本實用新型涉及微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)鄰域，更具體地，涉及一種MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

MEMS麥克風具有體積小、耐熱性好、易于集成等優(yōu)點，現(xiàn)已被廣泛應用。一個MEMS麥克風的封裝結(jié)構(gòu)通常包括MEMS芯片以及對應的ASIC(Application Specific Integrated Circuits，專用集成電路)芯片，MEMS芯片和ASIC芯片均設置在由電路板和外殼共同形成的空腔內(nèi)?？涨缓头庋b結(jié)構(gòu)外部通過設置音孔連通。根據(jù)MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)中音孔設置的位置，行業(yè)內(nèi)將MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)大致分為前進音和后進音兩種方式，其中前進音的方式中音孔設置在外殼上，后進音的方式中音孔設置在電路板上。一般地，同樣的芯片封入前進音封裝和封入后進音封裝中，后進音封裝會有更高的性能。

為了提高前進音封裝方式的MEMS麥克風的性能，現(xiàn)有技術(shù)開發(fā)了一種包括三層電路板結(jié)構(gòu)的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)。圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的截面示意圖，該MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)包括第一電路板111、第二電路板112以及第三電路板113，其中第二電路板112內(nèi)部具有貫穿其相對兩表面的圖案，第二電路板112夾設在第一電路板111和第三電路板113之間以形成容納MEMES芯片120和ASIC芯片130的空腔，第三電路板113上設有音孔140，MEMES芯片120和ASIC芯片130固定在第三電路板113上，并且相互之間電連接，第三電路板113與第一電路板111通過第二電路板112電連接。

上述MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)在制作過程中，首先要分別制作三塊電路板，其中第二電路板112設置傳遞電信號的過孔以及在其上下表面設置與第三電路板113、第一電路板111固定用的環(huán)形焊盤。之后需要按照圖1所示MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)上下翻轉(zhuǎn)的方向進行依次固定安裝。將圖1中第三電路板113的地面向上，MEMS芯片120和ASIC芯片130固定在第三電路板113上并引線連接；之后將第二電路板112置于第三電路板113上，通過回流焊固定；最后將第一電路板111置于第二電路板112上，再通過回流焊固定。因此需要應用兩次回流焊，并且為保證第二次回流焊時第二電路板112與第三電路板113已經(jīng)固定的部分不會移動，需要使用與第一次回流焊不同焊接溫度的焊料，并使第二次回流焊接的溫度低于第一次，但又高于該MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)焊接到其他產(chǎn)品上的溫度。由此可見，上述MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法存在成本高、工藝步驟復雜且工藝難度高的不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種制作工藝簡單、更節(jié)省成本的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本實用新型提供的一種MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)，包括：絕緣殼，所述絕緣殼內(nèi)部設有空腔；電路板，所述電路板位于所述絕緣殼下；MEMS芯片，所述MEMS芯片設在所述空腔內(nèi)，所述絕緣殼對應所述MEMS芯片的位置處設有從所述絕緣殼外部通往所述空腔的音孔；引線層，所述引線層位于所述絕緣殼與所述電路板之間，所述引線層將所述MEMS芯片與所述電路板電連接。

優(yōu)選地，所述MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)還包括：ASIC芯片,所述ASIC芯片設在所述空腔內(nèi)，并且通過所述引線層與所述電路板電連接。

優(yōu)選地，所述絕緣殼包括與所述電路板平行的板狀部分和與所述板狀部分垂直相連的環(huán)形側(cè)壁，所述引線層位于所述環(huán)形側(cè)壁與所述電路板之間。

優(yōu)選地，所述絕緣殼還包括至少一個從所述環(huán)形側(cè)壁向所述空腔內(nèi)部延伸的凸起，所述環(huán)形側(cè)壁以及所述凸起包括面向所述電路板的第一表面和位于所述第一表面與所述絕緣殼的所述板狀部分內(nèi)表面之間的第二表面。

