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TW201808020A - 微機電麥克風封裝結構 - Google Patents

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TW201808020A
TW201808020A TW105127066A TW105127066A TW201808020A TW 201808020 A TW201808020 A TW 201808020A TW 105127066 A TW105127066 A TW 105127066A TW 105127066 A TW105127066 A TW 105127066A TW 201808020 A TW201808020 A TW 201808020A
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TW
Taiwan
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processing chip
electrically connected
cover plate
acoustic wave
package structure
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TW105127066A
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Inventor
廖顯根
杜明德
田炯岳
葉耀庭
Original Assignee
菱生精密工業股份有限公司
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Abstract

一種微機電麥克風封裝結構，包含一基板、一側壁、一蓋板、一處理晶片以及一聲波傳感器，基板具有一板體、一音孔、一導通部以及一凹槽，音孔貫穿板體，導通部設置於板體，凹槽凹設於板體之頂面，側壁之一端設置於板體之頂面，側壁具有一導通線路，導通線路電性連接於導通部，蓋板連接側壁另一端以形成一腔室於側壁、蓋板及板體之間，腔室連通凹槽，蓋板具有相互導通的至少一焊墊以及一第三接點，第三接點電性連接導通線路，處理晶片設置於凹槽並電性連接於導通部，聲波傳感器設置於板體並電性連接於處理晶片，聲波傳感器位於腔室並對應音孔。

Description

微機電麥克風封裝結構
本發明係與晶片封裝有關，特別是關於一種微機電麥克風封裝結構。
微機電系統(MEMS)係指利用半導體製程或其他微精密技術，同時將電子、電機或機械等各種功能整合於一微型裝置或元件內，因此，相較於以組裝方式形成的傳統駐極體電容麥克風(ECM)，微機電麥克風具有體積較小、電量耗損低、對周圍環境干擾(例如溫度變化及電磁干擾)抑制能力較高的優點，因此微機電麥克風於電聲領域的應用將會越來越廣泛。
請參考第3圖，習知的微機電麥克風90係利用打線製程(Wire Bonding)將聲波傳感器91以及特殊應用積體電路(ASIC)92電性連接於基板93，因此設置於基板93之側壁94需預留一高度H以容置金屬線95，再將蓋板96連接側壁94以完成封裝製程，然而，由於微機電麥克風係大量應用於智慧型手機領域，側壁94需預留高度H來容置金屬線95顯然不符合目前封裝體積薄型化的趨勢。
再者，由於聲波傳感器91以及特殊應用積體電路(ASIC)92係同時位於由蓋板96、側壁94以及基板93所形成的腔室97中，而聲波傳感器91以及特殊應用積體電路(ASIC)92會佔用腔室97之空間使得用以提升聲波傳感器91敏感度的背腔(Back Volume)變小，進而使得聲波傳感器91敏感度變差。
綜合上述問題，習用的微機電麥克風仍有其缺失，而有待改進。
有鑑於上述缺失，本發明的主要目的係為提供一種微機電麥克風封裝結構，其具有封裝體積薄型化以及麥克風敏感度較高之優點。
該微機電麥克風封裝結構包含一基板、一側壁、一蓋板、一處理晶片以及一聲波傳感器，該基板具有一板體、一音孔、一導通部以及一凹槽，該音孔貫穿該板體，該導通部設置於該板體，該凹槽凹設於該板體之頂面，該側壁之一端設置於該板體之頂面，該側壁具有一導通線路，該導通線路電性連接於該導通部，該蓋板連接該側壁另一端以形成一腔室於該蓋板、該側壁及該板體之間，該腔室連通該凹槽，該蓋板具有至少一焊墊以及一第三接點，該第三接點電性連接該至少一焊墊以及該導通線路，該處理晶片設置於該凹槽並電性連接於該導通部，該聲波傳感器設置於該板體並電性連接於該處理晶片，該聲波傳感器位於該腔室並對應該音孔。
較佳地，該處理晶片係以打線製程(Wire Bonding)電性連接於該導通部以及該聲波傳感器。
藉此，由於該處理晶片係容置於該板體上之該凹槽，可使該微機電麥克風封裝結構具有較大的背腔(Back Volume)而有效提升該聲波傳感器之敏感度，再者又可降低橋接於該處理晶片及該聲波傳感器之間的金屬線高度，進而使該側壁不需預留高度來容納金屬線，具有封裝體積薄型化的優點。
有關本發明所提供之詳細構造、特點，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。
請參考第1圖，本發明一較佳實施例所提供之微機電麥克風封裝結構10包含一基板20、一側壁30、一蓋板40、一處理晶片50以及一聲波傳感器60。
基板20具有一板體22、一音孔24、一導通部26以及一凹槽28，板體22具有一頂面222以及一底面224，音孔24貫穿板體22之頂面222與底面224並可供聲波通過，導通部26設置於板體22並包含一第一接點262以及一第二接點264，第一接點262及第二接點264係相互導通，凹槽28凹設於板體22之頂面222。
側壁30之一端設置於板體22，更進一步來說，側壁30之一端係設置於板體22之頂面222，側壁30具有一導通線路32，導通線路32係電性連接於導通部26之第二接點264。
蓋板40係為金屬基板、玻璃纖維基板或陶瓷基板任一種，蓋板40係連接側壁30另一端以形成一腔室42於蓋板40、側壁30及板體22之間，腔室42連通凹槽28，蓋板40具有相互導通的至少一焊墊44以及一第三接點46，第三接點46係電性連接於側壁30的導通線路32，至少一焊墊44於其他較佳實施例中數量係可為複數。
於其他較佳實施例中，第二接點264、第三接點46及導通線路32的數量可為相同之複數並可分別對應電性連接，例如三導通線路32分別連接於三第二接點264以及三第三接點46。
處理晶片50設置於凹槽28並電性連接於導通部26，更進一步來說，處理晶片50係以打線製程(Wire Bonding)電性連接於導通部26的第一接點262，於本較佳實施例中，處理晶片50係為特殊應用積體電路(ASIC)，並可因應特定使用者需求以及特定電子系統而設計及製造，處理晶片50係可整合倍壓電路(Charge Pump)、電壓穩定器(Voltage Regulator)、放大器(Amplifier)、三角積分調變器(Sigma Delta Modulator)以及類比數位轉換器等電路，進而具有體積小、性能提高並可抑制雜訊等優點。
聲波傳感器60係設置於板體22並電性連接於處理晶片50，更進一步來說，聲波傳感器60係以打線製程(Wire Bonding)電性連接於處理晶片50，聲波傳感器60係位於腔室42並對應音孔24以接收來自外部的聲波訊號，於本較佳實施例中，聲波傳感器60係為微機電系統(MEMS)並可將來自外部的聲波訊號轉換成電訊號，再將電訊號傳遞至處理晶片50以進行處理。
請參考第2圖，本發明所提供之微機電麥克風封裝結構10於運作時，係將如第1圖所示的微機電麥克風封裝結構10倒置過來進而呈現蓋板40朝下而基板20朝上之態樣，聲波傳感器60係可經由音孔24接收來自外部的聲波訊號並轉換成電訊號，再傳遞至處理晶片50，處理晶片50將電訊號處理完畢之後依序藉由導通部26、導通線路32及第三接點46傳遞至至少一焊墊44並供一外部電路70使用。
綜合上述說明，由於處理晶片50係容置於板體22上之凹槽28且不會佔用腔室42之空間，可使微機電麥克風封裝結構10具有較大的背腔(Back Volume)，進而有效提升聲波傳感器60之敏感度，再者又可降低橋接於處理晶片50及聲波傳感器60之間的金屬線51高度，使得側壁30不需預留高度來容納金屬線51，具有可使封裝體積薄型化的優點。
最後必須再次說明，本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧微機電麥克風封裝結構
20‧‧‧基板
30‧‧‧側壁
40‧‧‧蓋板
50‧‧‧處理晶片
60‧‧‧聲波傳感器
22‧‧‧板體
24‧‧‧音孔
26‧‧‧導通部
28‧‧‧凹槽
222‧‧‧頂面
224‧‧‧底面
262‧‧‧第一接點
264‧‧‧第二接點
32‧‧‧導通線路
42‧‧‧腔室
44‧‧‧焊墊
46‧‧‧第三接點
70‧‧‧外部電路
51‧‧‧金屬線
第1圖為本發明一較佳實施例之剖面圖。 第2圖為本發明一較佳實施例之剖面圖，係顯示微機電麥克風封裝結構連接外部電路之使用態樣。 第3圖為習用微機電麥克風之剖面圖。
10‧‧‧微機電麥克風封裝結構
20‧‧‧基板
30‧‧‧側壁
40‧‧‧蓋板
50‧‧‧處理晶片
60‧‧‧聲波傳感器
22‧‧‧板體
24‧‧‧音孔
26‧‧‧導通部
28‧‧‧凹槽
222‧‧‧頂面
224‧‧‧底面
262‧‧‧第一接點
264‧‧‧第二接點
32‧‧‧導通線路
42‧‧‧腔室
44‧‧‧焊墊
46‧‧‧第三接點
70‧‧‧外部電路
51‧‧‧金屬線

