具有合并的導線結合擱架的金屬化麥克風蓋的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明的實施例涉及微機電(MEMS)麥克風封裝和它們的構造方法。
【發明內容】
[0002]在一個實施例中，本發明提供了一種微機電(MEMS)麥克風封裝，其包括具有內表面和外表面的基板帽。MEMS麥克風封裝還包括附接至基板帽的、具有內表面和外表面的模制蓋，從而基板帽和該蓋形成MEMS麥克風封裝中的空腔。所述蓋具有聲學孔口和鄰近于該孔口定位的MEMS麥克風芯片。結合擱架是位于空腔的一部分內的模制結構。結合擱架包括布置在結合擱架上的第一電跡線。第一電跡線具有連接至結合導線的第一端部和連接至基板帽的內表面上的接觸墊的第二端部。
[0003]在另一實施例中，本發明提供了一種制造多個MEMS麥克風封裝的方法，包括在第一排列上形成多個蓋，所述多個蓋中的每個均具有聲學孔口和導線結合擱架。所述導線結合擱架包括導電跡線，所述導電跡線從MEMS麥克風封裝內的內表面延伸至基板帽連接點。多個基板帽在第二排列上形成。環氧樹脂沉積在蓋的每個的內表面的一部分上，且將MEMS麥克風芯片和專用集成電路(ASIC)芯片通過環氧樹脂固定至蓋的每個上。固化環氧樹脂。將MEMS麥克風芯片和ASIC芯片連接，從而ASIC芯片通過導線結合部連接至所述導電跡線中的至少一個。該方法包括連接第一排列和第二排列，從而使基板帽連接點連接至用于所述多個蓋中的每個的相應基底連接墊。將所述蓋和所述基板帽的組合分隔，從而形成多個單獨的MEMS麥克風封裝。
【附圖說明】
[0004]本發明的其他方面將通過結合詳細說明書和附圖而顯現。
[0005]圖1是MEMS麥克風封裝的蓋的無內部電子構件的底視圖。
[0006]圖2是圖1的蓋沿著線A-A的剖視圖。
[0007]圖3是圖1的蓋沿著線B-B的剖視圖。
[0008]圖4是圖1的蓋的端視圖。
[0009]圖5是圖1的蓋的頂視圖。
[0010]圖6是圖1的蓋的透視圖。
[0011]圖7是圖1的蓋的替代透視圖。
[0012]圖8是MEMS麥克風封裝的蓋的包括內部電子構件的底視圖。
[0013]圖9是圖8的蓋沿著線A-A的剖視圖。
[0014]圖10是圖8的蓋沿著線D-D的剖視圖。
[0015]圖11是圖8的蓋的透視圖。
[0016]圖12是圖8的蓋的替代透視圖。
[0017]圖13是MEMS麥克風封裝的蓋的包括用于導線結合部的防護涂層的底視圖。
[0018]圖14是圖13的MEMS麥克風封裝沿著線D-D的剖視圖。
[0019]圖15是圖13的MEMS麥克風封裝的透視圖。
[0020]圖16是圖13的MEMS麥克風封裝的替代透視圖。
[0021]圖17是用于MEMS麥克風封裝的基板帽的底視圖。
[0022]圖18是圖17的基板帽的頂視圖。
[0023]圖19是組裝的MEMS麥克風封裝的剖視圖。
[0024]圖20是圖19的組裝的MEMS麥克風封裝的透視圖。
[0025]圖21是圖19的組裝的MEMS麥克風封裝的替代透視圖。
[0026]圖22是蓋排列的頂視圖。
[0027]圖23是圖22的蓋排列的底視圖。
[0028]圖24是基板帽排列的底視圖。
[0029]圖25是圖24的基板帽排列的頂視圖。
[0030]圖26是表示用于構造多個MEMS麥克風封裝的制造方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0031]在詳細闡述本發明的任何實施方式之前，應當理解，本發明在其應用方面不限于在以下說明書中提出的或在附圖中示出的結構的詳細情形和構件的布置方式。本發明能夠具有其他實施方式且能夠以多種方式來實施或執行。
[0032]在一個實施方案中，微機電(MEMS)的麥克風封裝包括在麥克風封裝的內部的空腔。麥克風封裝中的聲學端口使得聲壓(即，聲音)能夠進入麥克風封裝。MEMS麥克風芯片檢測聲壓并將聲壓轉換成電信號。電信號代表在MEMS麥克風芯片的隔膜處接收的聲壓。專用集成電路(ASIC)接收來自MEMS麥克風芯片的信號，并處理該信號。ASIC的輸出經由導電路徑被發送到基板，該基板形成MEMS麥克風封裝上的帽。
[0033]原始設備制造商以各種配置生產MEMS麥克風封裝。在這些配置中包括頂端口和底端口設計。在頂端口設計中，聲學端口形成在麥克風封裝的頂表面中。在該設計中，MEMS麥克風封裝的頂表面由MEMS麥克風封裝的蓋構成。在底端口設計中，聲學端口貫通MEMS麥克風封裝的底表面。底表面是形成MEMS麥克風封裝的帽的基板。以下描述提供了頂端口設計的MEMS麥克風封裝的細節。然而，該設計也可在底端口設計中實施。
