一種mems麥克風封裝器件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微電子封裝技術以及MEMS傳感器技術。
【背景技術】
[0002]隨著終端產品的智能化程度不斷提高，各種傳感器芯片層出不窮。傳感芯片擴展了智能手機、平板電腦等產品的應用領域，例如，MEMS麥克風逐漸取代ECM駐極體麥克風成為麥克風傳感器的主流。傳統的ECM駐極體麥克風的尺寸通常比MEMS麥克風大，其靈敏性和性能容易受到外部環境，特別是溫度的影響，并且不能采用SMT表面貼裝技術，通常采用手動方式進行組裝。相比ECM駐極體麥克風，MEMS麥克風的尺寸小，而且其靈敏性和性能不易受到溫度、振動、濕度等外部環境的影響，抗干擾能力強。由于具有較強的耐熱特性，MEMS麥克風可采用260°C高溫SMT表面貼裝回流焊工藝進行組裝，SMT回流焊簡化了制造流程，而且可以進行批量生產。
[0003]如圖4所示，MEMS麥克風通常包括基板I，其上安裝無源器件2、MEMS麥克風芯片4、集成前置放大器的專用集成電路ASIC芯片5以及金屬屏蔽罩8。無源器件2可以為去耦電容，起到隔離信號和地、電源和地之間的噪聲的作用。MEMS麥克風芯片4實現聲電轉換，是MEMS麥克風的核心組成部分。ASIC芯片5處理MEMS麥克風芯片4轉換得到的電信號，并為MEMS麥克風提供外部偏執，以保證MEMS麥克風在外部環境下保持穩定的聲學和電氣參數。在圖1所示的MEMS麥克風中，無源器件2采用表面貼裝工藝通過第一種焊料3貼裝于基板I上，MEMS麥克風芯片4和ASIC芯片5通過粘片材料6配置于基板I上。采用金屬導線7通過引線鍵合工藝實現MEMS麥克風芯片4和ASIC芯片5與基板I的電氣互聯。采用表面貼裝工藝通過第二種焊料9將金屬屏蔽罩8貼裝于基板I上，覆蓋無源器件2、MEMS麥克風芯片4和ASIC芯片5。通常情況下，第一種焊料3和第二種焊料9為同一種焊料。第一種焊料3和第二種焊料9可以為Sn、SnAg、SnAgCu等具有較高熔點溫度的合金材料，熔點溫度一般在220°C左右，回流曲線最高溫度在260°C左右。高回流焊溫度會造成基板I過度翹曲，導致器件的表面貼裝工藝無法順利完成，使得組裝工藝復雜度和難度明顯增加，同時容易造成焊接部位因應力過大而破壞失效等可靠性問題。同時，第一種焊料3和第二種焊料9也可以為低熔點溫度焊料，由于引線鍵合工藝需要將基板I加熱到一定溫度，如果第一種焊料3的熔點溫度過低，在引線鍵合工藝時會引起無源器件移動，造成表面貼裝工藝失效。因此，第一種焊料3和第二種焊料9的選擇對MEMS麥克風的良率和產率具有重要影響。
[0004]因此，針對上述現有MEMS麥克風封裝器件出現的問題，急需提出一種合理的封裝器件，以有效降低組裝的工藝復雜度和難度，提升封裝器件的可靠性、良率和產率。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型針對MEMS傳感器，特別是MEMS麥克風封裝器件，提供了一種簡單、高可靠性、尚良率、尚廣率的封裝器件。
[0006]一種MEMS麥克風封裝器件，所述封裝器件包括:基板、無源器件、第一種焊料、MEMS麥克風芯片、ASIC芯片、粘片材料、金屬導線、金屬屏蔽罩、第二種焊料；至少一個無源器件通過第一種焊料貼裝于基板上，MEMS麥克風芯片和ASIC芯片通過粘片材料配置于基板上，金屬導線實現MEMS麥克風芯片和ASIC芯片與基板的電氣互聯，金屬屏蔽罩通過第二種焊料貼裝于基板上，覆蓋無源器件、MEMS麥克風芯片和ASIC芯片。所述第一種焊料的熔點低于第二種焊料。
[0007]所述第一種焊料可以是但不限于In、InAg、Snln、SnB1、SnInBi或者SnInAg合金材料，熔點溫度高于120°C，低于190°C。
[0008]所述第二種焊料可以是但不限于Sn、SnAg或者SnAgCu合金材料，恪點溫度高于200。。，低于 2400C ο
[0009]一種MEMS麥克風封裝器件的組裝方法，其特征主要包括以下步驟:
[0010]步驟1:采用表面貼裝工藝，通過第一種焊料將至少一個無源器件貼裝在基板上；
[0011]步驟2:將MEMS麥克風芯片和ASIC芯片通過粘片材料配置于基板上；
[0012]步驟3:采用引線鍵合工藝，通過金屬導線實現MEMS麥克風芯片和ASIC芯片與基板的電氣互聯；
[0013]步驟4:采用表面貼裝工藝，通過第二種焊料將金屬屏蔽罩貼裝在基板上，覆蓋無源器件、MEMS麥克風芯片和ASIC芯片。
[0014]其中，第一種焊料的熔點低于第二種焊料的熔點。
[0015]步驟I所述的第一種焊料可以是但不限于In、InAg、Snln、SnBi> SnInBi或者SnInAg合金材料，熔點溫度高于120°C，低于190°C，所述焊料的回流曲線最高溫度不高于200°C。通常回流曲線的最高溫度大于熔點20?50°C，便于形成良好焊接質量。
[0016]步驟3所述的引線鍵合工藝中，基板的加熱溫度低于所述第一種焊料的熔點溫度，從而避免引線鍵合工藝時無源器件的移動。
[0017]步驟4所述的第二種焊料可以是但不限于SruSnAg或者SnAgCu合金材料，恪點溫度高于200°C，低于240°C，所述焊料的回流曲線最高溫度不高于260°C。所述第二種焊料在MEMS麥克風封裝器件與其他器件在模塊級表面組裝時，回流焊曲線溫度接近，避免了金屬屏蔽罩由于第二種焊料與回流最高溫度相差太大產生偏移或者滑動而影響MEMS麥克風性能。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據本實用新型實施例繪制的表面貼裝無源器件的示意圖。
[0019]圖2是根據本實用新型實施例繪制的配置MEMS麥克風芯片和ASIC芯片的示意圖。
[0020]圖3是根據本實用新型實施例繪制的引線鍵合工藝的示意圖。
[0021]圖4是根據本實用新型實施例繪制的MEMS麥克風封裝器件的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0023]請參考圖