具有合并的导线结合搁架的金属化麦克风盖的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及微机电(MEMS)麦克风封装和它们的构造方法。
【发明内容】
[0002]在一个实施例中，本发明提供了一种微机电(MEMS)麦克风封装，其包括具有内表面和外表面的基板帽。MEMS麦克风封装还包括附接至基板帽的、具有内表面和外表面的模制盖，从而基板帽和该盖形成MEMS麦克风封装中的空腔。所述盖具有声学孔口和邻近于该孔口定位的MEMS麦克风芯片。结合搁架是位于空腔的一部分内的模制结构。结合搁架包括布置在结合搁架上的第一电迹线。第一电迹线具有连接至结合导线的第一端部和连接至基板帽的内表面上的接触垫的第二端部。
[0003]在另一实施例中，本发明提供了一种制造多个MEMS麦克风封装的方法，包括在第一排列上形成多个盖，所述多个盖中的每个均具有声学孔口和导线结合搁架。所述导线结合搁架包括导电迹线，所述导电迹线从MEMS麦克风封装内的内表面延伸至基板帽连接点。多个基板帽在第二排列上形成。环氧树脂沉积在盖的每个的内表面的一部分上，且将MEMS麦克风芯片和专用集成电路(ASIC)芯片通过环氧树脂固定至盖的每个上。固化环氧树脂。将MEMS麦克风芯片和ASIC芯片连接，从而ASIC芯片通过导线结合部连接至所述导电迹线中的至少一个。该方法包括连接第一排列和第二排列，从而使基板帽连接点连接至用于所述多个盖中的每个的相应基底连接垫。将所述盖和所述基板帽的组合分隔，从而形成多个单独的MEMS麦克风封装。
【附图说明】
[0004]本发明的其他方面将通过结合详细说明书和附图而显现。
[0005]图1是MEMS麦克风封装的盖的无内部电子构件的底视图。
[0006]图2是图1的盖沿着线A-A的剖视图。
[0007]图3是图1的盖沿着线B-B的剖视图。
[0008]图4是图1的盖的端视图。
[0009]图5是图1的盖的顶视图。
[0010]图6是图1的盖的透视图。
[0011]图7是图1的盖的替代透视图。
[0012]图8是MEMS麦克风封装的盖的包括内部电子构件的底视图。
[0013]图9是图8的盖沿着线A-A的剖视图。
[0014]图10是图8的盖沿着线D-D的剖视图。
[0015]图11是图8的盖的透视图。
[0016]图12是图8的盖的替代透视图。
[0017]图13是MEMS麦克风封装的盖的包括用于导线结合部的防护涂层的底视图。
[0018]图14是图13的MEMS麦克风封装沿着线D-D的剖视图。
[0019]图15是图13的MEMS麦克风封装的透视图。
[0020]图16是图13的MEMS麦克风封装的替代透视图。
[0021]图17是用于MEMS麦克风封装的基板帽的底视图。
[0022]图18是图17的基板帽的顶视图。
[0023]图19是组装的MEMS麦克风封装的剖视图。
[0024]图20是图19的组装的MEMS麦克风封装的透视图。
[0025]图21是图19的组装的MEMS麦克风封装的替代透视图。
[0026]图22是盖排列的顶视图。
[0027]图23是图22的盖排列的底视图。
[0028]图24是基板帽排列的底视图。
[0029]图25是图24的基板帽排列的顶视图。
[0030]图26是表示用于构造多个MEMS麦克风封装的制造方法的流程图。
【具体实施方式】
[0031]在详细阐述本发明的任何实施方式之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于在以下说明书中提出的或在附图中示出的结构的详细情形和构件的布置方式。本发明能够具有其他实施方式且能够以多种方式来实施或执行。
[0032]在一个实施方案中，微机电(MEMS)的麦克风封装包括在麦克风封装的内部的空腔。麦克风封装中的声学端口使得声压(即，声音)能够进入麦克风封装。MEMS麦克风芯片检测声压并将声压转换成电信号。电信号代表在MEMS麦克风芯片的隔膜处接收的声压。专用集成电路(ASIC)接收来自MEMS麦克风芯片的信号，并处理该信号。ASIC的输出经由导电路径被发送到基板，该基板形成MEMS麦克风封装上的帽。
[0033]原始设备制造商以各种配置生产MEMS麦克风封装。在这些配置中包括顶端口和底端口设计。在顶端口设计中，声学端口形成在麦克风封装的顶表面中。在该设计中，MEMS麦克风封装的顶表面由MEMS麦克风封装的盖构成。在底端口设计中，声学端口贯通MEMS麦克风封装的底表面。底表面是形成MEMS麦克风封装的帽的基板。以下描述提供了顶端口设计的MEMS麦克风封装的细节。然而，该设计也可在底端口设计中实施。
