專利名稱：微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微電子機械系統(tǒng)(MEMS)傳聲器組件，更具體地是關(guān)于在組 裝過程中通過加設(shè)通風(fēng)通道(vent path)來改善內(nèi)部空氣壓力和外部空氣壓力的平衡(Air equilibrium)，從而提高音響特性的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件。
背景技術(shù)：
1980以來，由R. Hijab等報告對MEMS傳聲器的研究以后，進行了對利用 MEMS (micro electro machining systems)工藝技術(shù)的各種傳聲器結(jié)構(gòu)及制造技術(shù)的研 究。MEMS (micro electro machining systems)工藝以半導(dǎo)體工藝技術(shù)為基礎(chǔ)能夠制造具 有穩(wěn)定且可調(diào)節(jié)的物性的薄膜，由于可以批量生產(chǎn)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型并低價的高性能傳 聲器芯片。另外，與現(xiàn)有的駐極體電容傳聲器相比，由于能夠在高溫下進行裝配及工作，因 而，具有能夠利用以往使用的表面組裝(SMD)裝置及技術(shù)來組裝MEMS傳聲器組件的優(yōu)點。如圖1及圖2所示，通常MEMS傳聲器組件利用硅基板實現(xiàn)具有支承板及振動膜結(jié) 構(gòu)的MEMS傳聲器芯片10之后，用粘著劑22粘貼在PCB基板20進行了組裝。參照圖1及圖2，MEMS傳聲器芯片10以如下方式制造利用硅體微機械加工 (Silicon Bulk Micromachining)，在單晶硅的主體12形成絕緣層12a后，通過各向異性濕 蝕或干蝕進行加工，形成背腔19和振動膜14后，通過硅表面微機械加工(Silicon Surface Micromachining)利用犧牲層來形成被墊圈16支撐的具有多個音孔18a的支承板18，之后 在振動膜14上加工用于MEMS傳聲器芯片10的空氣壓力平衡(Air equilibrium)的排氣 孔14a。而且，以能夠粘貼MEMS傳聲器芯片10的整個主體的方式，如圖1所示地在PCB基 板20涂敷粘著劑22之后，粘貼MEMS傳聲器芯片10并干燥，進行了組裝。在制造微電子機械系統(tǒng)(MEMS)傳聲器芯片時，為了維持內(nèi)部空氣壓力和外部空 氣壓力的平衡(Air equilibrium)，在振動膜上形成排氣孔(vent hole)，但由于制造技術(shù) 有限，當(dāng)振動膜上的排氣孔的數(shù)量多或直徑大時，由支承板和振動膜的面積而形成的電容 量變小，因而存在感應(yīng)度降低以及低頻帶特性劣化的問題，當(dāng)振動膜上的排氣孔的數(shù)量少 或直徑小的時候，雖然振動膜的感度變高，但由于空氣壓力平衡(Air equilibrium)不足從 而在背腔產(chǎn)生空氣阻力，由此存在反應(yīng)速度及感應(yīng)度產(chǎn)生異常的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是為解決上述問題而提出，本實用新型的目的在于提供一種通過在基 板粘貼微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片并加設(shè)通風(fēng)通道(vent path)，以克服微電子機械系統(tǒng) 傳聲器芯片的制造上的限制，從而使音響特性得到改善的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件。為了達到上述目的，本實用新型的組件的特征在于，包括微電子機械系統(tǒng)傳聲器 芯片，通過微電子機械系統(tǒng)工藝技術(shù)在硅主體形成支承板和振動膜；基板，用于組裝所述微 電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片；接合部，在所述基板涂敷粘著劑，但空置一部分進行涂敷，之后 粘貼所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的主體和所述基板，在所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的主體和所述基板之間形成通風(fēng)通道；以及外殼，接合于所述基板，形成用于容納所述微 電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的空間；通過所述通風(fēng)通道使所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的 內(nèi)部空氣壓力和外部空氣壓力達到平衡，從而提高音響特性。所述基板是PCB、陶瓷、金屬中的一種，在所述外殼或所述基板中的一側(cè)或兩側(cè)形 成有音孔。本實用新型的效果如下。本實用新型的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件在基板粘貼微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯 片的同時加設(shè)通風(fēng)通道(vent path)來克服微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的制造上的限度， 從而能夠提高音響特性。即，根據(jù)本實用新型，與微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的排氣孔無關(guān) 地，能夠穩(wěn)定地維持內(nèi)部空氣壓力和外部空氣壓力的平衡，因而能夠不降低振動膜的感應(yīng) 度的同時能夠防止異?，F(xiàn)象。