Claims (7)

  1. 一種微機電麥克風封裝結構，包含： 一基板，具有一板體、一音孔、一導通部以及一凹槽，該音孔貫穿該板體，該導通部設置於該板體，該凹槽凹設於該板體之頂面； 一側壁，該側壁之一端設置於該板體之頂面，該側壁具有一導通線路，該導通線路電性連接於該導通部； 一蓋板，連接該側壁之另一端以形成一腔室於該蓋板、該側壁及該板體之間，該腔室連通該凹槽，該蓋板具有相互導通的至少一焊墊以及一第三接點，該第三接點電性連接該導通線路； 一處理晶片，設置於該凹槽並電性連接於該導通部；以及 一聲波傳感器，設置於該板體並電性連接於該處理晶片，該聲波傳感器位於該腔室並對應該音孔。
  2. 如申請專利範圍第1項所述微機電麥克風封裝結構，該處理晶片係以打線製程(Wire Bonding)電性連接於該導通部以及該聲波傳感器。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述微機電麥克風封裝結構，該導通部包含相互導通的一第一接點以及一第二接點，該處理晶片係電性連接該第一接點，該側壁之該導通線路係電性連接於該第二接點。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述微機電麥克風封裝結構，該蓋板係為金屬基板、玻璃纖維基板或陶瓷基板任一種。
  5. 如申請專利範圍第3項所述微機電麥克風封裝結構，該蓋板係為金屬基板、玻璃纖維基板或陶瓷基板任一種。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述微機電麥克風封裝結構，該處理晶片係為特殊應用積體電路(ASIC)。
  7. 如申請專利範圍第3項所述微機電麥克風封裝結構，該處理晶片係為特殊應用積體電路(ASIC)。
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