0和导线830之间的导线结合部提供保护。防护涂层1305可采用各种形式，且可由各种材料形成。如图14所示，防护涂层1305是导线830被焊接到导电迹线120之后施加的非导电胶或环氧树脂。在其他实施方案中，防护涂层1305可以是固定到结合搁架115的非导电固体材料片。在其他实施方案中，防护涂层1305在导线830上可能不是连续的。例如，防护涂层1305可采取在导线830和导电迹线120之间、定位于焊接连接部的每个上的单独滴状部或分离材料片的形式。图15和16是透视图，其示出了防护涂层1305的定位。在一些实施例中，防护涂层1305可由耐热材料制成。例如，防护涂层1305可以是熔点远高于焊料熔点的胶。
[0044]图17示出了外侧1705上的基板1700。基板1700可由各种材料形成，例如层压的印刷电路板(PCB)、陶瓷或聚酰亚胺。外侧1705包括提供与其他装置的电连接的电接触垫(例如，栅格排列(LGA)垫)1710。如图18所示，接触垫1710在基板1700上或基板1700中经由迹线1810布线到基板1700的封装侧1805。迹线1810连接到基板1700的封装侧1805上的输入/输出垫1815。输入/输出垫1815被对准，以与结合搁架的上表面125上的导电迹线120和延伸的导电迹线140适配。来自MEMS麦克风芯片1805和ASIC 1810的信号经由导电迹线120发送到接触垫1710。另一电接触表面1820沿着基板1700的封装侧1805的周边设置。在替代性实施例中，接触垫1710可使用其他表面安装技术。
[0045]图19-21示出了组装的MEMS麦克风封装1900，包括盖100、800、1300和基板1700。尤其地，图18是MEMS麦克风封装1900的剖视图。如图所示，基板1700上的电接触表面1820与盖100上的导电表面135适配。电接触表面1820抵靠导电表面135，并形成气密密封部1905，以防止材料或声音在密封部1905处进入MEMS麦克风封装1900。图20和21是已组装的MEMS麦克风封装1900的透视图。尤其地，图20示出了 MEMS麦克风封装1900的基板1700，且图21示出了 MEMS麦克风封装1900的盖100。
[0046]图22-25示出了以集成排列布置的MEMS麦克风封装1900的构件。图22示出了盖排列2200的顶视图，其包括分隔之前的多个盖2205。所述多个盖2205包括盖100。盖排列2200的视图包括孔口 145和导电通孔470。图23示出了盖排列2200的内部视图(即底视图)。图24示出了包括接触垫1710的基板排列2400的外部视图(即底视图)。图25示出了包括导电迹线1820和输入/输出垫1815的基板排列2400的内部视图(即，顶侧)。
[0047]基板1700在密封部1905处附接到导电表面135。密封部1905可由焊料形成，从而将基板1700与导电表面135机械和电连接。在焊接过程中，过剩的焊料或热量可损坏导线830与导电迹线120和延伸的导电迹线140之间的连接。防护涂层1305防止过剩的焊料或热量直接接触导线结合连接部。以这种方式，结合搁架115为胶或类似材料提供了表面，以建立焊料阻挡层，从而保护导线结合部免受后续基于焊料组装步骤的影响。
[0048]图26示出了制造MEMS麦克风封装1900的方法2600的流程图。根据该方法2600，所述多个盖2205形成为排列2200 (步骤2605)。环氧树脂在所述多个盖2205的每个中被放置在将会定位有MEMS麦克风芯片805和ASIC芯片810的内表面105上(步骤2610)。对于所述多个盖2205中的每个盖100，MEMS麦克风芯片805和ASIC芯片810定位在环氧树脂上且盖排列2200被固化(步骤2615)。导线812、接地线825和导线830被结合至所述多个盖2205中的每个的接触垫880、导电迹线855、接触垫875和接触垫890 (步骤2620)。防护层(例如，环氧树脂珠)被分配在所述多个盖2205中的每个的结合搁架115上，且如果使用环氧树脂的话，就进行固化(步骤2625)。将焊料或环氧树脂分配在基板排列2400上，使得焊料或环氧树脂对准所述多个盖2205的每个的导电表面135 (步骤2630)。将基板排列2400对准并定位到盖排列2200上，且回流焊料或固化环氧树脂(步骤2635)。将盖排列2200和基板排列2400的组合分隔(例如，锯切)成每个MEMS麦克风封装1900 (步骤2640)ο
[0049]在方法2600中，在步骤2625中使结合搁架115覆盖防护层保护了在步骤2620中实施的导线结合部。以这种方式，导线结合部免受在后续步骤中实施的焊料润湿。因此，导电迹线120和延伸的导电迹线140可连接到输入/输出垫1815，而无需使用焊料掩模。
[0050]因此，本发明尤其提供了分别具有盖和基板帽的多个MEMS麦克风封装。盖包括导线结合搁架，从而提供了 MEMS麦克风内部用于连接点的表面。沉积在结合搁架上的一个或多个导电迹线将内部电子构件与基板帽连接。本发明的各种特征和优点在权利要求中提出。
【主权项】
