一种集成传感器的封装结构的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种集成传感器的封装结构，包括MEMS芯片、线路板、壳体和环境传感器，线路板和壳体组成封装体，MEMS芯片和环境传感器位于封装体内且固定于线路板上，线路板内部设置有出气孔道，出气孔道的进口正对MEMS芯片，出气孔道的出口与外界连通且位于线路板的外侧板面的任意位置。该集成传感器的封装结构由于出气孔道的出口可以设置在线路板的外侧板面的任意位置，因此，可以根据实际安装位置设计出气孔道的出口的位置，避免出气孔道被外部物件阻挡，从而在保证了出气孔道将封装结构与外界连通的同时，便于集成传感器的封装结构在电子产品中的合理布置，实现电子产品小型化的设计要求。
【专利说明】
一种集成传感器的封装结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及麦克风技术领域，特别涉及一种集成传感器的封装结构。
【背景技术】
[0002]MEMS的英文全称为Micro-Electro-Mechanical System,中文名称为微机电系统，是指尺寸在几毫米甚至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。MEMS技术因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生产的优点，已广泛应用于电子、医学、工业、汽车和航空航天系统等领域。
[0003]在电子产品中，MEMS麦克风已成为中高端便携式智能电子设备的首选，MEMS麦克风的核心部件为MEMS芯片，用于声电转换。现有的一种MEMS麦克风，如图1所示，包括MEMS芯片2、ASIC芯片3、壳体5和线路板I，壳体5和线路板I封装为一个空腔结构，MEMS芯片2和AISC芯片3安装于空腔结构内，且固定于线路板I上，线路板I上正对MEMS芯片2的位置设置有声孔7，用于拾取声音信号;ASIC芯片3是一种具有放大信号作用的集成电路，MEMS芯片2和ASIC芯片3通过导线与线路板I电连接。为了满足电子产品小型化的设计需求，通常会将其它传感器4集成在MEMS麦克风的封装结构内，形成集成传感器的封装结构，声孔7同时作为其它传感器4与外界连接的通道。但是，由于声孔7只能对应MEMS芯片2的位置设置于线路板I上，为了使声孔7与外界保持良好的连通，避免声孔7被其它物件阻挡，则集成传感器的封装结构的安装位置受到限制，对于某些电子产品，集成传感器的封装结构不能进行合理布置，影响电子产品的小型化设计。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种集成传感器的封装结构，在保证声孔与外界良好连通的前提下，能够合理安装集成传感器的封装结构，满足电子产品小型化的设计要求。
[0005]为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案:
[0006]一种集成传感器的封装结构，包括MEMS芯片、线路板、壳体和环境传感器，所述线路板和所述壳体组成封装体，所述MEMS芯片和所述环境传感器位于所述封装体内且固定于所述线路板上，所述线路板内部设置有出气孔道，所述出气孔道的进口正对所述MEMS芯片，所述出气孔道的出口与外界连通且位于所述线路板的外侧板面的任意位置。
[0007]优选的，在上述的集成传感器的封装结构中，所述线路板为PCB板，所述出气孔道设置于所述PCB板内部。
[0008]优选的，在上述的集成传感器的封装结构中，所述线路板包括PCB板和连接板，所述连接板固定于所述PCB板的内板面上，所述MEMS芯片固定于所述连接板上，所述连接板与所述PCB板的内板面之间形成所述出气孔道，所述出气孔道的进口开设于所述连接板上，所述出气孔道的出口开设于所述PCB板上。
[0009]优选的，在上述的集成传感器的封装结构中，所述线路板包括PCB板和连接板，所述PCB板的内板面上设置有出气槽，所述连接板覆盖于所述出气槽上且固定于所述PCB板上，所述MEMS芯片固定于所述连接板上，所述连接板与所述出气槽围成所述出气孔道，所述出气孔道的进口开设于所述连接板上，所述出气孔道的出口设置于所述PCB板上。
[0010]优选的，在上述的集成传感器的封装结构中，所述环境传感器固定于所述PCB板上，并与所述PCB板电连接。
[0011]优选的，在上述的集成传感器的封装结构中，所述连接板为硅玻璃板、金属板或PCB材质板。
[0012]优选的，在上述的集成传感器的封装结构中，所述连接板粘接、焊接或通过螺纹连接件固定于所述PCB板上。
[0013]优选的，在上述的集成传感器的封装结构中，所述壳体为一体成型的金属壳体，或者由顶板和中空的线路板框架组成。
