一种麦克风集成封装结构的制作方法

    专利2022-07-09  120


    本实用新型涉及声电技术领域,尤其涉及一种麦克风集成封装结构。



    背景技术:

    mems(microelectromechanicalsystems,微机电系统)麦克风是一种用微机械加工技术制作出来的电能换声器,其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展,mems麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。

    目前电子器件越来越精密化、微型化,对于组装零件的尺寸要求也越来越高。一般情况下,差压芯片和声学芯片大都是单独进行封装,封装效率低,占用体积大,无法满足微型化的发展趋势。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种麦克风集成封装结构,以解决现有技术中存在的差压芯片和声学芯片单独封装效率低,占用体积大的技术问题。

    如上构思,本实用新型所采用的技术方案是:

    一种麦克风集成封装结构,包括:

    基板与外壳,所述外壳的边缘固定于所述基板上且与所述基板围成容置腔;

    差压芯片和声学芯片,设置于所述容置腔内,所述差压芯片将所述容置腔分为独立的第一腔体和第二腔体,所述第一腔体通过第一进气孔与外部连通,所述第二腔体通过第二进气孔与外部连通;

    所述第一进气孔为所述差压芯片和所述声学芯片共用,能够同时检测声音信号和压力信号。

    其中,还包括asic芯片,所述asic芯片位于所述容置腔内且设置于所述基板上,所述差压芯片和所述声学芯片均与所述asic芯片电连接。

    其中,所述基板包括第一基板和第二基板,所述第一基板与所述外壳连接,所述第二基板与所述第一基板电连接。

    其中,所述第一进气孔贯穿所述第一基板与所述第二基板,所述第一基板与所述第二基板之间于所述第一进气孔的周边环设有焊环。

    其中,所述第一基板与所述第二基板之间设置有焊盘,所述asic芯片与所述焊盘之间通过导线连接。

    其中,所述导线穿设于所述第一基板内。

    其中,所述asic芯片设置有一个,所述差压芯片和所述声学芯片共用所述asic芯片。

    其中,所述asic芯片设置有两个,所述差压芯片与其中一个所述asic芯片电连接,所述声学芯片与另一个所述asic芯片电连接。

    其中,所述第一进气孔正对所述差压芯片设置,所述第二进气孔偏离所述差压芯片设置。

    其中,所述第一进气孔处和所述第二进气孔处均设置有防护罩。

    本实用新型的有益效果:

    本实用新型提出的麦克风集成封装结构,外壳的边缘固定于基板上且与基板围成容置腔,差压芯片将容置腔分为独立的第一腔体和第二腔体,第一腔体通过第一进气孔与外部连通,第二腔体通过第二进气孔与外部连通;第一进气孔为差压芯片和声学芯片共用,能够同时检测声音信号和压力信号。差压芯片感测第一进气孔与第二进气孔的压力差并输出压力信号,声学芯片感测声波并输出声学信号;通过将差压芯片和声学芯片集成在基板与外壳内,缩小了封装占用的体积。

    附图说明

    图1是本实用新型实施例一提供的麦克风集成封装结构的剖视图;

    图2是图1提供的麦克风集成封装结构的部分结构的俯视图;

    图3是本实用新型实施例二提供的麦克风集成封装结构的剖视图;

    图4是本实用新型实施例三提供的一种麦克风集成封装结构的剖视图;

    图5是本实用新型实施例三提供的另一种麦克风集成封装结构的剖视图。

    图中:

    10、第一进气孔;20、第二进气孔;

    1、基板;11、第一基板;12、第二基板;

    2、外壳;

    3、asic芯片;31、第一asic芯片;32、第二asic芯片;

    4、差压芯片;

    5、声学芯片;

    6、焊环;

    7、焊盘;

    8、导线;

    9、防护罩。

    具体实施方式

    下面详细描述本实用新型的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

    在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

    在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

    下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

    实施例一

    参见图1和图2,本实用新型实施例提供一种麦克风集成封装结构,包括基板1和外壳2,外壳2的边缘固定于基板1上且与基板1围成容置腔;容置腔内于基板1上设置有差压芯片4和声学芯片5,差压芯片4将容置腔分为独立的第一腔体和第二腔体,第一腔体通过第一进气孔10与外部连通,第二腔体通过第二进气孔20与外部连通;第一进气孔10为差压芯片4和声学芯片5共用,能够同时检测声音信号和压力信号。差压芯片4感测第一进气孔10与第二进气孔20的压力差并输出压力信号,声学芯片5感测声波并输出声学信号。通过将差压芯片4和声学芯片5集成在基板1与外壳2内,缩小了封装占用的体积。

