專利名稱：具有附加背腔的硅電容式傳聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及硅電容式傳聲器，更具體地是關(guān)于具有附加背腔的硅電容式傳聲
O
背景技術(shù)：
通常，廣泛用于移動(dòng)通信終端或音響等的電容式傳聲器包括偏置電壓元件；形 成隨音壓(sound pressure)而變化的電容器(C)的膜片/支撐板；以及，用于緩沖輸出信 號(hào)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)。這種傳統(tǒng)方式形成的電容式傳聲器以如下方式制造在一個(gè) 外殼內(nèi)依次插入振動(dòng)板、墊片、絕緣環(huán)、支撐板、導(dǎo)電環(huán)之后，最后安裝已組裝有電路元件的 PCB后，將外殼的末端向PCB側(cè)彎曲而完成裝配體。另一面，最近作為為實(shí)現(xiàn)微裝置的集成化而使用的技術(shù)有利用精密加工 (micromachining)的半導(dǎo)體加工技術(shù)。被稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS :Micro Electro Mechanical System)的這種技術(shù)利用半導(dǎo)體工序特別是應(yīng)用了集成電路技術(shù)的精密加工 技術(shù)，能夠制造μ m單位的超小型傳感器或驅(qū)動(dòng)器及電動(dòng)機(jī)械構(gòu)造。利用這種精密加工技 術(shù)制造的MEMS芯片傳聲器通過(guò)超精密微加工例如現(xiàn)有的振動(dòng)板、墊片、絕緣環(huán)、支撐板、導(dǎo) 電環(huán)等傳動(dòng)的傳聲器部件，實(shí)現(xiàn)小型化、高性能化、多功能化、集成化，具有能夠提高穩(wěn)定性 及可靠性的優(yōu)點(diǎn)。圖9是表示使用于硅電容式傳聲器的一般的MEMS芯片結(jié)構(gòu)的例。參照?qǐng)D9，微電 子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)芯片10成如下結(jié)構(gòu)在硅晶片14上利用MEMS技術(shù)形成支撐板13之 后，隔著墊片12形成振動(dòng)膜11。在支撐板13形成有音孔13a，支撐板的后面空間形成背腔。 MEMS芯片10由通常的精密加工技術(shù)和半導(dǎo)體芯片制造技術(shù)而制造。圖10是表示利用MEMS芯片的現(xiàn)有硅電容式傳聲器的側(cè)剖面圖。參照?qǐng)D10，現(xiàn)有 的硅電容式傳聲器1以如下方式完成了裝配在PCB40上組裝MEMS芯片10和專用半導(dǎo)體 (ASIC)芯片20之后內(nèi)置于形成有音孔30a的外殼30內(nèi)。但是，如圖10所示，這種現(xiàn)有硅電容式傳聲器1的背腔15由MEMS芯片10形成， 由于MEMS芯片10作為半導(dǎo)體芯片，其尺寸非常小，因而背腔15的空間變得極其狹小，因此 由強(qiáng)回流(back stream)而產(chǎn)生空氣阻力，使振動(dòng)板的振動(dòng)力下降，因此存在傳聲器的音質(zhì) (靈敏度)下降的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為解決上述問(wèn)題而提出，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有附加 背腔的硅電容式傳聲器。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的傳聲器的特征在于，包括基板；腔筒，呈一面開 口的筒形，開口面由粘著劑粘貼在所述基板，在筒內(nèi)部形成附加背腔空間，在開口面的相反 面形成音孔；MEMS芯片，覆蓋所述腔筒的音孔，并且粘貼在所述腔筒的開口面的相反面，將 從外部流入的音壓變換成電信號(hào)；ASIC芯片，組裝在所述基板，向所述MEMS芯片提供電源，放大所述MEMS芯片的電信號(hào)，并通過(guò)所述基板的連接端子進(jìn)行輸出；以及外殼，呈一面開 口的筒形，開口面與所述基板連接，在內(nèi)部形成用于容納所述腔筒和MEMS芯片和ASIC芯片 的容納空間，并屏蔽外部噪音。在所述基板或所述外殼中的一側(cè)或兩側(cè)上形成音孔，所述腔筒呈四方筒或圓筒， 且在開口面向外側(cè)形成突緣部。所述基板是PCB、玻璃板、金屬板、陶瓷板、塑料系列板、樹脂板中的一種，所述粘 著劑選擇使用非導(dǎo)電性或?qū)щ娦灾械囊环N，所述粘著劑是硅系列或環(huán)氧系列、金屬焊料 (solder)中的一種。本實(shí)用新型由于在MEMS芯片的下部具有形成附加背腔的腔筒，因此加大了 MEMS芯片自身的不足的背腔空間，從而具有能夠提高靈敏度且改善THD (Total Harmonic Distortion)等噪聲的效果。

