CN111277938A

CN111277938A - 一种麦克风的封装结构

Info

Publication number: CN111277938A
Application number: CN202010156028.XA
Authority: CN
Inventors: 朱翠芳; 万蔡辛
Original assignee: Wuxi Weil Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Wuxi Weil Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2020-06-12

Abstract

本发明公开了一种麦克风的封装结构。根据本发明实施例的麦克风的封装结构包括：第一电路板，形成有贯穿所述第一电路板的第一声孔；第二电路板，固定在所述第一电路板的第一表面上，形成有贯穿所述第二电路板的第二声孔；壳体，与所述第二电路板的第一表面连接以限定空腔；以及硅麦克风，位于所述空腔内部且固定在所述第二电路板的第二表面上，其中，所述第一声孔和所述第二声孔彼此连通，并且在所述第二电路板的主表面上彼此错开。根据本发明实施例的麦克风的封装结构，能够避免异物污染麦克风，从而提高产品的可靠性。

Description

一种麦克风的封装结构

技术领域

本发明涉及麦克风技术领域，特别涉及一种麦克风的封装结构。

背景技术

麦克风是一种将声音转换成电子信号的换能器。随着社会的发展，大量新的麦克风技术逐渐发展起来。目前，MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)麦克风得到了越来越广泛的应用。

如图1所示，现有的麦克风的封装结构包括第一电路板10、第三电路板30和第四电路板40。第一电路板10位于封装结构的顶部，包括第一基板101、覆盖在第一基板101表面的铜层105和覆盖在铜层105表面的基板油106。第一电路板10上设置有第一声孔301。第四电路板40位于封装结构的底部，包括第四基板104、覆盖在第四基板104表面的铜层105和覆盖在铜层105表面的基板油106。壳体分别与第一电路板10和第四电路板40连接以限定空腔。壳体例如为第三电路板30，包括第三基板103和覆盖在第三基板103表面的铜层105。麦克风结构位于空腔内部，位于第一声孔301的下方并连接在第一电路板10的下表面。麦克风结构例如包括振膜结构201、MEMS芯片202和用于电连接的连接线203。在现有技术中，麦克风结构直接安装在声孔下方，灰尘等异物很容易通过声孔进入，对麦克风结构造成污染，影响麦克风的性能。

因此，希望能有一种新的麦克风的封装结构，能够避免异物进入后影响麦克风结构的性能。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种麦克风的封装结构，从而避免异物污染麦克风结构，提高产品的可靠性。

根据本发明的一方面，提供一种麦克风的封装结构，包括：第一电路板，形成有贯穿所述第一电路板的第一声孔；第二电路板，固定在所述第一电路板的第一表面上，形成有贯穿所述第二电路板的第二声孔；壳体，与所述第二电路板的第一表面连接以限定空腔；以及硅麦克风，位于所述空腔内部且固定在所述第二电路板的第二表面上，其中，所述第一声孔和所述第二声孔彼此连通，并且在所述第二电路板的主表面上彼此错开。

优选地，所述封装结构还包括：间隔层，分别与所述第一电路板和所述第二电路板相连接，用于间隔所述第一电路板和所述第二电路板，其中，所述间隔层上设置有声音传导通道；所述声音传导通道分别与所述第一声孔和所述第二声孔相连接。

优选地，对所述间隔层进行切割以形成所述声音传导通道。

优选地，所述声音传导通道为一封闭图形。

优选地，所述间隔层为半固化片层，对所述半固化片层进行激光切割，以形成所述声音传导通道。

优选地，所述壳体包括：第三电路板，与所述第二电路板连接以限定所述空腔。

优选地，所述封装结构还包括：第四电路板，位于所述封装结构的底部，与所述壳体相连接以限定所述空腔。

优选地，所述第一电路板的下表面和/或所述第二电路板的上表面为光滑平面。

优选地，所述硅麦克风包括：振膜结构，位于所述第二声孔的下方，并与所述第二电路板相连接，用于将声音信号转换为电信号；微机电系统芯片，位于所述空腔内，并与所述第二电路板相连接，用于电信号的处理；以及连接线，用于所述振膜结构和所述微机电系统芯片的电连接，以及所述微机电系统芯片和所述第二电路板的电连接。

优选地，所述第一电路板和所述第二电路板的平面尺寸相同。

根据本发明实施例的麦克风的封装结构，第一声孔和第二声孔错位设置，能够避免异物进入器件，避免异物直接污染麦克风结构，从而提高产品的可靠性。

根据本发明实施例的麦克风的封装结构，可使用常规的工艺方法与物料，兼容量产。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据现有技术的封装结构的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的封装结构的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例的第一电路板的俯视图；

图4示出了根据本发明实施例的间隔层的俯视图；

图5示出了根据本发明实施例的第二电路板的俯视图；

图6示出了根据本发明另一实施例的第一电路板的俯视图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

图2示出了根据本发明实施例的封装结构的结构示意图。如图2所示，根据本发明实施例的封装结构包括第一电路板10、第二电路板20、第三电路板30、第四电路板40和硅麦克风。