1.一种微机电(MEMS)麦克风封装，包括: 基板帽，其具有内表面和外表面； 模制盖，其具有内表面、外表面和侧壁，该盖附接至基板帽，从而基板帽和该盖形成MEMS麦克风封装中的空腔； 所述盖中的声学孔口； 邻近于该孔口定位的MEMS麦克风芯片； 位于空腔内的结合搁架，所述结合搁架是模制结构；和 沉积在结合搁架上的第一电迹线，其包括第一端部和第二端部，第一端部连接至位于空腔内的结合导线，第二端部连接至基板帽的内表面上的接触垫。2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，该MEMS麦克风封装还包括:将所述盖和基板帽机械且电连接的密封部，该密封部在基板帽和所述盖之间提供了气密式密封。3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，所述盖的外表面的一部分包括导电层。4.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，所述声学孔口是渐缩式的，从而所述声学孔口在内表面上具有较小的直径，且在外表面上具有较大的直径。5.根据权利要求4所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，所述导电层延伸到所述孔口的渐缩式表面上，从而在外表面与内表面的一部分之间形成电连接，以及 其中，内表面具有围绕孔口径向沉积的导电层，所述导电层经由渐缩式表面电连接至外表面。6.根据权利要求5所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，该MEMS麦克风封装还包括:沉积在所述盖的内表面的一部分上的第二电迹线，第二电迹线连接至围绕孔口径向沉积的所述导电层。7.根据权利要求6所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，围绕孔口径向沉积的所述导电层和第二电迹线提供了用于MEMS麦克风封装的内部构件的多个接地连接点。8.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，该MEMS麦克风封装还包括:连接至结合导线和MEMS麦克风芯片的专用集成电路。9.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，结合搁架和所述盖被模制成单件。10.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，第一电迹线沿着所述盖的弯曲表面延伸，所述弯曲表面从结合搁架延伸至所述盖的上表面。11.根据权利要求2所述的MEMS麦克风封装，其特征在于，该MEMS麦克风封装还包括: 包括在所述盖的侧壁中的半圆柱形导电通孔，所述导电通孔在所述盖的外表面的一部分与密封环之间提供了电连接。12.一种制造多个MEMS麦克风封装的方法，该方法包括: 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； 在第二排列上形成多个基板帽； 在盖的每个的内表面的一部分上沉积环氧树脂； 将MEMS麦克风芯片和ASIC芯片通过环氧树脂固定至盖的每个上； 固化环氧树脂； 通过导线结合部将MEMS麦克风芯片连接至ASIC芯片并将ASIC芯片连接至所述导电迹线中的至少一个； 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基底连接垫；和 将所述多个盖和所述多个基板帽分隔，从而形成多个单独的MEMS麦克风封装。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法还包括在结合搁架的一部分上施加防护涂层，从而保护导电迹线与ASIC芯片之间的连接点。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，防护涂层由环氧树脂制成。15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，防护涂层形成了导电迹线上的非导电条带。16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，防护涂层保护连接点免受热和焊料影响。17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，第一排列和第二排列与围绕所述多个盖中的每个的周边的气密式焊料密封部连接。18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，第一排列和第二排列与围绕所述多个盖中的每个的周边的气密式环氧树脂密封部连接。
【专利摘要】一种MEMS麦克风封装和制造具有盖和基板帽的MEMS麦克风封装的方法。该盖包括导线结合搁架，其提供了MEMS麦克风内部用于针对内部导线结合部的连接点的表面。提供了沉积在结合搁架上的一个或多个导电迹线，以将内部电子构件经由导线结合部连接至基板帽。基板帽被构造以连接到外部装置或构件。内部电子构件包括MEMS麦克风芯片和专用集成电路。内部电子构件被构造用于将信号发送至外部电子器件，该信号代表由本文所述配置的MEMS麦克风芯片接收的声能。
【IPC分类】H04R19/04, H04R31/00
【公开号】CN105592393
【申请号】CN201510740656
【发明人】J·S·萨尔蒙
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月4日
【公告号】US20160212548