圖1是表示根據(jù)本實(shí)用新型制造硅電容式傳聲器的步驟的順序圖。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型制造的具有附加背腔的硅電容式傳聲器的分解立體。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型制造的具有附加背腔的硅電容式傳聲器的結(jié)合剖面圖。圖4是表示本實(shí)用新型的四方筒形的附加背腔結(jié)構(gòu)的例。圖5是表示本實(shí)用新型圓筒形附加背腔結(jié)構(gòu)的例。圖6是表示本實(shí)用新型形成有突緣部的四方筒形附加背腔結(jié)構(gòu)的例。圖7是表示本實(shí)用新型形成有突緣部的圓筒形附加背腔結(jié)構(gòu)的例。圖8是形成有突緣部的背腔結(jié)構(gòu)的硅電容式傳聲器的結(jié)合剖面圖。圖9是表示使用于硅電容式傳聲器的一般的MEMS芯片結(jié)構(gòu)的例。圖10是表示利用MEMS芯片而制成的現(xiàn)有硅電容式傳聲器的側(cè)剖面圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10 =MEMS 芯片，20 =ASIC,102 基板，104 腔筒，104a 貫通孔，104b 突緣部，104c 附加背腔，106 外殼，106a 音孔 108，110 粘著劑112:連接端子
具體實(shí)施方式
通過(guò)以下說(shuō)明的本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而進(jìn)一步明確根據(jù)本實(shí)用新型和本實(shí) 用新型的實(shí)施而達(dá)到的技術(shù)課題。本實(shí)用新型的實(shí)施例僅僅是為了說(shuō)明本實(shí)用新型而舉 出，并不限制本實(shí)用新型的范圍。圖1是表示根據(jù)本實(shí)用新型制造硅電容式傳聲器的步驟的順序圖。如圖1所示，制造本實(shí)用新型的具有附加背腔的硅電容式傳聲器的步驟包括步 驟Si，準(zhǔn)備基板；步驟S2，準(zhǔn)備腔筒；步驟S3，在基板涂敷粘著劑后利用裝配裝置裝配腔筒； 步驟S4，以規(guī)定溫度硬化粘貼腔筒的粘著劑；步驟S5，準(zhǔn)備MEMS芯片；步驟S6，在腔筒上涂敷粘著劑之后，利用裝配裝置裝配MEMS芯片；步驟S7，以規(guī)定溫度硬化粘貼MEMS芯片的粘 著劑；步驟S8，組裝ASIC ；步驟S9，粘合組裝有部件的基板和外殼。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型制造的具有附加背腔的硅電容式傳聲器的分解立體圖，圖 3是根據(jù)本實(shí)用新型制造的具有附加背腔的硅電容式傳聲器的結(jié)合剖面圖。如圖2及圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型制造的具有附加背腔的硅電容式傳聲器100 具有如下結(jié)構(gòu)用粘著劑108在形成有連接端子112和布線的PCB基板102上粘貼用于形 成附加的背腔10 的腔筒104之后，用粘著劑i08在腔筒104上粘貼MEMS芯片10，用粘著 劑110在PCB基板102上粘貼外殼106。此時(shí)，用于驅(qū)動(dòng)MEMS芯片10的電信號(hào)的專用半導(dǎo) 體(ASIC)芯片20也被PCB組裝在基板102上。腔筒104用于加大MEMS芯片10自身的不足的背腔15空間而提高靈敏度并改善 THD (Total Harmonic Distortion)等噪聲，呈一面開口的四方筒形或圓筒形，在開方面的 相反面形成有用于連通由MEMS芯片10形成的背腔15和附加背腔l(Mc的貫通孔10如。另 外，雖然沒有圖示，但在腔筒104上形成有用于向?qū)Ｓ冒雽?dǎo)體芯片20傳輸MEMS芯片10的 電信號(hào)的電配線。因此，作為聲音元件的MEMS芯片10介由自身的背腔15和附加背腔l(Mc 而加大了腔內(nèi)空間，從而能夠解除因振動(dòng)板的振動(dòng)力下降所產(chǎn)生的低靈敏度，該振動(dòng)板的 振動(dòng)力下降是因由MEMS芯片的背腔(back chamber)不足而引起強(qiáng)回流(back stream)所 產(chǎn)生的空氣阻力所引發(fā)的。MEMS芯片10由粘著劑10粘貼在腔筒104上，ASIC芯片20組裝于基板102之后， 外殼106由粘著劑110與基板102結(jié)合，從而裝配完成硅電容式傳聲器。外殼106是在內(nèi)部形成有用于容納部件的空間的一面開口的筒形，在開口面的 相反面形成有用于使外部聲音流入的音孔106a，在PCB基板102粘貼外殼106的方法如下 在形成于PCB基板102的布線上布置由金屬制成的外殼106之后，通過(guò)焊接或利用環(huán)氧樹 脂等粘著劑110粘合外殼106和PCB基板102。