封装结构、装配结构及电子设备的制作方法

1.本发明涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种封装结构、装配结构及电子设备。


背景技术：

2.mems(micro electro mechanic system，微型机电系统)麦克风是一种用微机械加工技术制作出来的电能换声器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展，mems麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。
3.如图1a所示，mems麦克风封装结构一般包括基板1以及壳体2，基板1与壳体2固定连接并形成了空腔3，感测组件4以及信号处理元件5位于空腔3内并与基板1固定连接，感测组件4通常包括衬底41以及位于衬底上的感测元件42，衬底41上具有腔体411，对于后进音的封装进结构而言，基板1上设置有与腔体411对应的进音孔11，基板1的下表面具有基板焊盘6，用于将封装结构与其他产品焊接。
4.如图1b所示，传统的mems麦克风封装结构与其他产品装配之后，装配结构具有与基板1焊接的承接板7，承接板7上对应于进音孔11的位置处设置有通孔8。这种封装结构，一方面，由于基板焊盘6的尺寸限制，封装结构和待封装产品的承接板7仅由锡膏连接。使用过程中如果跌落，锡膏连接的位置极易发生断裂，导致产品短路；另一方面，从图1b可以看出，由于基板1与承接板焊盘连接处具有一定高度，因此，基板1的下表面与承接板7的上表面之间具有一定的间隙，使得进音孔11与通孔8之间具有一定距离，通孔8与进音孔11形成的进音通道无法完全密闭，这不仅会导致在装配过程中，生产线通常会拿气枪清理承接板上的异物，灰尘会被吹进音孔进而使得mems麦克风失效，还会在锡膏中存在气泡情况下，进音孔11外圈的焊盘连接处漏气，从而使得产品的性能将无法保证。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种封装结构、装配结构及电子设备，在产品跌落时，封装结构不易与产品脱离，提高了装配后的产品的防跌落能力，并且避免了焊接后基板的第二侧表面与承接板的表面之间存在缝隙导致的漏气，具体方案如下：第一方面，提供一种封装结构，包括具有相对的第一侧和第二侧的基板、与所述基板的所述第一侧固定连接的壳体、以及位于所述基板以及所述壳体共同形成的第一空腔内且与所述基板固定连接的感测组件，并且所述基板对应于所述感测组件的区域处开设有在厚度方向上贯通所述基板的进音孔；其中，所述基板的所述第二侧设置有向远离所述基板的所述第一侧延伸的凸起部，所述凸起部环绕所述进音孔并形成第二空腔，所述第二空腔与所述进音孔相连通以共同形成进音通道。
6.进一步地，所述感测组件包括具有腔体的衬底以及与所述衬底固定连接的声波感测元件，所述衬底背离所述声波感测元件的一侧与所述基板的所述第一侧固定连接。
7.进一步地，在垂直于所述基板的厚度方向的平面上，所述第二空腔在所述基板上
的投影完全覆盖所述进音孔在所述基板上的投影。
8.进一步地，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，所述腔体在所述基板上的投影完全覆盖进音孔在基所述基板上的投影。
9.进一步地，所述封装结构还包括与所述感测组件电连接的信号处理元件；所述信号处理元件位于所述第一空腔内并与所述基板的所述第一侧固定连接；所述感测组件是mems组件，所述信号处理元件是asic芯片。
10.进一步地，所述基板的所述第二侧上设置有第一焊盘；其中，所述第一焊盘环绕所述凸起部的外侧壁，或者，所述第一焊盘设置在所述凸起部远离所述基板的端面上。
11.进一步地，所述封装结构还包括设置在所述基板的所述第二侧上的至少一个第二焊盘；在所述第一焊盘环绕所述凸起部的外侧壁设置的情况下，所述至少一个第二焊盘的厚度小于所述凸起部的远离所述基板的表面到基板的第二侧的表面之间的距离；在所述第一焊盘设置在所述凸起部远离所述基板的端面上的情况下，所述至少一个第二焊盘的厚度小于所述第一焊盘的远离所述基板的表面到基板的第二侧的表面之间的距离。
