图2示出根据本实用新型具体实施例的MEMS组件的电路板的立体图。

图3示出根据本实用新型具体实施例的MEMS组件的电路板的俯视图。

图4示出根据本实用新型具体实施例的MEMS组件的电路板的截面图。

图5、图6示出根据本实用新型具体实施例的MEMS组件与另一电路板焊接的截面图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方式。在本申请中，“A直接位于B中”表示A位于B中，并且A与B直接邻接。

图1示出根据本实用新型具体实施例的MEMS组件的立体图，该MEMS组件包括外壳110、电路板120以及MEMS芯片(未绘示)，外壳110与电路板120连接并围成腔体，MEMS芯片则位于所述腔体内并且与电路板120电连接，电路板120上设有开孔124。

MEMS芯片可以是MEMS麦克风、MEMS压力传感器、MEMS温度传感器等此类需要在腔体内通过开孔124与外界连通的传感器中的任意至少一个。本文中，取该MEMS芯片为MEMS麦克风为例说明，则电路板120上设有的开孔124用于声音信号通过，优选开孔124的位置对应于MEMS芯片的位置设置。进一步地，MEMS组件还可以包括集成电路(未绘示)，该集成电路也位于空腔内，并且与MEMS芯片及电路板120电连接。集成电路还可以是包括专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)。该MEMS组件与另一电路板220固定时，电路板120上沿其包括的开孔124的边缘设有焊盘，该焊盘通过焊料300与另一电路板220上设有的焊盘焊接。

外壳110可以是金属外壳，也可以是陶瓷、玻璃等非金属外壳。电路板120优选为印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)，与之相连的所述另一电路板220可以是PCB，也可以是柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，该另一电路板220对应电路板120上开孔124的位置通常也设置有开孔，便于声音信号的传输。可以理解的是，电路板120上除沿开孔124的边缘设有焊盘外，其他位置也可以设有其他焊盘，也可以通过焊料与另一电路板220进行焊接。另外需要说明的是，MEMS芯片、集成电路以及电路板120之间的电连接方式，可以是本领域公知的任何方法，例如通过金属引线电连接；电路板120相对两表面之间的电路，也可以是以本领域任何公知方法进行电连接，例如通过金属过孔实现。

图2至图4示出根据本实用新型具体实施例的MEMS组件包括的电路板120的立体图、俯视图以及截面图，其中图3中A-A线为截面图的截取位置。该电路板120包括：基板121、布线层122、阻焊层123、开孔124。基板121包括面向上述腔体的第一表面以及与该第一表面相对的第二表面，布线层122位于基板110的第二表面，阻焊层123覆盖布线层122，开孔124贯穿基板121、布线层122以及阻焊层123，即贯穿电路板120相对的两表面。布线层122沿开孔124的边缘设有焊盘1221，阻焊层123设有开口125，使得焊盘1221至少部分裸露，开口125为围绕在开孔124外围的环形开口。

基板121通常为绝缘基板，布线层122可利用导电的金属材料制成，而阻焊层123以及开口125可通过阻焊工艺形成。阻焊层123覆盖布线层122，而贯穿阻焊层123的开孔又使得布线层122内的焊盘1221裸露，以便于焊接。

焊盘1221可以为环形焊盘，开口125的形状与环形焊盘1221的形状对应。需要说明的是，环形焊盘的形状可以是例如圆环形、方环形、椭圆环形、多边环形等规则的环形，也可以是其他将内部挖空而得到的封闭的环状图案。由于环形的开口125的存在，使得阻焊层123包括第一部分1231和第二部分1232，第一部分1231覆盖环形焊盘1221的外周边并形成开口125的外边界，第二部分1232覆盖环形焊盘1221的内周边并形成开口125的内边界，其中，开孔124贯穿阻焊层123的第二部分1232，使得第二部分1232呈环形。

优选地，开孔124为圆形开孔，环形焊盘1221为圆环形焊盘，开口125为对应的圆环形开口，则阻焊层123的第二部分1232在俯视方向上也为圆环形。在本实施例中，圆环形焊盘1221内孔的孔径大于开孔124的孔径，使得基板121的第二表面部分裸露。阻焊层123的第二部分1232可以自开口125的内边界向开孔124的方向延伸预定宽度，第二部分1232不仅覆盖环形焊盘1221的内周边，还至少部分覆盖基板121裸露的第二表面。该第二部分1232延伸的预定宽度为0.05至0.1毫米。

图5、图6分别示出本实施例的MEMS组件与不同的另一电路板焊接的截面图，为清楚示出，图中仅绘示MEMS组件的电路板120而隐藏了MEMS组件的其他部分进行说明。图5示意了本实施例的MEMS组件与另一电路板220a焊接的截面，图6示意了本实施例的MEMS组件与另一电路板220b焊接的截面。电路板220a与电路板220b均包括基板221、布线层222以及阻焊层223，其中布线层222内设有焊盘2221并且裸露，以便于焊接。电路板220b与电路板220a不同之处在于，电路板220b的阻焊层223在其焊盘2221处具有与本实施例的电路板120相同的设计，即阻焊层223与电路板120的开口对应的位置也设有同样形状的环形开口，阻焊层223包括第一部分2231及第二部分2232，第一部分2231形成该环形开口的外边界，第二部分2232形成该环形开口的内边界。本实施例的MEMS组件与另一电路板220a焊接时，将电路板220a置于MEMS组件的电路板120之上，电路板120的焊盘1221与电路板220a的焊盘2221位置对应，通过焊料300进行焊接，由于电路板120上阻焊层123的第二部分1232的阻挡，焊料300难以流入开孔124，从而一定程度上避免焊料300通过开孔124流入MEMS组件而使产品失效。本实施例的MEMS组件与另一电路板220b焊接时，将电路板220b与MEMS组件的电路板120相对，电路板120的焊盘1221与电路板220b的焊盘2221位置对应，同时，电路板120上的环形开口与电路板220b上的环形开口也接合，焊盘1221与焊盘2221通过焊料300进行焊接，焊料300的流动范围被电路板120上阻焊层123的第一部分1231、第二部分1232以及电路板220b上阻焊层223的第一部分2231、第二部分2232共同形成的空间所限制，电路板120的阻焊层123的第二部分1232与电路板220b的阻焊层223的第二部分2232共同阻挡焊料300，使其难以流入开孔124，从而更能避免焊料300通过开孔124流入MEMS组件而使产品失效，提高了MEMS组件的产品良率。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。