专利名称：硅晶麦克风的封装构造的制作方法
技术领域：
本发明主要是揭示一种麦克风的封装构造，尤指一种具有良好绝缘、高讯 噪比的硅晶麦克风的封装构造。
背景技术：
请参照图5，是显示美国专利号U.S.6,781,231所揭示封装构造的示意图。 如图5所示，所述的封装构造包含有一基板1，在基板1上焊设有一呈杯状的上 盖2，上盖2是由一外杯体3与一内杯体4组合而成，以形成电磁波的屏障。上 盖2与基板1之间形成有一腔室5，以供数个电子组件6容设在基板1上，此外， 上盖2开设有数个开口 7以供声音进入腔室5，以使所述的些电子组件6得以接 收自所述的封装构造外所传递的声音。上述的现有结构在实用上仍有许多缺失，由于上盖2与基板1之间的腔室5 中具有空气以供传递声波，当外在环境的气温产生变化时，例如由冷气房移动 至炎热的户外时，不同材质所制成的上盖2与电子组件6之间，会因为温度仍 保持在低温，而使得腔室5内的空气产生微细水气凝结在上盖2或电子组件6 之间，易导致上盖2与电子组件6因湿气影响而损坏。又，上盖2是金属制成的杯状物，若受到水气产生的影响，很可能使得电 子组件6与上盖2之间的绝缘效果不佳，同时所述的些电子组件6之间也会有 相同的问题存在，使得产品的电性与功效大受影响。再者，上盖2为了要形成腔室5，故为既定的固定构形，如此，也造成整个 封装构造体积过大，此外，利用上盖2封装的方式与目前成熟的半导体封装方 式差异较大，此种不符产业利用的设计非常不实用，故有改良的必要。发明内容本发明硅晶麦克风的封装构造所欲解决的技术问题是在于，当外在环境的 气温产生变化时，现有的结构会因为温度仍保持在低温，而使得腔室内的空气产生微细水气凝结在盖体或电子组件之间，导致上盖与电子组件因湿气影响而 损坏。又所述的上盖是金属制成的杯状物，若因水气影响而很可能使得电子组 件与上盖之间的绝缘效果不佳，同时所述的些电子组件之间也会有相同的问题 存在，影响产品的电子表现效果。再者，其上盖为了要形成腔室，故为既定的 固定构形，如此造成整体封装体积过大的缺点，且其利用上盖封装的方式与目 前成熟的半导体封装方式差异较大，此种不符产业利用的设计非常的不实用， 故有改良的必要。本发明硅晶麦克风的封装构造，包括有一基板、 一电子组件集合、 一盖体、 一绝缘填充体与一导电层。基板具有一上表面与一下表面。电子组件集合，包 括有一设在基板上表面的硅晶麦克风。盖体，是设在基板的上表面，且完全罩 设硅晶麦克风。绝缘填充体是结合在基板的上表面与盖体的周侧面，且绝缘填 充体设有一连通于基板的上表面的孔。此外，导电层是形成在绝缘填充体之外，且在绝缘填充体的孔处具有一导电部，以与基板形成电连接。 就以上所述可以归纳出本发明具有以下的优点1. 本发明硅晶麦克风的封装构造，其中本发明的硅晶麦克风是将MEMS麦克风与特殊应用集成电路整合为一麦克风芯片，故封装制程更为简便、容易， 为一极具产业利用性的设计者。2. 本发明硅晶麦克风的封装构造，其中本发明利用CMOS/MEMS技术制造 的硅晶麦克风封装构造，通过采用将MEMS麦克风与特殊应用集成电路整合在 一起，故可降低封装时所引起的噪声，使得本发明的硅晶麦克风具有较佳的讯 噪比。3. 本发明硅晶麦克风的封装构造，其中本发明的音孔可以开设在基板处，也 可开设在盖体处，为一可因应市场需求而变化的构造，产业的适应性相当广泛。
图1:为本发明硅晶麦克风的封装构造的第一实施例的示意图； 图2:为本发明硅晶麦克风的封装构造的第二实施例的示意图； 图3:为本发明硅晶麦克风的封装构造的第三实施例的示意图； 图4:为本发明硅晶麦克风的封装构造的第四实施例的示意图； 图5:为美国专利号第6,781,231号的示意图。附图标记说明l-基板；2-上盖；3-外杯体；4-内杯体；5-腔室；6-电子组 件；7-开口； 10-封装构造；20-基板；21-上表面；22-下表面；23-焊垫；231-连 接部；232-导通部；24-音孔；30-电子组件集合；31-硅晶麦克风；312-第一气室； 33-打线区；34-被动组件；40-绝缘填充体；41- L; 50-导电层；51-导电部；60-框架；61-金属层;70-盖体;701-第二气室;702-音孔。
具体实施方式
参照图1，是本发明硅晶麦克风的封装构造的第一实施例的示意图。本实施 例的硅晶麦克风的封装构造10包括有一基板20、 一设在基板20上的电子组件 集合30、 一罩在电子组件集合30外的盖体70、 一结合在基板20上并包覆在盖 体70的外表面的绝缘填充体40、与一披覆在绝缘填充体40外表面的导电层50。基板20具有一上表面21与一下表面22，上表面21是用以承置电子组件集 合30，而下表面22预定位置设有焊垫23，以供基板20与电子产品的电路板电 连接，且焊垫23具有一连接部231连通于基板20的上表面21。电子组件集合30是由数个电子组件所组成，其是设在基板20的上表面21， 用以提供封装构造IO产生所需要的功能。在本实施例中，电子组件集合30包 括有一硅晶麦克风(CMOS-MEMS Microphone) 31以及至少一被动组件34。