封裝及用于封裝傳聲器設(shè)備的方法
【專利說(shuō)明】封裝及用于封裝傳聲器設(shè)備的方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01110421770.X、申請(qǐng)日為2011年12月16日、發(fā)明名稱為“封裝及用于封裝傳聲器設(shè)備的方法”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及傳聲器設(shè)備及用于封裝其的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]通常，相對(duì)小尺寸的聲換能器部件配置成在例如印制電路板的載體板上表面安裝，以便在聲換能器部件與位于該載體板上的電子電路系統(tǒng)之間建立電接觸。聲換能器部件具有聲音端口，一般是以孔的形式，用于允許在該部件外部與位于該聲換能器部件內(nèi)部的聲換能器之間的聲壓通過(guò)。
[0004]傳統(tǒng)上，聲音端口是作為頂部端口或者底部端口提供的。在頂部端口配置中，換能器部件或者封裝具有位于與載體板相鄰的底部表面上的電極或者焊料焊盤(pán)，并且聲音端口位于頂面上。相反，在底部端口配置中，聲音端口位于底部表面上，而電極或者焊料焊盤(pán)圍繞該聲音端口開(kāi)口設(shè)置。如此，底部端口封裝在與封裝引線的相同側(cè)上具有聲音端口，而頂部端口封裝在與封裝引線的不同(一般是相對(duì))側(cè)上具有聲音端口。底部端口設(shè)計(jì)的聲換能器部件一般安裝在具有與聲音端口開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)的孔的載體板上，以便允許該部件外部與位于該聲換能器部件內(nèi)部的聲換能器之間的聲壓通過(guò)。
[0005]—般來(lái)說(shuō)，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳聲器設(shè)備配置成具有底部端口，以幫助在聲換能器可移動(dòng)構(gòu)件的后面提供足夠大的背部空間。電容式傳聲器或者駐極體電容式傳聲器(ECM)具有不同的構(gòu)造，而且一般配置成具有頂部端口，以便允許足夠大的背部空間。
[0006]依賴于安裝區(qū)域是更適于底部端口還是更適合頂部端口安裝，利用聲換能器的產(chǎn)品(例如，移動(dòng)電話)的構(gòu)造可能規(guī)定MEMS設(shè)備或者ECM設(shè)備的使用。但是，由于這兩種類型的傳聲器設(shè)備具有不同的屬性和質(zhì)量，因此，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，例如在需要相對(duì)高信噪比的那些實(shí)現(xiàn)方式中，可能不期望包含傳聲器封裝的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)規(guī)定聲換能器的類型。
[0007]傳統(tǒng)上，聲換能器部件或者封裝包括聲換能器和包括蓋子與剛性基板的外罩，其中剛性基板具有彼此相對(duì)的第一和第二表面。外罩具有外部頂面，而剛性基板的第二表面布置成作為外罩的外部底面。電端子位于剛性基板的第二表面上。聲換能器部件也表不傳聲器封裝。
[0008]在例如美國(guó)專利公開(kāi)N0.2010/0090295和美國(guó)專利N0.7，202, 552中公開(kāi)了聲換能器部件或者封裝的例子。需要改進(jìn)的傳聲器封裝及形成其的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在一種實(shí)施方式中，一種組件包括聲換能器部件與柔性基板。聲換能器部件包括外罩與位于其中的聲換能器。外罩包括具有彼此相對(duì)的第一和第二表面的剛性基板，并且該外罩具有外部頂面。剛性基板的第二表面布置成作為外罩的外部底面，并且電端子位于剛性基板的第二表面上。柔性基板具有第一部分和第二部分，并且至少在該第一和第二部分之間是柔性的。每個(gè)部分都包括相對(duì)的側(cè)。所述柔性基板圍繞聲換能器部件折疊，其第一部分覆蓋并附接到外部頂面，并且其第二部分至少部分地覆蓋并附接到外部底面。柔性基板設(shè)置有在第一部分遠(yuǎn)離外罩的一側(cè)上暴露并連接到至少一個(gè)電端子的導(dǎo)電跡線。
[0010]在另一種實(shí)施方式中，提供了一種制造組件的方法。該方法包括提供具有外罩的聲換能器部件，其中外罩具有外部頂面和外部底面。電端子位于外部底面上。該方法還包括把聲換能器部件附接到具有第一部分和第二部分的柔性基板，其中第一部分和第二部分中的每個(gè)具有相對(duì)的側(cè)。所述柔性基板圍繞聲換能器部件折疊，其第一部分覆蓋外部頂面，并且其第二部分至少部分地覆蓋外部底面。該柔性基板設(shè)置有在第一部分遠(yuǎn)離外罩的一側(cè)上暴露并連接到至少一個(gè)電端子的導(dǎo)電路徑。