12.进一步地，所述凸起部以及所述第一焊盘在所述基板上的投影均为圆环形。
13.第二方面，提供一种装配结构，包括如前所述的封装结构以及与所述封装结构的所述基板固定连接的承接板；其中，所述承接板具有与所述基板的所述凸起部形状匹配的镂空区域，所述凸起部位于所述镂空区域内。
14.进一步地，所述承接板上设置有分别与所述封装结构的所述第一焊盘以及所述至少一个第二焊盘一一对应且焊接连接的第三焊盘以及至少一个第四焊盘。
15.进一步地，所述镂空区域包括与所述凸起部形状匹配的凹槽以及与所述凹槽连通的过孔，所述凸起部位于所述凹槽内且与所述承接板通过所述第一焊盘固定连接。
16.进一步地，所述第一焊盘位于所述凸起部远离所述基板的端面上，并且所述第三焊盘设置在所述凹槽的底部。
17.进一步地，所述镂空区域是在厚度方向上贯穿所述承接板的通孔，所述凸起部位于所述通孔内，并且所述凸起部远离所述基板的端面与所述承接板远离所述基板的表面平齐，所述凸起部的外侧壁与所述承接板在镂空区域内对应的内壁相贴合。
18.进一步地，所述第三焊盘以及所述第四焊盘均设置在所述承接板朝向所述封装结构的表面上。
19.第三方面，提供一种电子设备，包括如前所述的装配结构。
20.本发明中的封装结构，该封装结构包括具有相对的第一侧和第二侧的基板、与基板的第一侧固定连接的壳体、以及位于基板以及壳体共同形成的第一空腔内且与基板固定连接的感测组件，并且基板对应于感测组件的区域处开设有在厚度方向上贯通基板的进音孔；其中，基板的第二侧设置有向远离基板的第一侧延伸的凸起部，凸起部环绕进音孔并形成第二空腔，第二空腔与进音孔相连通以共同形成进音通道，将本实施例中的封装结构与其他产品装配时，可以将凸起部卡在其他产品的承接板的内部，一方面使得在产品跌落时，
封装结构不易与产品脱离，提高了装配后的产品的防跌落能力，另一方面，避免了焊接后基板的第二侧表面与承接板的表面之间存在缝隙导致的漏气，因此，在对装配结构进行清理时，承接板与基板之间的灰尘会不容易被吹入进音通道，同时也避免了气枪将感测组件中振膜吹破的问题；并且在锡膏中存在气泡情况下，即便焊接处漏气也不会对进音通道产生影响，进而提高了产品性能。进一步地，基板上的第一焊盘可以环绕凸起部的外侧壁设置，也可以设置在凸起部远离基板的端面上，能够吸收esd电弧，使esd电弧在远离感测组件的一端爆炸，减少esd爆炸对感测组件的冲击力从而提高了esd性能。
附图说明
21.下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
22.图1a是现有技术中的麦克风组件封装结构示意图；图1b是现有技术中的麦克风组件封装结构装配后的装配结构示意图；图2a是本发明实施例一中的封装结构的示意图；图2b是本发明实施例一中的封装结构去除壳体后的俯视图；图2c是本发明实施例一中的封装结构的仰视图；图3是本发明实施例二中的封装结构的示意图；图4是本发明实施例三中的装配结构的示意图；图5是本发明实施例四中的装配结构的示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
24.本发明中的封装结构，该封装结构包括具有相对的第一侧和第二侧的基板、与基板的第一侧固定连接的壳体、以及位于基板以及壳体共同形成的第一空腔内且与基板固定连接的感测组件，并且基板对应于感测组件的区域处开设有在厚度方向上贯通基板的进音孔；其中，基板的第二侧设置有向远离基板的第一侧延伸的凸起部，凸起部环绕进音孔并形成第二空腔，第二空腔与进音孔相连通以共同形成进音通道，将本实施例中的封装结构与其他产品装配时，可以将凸起部卡在其他产品的承接板的内部，一方面使得在产品跌落时，封装结构不易与产品脱离，提高了装配后的产品的防跌落能力，另一方面，避免了焊接后基板的第二侧表面与承接板的表面之间存在缝隙导致的漏气，因此，在对装配结构进行清理时，承接板与基板之间的灰尘会不容易被吹入进音通道，同时也避免了气枪将感测组件中振膜吹破的问题；并且在锡膏中存在气泡情况下，即便焊接处漏气也不会对进音通道产生影响，进而提高了产品性能。进一步地，基板上的第一焊盘可以环绕凸起部的外侧壁设置，也可以设置在凸起部远离基板的端面上，能够吸收esd电弧，使esd电弧在远离感测组件的一端爆炸，减少esd爆炸对感测组件的冲击力从而提高了esd性能。
