本申請涉及微機(jī)電系統(tǒng)(mems)領(lǐng)域，尤其提供一種微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置及電氣產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、微機(jī)電系統(tǒng)(mems)因其體積小、性能好而被用于智能手機(jī)等消費(fèi)產(chǎn)品的傳感器。隨著mems技術(shù)的發(fā)展，常規(guī)的聲學(xué)器件，如揚(yáng)聲器、超聲換能器等正被mems聲學(xué)器件所取代，因?yàn)樗鼈冇懈玫穆晫W(xué)性能、更小的體積和焊接兼容性。通常制備完成的mems聲學(xué)芯片要先固定在pcb板上，再通過打線將mems器件與pcb版進(jìn)行電連接，最后鍵合或粘連金屬(或陶瓷等)等進(jìn)行封裝。由于打線需要在pcb板上預(yù)留較大面積的打線區(qū)域(pad)，導(dǎo)致封裝后的聲學(xué)器件體積增大。

2、應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅因?yàn)檫@些方案在本的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請目的在于提供一種微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置及電氣產(chǎn)品，通過改進(jìn)封裝結(jié)構(gòu)，無需預(yù)留較大面積的打線區(qū)域，從而降低微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置的整體體積。

2、為達(dá)上述目的，本申請所提供的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，具體包含管殼、聲孔、粘接層、鍵合層和pcb板；所述聲孔設(shè)置于所述管殼上，所述管殼為一側(cè)開口的中空殼體，所述中空殼體開口側(cè)通過所述粘接層與所述pcb板連接；至少一個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器放置于所述管殼的中空殼體內(nèi)，并通過所述鍵合層與所述pcb板電學(xué)連接；所述pcb板設(shè)置導(dǎo)電孔，所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器的電極穿過所述鍵合層和所述導(dǎo)電孔被引出至所述pcb板外側(cè)；所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器為揚(yáng)聲器或超聲換能器。

3、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器為微機(jī)電系統(tǒng)揚(yáng)聲器或超聲換能器，所述微機(jī)電系統(tǒng)揚(yáng)聲器或所述超聲換能器包含沿第一方向依次設(shè)置的基底、底電極、壓電層、頂電極和電連接區(qū)域；所述基底通過刻蝕形成空腔；所述電連接區(qū)域通過所述鍵合層接入所述導(dǎo)電孔；其中，所述電連接區(qū)域包含第一導(dǎo)電區(qū)域和第二導(dǎo)電區(qū)域，所述第一導(dǎo)電區(qū)域與頂電極相接，所述第二導(dǎo)電區(qū)域透過所述壓電層與所述底電極相接。

4、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述第一方向與所述管殼的開口方向一致。

5、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述管殼的遠(yuǎn)開口側(cè)壁與所述基底相接，且平行于第一方向的側(cè)壁與所述基底集成共同構(gòu)成背腔。

6、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述鍵合層為封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通過所述封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)密封所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器與所述pcb板連接側(cè)。

7、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述封裝裝置還包含密封層，所述密封層包覆于所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器與所述pcb板連接側(cè)。

8、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述管殼垂直于所述第一方向的側(cè)壁上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)聲孔。

9、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述管殼平行于所述第一方向的側(cè)壁上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)聲孔。

10、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述pcb板設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)聲孔。

11、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述第一導(dǎo)電區(qū)域和所述第二導(dǎo)電區(qū)域之間具有隔離電極的隔離區(qū)。

12、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器為微機(jī)電系統(tǒng)揚(yáng)聲器或超聲換能器，所述微機(jī)電系統(tǒng)揚(yáng)聲器或所述超聲換能器包含沿第二方向依次設(shè)置的基底、底電極、壓電層、頂電極和電連接區(qū)域；所述基底通過刻蝕形成空腔；所述電連接區(qū)域通過所述鍵合層接入所述導(dǎo)電孔；其中，所述電連接區(qū)域包含第一導(dǎo)電區(qū)域和第二導(dǎo)電區(qū)域，所述第一導(dǎo)電區(qū)域通過依次貫穿基底、底電極、壓電層的通孔與頂電極相接，所述第二導(dǎo)電區(qū)域貫穿基底與所述底電極相接。

13、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述第二方向與所述管殼的開口方向相反。

14、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述底電極、所述壓電層和所述頂電極通過圖形化形成相互對應(yīng)的縫隙。

15、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述封裝裝置還包含信號(hào)處理電路和/或驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)處理電路和/或所述驅(qū)動(dòng)電路放置于所述管殼的中空殼體內(nèi)，通過所述鍵合層與所述pcb板電學(xué)連接；所述信號(hào)處理電路和/或所述驅(qū)動(dòng)電路的導(dǎo)電端口通過所述鍵合層和所述導(dǎo)電孔被引出至所述pcb板外側(cè)。