優(yōu)選地，所述第二表面與所述板狀部分內(nèi)表面之間傾斜預定角度。

優(yōu)選地，所述第二表面與所述板狀部分內(nèi)表面之間傾斜形成的銳角為70度。

優(yōu)選地，所述引線層包括多個金屬引線，所述多個金屬引線中的至少部分位于所述凸起與所述電路板之間。

優(yōu)選地，所述第一表面具有深度與所述金屬引線厚度相當?shù)陌疾?，所述金屬引線的一部分位于所述凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述多個金屬引線中的一個所述金屬引線包括與所述環(huán)形側(cè)壁的軸向截面形狀相同的環(huán)狀部分和從所述環(huán)狀部分向所述空腔內(nèi)部延伸的線狀部分。

優(yōu)選地，所述絕緣殼為陶瓷殼、玻璃殼中的任一個。

根據(jù)本實用新型的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)，MEMS芯片固定在絕緣殼上，音孔開設在絕緣殼上，空腔內(nèi)的芯片通過絕緣殼與電路板之間的引線層實現(xiàn)與電路板的電連接，提高了前進音方式的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品性能，其結(jié)構(gòu)以及制作工藝更簡單，因而更節(jié)省成本。

附圖說明

通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中：

圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的截面示意圖。

圖2示出根據(jù)本實用新型第一實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的立體分解圖。

圖3示出根據(jù)本實用新型第一實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖4示出根據(jù)本實用新型第一實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)制作過程的立體圖。

圖5示出根據(jù)本實用新型第二實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的立體分解圖。

圖6示出根據(jù)本實用新型第二實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖7示出根據(jù)本實用新型第三實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的立體分解圖。

圖8示出根據(jù)本實用新型第三實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的截面圖。

具體實施方式

以下將參照附圖更詳細地描述本實用新型。在各個附圖中，相同的元件采用類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。

應當理解，在描述器件的結(jié)構(gòu)時，當將一層、一個區(qū)域稱為位于另一層、另一個區(qū)域“上面”或“上方”時，可以指直接位于另一層、另一個區(qū)域上面，或者在其與另一層、另一個區(qū)域之間還包含其它的層或區(qū)域。并且，如果將器件翻轉(zhuǎn)，該一層、一個區(qū)域?qū)⑽挥诹硪粚?、另一個區(qū)域“下面”或“下方”。

如果為了描述直接位于另一層、另一個區(qū)域上面的情形，本文將采用“A直接在B上面”或“A在B上面并與之鄰接”的表述方式。在本申請中，“A直接位于B中”表示A位于B中，并且A與B直接鄰接。

本實用新型提供一種MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)，該MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)包括：絕緣殼、電路板、MEMS芯片、引線層，其中，絕緣殼內(nèi)部設有空腔，電路板位于絕緣殼下，MEMS芯片設在空腔內(nèi)，絕緣殼對應MEMS芯片的位置處設有從絕緣殼外部通往空腔的音孔，引線層位于絕緣殼與電路板之間，引線層將MEMS芯片與電路板電連接。本實用新型提供的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)把MEMS芯片固定在絕緣殼上，音孔開設在絕緣殼上，空腔內(nèi)的芯片通過絕緣殼與電路板之間的引線層實現(xiàn)與電路板的電連接，提高了前進音方式的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品性能，其結(jié)構(gòu)以及制作工藝更簡單，因而更節(jié)省成本。

下面結(jié)合附圖2至圖8具體說明本實用新型的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的實施例，在下文中描述了本實用新型的許多特定的細節(jié)，例如器件的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、處理工藝和技術(shù)，以便更清楚地理解本實用新型。但正如本領域的技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以不按照這些特定的細節(jié)來實現(xiàn)本實用新型。

圖2、圖3示出根據(jù)本實用新型第一實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的立體分解圖、截面圖。該MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)包括絕緣殼250和電路板210，絕緣殼250內(nèi)部設有空腔，電路板210位于絕緣殼250下方。封裝結(jié)構(gòu)還包括MEMS芯片220以及引線層260，MEMS芯片220設在空腔內(nèi)，絕緣殼250對應MEMS芯片的位置處設有從絕緣殼250外部通往空腔的音孔240，引線層260位于絕緣殼250與電路板210之間，引線層260將MEMS芯片220與電路板210電連接。

MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)還可以包括ASIC芯片230,ASIC芯片230也設在空腔內(nèi)，并且通過引線層260與電路板210電連接。本實施例中，MEMS芯片220與ASIC芯片230通過金屬引線電連接，ASIC芯片230又與引線層260通過金屬引線電連接，引線層260與電路板210直接接觸實現(xiàn)電連接。

絕緣殼250的材質(zhì)可以是陶瓷、玻璃等。本實施例中，絕緣殼250包括與電路板210平行的板狀部分和與所述板狀部分垂直相連的環(huán)形側(cè)壁，引線層260位于環(huán)形側(cè)壁與電路板210之間。絕緣殼250還包括至少一個從環(huán)形側(cè)壁向空腔內(nèi)部延伸的凸起251，環(huán)形側(cè)壁以及凸起251包括面向電路板210的第一表面和位于第一表面與絕緣殼250的板狀部分內(nèi)表面之間的第二表面。引線層260包括多個金屬引線，多個金屬引線中的至少部分位于凸起251與電路板210之間。本實施例中，凸起251的數(shù)量與引線層260包括的金屬引線的數(shù)量相對應，每個凸起251與電路板210之間對應一個金屬引線。進一步地，環(huán)形側(cè)壁以及凸起251的第一表面具有深度與金屬引線厚度相當?shù)陌疾?52，金屬引線的一部分位于凹槽252內(nèi)。金屬引線可以是包括板狀部分和線狀部分，其中板狀部分部分或全部位于凹槽252，線狀部分可與MEMS芯片220及ASIC芯片230電連接。

圖4示出根據(jù)本實用新型第一實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)制作過程的立體圖，上述MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)在制作時通常需要該結(jié)構(gòu)上下翻轉(zhuǎn)，請結(jié)合圖4，首先，提供上述帶空腔的絕緣殼250并使其空腔的開口向上，即環(huán)形側(cè)壁以及凸起251的第一表面向上，將MEMS芯片220及ASIC芯片230固定在絕緣殼250板狀部分內(nèi)表面上；接著，在絕緣殼250上制作引線層260，將MEMS芯片220及ASIC芯片230與引線層260電連接，本實施例中引線層260的每個金屬引線的板狀部分位于凹槽252內(nèi)，使得金屬引線的線狀部分在空腔內(nèi)懸空，設置凸起251及凹槽252使得金屬引線的位置更加穩(wěn)定。最后，將電路板210置于引線層260上，使用焊接等工藝使得引線層260與電路板210電連接。至此，完成第一實施例MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的制作。可以理解的是，電路板210可以設置金屬過孔等，以實現(xiàn)引線層260與外部電路的連接。

根據(jù)該MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)，MEMS芯片220固定在絕緣殼250上，音孔240開設在絕緣殼250上，使其成為前進音方式的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)?？涨粌?nèi)的MEMS芯片220及ASIC芯片230等通過絕緣殼250與電路板210之間的引線層260實現(xiàn)與電路板210的電連接，提高了前進音方式的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品性能，其結(jié)構(gòu)以及制作工藝更簡單，因而更節(jié)省成本。

圖5、圖6示出根據(jù)本實用新型第二實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的立體分解圖、截面圖。該MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)包括絕緣殼350和電路板310，絕緣殼350內(nèi)部設有空腔，電路板310位于絕緣殼350下方。封裝結(jié)構(gòu)還包括MEMS芯片320、ASIC芯片330以及引線層360，MEMS芯片320及ASIC芯片330設在空腔內(nèi)，絕緣殼350對應MEMS芯片的位置處設有從絕緣殼350外部通往空腔的音孔340，引線層360位于絕緣殼350與電路板310之間，引線層360將MEMS芯片320及ASIC芯片330與電路板310電連接。

