專利名稱：利用以金屬或?qū)щ娢镔|(zhì)包住內(nèi)壁的陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電容麥克風(fēng)。具體地說，本發(fā)明涉及如下技術(shù)在電容 麥克風(fēng)的陶瓷封裝內(nèi)側(cè)面插入金屬或其它導(dǎo)電性物質(zhì)，將電波接地
(Ground)，從而減少ESD (Electro Static Discharge:靜電放電)效 應(yīng)及EMI (Electro Magnetic Interference:電磁干擾)效應(yīng)。
背景技術(shù)：
一般麥克風(fēng)是將音頻能源轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器。麥克風(fēng)大體分為電 動麥克風(fēng)(Electro dynamic Microphone)禾口電容麥克風(fēng)(Condenser Microphone)。
在此，電動麥克風(fēng)利用感應(yīng)電動勢，麥克風(fēng)內(nèi)部具有能夠形成一定 磁場的磁鐵以及與振動板相連并在磁場內(nèi)部流動的線圈。該電動麥克風(fēng) 根據(jù)如下原理制作測定線圈因振動而在磁場內(nèi)部晃動時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電 動勢，將該感應(yīng)電動勢轉(zhuǎn)換為電信號。但是，電動麥克風(fēng)具有堅(jiān)固的機(jī) 械特性，所以適合于在惡劣環(huán)境下使用，但由于需要在麥克風(fēng)內(nèi)部收容 磁鐵，因此存在很難實(shí)現(xiàn)小型化、靈敏性特性差、反應(yīng)速度慢的問題。
另一方面，電容麥克風(fēng)利用電容器原理，具有對立的平板電極。并 且，該電容麥克風(fēng)根據(jù)如下原理制作平板電極之中一側(cè)為振動板，振 動板借助聲音進(jìn)行振動時(shí)，電容器的電容改變，積蓄電荷也隨之改變， 其結(jié)果是流過基于聲音變化的電流。這種電容麥克風(fēng)比較容易實(shí)現(xiàn)小型 化，靈敏性特性及反應(yīng)速度優(yōu)秀。
為了制作電容麥克風(fēng)，需要將電源供給到振動板和背極板之中的某 一個，以形成電場。以往使用了將電源供給到背極板的方法，但最近開 發(fā)出了利用積蓄電荷的駐極體(Electret)而無需電源的電容麥克風(fēng)。
這種電容麥克風(fēng)的特征在于，使用幾乎永久積蓄電荷的駐極體來替
代偏壓電源，形成靜電場。使用駐極體的電容麥克風(fēng)被稱為駐極體電容
麥克風(fēng)(Electret Condenser Microphone:以下稱為"ECM")。
另一方面，最近為了實(shí)現(xiàn)微細(xì)裝置的集成化而使用MEMS (Micro Electro Mechanical System:微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)。MEMS技術(shù)是利用應(yīng)用 了半導(dǎo)體工藝尤其是集成電路技術(shù)的微機(jī)械加工(Micro Machining)技 術(shù)制作/mi級單位的超小型傳感器或驅(qū)動器(Actuator)及機(jī)電結(jié)構(gòu)的技 術(shù)。利用這種微機(jī)械加工技術(shù)制作的微機(jī)電系統(tǒng)芯片麥克風(fēng)通過超精密 微加工可以實(shí)現(xiàn)小型化、高性能化、多功能化、集成化，具有可提高穩(wěn) 定性及可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
利用上述微機(jī)械加工技術(shù)制作的MEMS芯片麥克風(fēng)需要進(jìn)行電驅(qū)動和 信號處理，因此需要與包括其它集成電路(IC)半導(dǎo)體芯片器件的電路 部一起封裝。但是，用陶瓷制作該封裝時(shí)，由于陶瓷具有非導(dǎo)電性，所 以在電或音頻方面存在問題。從電子設(shè)備附帶發(fā)生的電波影響設(shè)備自身 或其它設(shè)備動作的現(xiàn)象被稱為EMI效應(yīng)，從物體放出靜電的現(xiàn)象被稱為 ESD效應(yīng)。利用陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)存在產(chǎn)生這些EMI效應(yīng)及ESD效應(yīng) 的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明涉及如下技術(shù)在電 容麥克風(fēng)的陶瓷封裝內(nèi)側(cè)面插入金屬或其它導(dǎo)電性物質(zhì)，將從電容麥克 風(fēng)發(fā)生的電波接地，從而減少ESD效應(yīng)及EMI效應(yīng)。
本發(fā)明公開了一種電容麥克風(fēng)，該電容麥克風(fēng)包括基板，該基板 的上部安裝有MEMS麥克風(fēng)芯片及電路部；環(huán)形(ring)的封裝，該封裝 安裝在上述基板的上部，并包住上述MEMS麥克風(fēng)芯片及電路部；環(huán)形的 插入部，該插入部附著于上述封裝的內(nèi)壁，并由導(dǎo)電性物質(zhì)制作而成； 以及上板，該上板將上述封裝完全覆蓋，并且該上板貫穿有可使聲音通 過的聲孔。
并且，本發(fā)明還公開了一種電容麥克風(fēng)，該電容麥克風(fēng)包括基板， 該基板的上部安裝有微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部；封裝，該封裝安
