Mems麥克風(fēng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種MEMS麥克風(fēng)，包括：線路板基板；底板；線路板框架，包括：貫通兩端的開口，位于所述開口的側(cè)壁上的金屬層，位于所述金屬層上的絕緣層，在所述線路板框架的一端的第一表面，所述第一表面上設(shè)置有至少一個第一焊接區(qū)，以及，在所述線路板框架的另一端的第二表面，所述第二表面上設(shè)置有至少一個第二焊接區(qū)；其中，所述線路板框架通過所述至少一個第一焊接區(qū)與所述線路板基板連接，以及所述線路板框架通過所述至少一個第二焊接區(qū)與所述底板連接，從而形成具有空腔的封裝結(jié)構(gòu)；以及，所述空腔內(nèi)安裝有MEMS聲學(xué)芯片以及與所述MEMS聲學(xué)芯片電連接的用于放大電信號的ASIC芯片。采用本實(shí)用新型，可以提高M(jìn)EMS麥克風(fēng)的線路板部件之間的焊接牢固性。
【專利說明】MEMS麥克風(fēng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電聲領(lǐng)域，更具體地，涉及一種MEMS麥克風(fēng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著手機(jī)、筆記本電腦等電子產(chǎn)品體積不斷減小、性能要求越來越高，也要求配套的電子零件的體積不斷減小、性能和一致性提高。在這種背景下，作為重要零件之一的麥克風(fēng)產(chǎn)品也推出了很多新型的產(chǎn)品。現(xiàn)有的一種微型麥克風(fēng)如圖1所示，其包括設(shè)置有多個焊盤11的線路板基板1、線路板框架2和的底板3，線路板框架2具有貫通兩端的開口 20，線路板基板I和底板3分別安裝在線路板框架2的兩端從而形成具有空腔的封裝結(jié)構(gòu)，封裝結(jié)構(gòu)的空腔內(nèi)安裝一個有聲-電信號轉(zhuǎn)換的聲學(xué)芯片4以及與聲學(xué)芯片連接的信號處理元件5。線路板框架開口 20的側(cè)壁21上形成有金屬層23。線路板框架2還具有第一表面24和第二表面26。線路板框架2的第一表面上24設(shè)置有通過焊錫將線路板基板I和線路板框架2連接的焊接區(qū)242 ;第二表面上26設(shè)置有通過焊錫將底板3和線路板框架2連接的焊接區(qū)262。然而，在進(jìn)行回流焊時，熔融的焊錫會沿開口的側(cè)壁21上爬(如圖1所示)，導(dǎo)致焊接區(qū)的焊錫減少，從而存在虛焊或焊接不牢的隱患，特別是在焊接區(qū)靠近線路板框架的開口情況下，焊錫爬升的問題更加嚴(yán)重。此外，焊錫爬升過程中焊錫松香容易濺出，這會污染麥克風(fēng)的內(nèi)部器件(例如聲學(xué)芯片)，因而導(dǎo)致產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種能夠提高焊接牢固性并且內(nèi)部器件不會被焊錫松香污染的MEMS麥克風(fēng)。
[0004]本實(shí)用新型提供的一種MEMS麥克風(fēng)，包括:
[0005]線路板基板；
[0006]底板；
[0007]線路板框架，包括:貫通兩端的開口，位于所述開口的側(cè)壁上的金屬層，位于所述金屬層上的絕緣層，在所述線路板框架的一端的第一表面，所述第一表面上設(shè)置有至少一個第一焊接區(qū)，以及，在所述線路板框架的另一端的第二表面，所述第二表面上設(shè)置有至少一個第二焊接區(qū)；
[0008]其中，所述線路板框架通過所述至少一個第一焊接區(qū)與所述線路板基板連接，以及所述線路板框架通過所述至少一個第二焊接區(qū)與所述底板連接，從而形成具有空腔的封裝結(jié)構(gòu)；以及，
[0009]所述空腔內(nèi)安裝有MEMS聲學(xué)芯片以及與所述MEMS聲學(xué)芯片電連接的用于放大電信號的ASIC芯片。
[0010]可選地，所述金屬層的厚度在0.01-0.05毫米的范圍內(nèi)?？蛇x地，所述絕緣層在
0.003-0.06毫米的范圍內(nèi)。
