专利名称：Mems麦克风封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及MEMS麦克风领域，具体公开的是MEMS麦克风的封装结构。
背景技术：
MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)麦克风由于良好的性 能，极小的体积，适合表面贴装，能经受多次回流焊等诸多好处而备受关注。与微电子产品 类似，该类产品能用较低的成本获得极大的产量。为了保护易碎芯片、与外界形成物理和电 学连接、减少外部干扰，一个完整的MEMS麦克风除了芯片外还必须封装。与传统微电子产 品不同的是，MEMS麦克风对封装的要求比较特殊，封装技术成为制约MEMS麦克风产业化的 瓶颈。 现有的MEMS麦克风封装结构包括MEMS麦克风、杯状盖、和底板，杯状盖的侧壁边 沿与底版连接，形成容室；容室包括一容置腔，MEMS麦克风设置于容置腔内；如此造成整体 封装体积较大的缺点，无法达到轻薄化的要求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题为现有的MEMS麦克风封装结构封装体积较大的问 题。 为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案 MEMS麦克风封装结构，包括基板、半导体芯片、第一声腔；半导体芯片集成了 MEMS麦克风和驱动电路，驱动电路与MEMS麦克风电连接；基板具有一承载所述半导体芯片 的第一表面，半导体芯片与基板密封连接；MEMS麦克风与所述第一表面的至少一部分隔开 形成第一声腔。 作为上述技术方案的进一步改进，MEMS麦克风集成于半导体芯片的中心区域，驱 动电路集成于半导体芯片的外围区域。 作为上述技术方案的进一步改进，所述第一表面的至少一部分覆盖有第一导电 层，第一导电层与驱动电路电连接。 作为上述技术方案的进一步改进，还包括具有第二表面的盖板，盖板设置于半导 体芯片与基板相反的一侧，并与半导体芯片密封连接；MEMS麦克风与第二表面隔开形成第 二声腔，基板上设有使外部声信号进入第一声腔的第一声孔。 作为上述技术方案的进一步改进，还包括具有第二表面的盖板，盖板设置于半导 体芯片与基板相反的一侧，MEMS麦克风与第二表面隔开形成第二声腔，盖板上设有使外部 声信号进入第二声腔的第二声孔。 作为上述技术方案的进一步改进，所述半导体芯片还包括用以引出信号的引线 盘，所述基板与第一表面相对的表面上设有第一焊盘，引线盘与第一焊盘通过引线电连接。 作为上述技术方案的进一步改进，所述第二表面的至少一部分覆盖有第二导电 层，第二导电层与驱动电路电连接。[0013] 作为上述技术方案的进一步改进，所述声孔包括环境屏障。 作为上述技术方案的进一步改进，所述MEMS麦克风封装结构的外表面至少一部 分包覆有外罩，外罩包括使外部声信号进入第一声腔或第二声腔的缺口 ，还包括便于电信 号引出的缺口。 作为上述技术方案的进一步改进，所述半导体芯片还包括用以引出信号的引线 盘，所述基板与第一表面相对的表面上设有第二焊盘，引线盘与第二焊盘通过引线电连接； 所述盖板与第二表面相对的表面上设有第三焊盘，弓I线盘与第三焊盘通过弓I线电连接。 本实用新型公开的MEMS麦克风封装结构，包括基板、半导体芯片、第一声腔；半 导体芯片集成了 MEMS麦克风和驱动电路，驱动电路与MEMS麦克风电连接；基板具有一承载 所述半导体芯片的第一表面，半导体芯片与基板密封连接；MEMS麦克风与所述第一表面的 至少一部分隔开形成第一声腔。与现有技术相比能够有效减小封装体积。
图1为本实用新型第一实施例的剖面结构图； 图2为本实用新型第二实施例的剖面结构图； 图3为本实用新型第三实施例的剖面结构图； 图4为本实用新型第四实施例的剖面结构图； 图5为本实用新型第五实施例的剖面结构图； 图6为本实用新型第六实施例的剖面结构图； 图7为本实用新型第七实施例的剖面结构图； 图8为本实用新型第八实施例的剖面结构图； 图9为本实用新型第九实施例的剖面结构图； 图10为本实用新型第十实施例的剖面结构图； 图11为本实用新型第十一实施例的剖面结构图； 图12为本实用新型实施例基板的仰视图； 图13为本实用新型实施例盖板的俯视图结构图； 图14为本实用新型实施例半导体芯片的仰视图。
