一种MEMS扬声器芯片的封装结构的制作方法

专利检索2026-01-02  5


本技术涉及一种电声换能器的封装技术,尤其涉及一种有利于提高性能、减小芯片封装体积的封装结构。


背景技术:

1、mems芯片是指微机电系统(micro-electro-mechanical systems)芯片,也被称为微机电系统集成电路。它通过微纳制造技术将微小的机械部件制造在芯片表面上,并与电路元件相互连接。这些微小的机械结构可以实现感应、测量、控制和执行等功能。其应用非常广泛,涉及移动设备、汽车领域、医疗设备、工业控制、消费电子、环境监测等,其中mems声学器件也用于扬声器和麦克风等音频设备中,提供更好的音频体验。

2、采用先进的半导体制造工艺,mems器件有利于实现批量制造。与对应的传统器件相比,mems器件在体积、功耗、重量以及价格方面有十分明显的优势。mems扬声器又称mems喇叭,是基于mems技术制造的执行器中的一种。mems扬声器是由外部asic芯片提供驱动电压,驱动扬声器压电结构将电信号转化为声信号,从而实现"电——声"转换。

3、相关技术中,mems扬声器是由金属壳和pcb实现装配,并通过金属引线实现pcb和扬声器结构的电信号连接,该方式通常会增大封装体积,另外,通过金属打线方式会增加成本且可靠性较低。


技术实现思路

1、本实用新型的目的旨在提出一种mems扬声器芯片的封装结构,解决优化扬声器芯片封装体积和产品声学性能的问题。

2、本实用新型实现上述目的的技术解决方案是,一种mems扬声器芯片的封装结构,其特征在于:在pcb板上设有用于对接芯片的电极接点,并在pcb板上对应芯片振膜可动区域的厚度方向上开槽挖空、开设有下出声孔,倒置状的mems扬声器芯片通过引脚pad与电极接点对位键合与pcb板相接合,在pcb板表面固接有包裹mems扬声器芯片的侧墙围栏,且在芯片的硅基底上覆盖焊连有顶部金属片,所述顶部金属片正对芯片振膜可动区域开设有上出声孔,并倒贴有覆盖上出声孔的多孔式防尘网。

3、进一步地,所述pcb板在对应芯片振膜可动区域的厚度方向的上半部分区域完全开槽挖空,下半部分区域保留并开设与振膜区域中心正对的第一种下出声孔。

4、进一步地,所述pcb板在对应芯片振膜可动区域的厚度方向的上半部分区域完全开槽挖空,下半部分区域保留并偏心开设与振膜区域相错位的第二种下出声孔,且所述第二种下出声孔的开口幅度收缩。

5、进一步地,所述pcb板在对应芯片振膜可动区域的厚度方向上完全开槽挖空,且在pcb板的底侧贴设有覆盖挖空区域的金属薄片,所述金属薄片偏心开设有与振膜区域相错位且开口幅度收缩的第三种下出声孔。

6、进一步地,所述侧墙围栏为包围芯片的环状体,且环状体的顶部向中心延伸为对芯片压靠限位的凸环。

7、进一步地,所述侧墙围栏为由pcb板一体向上延伸成型并匹配相容芯片的杯状容槽。

8、进一步地,所述侧墙围栏与顶部金属片合成为匹配包围芯片且倒扣装配的金属罩体,所述金属罩体的顶面正对芯片振膜可动区域开设上出声孔,并倒贴覆盖上出声孔的多孔式防尘网,所述金属罩体与pcb板一体焊连。

9、应用本实用新型该封装结构,较之于传统金属打线的封装结构,所具备的技术效果为:

10、1、通过倒装堆叠的形式,无需额外留出打线的空间,能够有效减小芯片封装体积。

11、2、通过pcb板部分区域在厚度方向上开槽挖空,能提供振膜进行上下振动的足量空间,且增大的背腔空间有利于优化声学性能。

12、3、通过优化声孔的位置和口径尺寸,能够降低限制驱动结构振动的颗粒引入概率。

13、4、通过添加侧墙围栏和防尘网的配置,简化了封装工艺流程,且能提高产品防尘防水的可靠性。



技术特征:

1.一种mems扬声器芯片的封装结构,其特征在于:在pcb板上设有用于对接芯片的电极接点,并在pcb板上对应芯片振膜可动区域的厚度方向上开槽挖空、开设有下出声孔,倒置状的mems扬声器芯片通过引脚pad与电极接点对位键合与pcb板相接合,在pcb板表面固接有包裹mems扬声器芯片的侧墙围栏,且在芯片的硅基底上覆盖焊连有顶部金属片,所述顶部金属片正对芯片振膜可动区域开设有上出声孔,并倒贴有覆盖上出声孔的多孔式防尘网。

2.根据权利要求1所述mems扬声器芯片的封装结构,其特征在于:所述pcb板在对应芯片振膜可动区域的厚度方向的上半部分区域完全开槽挖空,下半部分区域保留并开设与振膜区域中心正对的第一种下出声孔。

3.根据权利要求1所述mems扬声器芯片的封装结构,其特征在于:所述pcb板在对应芯片振膜可动区域的厚度方向的上半部分区域完全开槽挖空,下半部分区域保留并偏心开设与振膜区域相错位的第二种下出声孔,且所述第二种下出声孔的开口幅度收缩。

4.根据权利要求1所述mems扬声器芯片的封装结构,其特征在于:所述pcb板在对应芯片振膜可动区域的厚度方向上完全开槽挖空,且在pcb板的底侧贴设有覆盖挖空区域的金属薄片,所述金属薄片偏心开设有与振膜区域相错位且开口幅度收缩的第三种下出声孔。

5.根据权利要求1所述mems扬声器芯片的封装结构,其特征在于:所述侧墙围栏为包围芯片的环状体,且环状体的顶部向中心延伸为对芯片压靠限位的凸环。

6.根据权利要求1所述mems扬声器芯片的封装结构,其特征在于:所述侧墙围栏为由pcb板一体向上延伸成型并匹配相容芯片的杯状容槽。

7.根据权利要求1所述mems扬声器芯片的封装结构,其特征在于:所述侧墙围栏与顶部金属片合成为匹配包围芯片且倒扣装配的金属罩体,所述金属罩体的顶面正对芯片振膜可动区域开设上出声孔,并倒贴覆盖上出声孔的多孔式防尘网,所述金属罩体与pcb板一体焊连。


技术总结
本技术揭示了一种MEMS扬声器芯片的封装结构,在PCB板上设有用于对接芯片的电极接点,并在PCB板上对应芯片振膜可动区域的厚度方向上开槽挖空、开设有下出声孔,倒置状的MEMS扬声器芯片通过引脚pad与电极接点对位键合与PCB板相接合,在PCB板表面固接有包裹MEMS扬声器芯片的侧墙围栏和顶部金属片,其中顶部金属片正对芯片振膜可动区域开设有上出声孔,并倒贴有覆盖上出声孔的多孔式防尘网,而侧墙围栏与PCB板相接成一体。应用该封装结构,无需额外留出打线的空间,能够有效减小芯片封装体积,且通过优化PCB板成型的背腔空间和声孔大小、位置,并添加侧墙围栏和防尘网的配置,简化了封装工艺流程,同时能够降低有害颗粒引入概率,优化声学性能。

技术研发人员:苏岩
受保护的技术使用者:苏州感测通信息科技有限公司
技术研发日:20231020
技术公布日:2024/5/29
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-1159908.html

最新回复(0)