    此外,容置腔内于基板1上设置有asic芯片3,差压芯片4和声学芯片5均与asic芯片3电连接,差压芯片4感测第一进气孔10与第二进气孔20的压力差并输出压力信号至asic芯片3,声学芯片5感测声波并输出声学信号至asic芯片3。

    外壳2采用金属材料制成,外壳2和基板1之间可以通过导电胶相互固定,能够起到屏蔽作用。外壳2和基板1之间可以通过焊接固定,便于加工生产。asic芯片3、差压芯片4和声学芯片5可以通过贴片固定在基板1上,以防止移位。当然,可以根据实际需要设置在一个麦克风集成封装结构中的差压芯片4的数量和声学芯片5的数量,在此不作限制。

    第一进气孔10和第二进气孔20分别位于差压芯片4的两侧,便于差压芯片4感测第一进气孔10与第二进气孔20的压力差即可。在本实施例中,第一进气孔10正对差压芯片4设置,第二进气孔20偏离差压芯片4设置,即第一进气孔10和第二进气孔20的位置在垂直于基板1的方向上不重合,在确保差压芯片4能够感测压力的同时,避免光线和/或灰尘通过第一进气孔10进入到差压芯片4上,从而保证差压芯片4的感应精度。

    同理,第二进气孔20偏离声学芯片5设置,避免光线和/或灰尘通过第二进气孔20进入到声学芯片5上,从而保证声学芯片5的感测精度。

    基板1包括第一基板11和第二基板12,第一基板11与外壳2连接,第二基板12与第一基板11电连接。第一基板11为产品电路板,第二基板12为客户端电路板。

    第一进气孔10贯穿第一基板11与第二基板12,第一基板11与第二基板12之间于第一进气孔10的周边环设有焊环6,焊环6的厚度等于第一基板11与第二基板12之间的间距,焊环6使得第一基板11与第二基板12之间密封,气流从外部进入差压芯片4时,不会从焊环6处泄露,保证差压芯片4的灵敏性和准确性。

    在本实施例中,第一进气孔10为圆形孔,便于加工生产。相应地,焊环6为圆形环,绕圆形孔的周边设置。当然,第一进气孔10和焊环6还可以设置成其他形状,在此不作限制。

    第一基板11与第二基板12之间设置有焊盘7,asic芯片3与焊盘7之间通过导线8连接,焊盘7将asic芯片3的信号传输出去。焊盘7的数量根据实际需要设置,在此不作限制。导线8穿设于第一基板11内,以充分利用空间。

    在本实施例中,asic芯片3设置有一个,差压芯片4和声学芯片5共用asic芯片3,减小麦克风集成封装结构的体积。该asic芯片3既能够传输差压芯片4的信号,也能够传输声学芯片5的信号,具有集成功能。

    具体地,asic芯片3设置于差压芯片4和声学芯片5之间,差压芯片4和声学芯片5均通过连接线与asic芯片3连接。

    asic芯片3与基板1之间通过连接线连接或者通过焊球连接。在本实施例中,asic芯片3与基板1之间通过焊球连接,以减小空间占用。

    第一进气孔10处和第二进气孔20处均设置有防护罩9,既能防止外界的杂质进入容置腔内,干扰信号的传输;也能防止瞬间气流冲击导致容置腔内部振膜损坏。位于第一进气孔10处的防护罩9设置于第二基板12上,位于第二进气孔20处的防护罩9设置于外壳2上。

    实施例二

    图3示出了实施例二,其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见,仅描述实施例二与实施例一的区别点。区别之处在于,asic芯片3设置有两个,分别为第一asic芯片31和第二asic芯片32,第二asic芯片32与基板1电连接,第一asic芯片31与第二asic芯片32电连接,差压芯片4和声学芯片5均与第一asic芯片31电连接。第一asic芯片31将差压芯片4的信号和声学芯片5的信号进行初步处理并传输至第二asic芯片32,第二asic芯片32对信号做进一步处理。

    具体地,第一asic芯片31与第二asic芯片32叠置在基板1上,第二asic芯片32与基板1接触且与基板1电连接。第一asic芯片31与第二asic芯片32之间可以通过连接线连接,与可以通过焊球连接。第二asic芯片32与基板1之间可以通过连接线连接,与可以通过焊球连接。

