一种麦克风封装结构及麦克风系统

摘要

本发明公开了一种麦克风封装结构及麦克风系统。所述麦克风封装结构包括基板、MEMS芯片、ASIC芯片以及保护壳；其中，MEMS芯片和ASIC芯片安装于基板上，MEMS芯片与ASIC芯片电连接，ASIC芯片与基板电连接；MEMS芯片用于将外部声音信号转换为电信号，ASIC芯片用于处理电信号；保护壳位于基板上，且覆盖MEMS芯片和ASIC芯片；保护壳包括通孔；基板包括至少两个中空腔室，至少两个中空腔室与MEMS芯片的背腔连通。本发明实施例提供的技术方案，提高了麦克风封装结构的信噪比。

说明书

技术领域

本发明实施例涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种麦克风封装结构及麦克风系统。

背景技术

微机电麦克风封装的体积远小于传统驻极体麦克风封装的体积，有利于麦克风系统的便携式发展，备受用户青睐。

目前，微机电麦克风的进音方式包括前进音和背进音，其中，前进音产品因封装结构原因，其信噪比相较于背进音产品低3～4dB，且受结构限制难以提高到更高水平。

发明内容

本发明提供一种麦克风封装结构及麦克风系统，以提高麦克风封装结构的信噪比。

第一方面，本发明实施例提供了一种麦克风封装结构，包括：

基板、MEMS芯片、ASIC芯片以及保护壳；

其中，所述MEMS芯片和所述ASIC芯片安装于所述基板上，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片电连接，所述ASIC芯片与所述基板电连接；所述MEMS芯片用于将外部声音信号转换为电信号，所述ASIC芯片用于处理所述电信号；

所述保护壳位于所述基板上，且覆盖所述MEMS芯片和所述ASIC芯片；所述保护壳包括通孔；

所述基板包括至少两个中空腔室，所述至少两个中空腔室与所述MEMS芯片的背腔连通。

第二方面，本发明实施例还提供了一种麦克风系统，包括上述第一方面所述的麦克风封装结构。

本发明实施例提供的麦克风封装结构包括基板、MEMS芯片、ASIC芯片以及保护壳，其中，MEMS芯片和ASIC芯片安装于基板上，MEMS芯片与ASIC芯片电连接，ASIC芯片与基板电连接，MEMS芯片用于将外部声音信号转换为电信号，ASIC芯片用于处理电信号，保护壳位于基板上，且覆盖MEMS芯片和ASIC芯片，保护壳包括通孔，基板包括至少两个中空腔室，至少两个中空腔室与MEMS芯片的背腔连通，至少两个中控腔室的设置增大了MEMS芯片的背腔体积，进而提高了麦克风的信噪比，且至少两个中控腔室之间的间隔体起到了支撑作用，避免了基板压合工序以及MEMS芯片贴片工序中中空腔室塌陷，提升了基板和麦克风封装结构的强度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的一种麦克风封装结构的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种基板的俯视结构示意图；

图3是沿图2中虚线AA的剖面结构示意图；

图4是沿图2中虚线BB的剖面结构示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种麦克风封装结构的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种麦克风系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种麦克风封装结构及麦克风系统的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明实施例提供了一种麦克风封装结构，包括：

基板、MEMS芯片、ASIC芯片以及保护壳；

其中，所述MEMS芯片和所述ASIC芯片安装于所述基板上，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片电连接，所述ASIC芯片与所述基板电连接；所述MEMS芯片用于将外部声音信号转换为电信号，所述ASIC芯片用于处理所述电信号；

所述保护壳位于所述基板上，且覆盖所述MEMS芯片和所述ASIC芯片；所述保护壳包括通孔；

所述基板包括至少两个中空腔室，所述至少两个中空腔室与所述MEMS芯片的背腔连通。

本发明实施例提供的麦克风封装结构包括基板、MEMS芯片、ASIC芯片以及保护壳，其中，MEMS芯片和ASIC芯片安装于基板上，MEMS芯片与ASIC芯片电连接，ASIC芯片与基板电连接，MEMS芯片用于将外部声音信号转换为电信号，ASIC芯片用于处理电信号，保护壳位于基板上，且覆盖MEMS芯片和ASIC芯片，保护壳包括通孔，基板包括至少两个中空腔室，至少两个中空腔室与MEMS芯片的背腔连通，至少两个中控腔室的设置增大了MEMS芯片的背腔体积，进而提高了麦克风的信噪比，且至少两个中控腔室之间的间隔体起到了支撑作用，避免了基板压合工序以及MEMS芯片贴片工序中中空腔室塌陷，提升了基板和麦克风封装结构的强度。

以上是本申请的核心思想，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，本领域普通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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。

图1是本发明实施例提供的一种麦克风封装结构的示意图。如图1所示，麦克风封装结构包括基板100、MEMS芯片200、ASIC芯片300以及保护壳400。

其中，MEMS芯片200和ASIC芯片300安装于基板100上，MEMS芯片200与ASIC芯片300电连接，ASIC芯片300与基板100电连接，MEMS芯片200用于将外部声音信号转换为电信号，ASIC芯片用于处理电信号。保护壳400位于基板100上，且覆盖MEMS芯片200和ASIC芯片300，保护壳400包括通孔410，基板100包括至少两个中空腔室110，至少两个中空腔室110与MEMS芯片200的背腔210连通。

