[发明专利]MEMS麦克风组件中的开口腔基板及其制造方法

说明书

技术领域

本申请涉及微机电麦克风，并且更具体地涉及改进这些器件的性能特征。

背景技术

微机电系统(MEMS)器件举两个示例包括麦克风和扬声器。在MEMS麦克风的情况下，声音能量通过声音端口进入并振动膜片，这一动作产生在膜片和邻近膜片放置的背板之间电势(电压)上的相应变化。该电压代表了已经接收的声音能量。通常，该电压接着被传输到电路(例如，诸如专用集成电路(ASIC)这样的集成电路)。该信号的进一步处理可以在该电路上执行。例如，可在该集成电路上执行该电压信号的放大或滤波功能。

通常期望拥有这样的麦克风，其在尽可能宽的频率范围内具有尽可能线性的响应。一般来说，线性程度越高，麦克风的性能越好。由于各种因素，MEMS麦克风的响应曲线上存在谐振峰值。考虑到在以前的系统中使用的大小、形状和制造过程，以前的方法在避免谐振峰值的影响方面一直是非常困难的。

由于这些缺点，以前的方法还没有充分解决上述问题，并且增加了用户对这些以前的方法的不满。

附图说明

为了更加完整地理解本申请，应当参考以下详细描述及附图，其中：

图1包括了根据本发明各种实施方式的麦克风组件的侧剖视图；

图2包括了根据本发明各种实施方式的图1的麦克风组件去掉盖子的俯视图。

图3包括了根据本发明各种实施方式的构造MEMS麦克风组件的处理的流程图。

图4示出了根据本发明各种实施方式的本文提出的麦克风组件所获得的优点的图表。

本领域技术人员将认识到图中的元件是为了简明和清楚的目的而例示的。还将认识到，虽然以特定的出现顺序描述或叙述某些操作和/或步骤进行，然而本领域技术人员应当理解并不真正要求有关顺序的这一特性。还应当理解，本文使用的术语和表达具有通常的含义，除了提出特定含义的地方之外，其含义与这些术语和表达在其相应的调查和研究领域所具有的含义相一致。

具体实施方式

本方法减小前容积以最小化该封装的声学效果。就这些而言，开口腔基板(如，印刷电路板(PCB))被制作为在板的顶面上(IC和MEMS被放置的腔体的顶架上或者底部上)不具有(或具有)阻焊层，从而使得该板能够在例如PCB供应商处承受附加的处理。由于经由使用固态过孔将到IC的焊线焊盘制作在电镀的通孔的顶部，因此不需要阻焊层；从而允许使得焊线直接到过孔或者到电镀的通孔和/或固态过孔周围的捕捉焊盘。该开口腔基板可以足够大从而使得MEMS器件和集成电路都可以放置其内，并接着在腔体内滴涂环氧树脂以“填满”该封装并减小前容积。在开口腔基板PCB的顶表面或上架可焊接一盖子(如，金属盖或印刷电路板(PCB)盖)，或者在该顶表面附加一网盖(声学过滤材料)。

现在参考图1和图2，描述了具有改进性能的麦克风组件的一个示例。麦克风组件100包括微机电(MEMS)器件104和集成电路102。所述MEMS器件104和集成电路102被布置于基板106上。如本领域技术人员所知，基板106由导电材料和绝缘材料的多个交替层构成。导电焊盘108和110在该基板的顶表面上形成电接触点，并延伸到该基板的某些导电层。焊线112、114在集成电路102与导电焊盘108和110之间延伸。可选的，可使用陶瓷基板。

腔体墙116形成于基板106的顶表面上。在腔体墙的上面放置了一盖子118。通过盖子118延伸出一端口120。

如本领域技术人员所知，MEMS器件102包括膜片136和背板134。通过端口120接收的声音能量移动该膜片136，并且随着膜片136的移动，由MEMS器件104生成代表接收信号的电压。该电压经由焊线122和124被传输到集成电路102。集成电路102可以是任何类型的集成电路，但是在某些示例中执行放大和去除噪声的功能。一旦被集成电路102处理，经处理的信号通过焊线112和114被发送出集成电路102而到达导电焊盘108和110，接着通过基板106内的导电层/轨迹，并且接着到达基板106的底部表面111，在这里用户可以进行电气连接。例如，麦克风组件100可被用于个人电脑或蜂窝电话中，这些系统中的其他电子器件可耦合到麦克风100。

如图所示，墙116与基板106形成腔体126，MEMS器件104和集成电路102布置于腔体126内。在盖子和MEMS器件104之间形成前容积130。在所述MEMS器件104的相对侧上形成后容积132。