麥克風裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明關于一種麥克風裝置，尤指一種整合微機電系統(tǒng)(micro electromechanical systems, MEMS)麥克風裝置。
【背景技術】
[0002]微機電系統(tǒng)(micro electro mechanical systems, MEMS)是通過半導體制造工藝同時整合電子、電機以及機械等各種功能于一微型元件或裝置內(nèi)，相較于以采用傳統(tǒng)組裝方式的麥克風，微機電系統(tǒng)麥克風具有尺寸小、低電量耗損以及對于環(huán)境干擾(如溫度變化、振動、電磁干擾等)具備更好的抑制能力的優(yōu)點。
[0003]請參考圖1，圖1為現(xiàn)有的電容式微機電麥克風100的示意圖。如圖1所示，傳統(tǒng)的微機電電容式麥克風100包含一基板20、一娃基底30、一振膜40 (Membrane)、一背板50以及一特定應用集成電路(Applicat1n-Specific IC，ASIC)60，其中硅基底30、振膜40、背板50以及特定應用集成電路60構(gòu)成一微機電系統(tǒng)(micro electro mechanicalsystems, MEMS)。振膜40為一彈性薄膜，受到聲壓作用時會產(chǎn)生振動，因而產(chǎn)生微距離改變，造成振膜40和背板50之間的動態(tài)微位移，因此使微機電電容式麥克風100的電容值隨之改變。硅基底30與特定應用集成電路60同樣設置于基板20之上，且特定應用集成電路60用以提供該微機電系統(tǒng)正常操作時需要的穩(wěn)定偏壓，并將信號經(jīng)過放大處理后輸出。
[0004]然而，一些噪音可能會經(jīng)由特定應用集成電路60耦合到該微機電系統(tǒng)，因而使微機電電容式麥克風100受到嚴重干擾，而導致效能下降。因此，需要提供一種新的電容式麥克風來改善上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的一目的在于提供一種具有導電遮蓋及/或差動信號傳輸?shù)碾娙菔禁溈孙L，用以消除上述因噪音耦合效應所產(chǎn)生的問題。
[0006]本發(fā)明的一實施例提供一種麥克風裝置，該麥克風裝置包含一基板、一微機電系統(tǒng)單兀、一集成電路以及一上蓋。該微機電系統(tǒng)單兀包含一基底、一遮蓋以及一電容式麥克風。該遮蓋系設置于該基底上，其中該遮蓋由導電材料所構(gòu)成。該電容式麥克風設置于該遮蓋與該基底之間，其中該電容式麥克風與該遮蓋形成一共振腔。該集成電路設置于該基板上，用以控制該電容式麥克風。該上蓋連接于該基板，其中該微機電系統(tǒng)單元與該集成電路均位于該基板與該上蓋所構(gòu)成的容置空間中。
[0007]本發(fā)明的實施例采用導電遮蓋、通過差動接口來實現(xiàn)集成電路與電容式麥克風之間的傳輸，或是通過集成電路與電容式麥克風之間多種的整合方式，來大幅降低噪音耦合效應，進而提升電容式麥克風的效能。
【附圖說明】
[0008]圖1為現(xiàn)有的微機電電容式麥克風的示意圖。
[0009]圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的麥克風裝置的示意圖。
[0010]圖3為設置于圖2所示的麥克風裝置的差動架構(gòu)的示意圖。
[0011]圖4為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的麥克風裝置的示意圖。
[0012]圖5為根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的麥克風裝置的示意圖。
[0013]圖6為根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的麥克風裝置的示意圖。
[0014]附圖符號說明
[0015]200 麥克風裝置
[0016]210 基板
[0017]220 微機電系統(tǒng)單元
[0018]230 集成電路
[0019]240 上蓋
[0020]223 基底
[0021]224 遮蓋
[0022]250 電容式麥克風
[0023]242、246 開孔
[0024]270 差動接口
【具體實施方式】
[0025]在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。在通篇說明書及權利要求當中所提及的「包含」為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