圖1是表示以前將微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片粘貼在基板上的例子的概略圖。圖2是表示以前將微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片粘貼在基板上的例子的側(cè)剖面圖。圖3是表示在本實用新型將微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片粘貼在基板上的例子的 概略圖。圖4是在本實用新型將微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片粘貼在基板上的例子的側(cè)剖 面圖。圖5是表示根據(jù)本實用新型組裝微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的步驟的順序圖。圖6表示本實用新型的在外殼形成音孔的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件的例。圖7表示本實用新型的在基板形成有音孔的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件的例。附圖標(biāo)記說明10 微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片12:主體14 振動膜16 墊圈18:支承板19:背腔20 基板22 粘著劑30:電路元件40 外殼
具體實施方式
本實用新型和根據(jù)本實用新型的實施而完成的技術(shù)課題將通過下面說明的本實 用新型的優(yōu)選實施例而進一步明確。下面的實施例僅僅是為了說明本實用新型而提出的例 子而已，并不限定本實用新型的范圍。圖3是表示在本實用新型將微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片粘貼在基板上的例子的 概略圖，圖4是在本實用新型將微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片粘貼在基板上的例子的側(cè)剖面 圖。如圖3圖4所示，本實用新型的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件利用硅基板形成具有 支承板及振動膜的MEMS傳聲器芯片10之后，用粘著劑22粘貼在PCB基板20以進行裝 配，但空置粘貼部的一部分附加形成用于維持外部空氣壓力和內(nèi)部空氣壓力的平衡(Airequilibrium)的通風(fēng)通道24。參照圖3及圖4，用于本實用新型的MEMS傳聲器芯片10通過以下方式制造利用 硅體微機械加工(Silicon Bulk Micromachining)在單晶硅主體12的上側(cè)形成絕緣層12a 之后，用各向異性濕蝕或干蝕進行加工，形成背腔19和振動膜14之后，根據(jù)硅表面微機械 加工(Silicon Surface Micromachining)而利用犧牲層蒸鍍被墊圈16支撐的支承板18， 并在振動膜14上加工用于使背腔19及MEMS傳聲器芯片10與外部間的空氣壓力平衡(Air equilibrium)的排氣孔14a。此時，在支承板18形成有貫通孔18a，在振動膜14上形成有 排氣孔14a，從而使振動膜14的外側(cè)空氣壓力和內(nèi)側(cè)空氣壓力達到平衡。并且，本實用新型的MEMS傳聲器組件如圖3所示，并不在微電子機械系統(tǒng)傳聲器 芯片10和基板20之間的粘貼部的整體上涂敷粘著劑22，而是空置粘著劑22，使在該一部 分形成通風(fēng)通道24，在基板20粘貼微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10之后，如圖4所示，在沒 有粘著劑的部分形成通風(fēng)通道24?；?0可以為PCB、陶瓷、金屬等，粘著劑的厚度(T)優(yōu) 選沒有頻率特性變化的數(shù)Pm至數(shù)十μm的程度。因此，本實用新型的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件與微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10 的排氣孔無關(guān)地，能夠穩(wěn)定地維持內(nèi)部空氣壓力和外部空氣壓力的平衡，因而能夠不降低 振動膜的感應(yīng)度的同時能夠防止異?，F(xiàn)象。圖5是表示根據(jù)本實用新型組裝微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的步驟的順序圖。本實用新型制造微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件的步驟如圖5所示，通過以下步驟制 造準(zhǔn)備基板20之后算出沒有頻率特性變化的gap的粘著劑的厚度(T)，以算出的厚度在 基板20涂敷粘著劑22，在粘著劑22上粘貼微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10之后進行干燥 (Si S5)。之后，在基板20上粘貼用于驅(qū)動微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10并處理信號的 其他電路元件30，之后粘貼基板20和外殼40，形成用于容納微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10 和組裝的電路元件30的空間。圖6表示本實用新型的在外殼形成音孔的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件的例，根據(jù) 本實用新型在基板20和微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10之間的接合部的一側(cè)不涂敷粘著劑 22，從而形成使空氣壓力達到平衡的通風(fēng)通道24，之后將形成有音孔40a的外殼40接合到 基板20。