硅 晶麦克风31是利用CMOS-MEMS制程将一 MEMS麦克风与一特殊应用集成电 路(Application Specific Integrated Circuit; ASIC)整合后，焊设在基板20的上 表面21，再通过采用一打线区(WireBonding)33使得硅晶麦克风31与基板20 形成电连接。此外，硅晶麦克风31具有一第一气室312，基板20相对于第一气 室312的位置则开设有一音孔24，第一气室312是用以接受自音孔24进入的声 波，并可通过采用硅晶麦克风31的振膜感应声波产生机械能，而得以产生电容 变化。被动组件34可为电容、电阻或电感，其是配置在基板20的上表面21。 盖体70是设在基板20的上表面21，且罩设在电子组件集合30的硅晶麦克风31与打线区33，另，盖体70与基板20之间形成有一第二气室701，用以提供硅晶麦克风31内的振膜振动时空气的变化空间。绝缘填充体40是采用一般半导体所常用的封装材料(如封胶等)，其是结合在基板20的上表面21、盖体70的周侧面与顶面之上，形成完全密封包覆的状态，除可有效的使电子组件集合30与外界绝缘，更可有效的防止电子组件集合30因环境变化而产生湿气导致的损坏。绝缘填充体40设有一连通于基板20上表面21的孔41，且孔41是使焊垫 23的连接部231呈裸露状。绝缘填充体40可依需要的不同，而控制其填充高度， 制出不同尺寸的封装构造10，适应性广。且其无需设置上盖结构，故可有效的 减少封装构造IO整体的尺寸，减少占用空间，达到轻薄、小巧的优点。导电层50是设置在绝缘填充体40的外表面，以形成一电磁波屏障。导电 层50具有一与基板20电性导通的导电部51，导电部51是自绝缘填充体40的 孔41处连接在基板20的上表面21，且与焊垫23的连接部231形成电连接。在 本实施例中，导电层50是采用溅镀方式披覆在绝缘填充体40的外表面，当然， 导电层50也可采用其它镀膜方法或在填充体40的外表面贴覆一层导电性材质， 只要是可披覆在绝缘填充体40外表面，而达到提供封装构造10良好的电磁波 屏障效果，并防止基板20上表面21的电子组件集合30受到电磁波的干扰，均 可作为本发明的导电层50。参照图2，是本发明硅晶麦克风的封装构造的第二实施例的示意图。本实施 例的封装构造大致上与前述实施例相同，其差异处是在本实施例的封装构造10 更包括有一设在基板20上的框架60，故相同的组件均采用第一实施例的组件编号如图2所示，框架60是呈矩形框状而设在基板20的上表面21，形成一四 周环绕的侧壁结构。此外，在框架60的底面、内侧面与顶面布设有一呈C型截 面的金属层61，通过采用一导通部232与焊垫23形成电性导通。框架60是可 依需要而设为不同的高度者，以达到制产出不同尺寸的封装构造10。而绝缘填充体40是结合在基板20的上表面21、盖体70的周侧面与顶面、 以及框架60的内侧面与顶面之上，也即绝缘填充体40是隔绝在导电层50与框 架60的金属层61之间。如此金属层61更可有效的阻挡电磁波进入封装构造10 内，而可提供一良好的电磁波屏障效果，防止基板20上表面21的电子组件集 合30受到电磁波的干扰。由于现今麦克风要求的噪声比要大于55分贝(dB)，甚至有些模拟装置的要 求更达60分贝(dB)以上，本发明上述实施例的封装构造10，是将MEMS麦克 风与特殊应用集成电路整合在一起，故可降低封装时所引起的噪声，且由于盖体70是完全包覆本发明的硅晶麦克风，故本发明的硅晶麦克风的形状设计使得第一气室312与第二气室701可具有较大的空气压縮空间，以使封装构造10具 有较佳的声能储存功能。此外，封装构造10内部的电子组件集合30不但具有 良好的绝缘效果，还可避免因湿气影响所导致的损坏，同时还可保有良好的电 磁波屏障效果，并达到轻薄、小巧化设计的优点。参照图3，是本发明硅晶麦克风的封装构造的第三实施例的示意图。本实施 例的封装构造大致上与第一实施例相同，其差异处是在于本实施例的音孔所开 设的位置不同在前述实施例的音孔24，故相同的组件功能即不再赘述。如图3所示，本实施例中的基板20并未开设供声音通过的孔洞，且基板20 与硅晶麦克风31之间形成有一第一气室312，而盖体70与基板20之间形成有 一第二气室701。第二气室701是通过采用一贯穿盖体70的音孔702而与外界 相通连，如此使第二气室701得以接受自音孔702进入的声波，并通过采用硅 晶麦克风31的振膜感应声波产生机械能，进而造成电容的变化，而第一气室312 则用以提供硅晶麦克风31内的振膜振动时，空气压缩的变化空间。此外，绝缘填充体40的填充高度也可依需要而改变，如本实施例的绝缘填 充体40的填充高度是等于盖体70的顶面高度，且不遮蔽音孔702，也即绝缘填 充体40是结合在基板20的上表面21、盖体70的周侧面处，如此也可达到如同 第一实施例的相同功效。参照图4，是本发明硅晶麦克风的封装构造的第四实施例的示意图。本实施 例的封装构造大致上与第二实施例相同，其差异处是在于本实施例的音孔所开 设的位置不同在前述实施例的音孔24，故相同的组件功能即不再赘述。