[0011]在另一種實(shí)施方式中，一種組件包括封裝的傳聲器設(shè)備與柔性基板。該封裝的傳聲器設(shè)備包括外罩與位于其中的聲換能器。外罩具有外部頂面和與該外部頂面相對(duì)的外部底面。外罩的外部底面包括位于其上的電端子。柔性基板具有頂部部分、底部部分和柔性的中間部分。該柔性的中間部分位于頂部和底部之間。所述柔性的中間部分圍繞外罩折疊，使得頂部部分至少部分地覆蓋并附接到外罩的頂面，并且底部部分至少部分地覆蓋并附接到外罩的外部底面。所述柔性基板包括電連接到至少一個(gè)電端子的跡線。
[0012]在另一種實(shí)施方式中，一種組件包括封裝的傳聲器設(shè)備與電子部件。該封裝的傳聲器設(shè)備包括外罩與位于其中的聲換能器。外罩具有外部頂面和與該外部頂面相對(duì)的外部底面。外罩的外部底面包括位于其上的電端子。外罩包括通過(guò)其的聲音端口。電子部件與所述電端子相鄰地安裝到外罩底面上。
[0013]在另一種實(shí)施方式中，一種組件包括轉(zhuǎn)換基板與聲換能器部件，該聲換能器部件具有外罩和位于其中的聲換能器。外罩包括外部頂面和與該外部頂面相對(duì)的外部底面。外罩包括位于該外罩外部底面上的多個(gè)電端子。轉(zhuǎn)換基板包括附接到外罩外部頂面的第一部分。轉(zhuǎn)換基板的第一部分包括位于該轉(zhuǎn)換基板與外罩相對(duì)的一側(cè)上的多個(gè)電焊盤(pán)。所述多個(gè)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)電連接到所述多個(gè)電端子中的至少一個(gè)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1A示出了頂部端口聲換能器部件或者封裝的頂部與底部透視圖。
[0015]圖1B示出了底部端口聲換能器部件的頂部與底部透視圖。
[0016]圖2A示出了底部端口聲換能器部件的一個(gè)例子的橫截面視圖。
[0017]圖2B示出了頂部端口聲換能器部件的一個(gè)例子的橫截面視圖。
[0018]圖3A示出了包括底部端口聲換能器部件與將其轉(zhuǎn)換成頂部端口配置的柔性基板的組件的一種實(shí)施方式的橫截面視圖。
[0019]圖3B示出了圖3A的底部端口聲換能器部件的透視圖。
[0020]圖4A示出了包括頂部端口聲換能器部件與將其轉(zhuǎn)換成底部端口配置柔性基板的組件的一種實(shí)施方式的橫截面視圖。
[0021]圖4B示出了圖4A的頂部端口聲換能器部件的透視圖。
[0022]圖5以分解透視圖示出了頂部端口部件與柔性基板的一種實(shí)施方式。
[0023]圖6以分解視圖示出了底部端口部件與柔性基板的一種實(shí)施方式，其中底部端口部件也從其底側(cè)示出。
[0024]圖7以分解頂部透視圖示出了頂部端口部件與柔性基板的一種實(shí)施方式。
[0025]圖8A以分解頂部透視圖示出了頂部端口部件與柔性基板的另一種實(shí)施方式。
[0026]圖SB示出了圖8A的頂部端口部件與柔性基板的分解底部透視圖，其中柔性基板包括半導(dǎo)體管芯。
[0027]圖9示出了包括柔性基板與安裝在換能器部件的剛性基板底面上的部件的組件的一種實(shí)施方式的頂部和底部透視圖。
[0028]圖10示出了包括換能器部件與柔性基板的組件的一種實(shí)施方式的分解底部透視圖、底部透視圖和頂部透視圖，其中柔性基板具有位于該柔性基板上并嵌入到圓頂封裝體(glob-top)中的半導(dǎo)體管芯。
[0029]圖11示出了柔性基板與具有配置成環(huán)形形狀的兩個(gè)接地參考電極的換能器部件的一種實(shí)施方式的分解頂部透視圖與底部透視圖。
[0030]圖12A-12H示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的組件的橫截面視圖。
[0031]圖13示出了用于換能器設(shè)備的電子電路的一種實(shí)施方式。
[0032]圖14示出了根據(jù)另一種實(shí)施方式的組件的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]在此公開(kāi)了封裝與封裝傳聲器設(shè)備的方法。在一個(gè)方面，一種組件包括聲換能器部件或者封裝，具有外罩和位于其中的聲換能器。外罩包括具有彼此相對(duì)的第一和第二表面的剛性基板。該外罩具有外部頂面，并且所述剛性基板的第二表面布置成作為外罩的外部底面。電端子位于剛性基板的第二表面上。該組件還包括柔性基板，該柔性基板具有第一部分和第二部分，并且至少在該第一部分和第二部分之間是柔性的，每個(gè)部分都有相對(duì)的側(cè)。所述柔性基板圍繞聲換能器部件折疊，其第一部分覆蓋并附接到外部頂面，并且其第二部分至少部分地覆蓋并附接到外部底面，并且該柔性基板設(shè)置有在第一部分遠(yuǎn)離外罩的一側(cè)上暴露并連接到至少一個(gè)電端子的導(dǎo)電跡線。
