一種集成傳感器的分腔封裝結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及麥克風技術領域，特別涉及一種集成傳感器的分腔封裝結構。
【背景技術】
[0002]MEMS的英文全稱為Micro-Electro-Mechanical System,中文名稱為微機電系統，是指尺寸在幾毫米甚至更小的高科技裝置，其內部結構一般在微米甚至納米量級，是一個獨立的智能系統。MEMS技術因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生產的優點，已廣泛應用于電子、醫學、工業、汽車和航空航天系統等領域。
[0003]在電子產品中，MEMS麥克風已成為中高端便攜式智能電子設備的首選，MEMS麥克風的核心部件為MEMS芯片，用于聲電轉換。MEMS麥克風通常包括MEMS芯片、ASIC芯片、線路板和殼體，線路板和殼體封裝為一個空腔結構，MEMS芯片和AISC芯片安裝于空腔結構內，且固定于線路板上;ASIC芯片是一種具有放大信號作用的集成電路，MEMS芯片和ASIC芯片通過導線與線路板電連接。為了滿足電子產品小型化的設計需求，通常會將其它傳感器集成在MEMS麥克風的封裝結構內，由于MEMS芯片為敏感型芯片，為了避免與其它傳感器發生相互干擾，將MEMS芯片與其它傳感器分腔設置，形成集成傳感器的分腔封裝結構。現有的集成傳感器的分腔封裝結構有兩種形式，一種是通過一個連接頂蓋和線路板的隔板將整個封裝結構分成兩個封裝腔室，MEMS芯片和其它傳感器分別位于兩個封裝腔室內，兩個封裝腔室的頂蓋上均開設有與外部環境連通的通孔。另一種分腔MEMS麥克風是在由外部殼體和線路板形成的大封裝腔室內嵌套設置一個內部殼體，由內部殼體與線路板形成小封裝腔室，MEMS芯片位于小封裝腔室內，其它傳感器位于大封裝腔室內，外部殼體上開設有用于連通外部的通孔，內部殼體上開設有連通大封裝腔室的聲孔。
[0004]可以看出，在第一種集成傳感器的分腔封裝結構中，MEMS芯片所在的封裝腔室的頂蓋上開設聲孔，MEMS芯片直接通過聲孔與外界連通。在第二種集成傳感器的分腔封裝結構中，MEMS芯片所在的小封裝腔室的內部殼體上開設聲孔，MEMS芯片通過聲孔直接與大封裝腔室連通，再通過外部殼體上的通孔與外部環境連通。這兩種結構均容易出現外部氣流、粉塵等直接通過聲孔和通孔進入MEMS芯片所在的封裝腔室內，對MEMS芯片的工作造成不良影響，且MEMS芯片的背腔較小，使產品性能提升受限。

【發明內容】

[0005]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種集成傳感器的分腔封裝結構，以減小外部氣流和粉塵等對MEMS芯片的不良影響，并增大MEMS芯片后腔，同時保留環境傳感器對感應速度的需求。
[0006]為達到上述目的，本發明提供以下技術方案:
[0007]—種集成傳感器的分腔封裝結構，包括MEMS芯片、ASIC芯片、線路板、殼體和環境傳感器;所述殼體與所述線路板形成封裝體，所述封裝體內具有彼此隔離的第一封裝腔室和第二封裝腔室;所述MEMS芯片和所述ASIC芯片位于所述第一封裝腔室，且固定于所述線路板上;所述環境傳感器位于所述第二封裝腔室內，且固定于所述線路板上;所述第二封裝腔室設置有與外部環境連通的通孔;所述線路板內部設置有聲孔通道，所述聲孔通道的進口正對所述MEMS芯片地與所述第一封裝腔室連通，所述聲孔通道的出口與所述第二封裝腔室連通。
[0008]優選的，在上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，所述通孔設置于所述第二封裝腔室所對應的所述殼體上。
[0009]優選的，在上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，所述通孔設置于所述第二封裝腔室所對應的線路板上，所述聲孔通道的出口與所述通孔交匯連通。
[0010]優選的，在上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，所述線路板為PCB基板，所述聲孔通道設置于所述PCB基板內部。
[0011 ]優選的，在上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，所述線路板包括PCB基板和連接板，所述PCB基板的內板面上設置有出氣槽，所述連接板覆蓋于所述出氣槽上且固定于所述PCB基板上，所述連接板與所述出氣槽圍成所述聲孔通道。
[0012]優選的，在上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，所述連接板為硅玻璃板、金屬板或PCB材質板。
[0013]優選的，在上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，所述殼體包括頂板、中空框架和隔板;所述中空框架的兩端分別與所述線路板和所述頂板固定，形成所述封裝體，所述隔板將所述封裝體分隔成所述第一封裝腔室和所述第二封裝腔室。