裝在上述基板的上部，并覆蓋上述微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部，且
該封裝貫穿有可使聲音通過的聲孔；以及插入部，該插入部附著于上述
封裝內(nèi)壁，并由導(dǎo)電性物質(zhì)制作而成。
而且，本發(fā)明公開了一種電容麥克風(fēng)的制作方法，該制作方法包括
將微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部安裝在基板上的步驟；將內(nèi)壁上附著 有由導(dǎo)電性物質(zhì)形成的插入部的封裝覆蓋在上述基板上的步驟；以及將 上板覆蓋到上述封裝上的步驟，該上板將上述封裝完全覆蓋，并貫穿有 可使聲音通過的聲孔。
最后，本發(fā)明還公開了一種電容麥克風(fēng)的制作方法，該制作方法包 括將微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部安裝在基板上的步驟；以及將封 裝覆蓋在上述基板上的步驟，該封裝的內(nèi)壁附著有由導(dǎo)電性物質(zhì)形成的 插入部，并且該封裝貫穿有可使聲音通過的聲孔。
發(fā)明效果
在本發(fā)明的電容麥克風(fēng)中，使用金屬或?qū)щ娦晕镔|(zhì)制作包住麥克風(fēng) 芯片及電路部的封裝內(nèi)壁或封裝上板，從而具有提高了電容麥克風(fēng)的電 特性及音頻特性的效果。尤其是，比起使用由陶瓷制作的封裝內(nèi)壁及封 裝上板，具有EMI效應(yīng)及ESD效應(yīng)減少的效果。
并且，本發(fā)明中使用耐熱性強(qiáng)且適合于制作表面安裝器件(SMD， Surface Mounted Device)的陶瓷來制作基板，從而具有不會在工序中 發(fā)生變形或結(jié)合特性減弱的問題的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是利用了本發(fā)明第一實(shí)施例的陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)的截面圖。 圖2是利用了本發(fā)明第一實(shí)施例的陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)的分解立 體圖。
圖3是利用了本發(fā)明第二實(shí)施例的陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)的截面圖。 圖4是利用了本發(fā)明第二實(shí)施例的陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)的分解立 體圖。
附圖標(biāo)記說明
100 :電容麥克風(fēng)110:上板
111 :聲孔120， 封裝
130 :MEMS麥克風(fēng)芯片140:插入部
150 :電路部160:止流坎
170 :電線180:基板
300 :電容麥克風(fēng)310:聲孔
320 :封裝330:MEMS麥克風(fēng)芯片
340 :插入部350:電路部
360 :止流坎370:電線
380 :基板
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖l是利用了本發(fā)明第一實(shí)施例的陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)的截面圖。
圖2是利用了本發(fā)明第一實(shí)施例的陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)的分解立體圖。 參照圖1及圖2， MEMS麥克風(fēng)芯片130與電路部150—起進(jìn)行封裝。在 此，MEMS麥克風(fēng)芯片130起到將從外部流入的聲源轉(zhuǎn)換為電信號的作用。 電信號沿著電線170傳送到電路部150。電路部150起到如下作用利用 內(nèi)部的IC芯片將接收到的電信號放大，并輸出到外部。
在本發(fā)明中，MEMS麥克風(fēng)芯片130及電路部150位于基板180上。 這時(shí)，上述基板180由陶瓷制作而成。陶瓷具有耐熱性，其熱膨脹系數(shù) 與構(gòu)成MEMS麥克風(fēng)芯片130及電路部150的硅及金屬材料近似，所以不 會在工序中發(fā)生變形或接合減弱的問題。
MEMS麥克風(fēng)芯片130及電路部150通過芯片鍵合(Die-bonding)而 附著在基板180上。用于芯片鍵合的粘合劑一般使用環(huán)氧樹脂。并且， 將電路部150安裝在基板180上之后，為了保護(hù)電路部150，用環(huán)氧樹脂 封裝(Encapsulation)電路部150。但是，環(huán)氧樹脂這類粘合劑因粘性 小，所以存在會流到不必要之處的問題。因此，在本發(fā)明中，在基板180 上形成止流坎160，從而防止環(huán)氧樹脂流到不必要的地方。
封裝120的形狀為無上部及下部的環(huán)形。并且，封裝120的材料為 陶瓷。陶瓷具有耐熱性，其熱膨脹系數(shù)與構(gòu)成MEMS麥克風(fēng)芯片130及電 路部150的硅及金屬材料近似，所以不會在工序中發(fā)生變形或接合減弱 的問題。
封裝120的內(nèi)壁上附著有插入部140，該插入部140制作成封裝120 那樣的無上部及下部的環(huán)形。插入部140的材料為金屬或具有導(dǎo)電性的 物質(zhì)。金屬或?qū)щ娦晕镔|(zhì)與作為非導(dǎo)電性物質(zhì)的陶瓷不同，由于通電， 所以使MEMS麥克風(fēng)芯片130中發(fā)生的電波接地。因此，與只使用非導(dǎo)電 性陶瓷的封裝相比，更多地減少EMI效應(yīng)及ESD效應(yīng)。
