[发明专利]MEMS麦克风封装

说明书

在一个实施例中，微电子机械系统（MEMS）麦克风封装包括：多层基底；上声学端口，其形成为穿过所述多层基底的多个上层并且暴露膜部分的上表面；下声学端口，其形成为穿过所述多层基底的多个下层并且暴露所述膜部分的下表面；环形槽，其形成为穿过所述多个上层中的至少一个并且暴露金属环；位于所述环形槽上方的MEMS芯片；铜柱环，其在所述金属环与所述MEMS芯片之间延伸；以及定位在所述铜柱环的第一表面上的焊接柱环，所述铜柱环和所述焊接柱环将所述MEMS芯片附接到所述金属环。

本申请要求在2014年4月22日提交的美国临时申请序列号61/982,382的优先权，该公开的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及麦克风并且特别地涉及MEMS麦克风。

背景技术

MEMS装置（微电子机械系统）是在半导体材料（例如硅）的基片或芯片中集成机械和电气功能的微型化装置。MEMS装置具有许多优点，包括微型化和低制造成本。这些优点通过使用微制造光刻技术来实现。最终组装的装置通常由硅芯片制成，其中MEMS装置是集成的并可选地具有使用传统组装工艺安装在基底上的、用于特定应用的集成电路。

通常通过包覆成型MEMS装置和安装在基底上的任何其他装置来形成固定到基底的罩或盖，从而形成保护MEMS装置免受外部物理应力的壳体。

在MEMS平台中可生产许多类型的传感器。一个这样的传感器是麦克风。包括蜂窝电话、笔记本电脑等的许多应用包含MEMS麦克风。MEMS麦克风的吸引力在于能够提供轻量和小型化的麦克风。由于低制造成本和小占有面积，MEMS麦克风正越来越多地替代电容式麦克风（ECM）。此外，MEMS麦克风具有电力消耗低（160μA）的固有优点，该电力约为ECM电力的1/3。对于具有受限电力存储能力的移动电话和笔记本电脑应用而言，使用MEMS麦克风能够实现的电力节省是显著的。

然而，已知的MEMS麦克风的一个限制是其易受湿气损坏。例如，为了正常运行，MEMS麦克风的传感器部分必须构造成对声波做出反应。然而，通过为声波提供入口，也向湿气提供了入口。

因此，需要一种向传感器区域提供保护以使其免受湿气的MEMS麦克风。还需要一种提供被限定的前部容积的MEMS麦克风，该前部容积与（诸如标准半导体封装通用的）环氧树脂包覆成型工艺相适应。

发明内容

在一个实施例中，微电子机械系统（MEMS）麦克风封装包括多层基底；上声学端口，其形成为穿过所述多层基底的多个上层并且暴露膜部分的上表面；下声学端口，其形成为穿过所述多层基底的多个下层并且暴露所述膜部分的下表面；环形槽，其形成为穿过所述多个上层中的至少一个并且暴露金属环；位于所述环形槽上方的MEMS芯片；铜柱环，其在所述基底上的所述金属环与所述MEMS芯片之间延伸；以及定位在所述铜柱环的第一表面上的焊接柱环，所述铜柱环和所述焊接柱环将所述MEMS芯片附接到位于所述基底上的所述金属环。

在一个或多个实施例中，所述膜部分包括防水膜部分。

在一个或多个实施例中，所述第一表面是所述铜柱环的下表面。

在一个或多个实施例中，MEMS麦克风封装包括后部腔，其限定在所述MEMS芯片内并且在上端部分上由盖封闭，所述盖定位在所述MEMS芯片的上表面上。

在一个或多个实施例中，所述多个上层包括第一上金属层和在所述第一上金属层的上表面上的上焊接掩膜；并且塑料包覆件定位在所述上焊接掩膜的上表面上，从而包围所述MEMS芯片。

在一个或多个实施例中，所述塑料包覆件在所述环形槽内延伸，但不超过连接所述MEMS芯片和基底的所述铜密封环。