具体实施方式为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施 例，对本实用新型进一步详细说明。 如图1为本实用新型第一实施例的剖面结构图；如图1所示，MEMS麦克风封装结 构，包括基板10、 MEMS麦克风30、驱动电路40、半导体芯片20、第一声腔50 ;MEMS麦克风 30集成于半导体芯片20的中心区域，驱动电路40集成于半导体芯片20的外围区域，并与 MEMS麦克风30电连接；在某些实施例中，驱动电路40也可以集成于半导体芯片20的一侧， 位于MEMS麦克风30左、右、前、后侧。 基板10具有一承载所述半导体芯片的第一表面IOI，半导体芯片20与基板10密
封连接；MEMS麦克风与所述第一表面101的至少一部分隔开形成第一声腔50。 第一表面101的至少一部分覆盖有第一导电层(图中未示出)，第一导电层与驱动电路电连接，以通过驱动电路与外部的地电连接，屏蔽外部电磁干扰。 图2为本实用新型第二实施例的剖面结构图；如图2所示，本实施例提供的MEMS 麦克风封装结构，在实施例一的基础上还包括具有第二表面601的盖板60，盖板60设置于 半导体芯片20与基板10相反的一侧，并与半导体芯片密封连接；MEMS麦克风30与第二 表面601隔开形成第二声腔70，基板10上设有使外部声信号进入第一声腔50的第一声孔 102，该声孔可以是一个也可以是多个。所述第二表面的至少一部分覆盖有第二导电层(图 中未示出)，以通过驱动电路与外部的地电连接，屏蔽外部电磁干扰。 图3为本实用新型第三实施例的剖面结构图；如图3所示，在实施例一的基础上还 包括具有第二表面601的盖板60，盖板60设置于半导体芯片20与基板10相反的一侧，并 与半导体芯片密封连接；MEMS麦克风与第二表面601隔开形成第二声腔70，盖板上设有使 外部声信号进入第二声腔的第二声孔602，该声孔可以是一个也可以是多个。所述第二表面 的至少一部分覆盖有第二导电层(图中未示出)，以通过驱动电路与外部的地电连接，屏蔽 外部电磁干扰。 图4为本实用新型第四实施例的剖面结构图；如图4所示，本实施例提供的MEMS 麦克风封装结构为在实施例一的基础上的改进，所述半导体芯片还包括用以引出信号的引 线盘80，所述基板10与第一表面相对的表面上设有第一焊盘82，引线盘与第一焊盘通过引 线90电连接。图5为本实用新型第五实施例的剖面结构图；图12为本实用新型实施例基 板的仰视图；图14为本实用新型实施例半导体芯片的仰视图。如图5、图12、图14所示， 半导体芯片底部具有4个引线盘80a、80b、80c、80d，基板的底部对应于引线盘设有4个焊 盘82a、82b、82c、82d，引线盘分别各自与对应的焊盘通过引线电连接，引线为导电材料，优 选为金线。 图6为本实用新型第六实施例的剖面结构图，图7本实用新型第七实施例的剖面 结构图。如图6和图7所示，所述声孔102包括环境屏障103、声孔602环境屏障603，用以 防止水、颗粒(油、污垢和/或灰尘)和/或光等进入封装从而在内部损害内部器件(即半 导体芯片)。环境屏障通常好似形成膜的聚合材料，诸如聚四氟乙烯(PTFE)或烧结金属。 环境屏障603还具有某些声学特性，例如声阻尼或声阻。因此可将环境屏障603选为这样 其声学特性增强半导体芯片20的功能能力和/或硅麦克风的整体性能。 图8为本实用新型第八实施例的剖面结构图；图9为本实用新型第九实施例的剖 面结构图；如图8和图9所示所述MEMS麦克风封装结构的外表面至少一部分包覆有外罩 80，以使MEMS麦克风的封装更加牢固，外罩包括使外部声信号进入第一声腔或第二声腔的 缺口 ，还包括便于电信号弓I出的缺口 。 图IO为本实用新型第十实施例的剖面结构图；如图IO所示，所述半导体芯片还包 括用以将引出信号的引线盘80，所述基板10与第一表面101相对的表面上设有第二焊盘 82，引线盘与第二焊盘通过引线电连接；所述盖板与第二表面601相对的表面上设有第三 焊盘83，引线盘与第三焊盘通过引线电连接。此种封装形式可以进行双面贴装，从而实现了 表面贴装的灵活性。如图10所示，引线盘80向上通过贯穿于半导体芯片20、盖板60的引 线90与焊盘83电连接，引线盘80向下通过贯穿于基板10的引线90与焊盘82电连接，在 某些实施例中也可以将引线引出，使其沿基板10、半导体芯片20、盖板60外表面设置。 图11为本实用新型第i^一实施例的剖面结构图；图12为本实用新型实施例基板的仰视图；图13为本实用新型实施例盖板的俯视图结构图；图14为本实用新型实施例半 导体芯片的仰视图；如图11至图13所示，半导体芯片底部具有4个引线盘80a、80b、80c、 80d，基板的底部对应于引线盘设有4个焊盘82a、82b、82c、82d，盖板的顶部对应于引线盘 设有4个焊盘83a、83b、83c、83d，引线盘分别各自与对应的焊盘通过引线电连接，如80a、 82a、83a通过引线电连接，80b、82b、83b通过引线电连接，以此类推。