絕緣殼350包括與電路板310平行的板狀部分和與所述板狀部分垂直相連的環(huán)形側(cè)壁，引線層360位于環(huán)形側(cè)壁與電路板310之間。絕緣殼350還包括至少一個從環(huán)形側(cè)壁向空腔內(nèi)部延伸的凸起351，環(huán)形側(cè)壁以及凸起351包括面向電路板310的第一表面和位于第一表面與絕緣殼350的板狀部分內(nèi)表面之間的第二表面。引線層360包括多個金屬引線，多個金屬引線中的至少部分位于凸起351與電路板310之間。

本實施例中，多個金屬引線包括一個第一金屬引線以及其余的第二金屬引線，第一金屬引線包括與環(huán)形側(cè)壁的軸向截面形狀相同的環(huán)狀部分和從環(huán)狀部分向空腔內(nèi)部延伸的線狀部分，第二金屬引線可以是包括板狀部分和線狀部分。凸起351的數(shù)量與第二金屬引線的數(shù)量相同，當然，也可以在第一金屬引線的線狀部分的位置處從所述環(huán)形側(cè)壁也延伸有凸起，使得凸起的數(shù)量與全部金屬引線的數(shù)量相同，另外，第一金屬引線的形狀也可以在其環(huán)狀部分與線狀部分之間設置過渡的板狀部分。

上述MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)在制作過程與本實用新型第一實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的制作過程大致相同，可以將該結(jié)構(gòu)上下翻轉(zhuǎn)，先提供絕緣殼350并使其空腔的開口向上，將MEMS芯片320及ASIC芯片330固定在絕緣殼350板狀部分內(nèi)表面。然后在絕緣殼350上制作引線層360，將MEMS芯片320及ASIC芯片330與引線層360電連接，需要注意的是，在本實施例中，引線層360包括第一金屬引線和第二金屬引線，其中第一金屬引線的環(huán)狀部分要與絕緣殼350環(huán)形側(cè)壁的第一表面位置對應，而第二金屬引線的板狀部分要與凸起351的位置對應，每個金屬引線的線狀部分在空腔內(nèi)懸空。最后，將電路板310置于引線層360上，使用焊接等工藝使得引線層360與電路板310電連接。至此，完成第一實施例MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的制作?？梢岳斫獾氖?，電路板310可以設置金屬過孔等，以實現(xiàn)引線層360與外部電路的連接。上述的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)，第一金屬引線設有與環(huán)形側(cè)壁的軸向截面形狀相同的環(huán)狀部分，使得將電路板310與引線層360焊接完成后，MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的密封性更好、引線層360更加平整，焊接更加牢固，設置凸起351使得第二金屬引線的位置更加穩(wěn)定。

根據(jù)該MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)，MEMS芯片320固定在絕緣殼350上，音孔340開設在絕緣殼350上，使其成為前進音方式的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)。空腔內(nèi)的MEMS芯片320及ASIC芯片330等通過絕緣殼350與電路板310之間的引線層360實現(xiàn)與電路板310的電連接，提高了前進音方式的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品性能，其結(jié)構(gòu)以及制作工藝更簡單，因而更節(jié)省成本。

值得強調(diào)的是，環(huán)形側(cè)壁以及凸起351包括面向電路板310的第一表面和位于第一表面與絕緣殼350的板狀部分內(nèi)表面之間的第二表面，在上述第二實施例中，第二表面與絕緣殼350的板狀部分內(nèi)表面垂直，但該兩表面應當不限于垂直。在替代的實施例中，如圖7、圖8，示出替代的第三實施例的MEMS麥克風封裝結(jié)構(gòu)的立體分解圖、截面圖。對于第三實施例的絕緣殼450，環(huán)形側(cè)壁以及凸起451的第二表面與板狀部分內(nèi)表面之間傾斜預定角度，使得絕緣殼450結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固。優(yōu)選地，第二表面與板狀部分內(nèi)表面之間傾斜形成的銳角為70度。

應當說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

依照本實用新型的實施例如上文所述，這些實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該實用新型僅為所述的具體實施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應用，從而使所屬技術(shù)領域技術(shù)人員能很好地利用本實用新型以及在本實用新型基礎上的修改使用。本實用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。