[0011]可選地，所述金屬層和所述絕緣層的橫截面為環(huán)形。
[0012]可選地，所述絕緣層為樹脂材料。
[0013]可選地，所述MEMS聲學(xué)芯片和所述ASIC芯片布置在所述線路板基板的內(nèi)表面上，并且所述線路板基板中設(shè)有與所述空腔連通的聲孔；所述底板的外表面上設(shè)置有至少一個焊盤。
[0014]可選地，所述MEMS聲學(xué)芯片和所述ASIC芯片布置在所述線路板基板的內(nèi)表面上，并且所述線路板基板中設(shè)有與所述空腔連通的聲孔；以及，所述線路板基板的外表面上設(shè)置有至少一個焊盤。
[0015]本實(shí)用新型的MEMS麥克風(fēng)通過在線路板框架側(cè)壁上的金屬層上再形成一層絕緣層，可以防止回流焊時焊接區(qū)的焊錫沿側(cè)壁上爬，這樣可以避免虛焊或焊接不牢的隱患。進(jìn)一步地，也可以避免焊錫爬升導(dǎo)致污染微型麥克風(fēng)內(nèi)部電子部件的問題，提高了產(chǎn)品性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的一種微型麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的微型麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3示出了圖2的微型麥克風(fēng)沿A-A線的部分截面圖。
[0019]圖4為圖3的截面圖的B部分放大示意圖。
[0020]圖5示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的微型麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。
[0022]圖2示出了根據(jù)本實(shí)施新型一實(shí)施例的微型麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，微型麥克風(fēng)包括線路板基板1，線路板框架2和底板3。線路板框架2中開有兩端貫通的開口。在線路板框架2的一端具有第一表面24,在與線路板框架的一端相對的另一端具有第二表面26 ;第一表面24上設(shè)置有至少一個第一焊接區(qū)242，第二表面26上設(shè)置有至少一個第二焊接區(qū)262。線路板基板I為內(nèi)部布置有電子電路的線路基板。
[0023]線路板框架2通過設(shè)置在第一表面24的至少一個第一焊接區(qū)242與線路板基板I連接，線路板框架2通過設(shè)置在第二表面26的至少一個第二焊接區(qū)262與底板3連接。從而，線路板框架2、線路板基板I和底板3形成一個封裝結(jié)構(gòu)，線路板框架2的開口成為封裝結(jié)構(gòu)的空腔。
[0024]在本實(shí)施例中，線路板框架2開口的側(cè)壁21上形成有金屬層23，在金屬層23上形成有絕緣層25。圖3示出了圖2的微型麥克風(fēng)沿A-A’線的部分截面圖。圖4為圖3的截面圖的B部分放大示意圖。金屬層23可通過化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、電鍍等工藝形成在側(cè)壁21上。進(jìn)一步地，可以采用例如電泳、靜電噴涂等工藝在金屬層上形成絕緣層25?？蛇x地，絕緣層的材料可以是樹脂材料。此外，線路板框架2的基材也可以是樹脂材料。
[0025]在本實(shí)施方式中，如圖2所示，空腔內(nèi)安裝有電容式聲電轉(zhuǎn)換部件4以及與所述電容式聲電轉(zhuǎn)換部件連接的信號處理元件5。優(yōu)選地，電容式聲電轉(zhuǎn)換部件4為MEMS聲學(xué)芯片，信號處理兀件5為用于放大電信號的ASIC芯片。可選地，電容式聲電轉(zhuǎn)換部件還可以是駐極體式麥克風(fēng)芯片，信號處理元件5可以是集成放大芯片。
[0026]本實(shí)用新型的微型麥克風(fēng)通過在線路板框架側(cè)壁上的金屬層上再形成一層絕緣層，可以起到防止回流焊時焊接區(qū)的焊錫沿側(cè)壁上爬的作用，從而可以避免虛焊提高線路板框架與線路板基板和底板之間的焊接牢固性。而且，由于可以防止焊錫沿著側(cè)壁上爬，因此可以防止焊錫松香污染電容式聲電轉(zhuǎn)換部件和信號處理元件。