具体的，图2是本发明实施例提供的一种基板的俯视结构示意图。图3是沿图2中虚线AA的剖面结构示意图。图4是沿图2中虚线BB的剖面结构示意图。如图2、图3和图4所示，基板包括三个中空腔室110，三个中空腔室110均与基板100上表面上的开口101连通，在MEMS芯片的安装过程中，MEMS芯片覆盖开口101，MEMS芯片受中空腔室110之间的间隔体支撑，作用于MEMS芯片上的下压力不会轻易导致中空腔室110坍塌，同时，在基板加工过程中，中空腔室110因存在间隔体支撑也不会坍塌。

需要说明的是，MEMS芯片包括振动薄膜，外界产生的声音能够通过保护壳上的通孔达到振动薄膜，改变振动薄膜与背极板之间的距离，从而形成电容变化，ASIC芯片将该电容变化转化为电压信号的变化，再经放大后输出。具体的，电压信号可通过基板上的线路传输至麦克风封装结构的外部。

还需要说明的是，图2仅以3个圆形的中空腔室为例进行示例性说明而非限定，在本实施例的其他实施方式中，中空腔室的数量以及形状还可以为其他情况。

本实施例提供的麦克风封装结构包括基板、MEMS芯片、ASIC芯片以及保护壳，其中，MEMS芯片和ASIC芯片安装于基板上，MEMS芯片与ASIC芯片电连接，ASIC芯片与基板电连接，MEMS芯片用于将外部声音信号转换为电信号，ASIC芯片用于处理电信号，保护壳位于基板上，且覆盖MEMS芯片和ASIC芯片，保护壳包括通孔，基板包括至少两个中空腔室，至少两个中空腔室与MEMS芯片的背腔连通，至少两个中控腔室的设置增大了MEMS芯片的背腔体积，进而提高了麦克风的信噪比，且至少两个中控腔室之间的间隔体起到了支撑作用，避免了基板压合工序以及MEMS芯片贴片工序中中空腔室塌陷，提升了基板和麦克风封装结构的强度。

继续参见图1，基板100包括依次层叠的第一子基板121和第二子基板122，第一子基板121位于第二子基板122靠近保护壳400的一侧，第一子基板121包括开口102，第二子基板122包括至少两个凹槽103，至少两个凹槽103与第一子基板121构成至少两个中空腔室110，至少两个中控腔室110通过开口102与MEMS芯片的背腔210连通。

如此，具有较小开口的大体积中空腔室110的制备工艺更为简单，仅需要进行常规的凹槽制备和板材粘贴即可，无需复杂工艺，且中空腔室的尺寸可控性更强。

图5是本发明实施例提供的又一种麦克风封装结构的示意图。如图5所示，在图1的基础上，MEMS芯片200与基板100之间还设置有垫高环500，MEMS芯片200的背腔210、垫高环500的内部空间以及至少两个中空腔室110连通。

需要说明的是，垫高环500为环形结构，其能够进一步增大MEMS芯片200的背腔210体积，进而实现更高的信噪比。

可以理解的是，MEMS芯片200和ASIC芯片300之间的电信号传输通过两者之间的导线600实现，两者与基板以及垫高环500之间均无电信号传输，因此，垫高环500材料可以导电材料也可以为不导电材料，本实施例对此不作具体限定。此外，垫高环500的高度可根据实际需要进行合理设置。

可选的，垫高环500的形状与MEMS芯片200的外边缘形状相同。如此，垫高环500中与MEMS芯片200背腔210连通的内部空间的横截面尺寸最大，有利于MEMS芯片200背腔210尺寸的增大。

示例性的，保护壳400的材料可以为金属。

需要说明的是，金属的强度较大，能够抵挡较大的冲击，避免的外力损坏MEMS芯片200和ASIC芯片300。

在本实施例中，如图5所示，MEMS芯片200通过导线600与ASIC芯片300电连接，ASIC芯片300通过导线600与基板100电连接。

需要说明的是，导线600与芯片的连接工艺简单，仅通过常规焊接工艺即可实现，且可靠性较好，此外，导电600的设置简化了基板100上的电路结构，进而简化了基板的制备工艺。

可选的，ASIC芯片300远离基板100的表面上可以设置有胶膜。

需要说明的是，胶膜的原材料可以为胶水，其能够起到保护ASIC芯片中焊点以及防尘的作用。

示例性的，通孔410的形状可以为圆形。

需要说明的是，现有产线在金属层上形成圆形通孔的工艺成熟，设置通过410的形状为圆形有利于简化通孔410的制备工艺。

图6是本发明实施例提供的一种麦克风系统的结构示意图。如图6所示，麦克风系统10包括本发明任意实施例提供的麦克风封装结构11。本发明实施例提供的麦克风系统10包括本发明任意实施例的麦克风封装结构11，具有本发明任意实施例提供的麦克风封装结构11的技术特征，其具有其所包括的麦克风封装结构11相同或相应的有益效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。