[发明专利]MEMS麦克风及其封装方法

权利要求书

1.一种MEMS麦克风，包括：

单片硅芯片，该单片硅芯片包含声学传感元件以及一个或多个调节CMOS集成电路，其中，所述声学传感元件包括顺应性振膜、具有通孔的穿孔背板、以及在所述顺应性振膜和所述背板之间的空气间隙；

硅基载体芯片，该硅基载体芯片具有声腔、金属穿过硅通孔引线、以及在每个金属穿过硅通孔引线的两端上的金属垫，其中，所述硅基载体芯片与所述单片硅芯片在所述单片硅芯片的背板侧上密封键合和电连接；

基底，用于将所述单片芯片和所述硅基载体芯片的组件倒装安装在该基底上；

导电盖子，该导电盖子具有以其边缘为界的中心空腔，所述边缘附着并电连接到所述基底上，所述中心空腔容纳所述单片芯片和所述硅基载体芯片的组件；以及

声孔，该声孔形成在所述导电盖子上或所述基底上，以使外部声波抵达所述声学传感元件，其中，所述单片硅芯片、所述硅基载体芯片和所述声孔设置为使外部声波从所述声学传感元件的顺应性振膜的一侧来振动该振膜。

2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述硅基载体芯片形成有金属穿过硅通孔引线以及金属垫，所述金属垫在每个金属穿过硅通孔引线的两端上，其中，在所述硅基载体芯片的一侧上的金属垫与所述单片硅芯片键合，而另一侧上的金属垫与所述基底键合。

3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述声孔形成在所述导电盖子的上侧，在所述硅基载体芯片的声腔的底部无开孔。

4.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述声孔形成在所述导电盖子的任一侧，在所述声腔的底部形成一个或多个孔，以及所述硅基载体芯片与所述基底密封键合。

5.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述声孔形成在所述基底上，所述硅基载体芯片的声腔在其底部具有一个或多个开孔，以及所述硅基载体芯片与所述基底密封键合并电连接。

6.根据权利要求5所述的MEMS麦克风，其中，所述声孔与所述硅基载体芯片中的空腔的底部上的至少一个开孔对齐。

7.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述硅基载体芯片的声腔与所述单片硅芯片的背板对齐。

8.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述单片硅芯片和所述硅基载体芯片之间的键合为低于400℃的低温下的金属共晶键合。

9.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述导电盖子锡焊到所述基底上，或者利用导电粘合剂粘接到所述基底上。

10.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述导电盖子由金属或者由涂有或镀有金属的塑料制成。

11.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述基底为具有单个或多个FR4层的任何印刷电路板，以及所述基底形成有电引线以及在该电引线两端的垫。

12.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其中，所述硅基载体芯片和所述基底之间的键合为倒装法锡焊。

13.一种MEMS麦克风的制造方法，包括：

制备单片硅芯片，该单片硅芯片集成有声学传感元件以及一个或多个调节CMOS集成电路，其中，所述声学传感元件包括顺应性振膜、具有通孔的背板以及在所述顺应性振膜和所述背板之间的空气间隙；

制备硅基载体芯片，该硅基载体芯片具有声腔、金属穿过硅通孔引线、以及在每个金属穿过硅通孔引线的两端上的金属垫；

利用金属共晶键合，将所述硅基载体芯片与所述单片芯片在所述声学传感元件的背板侧上密封键合；

将所述单片芯片和所述硅基载体芯片的组件倒装键合在基底上；

将具有中心空腔的导电盖子附着到所述基底的边缘上，其中，所述中心空腔以该导电盖子的边缘为界，所述中心空腔容纳所述单片硅芯片和硅基载体芯片的组件，

其中，在所述导电盖子或所述基底上形成有声孔，以使外部声波抵达所述声学传感元件。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述声孔形成在所述导电盖子的上，并且在制备所述硅基载体芯片期间，在所述声腔的底部不形成开孔。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述声孔形成在所述导电盖子上，在制备所述硅基载体芯片期间在所述声腔的底部形成一个或多个开孔，以及所述硅基载体芯片与所述基底密封键合。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述声孔形成在所述基底上，在制备所述硅基载体芯片期间在所述声腔的底部形成一个或多个开孔，以及所述硅基载体芯片与所述基底密封键合。