[0034]圖1-7示出了 MEMS麥克風封裝的蓋100的實施例的多個視圖。這些視圖示出了在安裝內部構件之前和附接帽(例如，基板)之前的蓋100。圖1示出了蓋100的內部視圖。蓋100包括內表面105和外表面(圖5中示出)。該蓋100還包括側壁110。結合擱架115定位在蓋100的一個拐角處。結合擱架115可與蓋合并為連續的模制件。至少一個導電跡線120沉積在結合擱架115上。導電跡線120沿結合擱架115的上表面125延伸到結合擱架115的下表面130。蓋100還包括沉積在側壁110的頂部邊緣上的導電表面135。結合擱架115上的延伸的導電跡線140延伸至導電表面135。延伸的導電跡線140形成與導電表面135的電連接。
[0035]內表面105包括穿過蓋100的孔口 145。導電環150徑向圍繞孔口 145沉積在內表面105上。導電跡線155也沉積在內表面105上，且連接到導電環150。導電環150和導電跡線155提供了用于蓋100的內部構件的附加電接觸點。
[0036]圖2是蓋100沿著線A-A的剖視圖。圖2示出了結合擱架115的上表面125和下表面130之間的深度差。導電跡線120和延伸的導電跡線140從上表面125延伸到下表面130，從而形成了從上表面125到下表面130的連續的導電路徑。也如圖2所示，孔口 145穿過蓋100并朝著外部向外張開，從而在外表面上形成較大直徑的孔口。因此，孔口 145向內漸縮，以朝著內部構件運送聲能。孔口 145可在蓋100的模制過程中形成。替代性地，孔口 145可在模制過程后被機加工到蓋100中。
[0037]圖3是蓋100的沿著線B-B的剖視圖。如該視圖所示，結合擱架115在上表面125和下表面130之間可具有平緩的、彎曲的過渡部。因此，導電跡線120和延伸的導電跡線140在上表面125和下表面130之間也沿循平緩的、彎曲的表面。替代性地，導電跡線120和延伸的導電跡線140可沿循結合擱架115的平面傾斜式或其它非彎曲式表面。下表面130上方的以及下表面130和基板(未示出)之間的空間提供了空間，以容納用于內部構件的導線和連接點。
[0038]圖4是圖1的蓋100的端視圖。在本實施例中，側表面465由模制塑料構造且不導電。半圓柱形導電通孔470形成蓋100的一個或多個側壁110中的凹口。通孔470包括通孔470的內表面上的導電涂層，從而通孔470形成了外部、底表面260和導電表面135之間的導電路徑。
[0039]圖5是蓋100的外部的頂視圖。與側表面465不同的是，底表面覆蓋有導電層260。導電層260可以是沉積在或以其他方式形成在塑料模制件上的金屬。導電層260可延伸到孔口 145中。因此，導電層260可與蓋100內的導電環150形成電連接。導電層260可由通過孔口 145的電連接設置為地電位。以這種方式，導電層260形成接地法拉第籠的一部分，以阻擋電磁干擾。
[0040]圖6和7是如圖1-5所示的蓋100的透視圖。這些透視圖從兩個不同的視角提供了圖1-5的綜合視圖，以幫助理解蓋100的結構。應注意的是，蓋100可由非導電的、塑料材料模制而成。在其它實施例中，蓋100可由其他非導電材料制造和加工，而不是模制而成。在一些實施例中，結合擱架115不模制為蓋100的一部分，而是在蓋100已經模制之后被附接。
[0041]圖8-12示出了蓋800，其包括蓋100和內部電氣構件。如圖8所示，MEMS麥克風芯片805和ASIC芯片810附接至蓋800的內表面105。MEMS麥克風芯片805鄰近ASIC芯片810定位，以提供方便的電連接。一個或多個導線812從MEMS麥克風芯片805延伸到ASIC芯片810。導線812附接到MEMS麥克風芯片805上的接觸點815和ASIC芯片810上的接觸點820。地線825定位在ASIC芯片810和導電跡線155之間。導電跡線155和導電環150 (示于圖1)因而提供了到MEMS麥克風芯片805和ASIC芯片810的接地連接。一個或多個導線830定位在ASIC芯片810上的一個或多個接觸點835和結合擱架115上的至少一個導電跡線120之間。此外，導線830連接到延伸的導電跡線140，以提供ASIC芯片810和導電層260之間的電聯接。
[0042]圖9是蓋800沿著線A-A的剖視圖。MEMS麥克風芯片805定位成覆蓋孔口 145。這種定位保證了進入孔口 145的聲壓被引導到MEMS麥克風芯片805中的隔膜。圖10示出了蓋800沿著線D-D的剖視圖。該視圖示出了導線830到結合擱架115上的導電跡線155的連接。圖11和12是蓋800的透視圖，其進一步示出了蓋800的結構。
[0043]圖13-16示出了蓋1300的實施例。尤其地，圖13_16示出了具有附加特征的蓋800。如圖13所示，防護涂層1305覆蓋導線830的端部并覆蓋導電跡線120和延伸的導電跡線140的一部分。防護涂層1305垂直于導電跡線120延伸，以形成保護帶，從而為導電跡線12