[0014]优选的，在上述的集成传感器的封装结构中，所述环境传感器为压力传感器、温度传感器、湿度传感器或气体传感器中的一种或多种。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]本实用新型提供的集成传感器的封装结构中，线路板和壳体组成封装体，MEMS芯片和环境传感器位于封装体内且固定于线路板上，线路板内部设置有出气孔道，出气孔道的进口正对MEMS芯片，出气孔道的出口与外界连通且位于线路板的外侧板面的任意位置。由于出气孔道的出口可以设置在线路板的外侧板面的任意位置，因此，可以根据实际安装位置设计出气孔道的出口的位置，避免出气孔道被外部物件阻挡，从而在保证了出气孔道将封装体与外界连通的同时，便于集成传感器的封装结构在电子产品中的合理布置，实现电子产品小型化的设计要求。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为现有集成传感器的封装结构的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型实施例提供的一种集成传感器的封装结构的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型实施例提供的第二种集成传感器的封装结构的结构示意图；
[0021 ]图4为本实用新型实施例提供的第三种集成传感器的封装结构的结构示意图。
[0022]在图1-图4中，I为线路板、11为PCB板、111为出气槽、12为连接板、2为MEMS芯片、3为ASIC芯片、4为环境传感器、5为壳体、6为出气孔道、501为进口、602为出口、7为声孔。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型的核心是提供了一种集成传感器的封装结构，在保证封装结构与外界良好连通的前提下，能够合理安装集成传感器的封装结构，满足了电子产品小型化的设计要求。
[0024]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]请参考图2-图4，本实用新型实施例提供了一种集成传感器的封装结构，包括MEMS芯片2、ASIC芯片3、线路板1、壳体5和环境传感器4，环境传感器4的数量为一个或多个。其中，壳体5为一体成型的金属壳体或者由顶板和中空的线路板框架组成，壳体5和线路板I形成封装体，MEMS芯片2、ASIC芯片3和环境传感器4位于封装体内且固定在线路板I上，并且MEMS芯片2与ASIC芯片3通过导线连接，ASIC芯片3和环境传感器4均通过导线与线路板I电连接。线路板I的内部设置有出气孔道6，且出气孔道6的两个端口分别是进口 601和出口602，进口 601正对MEMS芯片2的位置设置在线路板I的内板面上，出口 602与外界连通且设置于线路板I的外侧板面的任意位置，即出气孔道6可以是轴线垂直于线路板I的孔道，也可以轴线弯折或弯曲的孔道，进口601和出口602并不一定均正对MEMS芯片2，出口602根据实际安装位置进行设置，只要使出气孔道6保持与外界连通即可，这样，可以对集成MEMS芯片的位置进行合理布置，满足电子产品小型化的设计要求。
[0026]如图2所示，本实施例提供了一种具体的集成传感器的封装结构，本实施例中的线路板I为PCB板11，出气孔道6设置于PCB板11内部，出气孔道6的进口 601设置于PCB板11的内板面上，且正对MEMS芯片2，出气孔道6的出口 602设置于PCB板11的外板面上的任意位置，具体位置根据集成传感器的封装结构的安装位置而定。图2给出了一种出气孔道6的形状，类似于Z字形状，当然，出气孔道6还可以为其它设置于PCB板11内部的形状，只要保证出气孔道6将封装体与外界连通即可。
[0027]如图3所示，本实施例提供了第二种具体的集成传感器的封装结构，在本实施例中，线路板I包括PCB板11和连接板12，连接板12固定于PCB板11的内板面上，MEMS芯片2和ASIC芯片3固定于连接板12上，ASIC芯片3通过导线与PCB板11电连接，连接板12与PCB板11的内板面之间形成出气孔道6，出气孔道6的进口 601开设于连接板12上，出气孔道6的出口602开设于PCB板11上，即连接板12靠近PCB板11的一侧板面离PCB板11的内板面一定距离，连接板12的四周与PCB板11的内板面密封连接，形成出气孔道6，进口 601正对MEMS芯片2，出口 602贯穿PCB板11且设置于PCB板11外板面的任意位置，具体根据安装位置而定。出气孔道6的形状类似于Z字形，当然，其它能够连通封装体和外界的形状均可以。