[0027]在本實(shí)施例中，金屬層23可以為微型麥克風(fēng)提供屏蔽作用，用于防止外界環(huán)境干擾內(nèi)部的電容式聲電轉(zhuǎn)換部件4和信號處理元件5?？蛇x地，形成在線路板框架的開口側(cè)壁上的金屬層的厚度在0.01-0.05毫米的范圍內(nèi)。在這個厚度范圍內(nèi)，可以使本實(shí)用新型的微型麥克風(fēng)得到較好的屏蔽效果?？蛇x地，形成在金屬層上的絕緣層的厚度在0.003-0.06毫米的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，絕緣層的厚度在0.005-0.011毫米的范圍內(nèi)。厚度在0.005-0.011毫米范圍內(nèi)的絕緣層既可以較好地起到防止熔融的焊錫會沿側(cè)壁21上爬的效果；而且相比于更厚的絕緣層又可以縮短工藝時間且具有更大的內(nèi)部空間，這對微型麥克風(fēng)的尺寸來講是一個非常重要的考慮因素。
[0028]可選地，沿開口的整個側(cè)壁形成金屬層和絕緣層，因此金屬層和所述絕緣層為環(huán)形分布，即金屬層和絕緣層沿著A-A線的橫截面從上往下看為環(huán)形，這樣加工較為容易，可靠性也更好，從而可以保證微型麥克風(fēng)的性能。在一些實(shí)施例中，也可以是在開口的部分側(cè)壁上形成金屬層和絕緣層。
[0029]圖2示出的微型麥克風(fēng)中，MEMS聲學(xué)芯片和ASIC芯片安裝在線路板基板(即頂板)I的內(nèi)表面上，并且線路板基板I中設(shè)置有與空腔連通的聲孔13。底板3的外表面上設(shè)置有多個焊盤31。在本實(shí)施例中，底板3也為內(nèi)部布有電子電路的線路板，MEMS聲學(xué)芯片和/或ASIC芯片的輸入/輸出信號經(jīng)線路板基板1、線路板框架2和底板3中的電子線路以及底板3上的外部焊盤31與外部電子部件交互。例如，ASIC芯片的輸出信號經(jīng)線路板基板1、線路板框架2和底板3中的電子線路并通過一個焊盤31傳送出去。圖2示出的麥克風(fēng)相比于圖1的麥克風(fēng)信噪比更高，而且由于焊盤與聲孔不在同一側(cè)，更便于將麥克風(fēng)單元貼裝于產(chǎn)品上，滿足更高要求的產(chǎn)品貼裝需要。
[0030]需要說明的是，雖然圖2示出的微型麥克風(fēng)中MEMS芯片與聲孔13相對應(yīng)，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解這并不是必須的，MEMS芯片可以是布置在線路板基板I位于空腔內(nèi)的表面上任意位置處。此外，本實(shí)用新型中描述的線路板基板I或底板3的內(nèi)表面是指面向線路板框架開口的表面，線路板基板I或底板3的外表面是在背向線路板框架開口的表面。
[0031]在一實(shí)施例中，一種制造本實(shí)用新型的微型麥克風(fēng)的方法，包括:在線路板框架貫通兩端的開口的側(cè)壁上形成金屬層；在金屬層上形成絕緣層；在線路板框架的第一表面上形成至少一個第一焊接區(qū)；在線路板框架的與第一表面相對的第二表面上形成至少一個第二焊接區(qū)；在第一焊接區(qū)通過焊錫將安裝有電容式聲電轉(zhuǎn)換部件以及信號處理元件的線路板基板與線路板框架焊接連接；在第二焊接區(qū)通過焊錫將底板焊接到線路板框架上?？蛇x地，也可以是先將底板焊接到線路板框架；然后將安裝有電容式聲電轉(zhuǎn)換部件以及信號處理元件的線路板基板與線路板框架焊接連接。
[0032]進(jìn)一步地，根據(jù)圖2示出的微型麥克風(fēng)，可以知道該微型麥克風(fēng)為線路板基板中布置有聲孔，底板的外表面上設(shè)置有至少一個焊盤的實(shí)施例。在其他實(shí)施方式中，根據(jù)微型麥克風(fēng)的設(shè)計(jì)需求和電容式聲電轉(zhuǎn)換部件的安裝方式，也可以是線路板基板的外表面上設(shè)置有至少一個焊盤，底板中布置有聲孔。如圖5所示，微型麥克風(fēng)包括線路板基板1、具有貫通兩端的開口的線路板框架2和底板3。線路板基板I上安裝有電容式聲電轉(zhuǎn)換部件4以及與電容式聲電轉(zhuǎn)換部件電連接的信號處理元件5，優(yōu)選地為MEMS聲學(xué)芯片4和ASIC芯片