將附著有插入部140的封裝120安裝在基板180上部之后，用上板 110覆蓋封裝120上部。上板110制作成能夠沿著插入部140的周邊與插 入部140接觸。并且，上板110制作成能夠?qū)⒎庋b120完全覆蓋，使得 封裝120內(nèi)部的聲音不會漏泄。但是，上板110在MEMS麥克風(fēng)芯片130 上方貫穿有聲孔111。聲孔111起到從電容麥克風(fēng)100外部將聲音引入到 封裝結(jié)構(gòu)IOO內(nèi)部的作用。
上板110的材料與插入部140相同，采用金屬或?qū)щ娦晕镔|(zhì)。利用 金屬或?qū)щ娦晕镔|(zhì)制作上板110時(shí)，將MEMS麥克風(fēng)芯片130中發(fā)生的電 波接地，從而與陶瓷電容麥克風(fēng)中只使用非導(dǎo)電性陶瓷來制作封裝相比， 更多地減少EMI效應(yīng)及ESD效應(yīng)。并且，與利用金屬或?qū)щ娦晕镔|(zhì)制作 封裝120的情況相同，可提高電容麥克風(fēng)封裝的電特性及音頻特性。
在以上的電容麥克風(fēng)100中，不僅是以封裝120和插入在封裝內(nèi)壁 的插入部140相互緊貼的方式制作的情況，在以封裝120和插入部140 之間相隔一定間隔的方式制作的情況下，也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。并且， 由于封裝120和基板180采用相同的陶瓷材料制作，所以也可制作成一 體。
另外，在第一實(shí)施例中，封裝120和插入部140均為導(dǎo)電性物質(zhì)且 制作成一體的情況下，通過將電容麥克風(fēng)中發(fā)生的電波接地，從而也能 夠?qū)崿F(xiàn)減少ESD效應(yīng)及EMI效應(yīng)這一本發(fā)明的目的。
圖3是利用了本發(fā)明第二實(shí)施例的陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)的截面圖。
圖4是利用了本發(fā)明第二實(shí)施例的陶瓷封裝的電容麥克風(fēng)的分解立體圖。 第二實(shí)施例具有與上述第一實(shí)施例大體相同的結(jié)構(gòu)及效果，所以下面主 要說明不同之處。
在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相同地在基板380上設(shè)有MEMS麥克 風(fēng)芯片330及電路部350，且在基板380上附著有止流坎360，使得環(huán)氧
樹脂不會流到不必要的地方。
封裝320為側(cè)面和上部封閉且僅有下部開口的形狀。并且，封裝320 的材料為陶瓷。陶瓷具有耐熱性，其熱膨脹系數(shù)與構(gòu)成MEMS麥克風(fēng)芯片 330及電路部350的硅及金屬材料近似，不會在工藝中發(fā)生變形或接合減 弱的問題。
在封裝320內(nèi)壁附著有插入部340，該插入部340與封裝320相同地 制作成側(cè)面和上部封閉且僅有下部開口的形狀。將插入部340和封裝320 結(jié)合之后，在MEMS麥克風(fēng)芯片330上方貫穿聲孔310。聲孔310起到從 電容麥克風(fēng)300外部接收聲音的作用。插入部340的材料為金屬或具有 導(dǎo)電性的物質(zhì)。因此，通過將MEMS麥克風(fēng)芯片330中發(fā)生的電波接地， 從而與只使用非導(dǎo)電性陶瓷來制作封裝的情況相比，更多地減少EMI效 應(yīng)及ESD效應(yīng)。
在封裝320內(nèi)壁附著插入部340之后，在基板380上覆蓋封裝320。 在以上的電容麥克風(fēng)300中，不僅是以封裝320和插入在封裝內(nèi)壁 的插入部340相互緊貼的方式制作的情況，在以封裝和插入部之間相隔 一定間隔的方式制作的情況下，也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。并且，由于封 裝320和基板380采用相同的材料、即陶瓷來制作，所以也可制作成一 體。
另外，在第二實(shí)施例中，封裝320和插入部340均為導(dǎo)電性物質(zhì)且 制作成一體的情況下，通過將電容麥克風(fēng)發(fā)生的電波接地，也能夠?qū)崿F(xiàn) 減少ESD效應(yīng)及EMI效應(yīng)這一本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1、一種電容麥克風(fēng)，其特征在于，該電容麥克風(fēng)包括基板，該基板的上部安裝有微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部；環(huán)形的封裝，該封裝安裝在上述基板的上部，并包住上述微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部；環(huán)形的插入部，該插入部附著于上述封裝的內(nèi)壁，由導(dǎo)電性物質(zhì)制作而成；以及上板，該上板將上述封裝完全覆蓋，并貫穿有可使聲音通過的聲孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述基板采用 陶瓷材料制作而成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述封裝采用 陶瓷材料制作而成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述插入部 采用金屬材料制作而成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述上板采 用導(dǎo)電性物質(zhì)制作而成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，該電容麥克風(fēng) 還包括止流坎，該止流坎設(shè)在上述基板的上部，防止環(huán)氧樹脂流到預(yù)定 區(qū)域之外。