如图11所示，引线盘 80a向上通过贯穿于半导体芯片20、盖板60的引线90与焊盘83a电连接，引线盘80a向下 通过贯穿于基板10的引线90与焊盘82a电连接，在某些实施例中也可以将引线引出，使其 沿基板10、半导体芯片20、盖板60外表面设置。在某些实施例中，也可以增大基板或盖板 的壁厚，使引线在基板或盖板内走线。 本实用新型所有实施例的基板10可以为PCB(Printed Circuit Board,印刷电路 板)，这样引线90即可做成电镀通孔，引线盘80可通过该电镀通孔与焊盘82电连接。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范
围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含 在本实用新型的保护范围之内。
权利要求MEMS麦克风封装结构，其特征在于，包括基板，所述基板具有一承载所述半导体芯片的第一表面；半导体芯片，所述半导体芯片集成了MEMS麦克风和驱动电路，MEMS麦克风和驱动电路电连接；半导体芯片与基板密封连接；第一声腔，MEMS麦克风与所述第一表面的至少一部分隔开形成第一声腔。
2. 根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于MEMS麦克风集成于半导 体芯片的中心区域，驱动电路集成于半导体芯片的外围区域。
3. 根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于所述第一表面的至少一 部分覆盖有第一导电层，第一导电层与驱动电路电连接。
4. 根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于还包括具有第二表面的 盖板，盖板设置于半导体芯片与基板相反的一侧，并与半导体芯片密封连接；MEMS麦克风 与第二表面隔开形成第二声腔，基板上设有使外部声信号进入第一声腔的第一声孔。
5. 根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于还包括具有第二表面的 盖板，盖板设置于半导体芯片与基板相反的一侧，MEMS麦克风与第二表面隔开形成第二声 腔，盖板上设有使外部声信号进入第二声腔的第二声孔。
6. 根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于所述半导体芯片还包括 用以引出信号的引线盘，所述基板与第一表面相对的表面上设有第一焊盘，引线盘与第一 焊盘通过引线电连接。
7. 根据权利要求4或5所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于所述第二表面的至 少一部分覆盖有第二导电层，第二导电层与驱动电路电连接。
8. 根据权利要求4或5所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于所述声孔包括环境 屏障。
9. 根据权利要求4或5所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于所述MEMS麦克风 封装结构的外表面至少一部分包覆有外罩，外罩包括使外部声信号进入第一声腔或第二声 腔的缺口 ，还包括便于电信号弓I出的缺口 。
10. 根据权利要求4或5所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于所述半导体芯片 还包括用以将引出信号的引线盘，所述基板与第一表面相对的表面上设有第二焊盘，引线 盘与第二焊盘通过引线电连接；所述盖板与第二表面相对的表面上设有第三焊盘，引线盘 与第三焊盘通过引线电连接。
专利摘要本实用新型公开的MEMS麦克风封装结构，包括基板、半导体芯片、第一声腔；半导体芯片集成了MEMS麦克风和驱动电路，MEMS麦克风和驱动电路电连接，并且半导体芯片与基板密封连接；基板具有一承载所述半导体芯片的第一表面；MEMS麦克风与所述第一表面的至少一部分隔开形成第一声腔。与现有技术相比能够有效减小封装体积。
文档编号H04R19/04GK201467440SQ20092013124
公开日2010年5月12日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者冯卫, 孔静, 杨云, 杨钢剑, 龚夺 申请人:比亚迪股份有限公司