參照圖6，微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10用粘著劑22粘貼在基板20，同時通過沒 有涂敷粘著劑22的部分形成使空氣流通自如的通風(fēng)通道24，在外殼40形成音孔40a并且 與基板20接合，形成用于容納微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10和其他電路元件30的空間。從而，本實用新型的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件在外部聲音通過形成在外殼40 的音孔40a流入時振動板14會振動，微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10的內(nèi)部空氣(背腔空 氣)和外部空氣除了排氣孔14a外還通過通風(fēng)通道24流通自如，使隨振動膜14的振動的 音壓變動迅速地達到平衡狀態(tài)，從而提高感應(yīng)度和音響特性。圖7表示本實用新型的在基板形成有音孔的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件的例，根 據(jù)本實用新型的在形成有音響孔20a的基板20和微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10之間的接 合部的一側(cè)不涂敷粘著劑22，從而形成使空氣壓力達到平衡的通風(fēng)通道24之后，將沒有音 孔的盒40接合到基板20。參照圖7，微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10用粘著劑22粘貼在基板20，同時通過沒有涂敷粘著劑22的部分形成使空氣流通自如的通風(fēng)通道24，在基板20形成音孔20a并與 外殼40接合，形成用于容納微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片10和其他電路元件30的空間。 以上，本實用新型參照圖示的一實施例進行了說明，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該 知道由此可以進行多種變形及等同的其他實施例。
權(quán)利要求1.一種微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件，其特征在于，包括微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片，通過微電子機械系統(tǒng)工藝技術(shù)在硅主體形成支承板和振 動膜；基板，用于組裝所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片；接合部，在所述基板涂敷粘著劑，但空置一部分進行涂敷，之后粘貼所述微電子機械系 統(tǒng)傳聲器芯片的主體和所述基板，在所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的主體和所述基板之 間形成通風(fēng)通道；以及外殼，接合于所述基板，形成用于容納所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的空間；通過所述通風(fēng)通道使所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的內(nèi)部空氣壓力和外部空氣壓 力達到平衡，從而提高音響特性。
2.權(quán)利要求1的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件，其特征在于，在所述外殼或所述基板中 的一側(cè)或兩側(cè)形成有音孔。
3.權(quán)利要求1的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件，其特征在于，所述基板為PCB、陶瓷、金屬 中的一種。
4.權(quán)利要求1的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件，其特征在于，所述排氣通路為至少一個。
專利摘要本實用新型涉及一種微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件。本實用新型的微電子機械系統(tǒng)傳聲器組件包括微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片，通過微電子機械系統(tǒng)工藝技術(shù)在硅主體形成支承板和振動膜；基板，用于組裝所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片；接合部，在所述基板涂敷粘著劑，但空置一部分進行涂敷，之后粘貼所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的主體和所述基板，在所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的主體和所述基板之間形成通風(fēng)通道；以及外殼，接合于所述基板，形成用于容納所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的空間；通過所述通風(fēng)通道使所述微電子機械系統(tǒng)傳聲器芯片的內(nèi)部空氣壓力和外部空氣壓力達到平衡，從而提高音響特性。
文檔編號B81B3/00GK201898615SQ201020617338
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者宋青淡, 樸成鎬, 李源澤, 金昌元, 金正敏 申請人:寶星電子股份有限公司