本发明专利技术为一种小尺寸高灵敏度高信噪比的MEMS硅麦克风，包括金属壳体盖、MEMS器件、ASIC器件和PCB板，其特征在于：所述的金属壳体盖上设有一个进音孔，MEMS器件通过绝缘胶黏连在金属壳体盖的内侧，并且MEMS器件的一面带有一个空腔，所述的空腔与进音孔相对接，所述的PCB板为三层PCB板，其上设有一个凹槽，凹槽的位置与所述的空腔相对，并置于空腔的背后，ASIC器件设于凹槽的中心底部，ASIC器件的顶部与MEMS器件的振膜下方相互间留有间隙，形成上述MEMS硅麦克风的封装方式为垂直式倒装前进音封装方式。本发明专利技术提高了麦克风的灵敏度及信噪比，并减小模块体积，满足更高的电路集成化需求。
【技术实现步骤摘要】
—种小尺寸高灵敏度高信噪比的MEMS硅麦克风
本专利技术涉及一种MEMS硅麦克风的封装方法，特别是公开一种小尺寸高灵敏度高信噪比的MEMS硅麦克风，属于硅麦克风封装的
。
技术介绍
麦克风能把人的语音信号转化为相应的电信号，广泛应用于手机，电脑，电话机，照相机及摄像机等。传统的驻极体电容式麦克风采用特氟龙作为振动薄膜，不能承受在印刷电路板回流焊接工艺近300度的高温，从而只能与集成电路的组装分开，单独手工装配，大大增加了生产成本。 近三十年的MEMS (Microelectromechanical Systems)技术与工艺的发展,特别是基于硅芯片MEMS技术的发展，实现了许多传感器(如压力传感器，加速度计，陀螺仪等)的微型化和低成本。MEMS硅麦克风已开始产业化，在高端手机的应用上，逐渐取代传统的驻极体电容式麦克风。 MEMS麦克风主要还是采用电容式的原理，由一个振动薄膜和背极板组成,振动薄膜与背极板之间有一个几微米的间距，形成电容结构。高灵敏的振动薄膜感受到外部的音频声压信号后，改变振动薄膜与背极板间的距离，从而形成电容变化。MEMS麦克风后接CMOS放大器把电容变化转化成电压信号的变化,再放大后变成电输出。 目前现有技术中的大多数麦克风采取背进音形式的封装方式，当硅麦克风器件与PCB板贴装后，整个组件的背腔就仅限于硅麦克风器件的空腔体积，只有当此空腔体积足够大时，器件的灵敏度和信噪比才能得以提高。如果以背进音的封装方式，想提升器件的灵敏度和信噪比，就必须增大麦克风器件本身的空腔体积，这种做法与器件微型化的趋势是相矛盾的。因此我们想到使用倒装前进音的方式来封装我们的硅麦克风器件。硅麦克风倒装后，其空腔与进音孔相同，而此时的背腔是整个封装体内部空间，这将一定程度上提高整个组件的灵敏度和信噪比。由于人的语音声压信号非常微弱，灵敏度和信噪比的提高势必提升麦克风的使用效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有麦克风封装技术中存在的不足，提供一种小尺寸高灵敏度高信噪比的MEMS硅麦克风，采用垂直式倒装前进音封装方式，直接提高了同等麦克风产品的灵敏度及信噪比，并使整个封装后的模块体积大大减小，以满足更高的电路集成化需求。 本专利技术是这样实现的:一种小尺寸高灵敏度高信噪比的MEMS硅麦克风，包括金属壳体盖、MEMS器件、ASIC器件和PCB板，其特征在于:所述的金属壳体盖上设有一个进音孔，所述的MEMS器件通过绝缘胶黏连在金属壳体盖的内侧，并且MEMS器件的一面带有一个空腔，所述的空腔与金属壳体盖的进音孔相对接，所述的PCB板为三层PCB板，所述的PCB板上设有一个凹槽，凹槽的容积与MEMS器件上的空腔相匹配，并置于MEMS器件的空腔的背后，所述的ASIC器件设于PCB板上凹槽的中心底部，ASIC器件的顶部与MEMS器件的振膜下方相互间留有间隙，使MEMS硅麦克风的灵敏度不受影响，形成上述MEMS硅麦克风的封装方式为垂直式倒装前进音封装方式。所述进音孔的孔径为300 μ m?800 μ m，所述PCB板上设的凹槽的直径为600 μ m?900 μ m的圆形，深度为200 μ m?700 μ m。所述的MEMS器件和ASIC器件都设有通过RDL重新布线植上的金属焊球，与PCB板上的第二金属导线、第三金属导线和第四金属导线连接，并通过第一金属导线、第五金属导线连接PCB板的底部。所述金属壳体盖与PCB板的连接面上设有导电胶形成的封闭环，将金属壳体盖与PCB板黏连，导电性能良好。 本专利技术的麦克风是一种微电子机械系统，所述的MEMS器件即硅麦克风器件，所述的ASIC器件采用特定用途集成电路，是用以增益硅麦克风器件所采集的电信号的。 本专利技术一种小尺寸高灵敏度高信噪比的MEMS硅麦克风的封装方式包括如下步骤:(1)提供一个带进音孔的金属壳体盖；(2)在金属壳体盖的内部，进音孔的这一面设定区域涂上硬化前较软的绝缘胶；(3)将MEMS器件放置在金属壳体盖内的绝缘胶上，MEMS器件的空腔对准金属壳体盖的进音孔，通过加温固化绝缘胶，使MEMS器件牢固地黏连在金属壳体盖内；(4)提供一块三层PCB板，设有一个与MEMS器件上的空腔相匹配的凹槽；(5)在PCB板的凹槽内放置一个ASIC器件，ASIC器件上的金属焊球要与PCB板凹槽内的金属电极相连接；(6)在PCB板周边涂上一圈由导电胶形成的封闭环；(7)将金属壳体盖连同已黏连的MEMS器件按压在PCB板上，MEMS器件的振膜正对PCB板的凹槽，器件上的金属焊球对应PCB板上相应的金属片；(8)将整个黏连在一起的组件置于设定温度下烘烤，以固化导电胶。 