5。線路板基板I與線路板框架2通過線路板框架2的表面24上的焊接區(qū)242焊錫連接，底板3與線路板框架2通過線路板框架2的表面26上的焊接區(qū)262焊錫連接，從而線路板基板1、線路板框架2和底板3形成具有空腔的麥克風(fēng)封裝結(jié)構(gòu)。MEMS聲學(xué)芯片4和ASIC芯片5位于線路板框架2的開口內(nèi)，即封裝結(jié)構(gòu)的空腔內(nèi)。線路板基板I中還開有與空腔連通的聲孔13。線路板基板I的外表面設(shè)置有多個焊盤32。需要說明的是，底板只是用于便于說明，以便與線路板基板進(jìn)行區(qū)分，并不表示封裝結(jié)構(gòu)底部的板為底板。
[0033]盡管本實(shí)用新型允許許多不同形式的實(shí)施例，但說明書和附圖僅詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的幾個可能的實(shí)施例。需要理解的是，本公開應(yīng)該被視為對本實(shí)用新型原理的例示，并不是要將本實(shí)用新型限制為在所示例的實(shí)施例的范圍內(nèi)。在不脫離本實(shí)用新型的精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員會想到許多變形，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。
【權(quán)利要求】
1.一種MEMS麥克風(fēng)，包括: 線路板基板； 底板； 線路板框架，包括: 貫通兩端的開口， 位于所述開口的側(cè)壁上的金屬層， 位于所述金屬層上的絕緣層， 在所述線路板框架的一端的第一表面，所述第一表面上設(shè)置有至少一個第一焊接區(qū)，以及， 在所述線路板框架的另一端的第二表面，所述第二表面上設(shè)置有至少一個第二焊接區(qū)； 其中，所述線路板框架通過所述至少一個第一焊接區(qū)與所述線路板基板連接，以及所述線路板框架通過所述至少一個第二焊接區(qū)與所述底板連接，從而形成具有空腔的封裝結(jié)構(gòu)；以及， 所述空腔內(nèi)安裝有MEMS聲學(xué)芯片以及與所述MEMS聲學(xué)芯片電連接的用于放大電信號的ASIC芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于: 所述金屬層的厚度在0.01-0.05毫米的范圍內(nèi)；和/或 所述絕緣層在0.003-0.06毫米的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述金屬層和所述絕緣層的橫截面為環(huán)形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述絕緣層為樹脂材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于: 所述MEMS聲學(xué)芯片和所述ASIC芯片布置在所述線路板基板的內(nèi)表面上，并且所述線路板基板中設(shè)有與所述空腔連通的聲孔；以及， 所述底板的外表面上設(shè)置有至少一個焊盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于: 所述MEMS聲學(xué)芯片和所述ASIC芯片布置在所述線路板基板的內(nèi)表面上，所述線路板基板中設(shè)有與所述空腔連通的聲孔；以及， 所述線路板基板的外表面上設(shè)置有至少一個焊盤。
【文檔編號】H04R19/01GK203984680SQ201420409936
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】張慶斌, 王友 申請人:歌爾聲學(xué)股份有限公司