具体地讲，第一电路板10上形成有贯穿第一电路板10的第一声孔301。第一电路板10例如位于封装结构的顶部。第二电路板20固定在第一电路板10的第一表面(下表面)。第二电路板20上形成有贯穿第二电路板的第二声孔302。壳体与第二电路板20的第一表面(例如为上表面)连接以限定空腔。可选地，壳体例如包括第三电路板30。硅麦克风位于空腔内部且固定在第二电路板20的第二表面(例如为下表面)上。第一声孔301和第二声孔302彼此连通，并且在第二电路板20的主表面(例如为第一表面)上彼此错开。

在本发明的上述实施例中，根据本发明实施例的封装结构的第一声孔和第二声孔错位设置，能够避免异物进入器件，避免异物直接污染麦克风结构，从而提高产品的可靠性。

在本发明的一个可选实施例中，壳体例如包括第三电路板30。第三电路板30位于第四电路板40的上方，并且位于第四电路板40的四周。

在本发明的一个可选实施例中，封装结构还包括间隔层107。间隔层107设置在第一电路板10和第二电路板20之间。第一电路板10和第二电路板20通过间隔层107压合在一起。间隔层107上设置有声音传导通道303。声音传导通道303分别与第一声孔301和第二声孔302相连接。外界的声音信号以声波的形式传递。声波依次经过第一声孔、声音传导通道和第二声孔传导至硅麦克风。

在本发明的一个可选实施例中，第一电路板10、第二电路板20和第四电路板40的平面尺寸相同。第四电路板40的上表面例如设置有焊盘，用于第三电路板30和第四电路板40的连接。第二电路板20的下表面例如设置有焊盘，用于第三电路板30和第四电路板40的连接。

在本发明的上述实施例中，根据本发明实施例的封装结构可使用常规的工艺方法与物料，能够兼容量产。

在本发明的一个可选实施例中，封装结构包括第一电路板10、第二电路板20、第三电路板30、第四电路板40、间隔层107和硅麦克风。

第四电路板40例如包括第四基板104、覆盖在第四基板104表面的铜层105和覆盖在铜层105表面的基板油106。第四基板104例如为PCB载板。第四电路板40位于封装结构的底部，也用于承载封装结构的其他部件。优选地，第四基板104的上下表面均覆盖有铜层105。第四基板104上下表面的铜层105的表面均覆盖有基板油106。

第三电路板30设置在第四电路板40的上方，并位于第四电路板40的四周。第三电路板30包括第三基板103和覆盖在第三基板103表面的铜层105。可选地，第三基板103为PCB基板。

第二电路板20设置在第三电路板30的上方。第二电路板20上设置有第二声孔302。第二电路板20包括第二基板102、覆盖在第二基板102表面的铜层105和覆盖在铜层105表面的基板油106。第二基板102例如为PCB载板。优选地，第二基板102的上下表面覆盖有铜层105。第二基板102的下表面的铜层105的表面覆盖有基板油106；第二基板102的上表面的铜层105的表面无阻焊(无基板油106)。

第二电路板20的下表面连接有硅麦克风。硅麦克风例如包括振膜结构201、MEMS芯片和用于电连接的连接线203。

振膜结构201设置在第二电路板20的下表面，并位于第二声孔302的下方，以接收通过第一声孔301传来的声音信号(声波信号)。MEMS芯片(微机电系统芯片)202设置在第二电路板20的下表面，并通过不同的连接线203分别连接至振膜结构201和第二电路板20。连接线203例如为金线或是银线。

外界的声音信号以声波的形式传递，通过第二声孔302传送至振膜结构201，引起振膜结构201的振动。振膜结构201将声音信号转换为电信号，并将电信号通过连接线203传输至MEMS芯片202。MEMS芯片202用于电信号的处理，并将处理后的电信号通过连接线203传输至第二电路板20。

第二电路板20上设置有第一电路板10。第一电路板10上设置有第一声孔301。第一电路板10例如包括第一基板101、覆盖在第一基板101表面的铜层105和覆盖在铜层105表面的基板油106。第一基板101例如为PCB载板。优选地，第一基板101的上下表面覆盖有铜层105。第一基板101的上表面的铜层105的表面覆盖有基板油106；第一基板101的下表面的铜层105的表面无阻焊(无基板油106)。

外界的声音信号以声波的形式传递。声波依次经过第一声孔301和第二声孔302传送至振膜结构201，引起振膜结构201的振动。振膜结构201将声音信号转换为电信号，并将电信号通过连接线203传输至MEMS芯片202。MEMS芯片202用于电信号的处理，并将处理后的电信号通过连接线203传输至第二电路板20。

间隔层107位于第一电路板10和第二电路板20之间，用于连接并隔离第一电路板10和第二电路板20。

第一电路板10、第二电路板20和间隔层107之间形成声音传导通道303。第一声孔301和第二声孔302在第二电路板20的主表面上彼此错开，并且分别与声音传导通道303相连接。外界的声音信号以声波的形式传递。声波依次经过第一声孔301、声音传导通道303和第二声孔302传送至振膜结构201。