[0034]图1-7示出了 MEMS麦克风封装的盖100的实施例的多个视图。这些视图示出了在安装内部构件之前和附接帽(例如，基板)之前的盖100。图1示出了盖100的内部视图。盖100包括内表面105和外表面(图5中示出)。该盖100还包括侧壁110。结合搁架115定位在盖100的一个拐角处。结合搁架115可与盖合并为连续的模制件。至少一个导电迹线120沉积在结合搁架115上。导电迹线120沿结合搁架115的上表面125延伸到结合搁架115的下表面130。盖100还包括沉积在侧壁110的顶部边缘上的导电表面135。结合搁架115上的延伸的导电迹线140延伸至导电表面135。延伸的导电迹线140形成与导电表面135的电连接。
[0035]内表面105包括穿过盖100的孔口 145。导电环150径向围绕孔口 145沉积在内表面105上。导电迹线155也沉积在内表面105上，且连接到导电环150。导电环150和导电迹线155提供了用于盖100的内部构件的附加电接触点。
[0036]图2是盖100沿着线A-A的剖视图。图2示出了结合搁架115的上表面125和下表面130之间的深度差。导电迹线120和延伸的导电迹线140从上表面125延伸到下表面130，从而形成了从上表面125到下表面130的连续的导电路径。也如图2所示，孔口 145穿过盖100并朝着外部向外张开，从而在外表面上形成较大直径的孔口。因此，孔口 145向内渐缩，以朝着内部构件运送声能。孔口 145可在盖100的模制过程中形成。替代性地，孔口 145可在模制过程后被机加工到盖100中。
[0037]图3是盖100的沿着线B-B的剖视图。如该视图所示，结合搁架115在上表面125和下表面130之间可具有平缓的、弯曲的过渡部。因此，导电迹线120和延伸的导电迹线140在上表面125和下表面130之间也沿循平缓的、弯曲的表面。替代性地，导电迹线120和延伸的导电迹线140可沿循结合搁架115的平面倾斜式或其它非弯曲式表面。下表面130上方的以及下表面130和基板(未示出)之间的空间提供了空间，以容纳用于内部构件的导线和连接点。
[0038]图4是图1的盖100的端视图。在本实施例中，侧表面465由模制塑料构造且不导电。半圆柱形导电通孔470形成盖100的一个或多个侧壁110中的凹口。通孔470包括通孔470的内表面上的导电涂层，从而通孔470形成了外部、底表面260和导电表面135之间的导电路径。
[0039]图5是盖100的外部的顶视图。与侧表面465不同的是，底表面覆盖有导电层260。导电层260可以是沉积在或以其他方式形成在塑料模制件上的金属。导电层260可延伸到孔口 145中。因此，导电层260可与盖100内的导电环150形成电连接。导电层260可由通过孔口 145的电连接设置为地电位。以这种方式，导电层260形成接地法拉第笼的一部分，以阻挡电磁干扰。
[0040]图6和7是如图1-5所示的盖100的透视图。这些透视图从两个不同的视角提供了图1-5的综合视图，以帮助理解盖100的结构。应注意的是，盖100可由非导电的、塑料材料模制而成。在其它实施例中，盖100可由其他非导电材料制造和加工，而不是模制而成。在一些实施例中，结合搁架115不模制为盖100的一部分，而是在盖100已经模制之后被附接。
[0041]图8-12示出了盖800，其包括盖100和内部电气构件。如图8所示，MEMS麦克风芯片805和ASIC芯片810附接至盖800的内表面105。MEMS麦克风芯片805邻近ASIC芯片810定位，以提供方便的电连接。一个或多个导线812从MEMS麦克风芯片805延伸到ASIC芯片810。导线812附接到MEMS麦克风芯片805上的接触点815和ASIC芯片810上的接触点820。地线825定位在ASIC芯片810和导电迹线155之间。导电迹线155和导电环150 (示于图1)因而提供了到MEMS麦克风芯片805和ASIC芯片810的接地连接。一个或多个导线830定位在ASIC芯片810上的一个或多个接触点835和结合搁架115上的至少一个导电迹线120之间。此外，导线830连接到延伸的导电迹线140，以提供ASIC芯片810和导电层260之间的电联接。
[0042]图9是盖800沿着线A-A的剖视图。MEMS麦克风芯片805定位成覆盖孔口 145。这种定位保证了进入孔口 145的声压被引导到MEMS麦克风芯片805中的隔膜。图10示出了盖800沿着线D-D的剖视图。该视图示出了导线830到结合搁架115上的导电迹线155的连接。图11和12是盖800的透视图，其进一步示出了盖800的结构。
[0043]图13-16示出了盖1300的实施例。尤其地，图13_16示出了具有附加特征的盖800。如图13所示，防护涂层1305覆盖导线830的端部并覆盖导电迹线120和延伸的导电迹线140的一部分。防护涂层1305垂直于导电迹线120延伸，以形成保护带，从而为导电迹线12