25.实施例一
如图2a所示，本发明公开了一种封装结构100，该封装结构100包括具有相对的第一侧和第二侧的基板101、与基板101的第一侧固定连接的壳体102、以及位于基板101以及壳体102共同形成的第一空腔110内且与基板101固定连接的感测组件103，并且基板101对应于感测组件103的区域处开设有在厚度方向上贯通基板101的进音孔104；其中，基板101的第二侧设置有向远离基板101的第一侧延伸的凸起部105，凸起部105环绕进音孔104并形成第二空腔111，第二空腔111与进音孔104相连通以共同形成进音通道。
26.在本实施例中，在基板101的第二侧上设置凸起部105，凸起部105具有第二空腔111，第二空腔111与进音孔104连通形成进音通道，将本实施例中的封装结构100与其他产品装配时，可以将凸起部105卡在其他产品的承接板的内部，一方面使得在产品跌落时，封装结构100不易与产品脱离，提高了装配后的产品的防跌落能力，另一方面，避免了将封装结构100与其他产品的承接板焊接后基板101的第二侧表面与承接板的表面之间存在缝隙导致的漏气，因此，在对装配结构进行清理时，承接板与基板101之间的灰尘会不容易被吹入进音通道，同时也避免了气枪将感测组件103中振膜吹破的问题；并且在锡膏中存在气泡情况下，即便焊接处漏气也不会对进音通道产生影响，进而提高了产品的可靠性，保证了产品的性能。
27.进一步地，感测组件103包括具有腔体1031的衬底1032以及与衬底1032固定连接的声波感测元件1033，衬底1032背离声波感测元件1033的一侧与基板101的第一侧固定连接，进音通道与腔体1031相连通。
28.在本实施例中，当声波进入到第二空腔111后，经过进音孔104进入到感测组件103的腔体1031，进而作用到声波感测元件1033上，声波感测元件1033产生相应的电信号。
29.进一步地，在垂直于基板101厚度方向的平面上，第二空腔111在基板101上的投影完全覆盖进音孔104在基板101上的投影。
30.在本实施例对第二空腔111以及进音孔104的形状不做限定，并且，第二空腔111以及进音孔104的形状可以相同也可以不同，示例性地，第二空腔111的形状为圆柱状，进音孔104的形状也为圆柱状。在垂直于基板101厚度方向的平面上，第二空腔111在基板101上的投影完全覆盖进音孔104在基板101上的投影，从而避免了凸起部105与基板101的连接处漏气，示例性地，第二空腔111的形状为圆柱状，进音孔104的形状也为圆柱状时，第二空腔111和进音孔104同轴设置，并且第二空腔111投影半径大于或等于进音孔104的投影半径。
31.进一步地，在垂直于基板101厚度方向的平面上，腔体1031在基板101上的投影完全覆盖进音孔104在基板101上的投影。
32.在本实施例中，为了提高感测组件103的灵敏度，在垂直于基板101厚度方向的平面上，腔体1031在基板101上的投影完全覆盖进音孔104在基板101上的投影，腔体1031以及进音孔104的形状可以相同也可以不同，示例性地，腔体1031的形状为圆柱状，进音孔104的形状也为圆柱状，腔体1031和进音孔104同轴设置，并且腔体1031投影半径大于进音孔104的投影半径。
33.进一步地，封装结构还包括与感测组件103电连接的信号处理元件106；信号处理元件106位于第一空腔110内并与基板101的第一侧固定连接。
34.如图2a所示，基板101包括凸起部105以及非凸起部，感测组件103与凸起部105对
应设置，并与非凸起部固定连接，信号处理元件106位于非凸起部并与非凸起部固定连接，感测组件103与信号处理元件106通过第一导电线107连接。在实际应用中，感测组件103在感测到声波信号后生成电信号，并将电信号通过第一导电线107传输至信号处理元件106，通过信号处理元件106对电信号进行处理。如图2b所示，基板101上非凸起部还设置有内部焊盘112，信号处理元件106通过第二导电线113与内部焊盘112连接。进一步地，第一导电线107以及第二导电线113均为金线。