    实施例三

    图4和图5示出了实施例三,其中与实施例二相同或相应的零部件采用与实施例二相应的附图标记。为简便起见,仅描述实施例三与实施例二的区别点。区别之处在于,asic芯片3设置有两个,差压芯片4与其中一个asic芯片3电连接,声学芯片5与另一个asic芯片3电连接。两个asic芯片3是独立的,都与基板1连接,每个asic芯片3负责传输不同的信号,简化了asic芯片3的内部结构。

    asic芯片3与基板1之间可以通过连接线连接,与可以通过焊球连接。

    以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性,本实用新型不受上述实施方式限制,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


    技术特征:

    1.一种麦克风集成封装结构,其特征在于,包括:

    基板(1)与外壳(2),所述外壳(2)的边缘固定于所述基板(1)上且与所述基板(1)围成容置腔;

    差压芯片(4)和声学芯片(5),设置于所述容置腔内,所述差压芯片(4)将所述容置腔分为独立的第一腔体和第二腔体,所述第一腔体通过第一进气孔(10)与外部连通,所述第二腔体通过第二进气孔(20)与外部连通;

    所述第一进气孔(10)为所述差压芯片(4)和所述声学芯片(5)共用,能够同时检测声音信号和压力信号。

    2.根据权利要求1所述的麦克风集成封装结构,其特征在于,还包括asic芯片(3),所述asic芯片(3)位于所述容置腔内且设置于所述基板(1)上,所述差压芯片(4)和所述声学芯片(5)均与所述asic芯片(3)电连接。

    3.根据权利要求2所述的麦克风集成封装结构,其特征在于,所述基板(1)包括第一基板(11)和第二基板(12),所述第一基板(11)与所述外壳(2)连接,所述第二基板(12)与所述第一基板(11)电连接。

    4.根据权利要求3所述的麦克风集成封装结构,其特征在于,所述第一进气孔(10)贯穿所述第一基板(11)与所述第二基板(12),所述第一基板(11)与所述第二基板(12)之间于所述第一进气孔(10)的周边环设有焊环(6)。

    5.根据权利要求3所述的麦克风集成封装结构,其特征在于,所述第一基板(11)与所述第二基板(12)之间设置有焊盘(7),所述asic芯片(3)与所述焊盘(7)之间通过导线(8)连接。

    6.根据权利要求5所述的麦克风集成封装结构,其特征在于,所述导线(8)穿设于所述第一基板(11)内。

    7.根据权利要求2所述的麦克风集成封装结构,其特征在于,所述asic芯片(3)设置有一个,所述差压芯片(4)和所述声学芯片(5)共用所述asic芯片(3)。

    8.根据权利要求2所述的麦克风集成封装结构,其特征在于,所述asic芯片(3)设置有两个,所述差压芯片(4)与其中一个所述asic芯片(3)电连接,所述声学芯片(5)与另一个所述asic芯片(3)电连接。

    9.根据权利要求1-8任一项所述的麦克风集成封装结构,其特征在于,所述第一进气孔(10)正对所述差压芯片(4)设置,所述第二进气孔(20)偏离所述差压芯片(4)设置。

    10.根据权利要求1-8任一项所述的麦克风集成封装结构,其特征在于,所述第一进气孔(10)处和所述第二进气孔(20)处均设置有防护罩(9)。

    技术总结
    本实用新型公开了一种麦克风集成封装结构,其属于声电技术领域,包括基板与外壳,所述外壳的边缘固定于所述基板上且与所述基板围成容置腔;差压芯片和声学芯片,设置于所述容置腔内,所述差压芯片将所述容置腔分为独立的第一腔体和第二腔体,所述第一腔体通过第一进气孔与外部连通,所述第二腔体通过所述第二进气孔与外部连通;所述第一进气孔为所述差压芯片和所述声学芯片共用,能够同时检测声音信号和压力信号。差压芯片感测第一进气孔与第二进气孔的压力差输出压力信号,声学芯片感测声波并输出声音信号,通过将差压芯片和声学芯片集成在基板与外壳内,缩小了封装占用的体积。

    技术研发人员:唐行明;李刚;张永强
    受保护的技术使用者:苏州敏芯微电子技术股份有限公司
    技术研发日:2020.08.20
    技术公布日:2021.03.12

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