[0028]如图4所示，本实用新型提供了第三种具体的集成传感器的封装结构，在本实施例中，线路板12同样包括PCB板11和连接板12，与图3中的集成传感器的封装结构不同的是，PCB板11的内板面上设置有出气槽111，连接板12覆盖于出气槽111上且固定于PCB板11上，连接板12与出气槽111围成出气孔道6，连接板12靠近PCB板11的板面可以和PCB板11的内板面平齐或者具有一定距离，出气孔道6的进口 601开设于连接板12上，出气孔道6的出口 602设置于PCB板11上，出口 602与出气槽111连通，出口 602位于PCB板11的任意位置，具体根据安装位置进行设定。MEMS芯片2和ASIC芯片3固定于连接板12上，ASIC芯片3通过导线与PCB板11电连接。
[0029]如图3和图4所示，对于线路板I由PCB板11和连接板12组成的集成传感器的封装结构，其环境传感器4固定于PCB板11上，并与PCB板11电连接，即连接板12只是用于固定MEMS芯片2和ASIC芯片3。当然，连接板12的尺寸如果足够大，环境传感器4也可以固定于连接板12上，且环境传感器4与PCB板11通过导线电连接。
[0030]作为优化，连接板12为硅玻璃板、金属板或PCB材质板，主要起到支撑MEMS芯片2和ASIC芯片3以及形成出气孔道6的作用。并不局限于本实施例所列举的材质。
[0031 ]在本实施例中，连接板12粘接固定于PCB板11上，当然，连接板12也可以通过螺纹连接件或焊接固定于PCB板11上。
[0032]在本实施例中，环境传感器4可以为压力传感器、温度传感器、湿度传感器或气体传感器等中的一种或多种。根据实际功能需求设置环境传感器4。
[0033]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0034]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种集成传感器的封装结构，包括MEMS芯片(2)、线路板(I)、壳体(5)和环境传感器(4)，所述线路板(I)和所述壳体(5)组成封装体，所述MEMS芯片(2)和所述环境传感器(4)位于所述封装体内且固定于所述线路板(I)上，其特征在于，所述线路板(I)内部设置有出气孔道(6)，所述出气孔道(6)的进口(601)正对所述MEMS芯片(2)，所述出气孔道(6)的出口(602)与外界连通且位于所述线路板(I)的外侧板面的任意位置。2.根据权利要求1所述的集成传感器的封装结构，其特征在于，所述线路板(I)为PCB板(11)，所述出气孔道(6)设置于所述PCB板(11)内部。3.根据权利要求1所述的集成传感器的封装结构，其特征在于，所述线路板(I)包括PCB板(11)和连接板(12)，所述连接板(12)固定于所述PCB板(11)的内板面上，所述MEMS芯片(2)固定于所述连接板(12)上，所述连接板(12)与所述PCB板(11)的内板面之间形成所述出气孔道(6)，所述出气孔道(6)的进口(601)开设于所述连接板(12)上，所述出气孔道(6)的出口(602)开设于所述PCB板(II)上。4.根据权利要求1所述的集成传感器的封装结构，其特征在于，所述线路板(I)包括PCB板(11)和连接板(12)，所述PCB板(11)的内板面上设置有出气槽(111)，所述连接板(12)覆盖于所述出气槽(I 11)上且固定于所述PCB板(I I)上，所述MEMS芯片(2)固定于所述连接板(12)上，所述连接板(12)与所述出气槽(111)围成所述出气孔道(6)，所述出气孔道(6)的进口(601)开设于所述连接板(I2)上，所述出气孔道(6)的出口(602)设置于所述PCB板(11)上。5.根据权利要求3或4所述的集成传感器的封装结构，其特征在于，所述环境传感器(4)固定于所述PCB板(11)上，并与所述PCB板(11)电连接。6.根据权利要求3或4所述的集成传感器的封装结构，其特征在于，所述连接板(12)为硅玻璃板、金属板或PCB材质板。7.根据权利要求3或4所述的集成传感器的封装结构，其特征在于，所述连接板(12)粘接、焊接或通过螺纹连接件固定于所述PCB板(11)上。8.根据权利要求1所述的集成传感器的封装结构，其特征在于，所述壳体(5)为一体成型的金属壳体，或者由顶板和中空的线路板框架组成。9.根据权利要求1所述的集成传感器的封装结构，其特征在于，所述环境传感器(4)为压力传感器、温度传感器、湿度传感器或气体传感器中的一种或多种。
【文档编号】H04R19/04GK205616567SQ201620366546
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】端木鲁玉
【申请人】歌尔股份有限公司