35.进一步地，在本实施例中，感测组件103为mems组件，信号处理元件106为asic（application specific integrated circuit，专用集成电路）芯片。
36.进一步地，如图2c所示，基板101的第二侧上设置有第一焊盘108；其中，第一焊盘108环绕凸起部105的外侧壁。
37.在本实施例中，在将封装结构100与其他产品装配时，将第一焊盘108与其他产品焊接在一起，提高了封装结构100与其他产品的连接强度，并且第一焊盘108环绕凸起部105的外侧壁设置，对凸起部105的底部进行了加强，避免在装配后产品跌落时凸起部105的脱落。
38.进一步地，封装结构还包括设置在基板101的第二侧上的至少一个第二焊盘109，并且至少一个第二焊盘109的厚度小于凸起部105的远离基板101的表面到基板101的第二侧的表面之间的距离。
39.在本实施例中，在将封装结构100与其他产品装配时，将第二焊盘109与其他产品焊接在一起，提高了封装结构100的非凸起部与其他产品的连接强度。至少一个第二焊盘109的厚度小于凸起部105的远离基板101的表面到基板101的第二侧的表面之间的距离，从而使得封装结构与其他产品的承接板焊接后，凸起部105可以延伸入承接板内部，进一步地，凸起部105的远离基板101的表面到基板101的第二侧的避免之间的距离大于承接板的表面和基板的第二侧之间的间隙的宽度，从而可以密封由凸起部105形成的第二空腔111以及进音孔104形成的进音通道，避免漏气。
40.进一步地，凸起部105以及第一焊盘108在基板101上的投影均为圆环形。
41.如图2c所示，凸起部105的投影半径小于第一焊盘108的投影半径。
42.实施例二与实施例一不同的是，如图3所示，本实施例中第一焊盘108设置在凸起部105远离基板101的端面上。
43.在本实施例中，在将封装结构100与其他产品装配时，将第一焊盘108与其他产品焊接在一起，提高了封装结构100与其他产品的连接强度，并且第一焊盘108设置在凸起部105远离基板101的端面上，进一步提高了凸起部105与其他产品的连接强度，避免在装配后产品跌落时凸起部105的脱落。另一方面，凸起部105端面处的第一焊盘108还可以吸收esd（electro-static discharge，静电释放）电弧，使esd电弧在远离感测组件103的一端爆炸，减少esd爆炸对感测组件的冲击力从而提高了esd性能。
44.进一步地，封装结构还包括设置在基板101的所述第二侧上的至少一个第二焊盘109，并且至少一个第二焊盘109的厚度小于第一焊盘108的远离基板101的表面到基板101的第二侧的表面之间的距离。
45.在本实施例中，在将封装结构100与其他产品装配时，将第二焊盘109与其他产品
焊接在一起，提高了封装结构100的非凸起部与其他产品的连接强度。至少一个第二焊盘109的厚度小于第一焊盘108的远离基板101的表面到基板101的第二侧的表面之间的距离，从而使得封装结构与其他产品的承接板焊接后，凸起部105可以延伸入承接板内部，进一步地，第一焊盘108的远离基板101的表面到基板101的第二侧的避免之间的距离大于承接板的靠近基板101的表面和基板101的第二侧之间的间隙的宽度，从而可以密封由凸起部105形成的第二空腔111以及进音孔104形成的进音通道，避免漏气。
46.实施例三如图4所示，本实施例提供一种装配结构200，该装配结构包括如实施例一中的封装结构100以及与封装结构100的基板101固定连接的承接板201；其中，承接板201具有与基板101的凸起部105形状匹配的镂空区域202，凸起部105位于镂空区域202内。
47.在本实施例中，在基板101的第二侧上设置凸起部105，凸起部105具有第二空腔111，第二空腔111与进音孔104连通形成进音通道，将本实施例中的封装结构与承接板201装配时，可以将凸起部105设置在承接板201的镂空区域202内，一方面使得在产品跌落时，封装结构100不易与承接板201脱离，提高了装配后的产品的防跌落能力，另一方面，避免了将封装结构100与其他产品的承接板201焊接后基板101的第二侧表面与承接板201的表面之间存在缝隙导致的漏气，因此，在对装配结构进行清理时，承接板201与基板101之间的灰尘会不容易被吹入进音通道，同时也避免了气枪将感测组件103中振膜吹破的问题；并且在锡膏中存在气泡情况下，即便焊接处漏气也不会对进音通道产生影响，进而提高了产品性能。