在本发明的上述实施例中，根据本发明实施例的封装结构的第一声孔和第二声孔错位放置，能够减少异物进入器件的概率，避免异物直接污染MEMS膜片(振膜结构)，提高了产品的可靠性。

在本发明的一个可选实施例中，第一基板101、第二基板102、第三基板103和第四基板104材料为FR4(玻璃纤维)基材。

在本发明的一个可选实施例中，可根据不同的声音效果和防尘效果，设置间隔层107的厚度。间隔层107的厚度例如为几微米到几百微米之间。

在本发明的一个可选实施例中，间隔层107由绝缘的半固化片(PP胶)制得。半固化片用于第一电路板10和第二电路板20的压合。在第二电路板20的上方设置半固化片层。。第一电路板10压合在间隔层(半固化片层)107上。间隔层107与第一电路板10和第二电路板20之间的空隙形成声音传导通道303。可选地，第一电路板10的下表面无阻焊(无基板油层106)。第一电路板10的下表面例如为铜层105。第一电路板10的下表面为一个光滑的平面。第二电路板20的上表面无阻焊(无基板油层106)。第二电路板20的上表面例如为铜层105。第二电路板20的上表面为一个光滑的平面。间隔层107例如通过切割形成声音传导通道303，切割处为光滑的平面。声音传导通道303的内壁均为光滑的平面。

在上述实施例中，第一电路板10的下表面和第二电路板20的上表面无阻焊。声音传导通道303的内壁为光滑的平面。声波在声音传导通道303中传递具有较好的传递效果。

图3示出了根据本发明实施例的第一电路板的俯视图。如图3所示，根据本发明实施例的第一电路板10上设置有第一声孔301。第一声孔301用于声波的传递。

在本发明的一个可选实施例中，第一电路板10的表面覆盖有铜层。可选地，第一声孔301的内壁上覆盖有铜层。

图4示出了根据本发明实施例的间隔层的俯视图。如图4所示，根据本发明实施例的间隔层107上设置有声音传导通道303。声音传导通道303用于声波的传导。

在本发明的一个可选实施例中，间隔层107由绝缘的半固化片(PP胶)制得。可选地，间隔层107采用激光切割形成封闭图形。激光切割同时形成了声音传导通道303。声音传导通道303用于声波的传导。

在上述实施例中，间隔层107采用激光切割形成了封闭图形，保证了封装结构的气密性。

图5示出了根据本发明实施例的第二电路板的俯视图。如图5所示，根据本发明实施例的第二电路板20上设置有第二声孔302。第二声孔302用于声波的传递。

在本发明的一个可选实施例中，第二电路板20的表面覆盖有铜层。可选地，第二声孔302的内壁上覆盖有铜层。

图6示出了根据本发明另一实施例的第一电路板的俯视图。如图6所示，根据本发明另一实施例的第一电路板10上设置有多个第一声孔301。第一声孔301用于声波的传递。

在本发明的一个可选实施例中，第一电路板10上设置有多个第一声孔301。多个第一声孔301分别与声音传导通道303相连接。外界的声波通过多个第一声孔301传送至声音传导通道303中。可选地，多个第一声孔301在第一电路板10上阵列排布。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种麦克风的封装结构，其特征在于，包括：

第一电路板，形成有贯穿所述第一电路板的第一声孔；

第二电路板，固定在所述第一电路板的第一表面上，形成有贯穿所述第二电路板的第二声孔；

壳体，与所述第二电路板的第一表面连接以限定空腔；以及

硅麦克风，位于所述空腔内部且固定在所述第二电路板的第二表面上，

其中，所述第一声孔和所述第二声孔彼此连通，并且在所述第二电路板的主表面上彼此错开。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：

间隔层，分别与所述第一电路板和所述第二电路板相连接，用于间隔所述第一电路板和所述第二电路板，

其中，所述间隔层上设置有声音传导通道；

所述声音传导通道分别与所述第一声孔和所述第二声孔相连接。

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，对所述间隔层进行切割以形成所述声音传导通道。

4.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述声音传导通道为一封闭图形。

5.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述间隔层为半固化片层，

对所述半固化片层进行激光切割，以形成所述声音传导通道。

6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述壳体包括：

第三电路板，与所述第二电路板连接以限定所述空腔。

7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：

第四电路板，位于所述封装结构的底部，与所述壳体相连接以限定所述空腔。

8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一电路板的下表面和/或所述第二电路板的上表面为光滑平面。

9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述硅麦克风包括：

振膜结构，位于所述第二声孔的下方，并与所述第二电路板相连接，用于将声音信号转换为电信号；

微机电系统芯片，位于所述空腔内，并与所述第二电路板相连接，用于电信号的处理；以及

连接线，用于所述振膜结构和所述微机电系统芯片的电连接，以及所述微机电系统芯片和所述第二电路板的电连接。

10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一电路板和所述第二电路板的平面尺寸相同。