[发明专利]一种集成传感器的分腔封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及麦克风技术领域，特别涉及一种集成传感器的分腔封装结构。

背景技术

MEMS的英文全称为Micro-Electro-MechanicalSystem，中文名称为微机 电系统，是指尺寸在几毫米甚至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米 甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。MEMS技术因具有微型化、智能化、 高度集成化和可批量生产的优点，已广泛应用于电子、医学、工业、汽车和 航空航天系统等领域。

在电子产品中，MEMS麦克风已成为中高端便携式智能电子设备的首选， MEMS麦克风的核心部件为MEMS芯片，用于声电转换。MEMS麦克风通常包 括MEMS芯片、ASIC芯片、线路板和壳体，线路板和壳体封装为一个空腔结 构，MEMS芯片和AISC芯片安装于空腔结构内，且固定于线路板上；ASIC芯 片是一种具有放大信号作用的集成电路，MEMS芯片和ASIC芯片通过导线与 线路板电连接。为了满足电子产品小型化的设计需求，通常会将其它传感器 集成在MEMS麦克风的封装结构内，由于MEMS芯片为敏感型芯片，为了避免 与其它传感器发生相互干扰，将MEMS芯片与其它传感器分腔设置，形成集 成传感器的分腔封装结构。现有的集成传感器的分腔封装结构有两种形式， 一种是通过一个连接顶盖和线路板的隔板将整个封装结构分成两个封装腔 室，MEMS芯片和其它传感器分别位于两个封装腔室内，两个封装腔室的顶 盖上均开设有与外部环境连通的通孔。另一种分腔MEMS麦克风是在由外部 壳体和线路板形成的大封装腔室内嵌套设置一个内部壳体，由内部壳体与线 路板形成小封装腔室，MEMS芯片位于小封装腔室内，其它传感器位于大封 装腔室内，外部壳体上开设有用于连通外部的通孔，内部壳体上开设有连通 大封装腔室的声孔。

可以看出，在第一种集成传感器的分腔封装结构中，MEMS芯片所在的 封装腔室的顶盖上开设声孔，MEMS芯片直接通过声孔与外界连通。在第二 种集成传感器的分腔封装结构中，MEMS芯片所在的小封装腔室的内部壳体 上开设声孔，MEMS芯片通过声孔直接与大封装腔室连通，再通过外部壳体 上的通孔与外部环境连通。这两种结构均容易出现外部气流、粉尘等直接通 过声孔和通孔进入MEMS芯片所在的封装腔室内，对MEMS芯片的工作造成不 良影响，且MEMS芯片的背腔较小，使产品性能提升受限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种集成传感器的分腔封装结构，以 减小外部气流和粉尘等对MEMS芯片的不良影响，并增大MEMS芯片后腔，同 时保留环境传感器对感应速度的需求。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种集成传感器的分腔封装结构，包括MEMS芯片、ASIC芯片、线路板、 壳体和环境传感器；所述壳体与所述线路板形成封装体，所述封装体内具有 彼此隔离的第一封装腔室和第二封装腔室；所述MEMS芯片和所述ASIC芯片 位于所述第一封装腔室，且固定于所述线路板上；所述环境传感器位于所述 第二封装腔室内，且固定于所述线路板上；所述第二封装腔室设置有与外部 环境连通的通孔；所述线路板内部设置有声孔通道，所述声孔通道的进口正 对所述MEMS芯片地与所述第一封装腔室连通，所述声孔通道的出口与所述 第二封装腔室连通。

优选的，在上述的集成传感器的分腔封装结构中，所述通孔设置于所述 第二封装腔室所对应的所述壳体上。

优选的，在上述的集成传感器的分腔封装结构中，所述通孔设置于所述 第二封装腔室所对应的线路板上，所述声孔通道的出口与所述通孔交汇连通。

优选的，在上述的集成传感器的分腔封装结构中，所述线路板为PCB基板， 所述声孔通道设置于所述PCB基板内部。

优选的，在上述的集成传感器的分腔封装结构中，所述线路板包括PCB 基板和连接板，所述PCB基板的内板面上设置有出气槽，所述连接板覆盖于所 述出气槽上且固定于所述PCB基板上，所述连接板与所述出气槽围成所述声孔 通道。

优选的，在上述的集成传感器的分腔封装结构中，所述连接板为硅玻璃 板、金属板或PCB材质板。

优选的，在上述的集成传感器的分腔封装结构中，所述壳体包括顶板、 中空框架和隔板；所述中空框架的两端分别与所述线路板和所述顶板固定， 形成所述封装体，所述隔板将所述封装体分隔成所述第一封装腔室和所述第 二封装腔室。