如图4所示，本实施例中的基板20并未开设供声音通过的孔洞，且基板20 与硅晶麦克风31之间形成有一第一气室312，而盖体70与所述的基板20之间 形成有一第二气室701 。所述的第二气室701是通过采用一贯穿盖体70的音孔 702而与外界相通连，如此使第二气室701得以接受自音孔702进入的声波，并 通过采用硅晶麦克风31的振膜感应声波产生机械能，进而造成电容的变化，而 所述的第一气室312则用以提供硅晶麦克风31内的振膜振动时，空气压縮的变 化空间。此外，绝缘填充体40的填充高度也可依需要而改变，如本实施例的绝缘填 充体40的填充高度是等于盖体70的顶面高度，且不遮蔽音孔702，也即所述的绝缘填充体40是结合在基板20的上表面21、盖体70的周侧面、以及框架60 的内侧面与顶面处，如此也可达到如同第二实施例的相同功效。以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人 员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、 变化或等效，但都将落入本发明的权利要求可限定的范围之内。
权利要求
1.一种硅晶麦克风的封装构造，其特征在于，其包括有一基板，其具有一上表面与一下表面；一电子组件集合，其包括有一硅晶麦克风，设在所述的基板的所述的上表面；一盖体，是设在所述的基板的所述的上表面，且完全罩设所述的电子组件集合的所述的硅晶麦克风；一绝缘填充体，是结合在所述的基板的所述的上表面与所述的盖体的周侧面，且所述的绝缘填充体设有一连通于所述的基板的所述的上表面的孔；以及一导电层，是形成在所述的绝缘填充体之外，且在所述的绝缘填充体的所述的孔处具有一导电部，以与所述的基板形成电连接。
2. 根据权利要求1所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于所述的硅晶 麦克风具有一第一气室，且所述的盖体与所述的基板之间则形成一第二气室。
3. 根据权利要求2所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于所述的基板 开设有一第一音孔，以连通所述的第一气室。
4. 根据权利要求2所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于所述的盖体 开设有一第二音孔，以连通所述的第二气室。
5. 根据权利要求1所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于所述的硅晶 麦克风包括有一打线区，所述的打线区向外延伸并焊设在所述的基板上，以使 所述的硅晶麦克风与所述的基板形成电连接。
6. 根据权利要求1所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于所述的基板 另包括有一焊垫，所述的焊垫设在所述的基板的所述的下表面，且所述的焊垫 是通过采用一连接部而与所述的导电层的所述的导电部形成电连接。
7. 根据权利要求1所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于还包括至少 一被动组件，配置在所述的基板的所述的上表面。
8. 根据权利要求1所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于所述的绝缘 填充体是由封胶形成。
9. 根据权利要求1所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于还包括-一框 架，所述的框架设在所述的基板的所述的上表面，以使所述的绝缘填充体结合 在所述的框架的内侧面与所述的盖体的周侧面。
10.根据权利要求9所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于所述的框 架包含有一金属层，所述的金属层设在所述的框架的底面、内侧面与顶面而呈 一C形截面，并通过一导通部与所述的基板形成电性导通。
11.根据权利要求9所述的硅晶麦克风的封装构造，其特征在于所述的框 架的顶面高度是低于所述的盖体的顶面高度，而所述的绝缘填充体的填充高度 是等于所述的盖体的顶面高度。
全文摘要
本发明是一种硅晶麦克风的封装构造。所述的硅晶麦克风的封装构造包括有一基板、一电子组件集合、一盖体、一绝缘填充体以及一导电层。基板具有一上表面与一下表面。电子组件集合，包括有一设在基板上表面的硅晶麦克风。盖体，是设在基板的上表面，且完全罩设硅晶麦克风。绝缘填充体是结合在基板的上表面与盖体的周侧面，且绝缘填充体设有一连通于基板的上表面的孔。此外，导电层是形成在绝缘填充体之外，且在绝缘填充体的孔处具有一导电部，以与基板形成电连接。
文档编号H04R31/00GK101325823SQ200710110760
公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月11日 优先权日2007年6月11日
发明者何鸿钧, 张志伟, 魏文杰, 龚诗钦 申请人:美律实业股份有限公司