微机电麦克风装置制造方法
【专利摘要】一种微机电麦克风装置，包含基板、支撑座、麦克风晶片以及信号处理晶片。基板具有第一面。支撑座设置于第一面，且具有顶面。麦克风晶片设置于第一面上，且具有第一电路接点。信号处理晶片设置于支撑座之顶面，且具有第二面以及第二电路接点。第二面面对顶面。第二电路接点位于于第二面，且第二电路接点耦接第一电路接点。
【专利说明】微机电麦克风装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型是关于一种微机电装置，尤指一种微机电麦克风装置。
【背景技术】
[0002]现有的微机电(Microelectromechanical Systems, MEMS)麦克风模块，绝大多数为双晶片设计，也就是微机电麦克风晶片与信号处理晶片(或称ASIC)分开设置的架构。
[0003]如图1所示，传统的封装方式是将微机电麦克风晶片30与信号处理晶片50并列在基板10或导线架上，然后以导线耦接。由于晶片是并列，且需预留间隙供打线(wirebonding)使用，故模块在尺寸上较难达到小型化的需求。另一方面，导线造成的寄生电容所导致的噪声会影响模块的感度，而为了减少噪声的影响，信号处理晶片的设计难度亦随之增加。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种微机电麦克风装置，以解决现有技术所遭遇到的上述问题。
[0005]—种微机电麦克风装置，包含基板、支撑座、麦克风晶片以及信号处理晶片。基板具有第一面。支撑座设置于第一面，且具有顶面。麦克风晶片设置于第一面上，且具有第一电路接点。信号处理晶片设置于支撑座的顶面，且具有第二面以及第二电路接点。第二面面对顶面。第二电路接点位于第二面，且第二电路接点耦接第一电路接点。
[0006]微机电麦克风装置的基板与支撑座可以是一体成型。微机电麦克风装置可包含侧壁，连接于第一面且将麦克风晶片及信号处理晶片环绕于内。微机电麦克风装置进一步包含盖体覆盖侧壁。其中侧壁内设置有导电体，导电体电性连接基板与覆盖侧壁的盖体。盖体具有声孔，麦克风晶片在盖体上的垂直投影与声孔不重叠。在另一实施例中，基板具有声孔，麦克风晶片设置于第一面且覆盖声孔。支撑座可为复数个凸柱。复数个凸柱的顶端共同形成顶面。支撑座的高度大于上述麦克风晶片的厚度。
[0007]基于上述，在本新型中的微机电麦克风装置具有较佳的稳定性、较小的体积、较低的寄生电容以及生产成本，从而得以解决现有技术所述及的问题。
[0008]应了解的是，上述一般描述及以下【具体实施方式】仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为已知技术示意图；
[0010]图2为微机电麦克风装置的较佳实施例示意图；
[0011]图3为声孔设置于基板的实施例不意图；
[0012]图4为支撑座为层叠结构的实施例示意图；
[0013]图5为支撑座为复数个凸柱的实施例流程图。[0014]主要元件符号说明:
[0015]100 基板
[0016]110 第一面
[0017]130支撑座
[0018]130' 支撑座
[0019]130'' 支撑座
[0020]131 顶面
[0021]200 焊料
[0022]300麦克风晶片
[0023]310 底面
[0024]320麦克风顶面
[0025]321感测元件
[0026]333第一电路接点
[0027]400粘着物
[0028]500信号处理晶片
[0029]520 第二面
[0030]555第二电路接点
[0031]600容置空间
[0032]610 声孔
[0033]700 侧壁
[0034]770 铜箔
[0035]800微机电麦克风装置
[0036]900 盖体
[0037]hi高度差
[0038]h2 厚度
【具体实施方式】