[0034]因此，實(shí)現(xiàn)了聲換能器部件(可以是傳統(tǒng)的聲換能器)的更多用途的利用。例如，配置成用于頂部安裝并且在組件中設(shè)置有柔性基板的聲換能器部件可以用在底部安裝配置中。同樣，配置成用于底部安裝的部件可以用于頂部安裝配置。有效地，柔性基板可以用來(lái)把已經(jīng)設(shè)計(jì)好或者已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)的頂部安裝封裝轉(zhuǎn)換成底部安裝封裝，反之亦然。如此，在不需要聲換能器部件構(gòu)造的變更的情況下，更多用途的利用也是可能的。
[0035]因?yàn)橛纱丝梢允褂镁哂许敳慷丝趽Q能器部件作為底部端口部件(反之依然)的組件，因此可以克服鎖定到使用兩種類型中一種的現(xiàn)有設(shè)計(jì)。如此，頂部端口類型傳聲器(一般是駐極體電容式傳聲器)或者底部端口類型傳聲器(一般是MEMS設(shè)備)的使用可以由其各自不同的屬性與質(zhì)量來(lái)決定。
[0036]柔性基板可以由一個(gè)或多個(gè)膜層來(lái)制造，并且包括具有導(dǎo)電跡線的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層。柔性基板，至少在第一部分和第二部分之間，具有比剛性基板低得多的模量。例如，但不限于此，柔性基板可以具有5GPa的楊氏模量,而剛性基板可以具有25GPa的楊氏模量。柔性基板可以在其全部長(zhǎng)度都是柔性的或者，作為選擇，在第一和第二部分相對(duì)剛性而在其被折疊的第一和第二部分之間相對(duì)柔性。在柔性基板柔性的部分，它可以以例如小于大約5mm的曲率半徑彎曲。但是，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，曲率半徑可以更小，例如，小于大約1mm，或者更特別地，小于大約0.6mm。
[0037]聲換能器部件還表示為傳聲器封裝。聲換能器部件的外罩可以包括剛性基板與封裝蓋，所述封裝蓋可以是罐子或者盒子的形式，而且其底側(cè)是由剛性基板封閉的。所述封裝蓋可以由金屬、合金或者覆蓋有金屬或合金層的塑料材料制造，以便提供用于保護(hù)不受靜電干擾(EMI)的法拉第機(jī)殼。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在此所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)與方法可以應(yīng)用到眾多其它類型的封裝外罩(例如，陶瓷)。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，蓋子包括在封裝基板之上的中間印制電路板(PCB)，具有通過(guò)其的孔，以便定義封裝腔體，還包括位于中間PCB之上、并在所述孔之上的上部PCB。所述中間PCB可以作為蓋子的壁，并且上部PCB可以作為蓋子的頂部。
[0038]聲換能器可以是MEMS或者電容式或者駐極體電容式或者壓電類型的傳聲器，但不限于此。例如，聲換能器可以是壓力傳感器或者揚(yáng)聲器。
[0039]聲換能器部件的電端子可以配置成具有焊料焊盤(pán)，該焊料焊盤(pán)可以利用任何合適的技術(shù)，例如通過(guò)使用表面安裝技術(shù)(SMT)，焊接到載體板上的電端子或者焊盤(pán)。
[0040]導(dǎo)電跡線在預(yù)先定義的位置(例如，通過(guò)焊料焊盤(pán))連接到聲換能器的電端子，從而建立電連接。此外，導(dǎo)電跡線在預(yù)先定義的位置(例如，通過(guò)焊料焊盤(pán))暴露，以便幫助把組件安裝到載體板。
[0041]柔性基板的第一部分可以以任何合適的途徑，例如通過(guò)粘合劑，附接到聲換能器部件的外部頂面。柔性基板的第二部分可以通過(guò)在位于相鄰表面上的焊料焊盤(pán)焊接和/或通過(guò)應(yīng)用粘合劑或者利用任何其它合適的技術(shù)附接到聲換能器部件的外部底面。粘合劑可以是例如位于焊盤(pán)上的導(dǎo)電粘合劑或者位于至少一些焊盤(pán)之間的非導(dǎo)電粘合劑。也可以使用焊膏和非導(dǎo)電粘合劑的組合。
[0042]組件可以是相對(duì)小尺寸的組件，用在例如移動(dòng)電話、智能電話、膝上型或者平板電腦、照相機(jī)或者其它設(shè)備的移動(dòng)電子產(chǎn)品中。在一些實(shí)施方式中，組件小于1 3mm X 1 3mm X 13mm,或者小于 5mm X 4mm X 2mm 或者小于 4mm X 3mm X 1mm。
[0043]在一些實(shí)施方式中，組件具有延伸通過(guò)其外罩的聲音端口，用作組件外部與聲換能器之間的聲壓通路。
[0044]該聲音端口也指環(huán)境孔，并且可以在外罩的外表面具有例如圓形或者方形的開(kāi)口，但其它形狀也是