48.进一步地，承接板201上设置有分别与封装结构的第一焊盘108以及至少一个第二焊盘109一一对应且焊接连接的第三焊盘203以及至少一个第四焊盘204。
49.进一步地，为了便于焊接，第一焊盘108与第三焊盘203之间设置有锡膏，第二焊盘109与第四焊盘204之间设置有锡膏。
50.进一步地，镂空区域202是在厚度方向上贯穿承接板201的通孔，凸起部105位于通孔内，并且凸起部105远离基板101的端面与承接板201远离基板101的表面平齐。
51.在本实施例中，凸起部105远离基板101的端面与承接板201远离基板101的表面平齐，避免了凸起部105的端面凸出于承接板201远离基板101的表面可能造成的对凸起部105的损伤，进一步地，为了避免漏气，凸起部105的外侧壁与承接板201在镂空区域202内对应的内壁相贴合。
52.进一步地，第三焊盘203以及第四焊盘204均设置在承接板201朝向封装结构100的表面上。
53.实施例四与实施例三不同的是，本实施例提供一种装配结构200，该装配结构包括如实施例二中的封装结构100以及与封装结构100的基板101固定连接的承接板201；其中，承接板201具有与基板101的凸起部105形状匹配的镂空区域202，凸起部105位于镂空区域202内。
54.在本实施例中，在基板101的第二侧上设置凸起部105，凸起部105具有第二空腔111，第二空腔111与进音孔104连通形成进音通道，将本实施例中的封装结构与承接板201
装配时，可以将凸起部105设置在承接板201的镂空区域202内，一方面使得在产品跌落时，封装结构100不易与承接板201脱离，提高了装配后的产品的防跌落能力，另一方面，避免了将封装结构100与其他产品的承接板201焊接后基板101的第二侧表面与承接板201的表面之间存在缝隙导致的漏气，因此，在对装配结构进行清理时，承接板201与基板101之间的灰尘会不容易被吹入进音通道，同时也避免了气枪将感测组件103中振膜吹破的问题；并且在锡膏中存在气泡情况下，即便焊接处漏气也不会对进音通道产生影响，进而提高了产品性能。
55.进一步地，镂空区域202包括与凸起部105形状匹配的凹槽2021以及与凹槽2021连通的过孔2022，凸起部105位于凹槽2021内且与承接板201通过第一焊盘108固定连接。
56.进一步地，第一焊盘108位于凸起部105远离基板101的端面上，并且第三焊盘203设置在凹槽2021的底部。
57.在本实施例中，将第一焊盘108设置在凸起部105的端面上，并且对镂空区域202进行了变型，镂空区域202包括与凸起部105形状匹配的凹槽2021以及与凹槽2021连通的过孔2022，将凸起部105放置在凹槽2021内，利用承接板201上的凹槽2021的侧壁来提供侧向的支撑力。这种结构的抗跌落能力得到了进一步的增强。同时，凸起部105端面处的第一焊盘108还可以吸收esd（electro-static discharge）电弧，使esd电弧在远离感测组件103的一端爆炸，减少esd爆炸对感测组件的冲击力从而提高了esd性能。
58.实施例五本实施例提供一种电子设备，包括如实施例三所述的装配结构200。
59.本实施例能够实现实施例三所有的有益效果，在此不再赘述。
60.实施例六本实施例提供一种电子设备，包括如实施例四所述的装配结构200。
61.本实施例能够实现实施例四所有的有益效果，在此不再赘述。
62.可以理解的是，在本发明的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本发明的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。
63.以上对本发明实施例所提供的方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。