本专利技术的有益效果是:本专利技术产品实现了 MEMS硅麦克风的垂直式倒装前进音封装方式，增加器件的灵敏度及信噪比，并通过三维垂直式的封装方式使整个MEMS硅麦克风封装后的模块体积大大减小，满足更高的电路集成化趋势和需求。 【附图说明】 图1是本专利技术产品结构剖视图。 图2是本专利技术产品中带进音孔的金属壳体盖剖视结构示意图。 图3是本专利技术产品的金属壳体盖涂上绝缘胶后的剖视结构示意图。 图4是本专利技术产品中将MEMS器件通过绝缘胶黏连在金属壳体盖内后的剖视结构示意图。 图5是本专利技术产品中设有凹槽的三层PCB板剖视结构示意图。 图6是本专利技术产品中ASIC器件置于凹槽内并通过金属焊球与导线相连的剖视结构示意图。 图7是本专利技术产品中带ASIC器件的PCB板涂上导电胶形成封闭环后的剖视结构示意图。 图中:1、金属壳体盖；2、进音孔；3、绝缘胶；4、MEMS器件；5、ASIC器件；6、金属焊球；7、空腔；8、PCB板；9、凹槽；10、第一金属导线；11、第二金属导线；12、第三金属导线；13、第四金属导线；14、第五金属导线；15、封闭环。 【具体实施方式】 根据附图1，本专利技术产品包括金属壳体盖1、进音孔2、绝缘胶3、MEMS器件4、ASIC器件5、金属焊球6、MEMS器件上的空腔7和PCB板8，PCB板上设有凹槽9、第一金属导线10、第二金属导线11、第三金属导线12、第四金属导线13、第五金属导线14及由导电胶形成的封闭环15。 本专利技术MEMS娃麦克风的垂直式倒装前进音封装方式包括金属壳体盖I,放置于金属壳体盖内的MEMS器件2，设有一个与MEMS器件2上的空腔7相匹配的凹槽9的PCB板8(PCB板8采用三层PCB板)以及放置于PCB板8的凹槽9内的ASIC器件5。 根据附图2?7，本专利技术的金属壳体盖I上设有一个进音孔2，并且在金属壳体盖I内部涂有绝缘胶3，绝缘胶3需将MEMS器件4牢固的黏连在金属壳体盖I内。MEMS器件4与ASIC器件5上都有通过RDL重新布线后植上的金属焊球6，MEMS器件4的一面带有一个空腔7，此空腔7要与金属壳体盖I上的进音孔2相对接。三层的PCB板8为绝缘板基，设有一个与MEMS器件2上的空腔7相匹配的凹槽9、覆盖PCB板8上中下三层的金属导线(第一金属导线10、第二金属导线11、第三金属导线12、第四金属导线13和第五金属导线14)及由涂上的导电胶形成的封闭环15。凹槽9的位置要正对MEMS器件4的空腔7，各金属导线的分布位置要能同MEMS本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小尺寸高灵敏度高信噪比的MEMS硅麦克风，包括金属壳体盖（1）、MEMS器件（4）、ASIC器件（5）和PCB板（8），其特征在于：所述的金属壳体盖（1）上设有一个进音孔（2），所述的MEMS器件（4）通过绝缘胶（3）黏连在金属壳体盖（1）的内侧，并且MEMS器件（4）的一面带有一个空腔（7），所述的空腔（7）与金属壳体盖（1）的进音孔（2）相对接，所述的PCB板（8）为三层PCB板，所述的PCB板（8）上设有一个凹槽（9），凹槽（9）的容积与MEMS器件（4）上的空腔（7）相匹配，并置于MEMS器件（4）的空腔（7）的背后，所述的ASIC器件（5）设于PCB板（8）上凹槽（9）的中心底部，ASIC器件（5）的顶部与MEMS器件（4）的振膜下方相互间留有间隙，使MEMS硅麦克风的灵敏度不受影响，形成上述MEMS硅麦克风的封装方式为垂直式倒装前进音封装方式。
【技术特征摘要】
1.一种小尺寸高灵敏度高信噪比的1213硅麦克风，包括金属壳体盖(丨)、1218器件(斗)、^810器件(5)和？03板(8),其特征在于:所述的金属壳体盖(1)上设有一个进音孔(2),所述的1213器件(4)通过绝缘胶(3)黏连在金属壳体盖(1)的内侧，并且腿13器件(4)的一面带有一个空腔(7),所述的空腔(7)与金属壳体盖(1)的进音孔(2)相对接，所述的板(8)为三层板，所述的板(8)上设有一个凹槽(9),凹槽(9)的容积与1213器件(4)上的空腔(7)相匹配，并置于1213器件(4)的空腔(7)的背后，所述的八310器件(5)设于？⑶板(8)上凹槽(9)的中心底部，…1(:^^(5)的顶部与1213器件(4)的振膜下方相互间留有间隙，使1213硅麦克风的灵敏度不受影响，形成上述1213硅麦克风的封装方式为垂直式倒装前进音封装方式。2.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪建民，倪梁，
申请(专利权)人：上海微联传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。