[0039]在下述诸实施例中，当元件被指为“连接”或“耦接”至另一元件时，其可为直接连接或耦接至另一元件，或可能存在介于其间的元件。术语“电路”表示为至少一元件或多个元件,或者主动的且/或被动的而稱接在一起的元件以提供合适功能。术语“电路接点”表示为电路上供与至少一元件或多个元件，或者主动的且/或被动的而耦接在一起的接触点。术语“覆晶技术(Flip-Chip)”是指将一晶片翻转使其电路接点与另一元件耦接的技术。术语“电磁干扰(Electromagnetic Disturbance, EMI) ”是指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。
[0040]如图2所示的较佳实施例，微机电麦克风装置800包含基板100、支撑座130、麦克风晶片300以及信号处理晶片500，其中信号处理晶片500又可称之为特殊应用积体电路(ASIC)。基板100具有第一面110。
[0041]支撑座130设置于第一面110，且具有顶面131。顶面131较佳与第一面110具有高度差4。在本实施例中，基板100与支撑座130是一体成型，基板100与支撑座130的材料例如皆为陶瓷基板(Ceramic)或皆为印刷电路板(PCB)，在其他实施例中，基板100与支撑座130的材料可以分别是不同的材质，此外，支撑座130可以是另外的元件，其可利用粘贴等方式设置在基板100之上，本实用新型并不以此为限。
[0042]麦克风晶片300设置于第一面110，且具有第一电路接点333。信号处理晶片500设置于顶面131，且信号处理晶片500具有第二面520与第二电路接点555。第二面520面对顶面131。第二电路接点555位于第二面520，且第二电路接点555耦接第一电路接点333。在此实施例中，信号处理晶片500自顶面131延伸，使第二电路接点555在第一面110上的垂直投影重叠于麦克风晶片300，并以第二电路接点555与麦克风晶片300的第一电路接点333耦接。换句话说，信号处理晶片500部份设置在支撑座130的顶面131，且信号处理晶片500部份覆盖麦克风晶片300，以使得信号处理晶片500电性连接麦克风晶片300。
[0043]进一步而言，如图2所示的较佳实施例，麦克风晶片300具有面对第一面110的底面310以及与底面310相背的麦克风顶面320。如图2所示，因为信号处理晶片500所在的顶面131与第一面110具有高度差Ii1，所以信号处理晶片500可翻转使得第二电路接点555面对麦克风晶片300而与其耦接，亦即信号处理晶片500以覆晶技术耦接于麦克风晶片300。由此，在耦接麦克风晶片300与信号处理晶片500时，可免去导线的使用，故本实施例的机电麦克风结构800可具有较佳的稳定性、较低的生产成本以及较小的寄生电容。另一方面，由于麦克风晶片300与信号处理晶片500以覆晶技术耦接，两者至少部分重叠，故相较于已知技术两者是并排且中间具有间隙，本实施例的机电麦克风结构800可具有较小的体积，特别在长度上可以较短。
[0044]支撑座130的高度(即高度差Ii1)较佳大于麦克风晶片的厚度h2。然而在不同实施例中，可通过控制焊料用量以及供将信号处理晶片粘贴于顶面的粘着物厚度来调整信号处理晶片与麦克风晶片的相对高度。例如在图2所示的实施例中，可控制焊料200的用量以及粘着物400的厚度，使闻度差Ii1及粘着物400的厚度的和实质等于麦克风晶片300的高度h2与焊料200的厚度的和，亦即使信号处理晶片500相对于第一面310为水平，以增加稳定性。