圖4是表示本實(shí)用新型的四方筒形的附加背腔結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，圖5是表示本實(shí)用 新型圓筒形附加背腔結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。如圖4及圖5所示，本實(shí)用新型的形成附加背腔l(Mc的腔筒104可以為四方筒或 圓筒，在四方筒或圓筒的上側(cè)形成有貫通孔104a，該貫通孔10 用于形成與通過(guò)粘貼MEMS 芯片10而形成的背腔15連通的通道。這樣，在組裝有介由腔筒104而具有附加背腔l(Mc的MEMS芯片10和專用半導(dǎo)體 芯片20的PCB基板102上，通過(guò)粘貼各種形狀的外殼106，從而能夠制造各種形狀的硅電容
式傳聲器。圖6是表示本實(shí)用新型形成有突緣部的四方筒形附加背腔結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，圖7是 表示本實(shí)用新型形成有突緣部的圓筒形附加背腔結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，圖8是形成突緣部的背腔 結(jié)構(gòu)的硅電容式傳聲器的結(jié)合剖面圖。參照?qǐng)D6至圖8，如圖6及圖7所示，本實(shí)用新型的用于形成附加背腔l(Mc的氣筒 104可以是形成有突緣部104b的四方筒或圓筒形，在形成有突緣部的四方筒或圓筒的上側(cè) 上形成有貫通孔104a，該貫通孔10 用于形成與通過(guò)粘貼MEMS芯片10而形成的背腔15 連通的通道。這樣，在組裝有介由形成有突緣部的腔筒104而具有附加背腔l(Mc的MEMS芯片10和專用半導(dǎo)體芯片20的PCB基板102上，通過(guò)粘貼各種形狀的外殼106，從而能夠制造 各種形狀的硅電容式傳聲器。 上述中，雖然參照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的技 術(shù)人員而言，在不脫離權(quán)利要求書所記載的本實(shí)用新型的主旨及領(lǐng)域的范圍內(nèi)，能夠?qū)Ρ?實(shí)用新型進(jìn)行各種修改及變更。
權(quán)利要求1.一種具有附加背腔的硅電容式傳聲器，包括基板；腔筒，呈一面開口的筒形，開口面由粘著劑粘貼在所述基板，在筒內(nèi)部形成附加背腔空 間，在開口面的相反面形成貫通孔；MEMS芯片，覆蓋所述腔筒的貫通孔，并且粘貼在所述腔筒的開口面的相反面，將從外部 流入的音壓變換成電信號(hào)；ASIC芯片，組裝在所述基板，向所述MEMS芯片提供電源，放大所述MEMS芯片的電信號(hào)， 并通過(guò)所述基板的連接端子進(jìn)行輸出；及外殼，呈一面開口的筒形，開口面與所述基板連接，在內(nèi)部形成用于容納所述腔筒和 MEMS芯片和ASIC芯片的容納空間，并屏蔽外部噪音。
2.權(quán)利要求1所述的具有附加背腔的硅電容式傳聲器，其特征在于，在所述基板或所 述外殼中的一側(cè)或兩側(cè)上形成音孔。
3.權(quán)利要求1所述的具有附加背腔的硅電容式傳聲器，其特征在于，在所述腔筒為四 方筒或圓筒，且在開口面向外側(cè)形成突緣部。
4.權(quán)利要求1所述的具有附加背腔的硅電容式傳聲器，其特征在于，所述基板是PCB、 玻璃板、金屬板、陶瓷板、塑料系列板、樹脂板中的一種。
5.權(quán)利要求1所述的具有附加背腔的硅電容式傳聲器，其特征在于，所述粘著劑選擇 使用非導(dǎo)電性或?qū)щ娦灾械囊环N。
6.權(quán)利要求1所述的具有附加背腔的硅電容式傳聲器，其特征在于，所述粘著劑是硅 系列或環(huán)氧系列、金屬焊料中的一種。
專利摘要本實(shí)用新型公開了具有附加背腔的硅電容式傳聲器，其包括基板；腔筒，呈一面開口的筒形，開口面由粘著劑粘貼在所述基板，在筒內(nèi)部形成附加背腔空間，在開口面的相反面形成音孔；MEMS芯片，覆蓋所述腔筒的音孔，并且粘貼在所述腔筒的開口面的相反面，將從外部流入的音壓變換成電信號(hào)；ASIC芯片，組裝在所述基板，向所述MEMS芯片提供電源，放大所述MEMS芯片的電信號(hào)，并通過(guò)所述基板的連接端子進(jìn)行輸出；以及外殼。本實(shí)用新型的硅電容式傳聲器加大了MEMS芯片自身不足的背腔空間，因而具有能夠提高靈敏度且改善THD(Total Harmonic Distortion)等噪聲的效果。
文檔編號(hào)H04R19/04GK201910913SQ20102057720
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者宋青淡 申請(qǐng)人:寶星電子股份有限公司