[0014]優選的，在上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，所述頂板為PCB板或注塑成型板。
[0015]優選的，在上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，所述殼體包括外部殼體和內部殼體;所述內部殼體與所述線路板組成所述第一封裝腔室，所述外部殼體、所述內部殼體和所述線路板組成所述第二封裝腔室。
[0016]優選的，在上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，所述環境傳感器為壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器或氣體傳感器中的一種或多種。
[0017]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0018]本發明提供的集成傳感器的分腔封裝結構中，殼體和線路板形成封裝體，封裝體內具有彼此隔離的第一封裝腔室和第二封裝腔室，MEMS芯片、ASIC芯片第一封裝腔室內，且固定于線路板上，環境傳感器位于第二封裝腔室內，且固定于線路板上;第二封裝腔室設置有與外部環境連通的通孔;線路板內設置有聲孔通道，且聲孔通道的進口正對MEMS芯片，聲孔通道的出口與第二封裝腔室連通。該結構設置不僅使MEMS芯片的背腔空間增大，提高了信噪比，并且MEMS芯片不直接與外部環境連通，而是通過位于線路板內部的聲孔通道連通至環境傳感器所在的第二封裝腔室內，再通過第二封裝腔室的通孔與外部連通，外部氣流或粉塵等不容易通過聲孔通道進入第一封裝腔室內，減小了對MEMS芯片的影響，并且，第二封裝腔室上的通孔增大環境傳感器與外部環境連通的連通面，提高了環境傳感器的感知速度。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發明實施例提供的第一種集成傳感器的分腔封裝結構的結構示意圖；
[0021]圖2為本發明實施例提供的第二種集成傳感器的分腔封裝結構的結構示意圖；
[0022]圖3為圖1中A-A截面的結構示意圖；
[0023]圖4為圖2中B-B截面的結構示意圖；
[0024]圖5為本發明實施例提供的第三種集成傳感器的分腔封裝結構的結構示意圖；
[0025]圖6為本發明實施例提供的第四種集成傳感器的分腔封裝結構的結構示意圖；
[0026]圖7為圖5中C-C截面的結構示意圖；
[0027]圖8為圖6中D-D截面的結構示意圖。
[0028]在圖1-圖8中，I為線路板、11為PCB基板、出氣槽111、12為連接板、2為中空框架、3為頂板、4為第二封裝腔室、41為通孔、5為第一封裝腔室、51為聲孔通道、511為進口、512為出口、6為ASIC芯片、7為MEMS芯片、8為隔板、9為環境傳感器、13為外部殼體、14為內部殼體。
【具體實施方式】
[0029]本發明的核心是提供了一種集成傳感器的分腔封裝結構，減小了外部氣流和粉塵等對MEMS芯片的不良影響。
[0030]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0031]請參考圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發明實施例提供了一種集成傳感器的分腔封裝結構，包括MEMS芯片7、ASIC芯片6、線路板1、殼體和環境傳感器9;其中，殼體與線路板I形成封裝體，封裝體內具有彼此隔離的第一封裝腔室5和第二封裝腔室4 ;MEMS芯片7和ASIC芯片6位于第一封裝腔室5，且固定于線路板I上，通過導線與線路板I電連接;環境傳感器9位于第二封裝腔室4內，且固定于線路板I上，通過導線與線路板I電連接;第二封裝腔室4設置有與外部環境連通的通孔41 ;MEMS芯片7與環境傳感器9之間不會產生相互干擾;線路板I內部設置有聲孔通道，聲孔通道51的進口 511正對MEMS芯片7地與第一封裝腔室5連通，聲孔通道51的出口 512與第二封裝腔室4連通。
[0032]上述的集成傳感器的分腔封裝結構中，聲孔通道51的進口511設置在線路板I上，且正對MEMS芯片7設置，因此，MEMS芯片7的背腔為整個第一封裝腔室5的空間，與現有的將聲孔設置于殼體上相比，增大了背腔的空間，從而提高了信噪比，改善了麥克風的聲音質量。并且MEMS芯片7不直接與外部環境連通，而是通過位于線路板I內部的聲孔通道51連通至環境傳感器9所在的第二封裝腔室4內，再通過第二封裝腔室4的通孔41與外部連通，外部氣流或粉塵等不容易通過聲孔通道51進入第一封裝腔室5內，減小了對MEMS芯片7的不良影響，通孔41增大了環境傳感器與外部環境連通的連通面，提高了環境傳感器9感知外部環境的速度。
[0033]如圖1所示，本發明提供了第一種具體的集成傳感器的分腔封裝結構，其殼體包括中空框架2、頂板3和