[0045]如图2所示的较佳实施例，微机电麦克风装置800进一步包含侧壁700连接于基板100的第一面110，且将麦克风晶片300及信号处理晶片500环绕于内。微机电麦克风装置800进一步包含盖体900覆盖侧壁700。具体而言，基板100、侧壁700及盖体900共同形成容置空间600以容置麦克风晶片300及信号处理晶片500。由此，可减少污染物接触到麦克风晶片300及信号处理晶片500而造成其损坏。在此较佳实施例中，盖体900形成有声孔610，供声波传入由麦克风晶片300感测。其中，麦克风晶片300在盖体700上的垂直投影与声孔610不重叠，由此避免污染物由声孔610进入后落在感测元件321上。声孔610不限于设置在盖体900。例如在图3所示的另一实施例中，基板100在相对于麦克风晶片300的底面310的位置形成有声孔610，可进一步提升防污的效果。另一方面，侧壁700内可进一步设有铜箔770等导电体，其电性连接基板100与覆盖侧壁700的盖体900，可对于电磁干扰具有遮蔽效果。甚至，可直接以铜箔770等对于电磁干扰具有遮蔽效果的导电体作为侧壁700，以减少麦克风晶片300及信号处理晶片500受到的电磁干扰。
[0046]如图2所示的较佳实施例，支撑座130为阶状平台。此结构具有完整的平面，可较稳定地支撑信号处理晶片500。以一角度观之，支撑座130为自第一平面110向上抬起一阶的平台，此阶的高度为h。然而以不同角度观之，第一平面110为相对于顶面131向下凹陷高度为h的段差的平面。基此，制造时，可利用蚀刻方式在基板100的特定区域向下蚀刻高度为h的段差以形成第一平面110，未被蚀刻的部分即形成支撑座130。
[0047]在图4所示的实施例中，支撑座130为层叠结构。层叠结构例如可以在陶瓷基板上的特定区域向上堆叠数层陶瓷材料达h的高度后加以烧结而形成。数层陶瓷材料可以依制造或设计需求采用相对于基板具有不同的散热性、强度、隔音性等性质的材料。在图5所示的实施例中，支撑座130为复数个凸柱。复数个凸柱的顶端共同形成顶面131。由于凸柱间具有间隙，故此结构对于信号处理晶片500的散热具有优势。
[0048]虽然前述的描述及图式已揭示本实用新型的较佳实施例，必须了解到各种增添、许多修改和取代可能使用于实用本新型较佳实施例，而不会脱离如所附权利要求所界定的本实用新型原理的精神及范围。熟悉本实用新型所属【技术领域】的一般技艺者将可体会，本实用新型可使用于许多形式、结构、布置、比例、材料、元件和组件的修改。因此，本文于此所揭示的实施例应被视为用以说明本实用新型，而非用以限制本实用新型。本实用新型的范围应由后附权利要求所界定，并涵盖其合法均等物，并不限于先前的描述。
【权利要求】
1.一种微机电麦克风装置，其特征在于包含: 一基板，具有一第一面； 一支撑座，设置于上述第一面，且具有一顶面； 一麦克风晶片，设置于上述第一面，且具有一第一电路接点；以及 一信号处理晶片，设置于上述支撑座的顶面，且具有一第二面与一第二电路接点， 其中上述第二面面对上述顶面，上述第二电路接点位于上述第二面，且上述第二电路接点耦接上述第一电路接点。
2.如权利要求1所述的微机电麦克风装置，其中上述基板与上述支撑座是一体成型。
3.如权利要求1所述的微机电麦克风装置，进一步包含一侧壁，连接于上述第一面且将上述麦克风晶片及上述信号处理晶片环绕于内。
4.如权利要求3所述的微机电麦克风装置，进一步包含一盖体覆盖上述侧壁。
5.如权利要求4所述的微机电麦克风装置，其中上述侧壁内设置有一导电体，上述导电体电性连接上述基板与上述盖体。
6.如权利要求1所述的微机电麦克风装置，进一步包含一盖体，且上述盖体具有一声孔，上述麦克风晶片在上述盖体上的垂直投影与上述声孔不重叠。
7.如权利要求1所述的微机电麦克风装置，其中上述基板具有一声孔，上述麦克风晶片设置于上述第一面且覆盖上述声孔。
8.如权利要求1所述的微机电麦克风装置，其中上述支撑座包含复数个凸柱，上述凸柱的顶端共同形成上述顶面。
9.如权利要求1所述的微机电麦克风装置，其中上述支撑座的高度大于上述麦克风晶片的厚度。
【文档编号】H04R19/04GK203618123SQ201320572859
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】王坤璋 申请人:力智电子股份有限公司