16、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述封裝裝置還包含信號(hào)處理電路和/或驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)處理電路和/或所述驅(qū)動(dòng)電路放置于所述管殼的中空殼體內(nèi)，且所述信號(hào)處理電路和/或所述驅(qū)動(dòng)電路的導(dǎo)電端口通過導(dǎo)電線路穿過所述導(dǎo)電孔被引出至所述pcb板外側(cè)。

17、在本申請一實(shí)施例中，可選的，一個(gè)或多個(gè)聲孔的總面積大于直徑為0.5mm的圓面積。

18、在本申請一實(shí)施例中，可選的，所述信號(hào)處理電路和/或所述驅(qū)動(dòng)電路通過所述pcb板上的導(dǎo)線與所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器電連接。

19、本申請還提供一種電氣產(chǎn)品，所述電氣產(chǎn)品具有上述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置。

20、本申請的有益技術(shù)效果在于：通過將mems芯片直接與電學(xué)連接結(jié)構(gòu)(如pcb板)進(jìn)行連接，在顯著減小器件體積的基礎(chǔ)上，同時(shí)調(diào)節(jié)聲學(xué)結(jié)構(gòu)的前腔和后腔大小，改善聲學(xué)性能。

技術(shù)特征：

1.一種微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述封裝裝置包含管殼、聲孔、粘接層、鍵合層和pcb板；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器為微機(jī)電系統(tǒng)揚(yáng)聲器或超聲換能器，所述微機(jī)電系統(tǒng)揚(yáng)聲器或所述超聲換能器包含沿第一方向依次設(shè)置的基底、底電極、壓電層、頂電極和電連接區(qū)域；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述第一方向與所述管殼的開口方向一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述管殼的遠(yuǎn)開口側(cè)壁與所述基底相接，且平行于第一方向的側(cè)壁與所述基底集成共同構(gòu)成背腔。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述鍵合層為封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通過所述封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)密封所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器與所述pcb板連接側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述封裝裝置還包含密封層，所述密封層包覆于所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器與所述pcb板連接側(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述管殼垂直于所述第一方向的側(cè)壁上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)聲孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述管殼平行于所述第一方向的側(cè)壁上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)聲孔。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述pcb板設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)聲孔。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)電區(qū)域和所述第二導(dǎo)電區(qū)域之間具有隔離電極的隔離區(qū)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器為微機(jī)電系統(tǒng)揚(yáng)聲器或超聲換能器，所述微機(jī)電系統(tǒng)揚(yáng)聲器或所述超聲換能器包含沿第二方向依次設(shè)置的基底、底電極、壓電層、頂電極和電連接區(qū)域；

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述第二方向與所述管殼的開口方向相反。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述封裝裝置還包含信號(hào)處理電路和/或驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)處理電路和/或所述驅(qū)動(dòng)電路放置于所述管殼的中空殼體內(nèi)，通過所述鍵合層與所述pcb板電學(xué)連接；

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述封裝裝置還包含信號(hào)處理電路和/或驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)處理電路和/或所述驅(qū)動(dòng)電路放置于所述管殼的中空殼體內(nèi)，且所述信號(hào)處理電路和/或所述驅(qū)動(dòng)電路的導(dǎo)電端口通過導(dǎo)電線路穿過所述導(dǎo)電孔被引出至所述pcb板外側(cè)。

15.根據(jù)權(quán)利要求2或11所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述底電極、所述壓電層和所述頂電極通過圖形化形成相互對應(yīng)的縫隙。

16.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)聲孔的總面積大于直徑為0.5mm的圓面積。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理電路和/或所述驅(qū)動(dòng)電路通過所述pcb板上的導(dǎo)線與所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器電連接。

18.一種電氣產(chǎn)品，其特征在于，所述電氣產(chǎn)品具有如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置及電氣產(chǎn)品，所述封裝裝置包含管殼、粘接層、鍵合層和PCB板；所述管殼為一側(cè)開口的中空殼體，所述中空殼體開口側(cè)通過所述粘接層與所述PCB板連接；至少一個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器放置于所述管殼的中空殼體內(nèi)，并通過所述鍵合層與所述PCB板電學(xué)連接；所述PCB板設(shè)置導(dǎo)電孔，所述微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器的電極穿過所述鍵合層和所述導(dǎo)電孔被引出至所述PCB板外側(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：張孟倫,龐慰,宮少波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21