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述基板和上 述封裝制作為一體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于， 上述封裝和上述插入部之間相隔 一定間隔。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述封裝為導(dǎo) 電性物質(zhì)，并與上述插入部制作為一體。
10、 一種電容麥克風(fēng)，其特征在于，該電容麥克風(fēng)包括 基板，該基板的上部安裝有微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部； 封裝，該封裝安裝在上述基板的上部，并覆蓋上述微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部，貫穿有可使聲音通過的聲孔；以及插入部，該插入部附著于上述封裝的內(nèi)壁，并由導(dǎo)電性物質(zhì)制作而 成，貫通有可使聲音通過的上述聲孔。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述基板采 用陶瓷材料制作而成。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述封裝采 用陶瓷材料制作而成。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述插入部 采用金屬材料制作而成。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，該電容麥克 風(fēng)還包括止流坎，該止流坎設(shè)在上述基板的上部，防止環(huán)氧樹脂流到預(yù) 定區(qū)域以外。
15、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述基板和 上述封裝制作為一體。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的電容麥克風(fēng)，其特征在 于，上述封裝和上述插入部之間相隔一定間隔。
17、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容麥克風(fēng)，其特征在于，上述封裝為 導(dǎo)電性物質(zhì)，并與上述插入部制作為一體。
18、 一種電容麥克風(fēng)的制作方法，其特征在于，該制作方法包括-將微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部安裝在基板上的步驟；將內(nèi)壁上附著有由導(dǎo)電性物質(zhì)形成的插入部的封裝安裝在上述基板 上的步驟；以及將上板覆蓋到上述封裝上的步驟，該上板將上述封裝完全覆蓋，并 貫穿有可使聲音通過的聲孔。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電容麥克風(fēng)的制作方法，其特征在于，該制作方法還包括形成止流坎的步驟，該止流坎設(shè)于上述基板的上部， 防止環(huán)氧樹脂流到預(yù)定區(qū)域之外。
20、 一種電容麥克風(fēng)的制作方法，其特征在于，該制作方法包括 將微機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)芯片及電路部安裝在基板上的步驟；以及 將封裝覆蓋在上述基板上的步驟，該封裝的內(nèi)壁附著有由導(dǎo)電性物 質(zhì)形成的插入部，并貫穿有可使聲音通過的聲孔。
21、根據(jù)權(quán)利要求20所述的電容麥克風(fēng)的制作方法，其特征在于， 該制作方法還包括形成止流坎的步驟，該止流坎設(shè)于上述基板的上 部，防止環(huán)氧樹脂流到預(yù)定區(qū)域之外。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電容麥克風(fēng)，該電容麥克風(fēng)包括基板，該基板的上部安裝有MEMS麥克風(fēng)芯片及電路部；環(huán)形的封裝，該封裝安裝在上述基板的上部，并包住上述MEMS麥克風(fēng)芯片及電路部；環(huán)形的插入部，該插入部附著于上述封裝的內(nèi)壁，并由導(dǎo)電性物質(zhì)制作而成；以及上板，該上板將上述封裝完全覆蓋，并貫穿有可使聲音通過的聲孔。并且，本發(fā)明還公開了一種電容麥克風(fēng)，該電容麥克風(fēng)包括基板，該基板的上部安裝有MEMS麥克風(fēng)芯片及電路部；封裝，該封裝安裝在上述基板的上部，并覆蓋上述MEMS麥克風(fēng)芯片及電路部，貫穿有可使聲音通過的聲孔；以及插入部，該插入部附著于上述封裝的內(nèi)壁，并由導(dǎo)電性物質(zhì)制作而成。
文檔編號H04R19/01GK101381069SQ20081009146
公開日2009年3月11日 申請日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者樸成鎬, 秋倫載 申請人:寶星電子株式會社