[实用新型]微机电声学传感器的封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及微机电声学传感器的封装结构，具体说是电容式硅麦克风的封装。

背景技术

微机电传感器由于极小的体积、良好的性能和易于与集成电路集成在同一块芯片上获得多样化的功能而倍受重视。电容式硅麦克风作为微机电声学传感器的一种，由于其良好的稳定性、一致性和适合表面贴装应用而受到广泛的关注。该类麦克风的传感器芯片部分是在硅片上采用微机电技术制作的。与微电子产品类似，该类芯片能用较低的成本获得极大的产量。为了保护易碎芯片、与外界形成物理和电学连接、减少外部干扰，一个完整的硅麦克风除了芯片以外必须包括封装。与传统微电子产品不同的是，硅麦克风对封装的要求比较特殊，封装技术尚未成熟而有待发展。

常见的硅麦克风封装包括硅麦克风传感器芯片、读出电路，滤波电容，和一个具有电磁屏蔽功能的外壳将他们容纳在内。该外壳还具有一个声孔让外界声信号可以到达传感器芯片，数个电极也从该外壳引出以实现输出电信号与外界的连接；除此之外，封装内部应有一个于麦克风传感器相连的声腔，此声腔应足够大并与其他空间声学隔离，以保证传感器良好的声学特性。而目前关于硅麦克风封装的解决方案很多，例如采用三层PCB分别作为基板、侧壁和顶盖来形成一个空腔封装硅麦克风，采用柔性电路板和金属帽形成硅麦克风封装，还有采用键合、粘接和焊接的方法将硅麦克风芯片、硅电路芯片和其它硅部件结合形成全硅封装等。

然而，逐渐发展的应用对硅麦克风的表面贴装方式提出了多样的要求，有的要求从硅麦克风的无声孔面进行贴装，有的要求从声孔面贴装，这就要求硅麦克风封装具备灵活的多层电学互连能力，而现有的封装技术并不能满足技术发展的需要，因此，如何解决现有封装技术存在的问题实已成为本领域技术人员亟待解决的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的针对上文讨论的问题，提供一种具备灵活多层电学互连的微机电声学传感器的封装结构，以实现贴装方式灵活、体积小、声学特性好、及成本低等特性。

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型的微机电声学传感器的封装结构，由第一、第二基板和侧壁固定连接以形成空腔，所述空腔内固接有微机电声学传感器组件，其中，所述微机电声学传感器组件包括传感器芯片、读出电路芯片和滤波电容，所述第一基板具有与所述微机电声学传感器输出端导电连接且用作表面贴装电极的第一金属部件，所述侧壁具有与所述第一金属部件导电连接的金属通孔，所述第二基板具有与所述金属通孔导电连接且也用作表面贴装电极的第二金属部件。

其中，所述第一金属部件包括分别设在所述第一基板内外两侧的第一金属层及将所述内外两侧的第一金属层导电连接的第一金属孔体，所述第二金属部件包括分别设在所述第二基板内外两侧的第二金属层及将所述内外两侧的第二金属层导电连接的第二金属孔体，所述侧壁的基材为绝缘材料，其各表面具有相互连接且用于屏蔽外界的电磁干扰的屏蔽金属层，当所述微机电声学传感器组件分别固定在不同基板内侧时，所述金属通孔位于所述屏蔽金属层内侧，所述微机电声学传感器组件分别固定在同一基板内侧或者分别固定在不同基板内侧，所述第一基板及第二基板之一者具有声孔，所述传感器芯片固定在设有所述声孔的基板内侧且正对所述声孔。

综上所述，本实用新型的所述微机电声学传感器的封装结构通过金属化通孔将第一基板和第二基板予以导电连接，使输出信号可以通过不同基板的表面输出，从而实现表面贴装的灵活性，当金属化通孔位于屏蔽金属内侧的情形，声学传感器芯片、读出电路芯片、滤波电容可分别固接于上、下基板，内部处理信号可通过位于屏蔽金属层内侧的金属通孔互连，数字信号亦可通过金属通孔到达第一及第二基板的表面，这种不但可以实现微机电声学传感器的多表面灵活贴装，还可以通过第一及第二基板分别安排内部芯片，达到减小封装平面面积的目的。

此外，所述微机电声学传感器的封装结构，其所述上、下基板和侧壁构成的空腔与微机电声学传感器相连，形成一个声学密闭的声腔，其体积接近封装本身，从而可以有效的改善器件的声学特性。与传统的封装方式将传感器芯片本身背腔作为声腔的方式相比，本实用新型封装不再依赖传感器芯片本身的厚度，从而可以减小传感器芯片本身的厚度，进而减小整个微机电声学传感器的封装结构的厚度。

由此可见，本实用新型适于制造超小型、声学特性好、贴装方式灵活和低成本的微机电声学传感器。

附图说明

图1本实用新型微机电声学传感器封装结构外观示意图。

图2本实用新型实施例(一)微机电声学传感器封装结构分解示意图。