[0026]請參考圖2，圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的麥克風裝置200的示意圖。麥克風裝置200包含(但不局限于)一基板(carrier board) 210、一微機電系統(tǒng)單元220、一集成電路230以及一上蓋240?；?10可例如是一印刷電路板(print circuit board, PCB),但并不以此為限。微機電系統(tǒng)單兀220包含(但不局限于)一基底(substrate) 223、一遮蓋(cap) 224以及一電容式麥克風250，基底223可例如是硅基底。遮蓋224設置于基底223上，并由導電材料所構(gòu)成，且遮蓋224具有一開孔246，對電容式麥克風250而言，本實施例中的遮蓋224可以提供防塵以及電磁防護(electromeganietc shielding)。電容式麥克風250設置于遮蓋224與基底223之間，其中電容式麥克風250與遮蓋224形成一共振腔(resonant cavity)。集成電路230設置于基板210上，用以控制電容式麥克風250的運作。上蓋240連接于基板210，且連接處為氣密，其中微機電系統(tǒng)單元220與集成電路230均位于基板210與上蓋240所構(gòu)成的容置空間211中，上蓋240可選用導電材料，但并不以此為限，亦可采用PCB材料。此外，上蓋240具有一開孔242，且開孔242可如圖2中所示，設置為不正對于遮蓋224的開孔246，以減輕灰塵落入電容式麥克風250的機率，來達到防塵效果，但本發(fā)明不以此為限。
[0027]在本實施例中，微機電系統(tǒng)單元220的基底223設置于基板210上，且集成電路230通過一差動接口 270而電氣連接至電容式麥克風250。請參考圖3，圖3為設置于圖2所示的麥克風裝置200的差動架構(gòu)300的示意圖，如圖3所示，差動接口 270將電容式麥克風的二電容251、252分別耦接至集成電路230的二端點231、232，由于差動的設置，二端點231,232所輸出的噪音為反向，故會彼此抵銷，因此可大幅降低外界對電容式麥克風250的干擾，而提升麥克風裝置200的效能。電容251、252耦接至電容式麥克風250中的一差動放大器280，并由差動放大器280來接收差動輸入并產(chǎn)生單端輸出。此外，圖3所示的差動接口 270僅為本發(fā)明的一范例，凡通過過任何差動方式來達到集成電路與電容式麥克風之間的傳輸皆屬于本發(fā)明的范疇。
[0028]請參考圖4，圖4為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的麥克風裝置400的示意圖，第二實施例與第一實施例的差別在于，第二實施例將集成電路430整合于微機電系統(tǒng)單兀420的基底423中?；谏鲜龅恼霞軜?gòu)，集成電路430不需要另外通過一傳輸接口(例如前述的差動接口 270)來對電容式麥克風250傳送信號，故不會將噪音耦合至電容式麥克風250。同樣地，相較于現(xiàn)有技術，麥克風裝置400可大幅降低噪音的干擾，故有更好的效能。為簡潔之故，其余相似于麥克風裝置200的元件部份不再贅述。
[0029]請參考圖5，圖5為根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的麥克風裝置500的示意圖，第三實施例與第一實施例的差別在于，第三實施例中，微機電系統(tǒng)單兀220堆迭于集成電路530之上，亦即將集成電路530設置于基板210以及微機電系統(tǒng)單元220之間。同樣地，由于集成電路530與微機電系統(tǒng)單元220構(gòu)成了一整合架構(gòu)，集成電路530也不需要另外通過一傳輸接口(例如前述的差動接口 270)來對電容式麥克風250傳送信號，故不會將噪音耦合至電容式麥克風250。因此，相較于現(xiàn)有技術，麥克風裝置500可大幅降低噪音的干擾，故有更好的效能。為簡潔之故，其余相似于麥克風裝置200的元件部份不再贅述。
[0030]本發(fā)明不限于以上第二實施例以及第三實施例所提供的集成電路與電容式麥克風之間的整合方式，在本發(fā)明其他變化例中，集成電路與電容式麥克風之間也可采用不同的整合方式來降低耦合至電容式麥克風的噪音。
[0031]請參考圖6，圖6為根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的麥克風裝置600的示意圖，第四實施例與第一實施例的差別在于，在第四實施例中，麥克風裝置600的基板610設置有開孔642，微機電系統(tǒng)單元220的基底223設置于基板610上，且電容式麥克風250正對基板610的開孔642，而上蓋640則不具有開孔。在此設置下，由于灰塵不會從上蓋640落入麥克風裝置600中，麥克風裝置600可具有更好的防塵效果。此外，傳輸接口 270也可選用前述的差動接口來進一步降低噪音。為簡潔之故，其余相似于麥克風裝置200的元件部份不再贅述。
[0032]綜上所述，本發(fā)明的實施例通過差動接口來實現(xiàn)集成電路與電容式麥克風之間的傳輸，或是通過集成電路與電容式麥克風之間多種的整合方式，可故大幅降低噪音耦合效應，以提升電容式麥克風的效能。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明的權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種麥克風裝置，包含: 一基板； 一微機電系統(tǒng)單兀，包含: 一基底; 一遮蓋，設置于該基底上，其中該遮蓋由導電材料所構(gòu)成；以及 一電容式麥克風，設置于該遮蓋與該基底之間，其中該電容式麥克風與該遮蓋形成一共振腔； 一集成電路，設置于該基板上，用以控制該電容式麥克風；以及 一上蓋，連接于該基板，其中該微機電系統(tǒng)單元與該集成電路均位于該基板與該上蓋所構(gòu)成的容置空間中。2.如權利要求1所述的麥克風裝置，其中該遮蓋具有一開孔。3.如權利要求2所述的麥克風裝置，其中該上蓋具有一開孔，且該上蓋的該開孔不正對于該遮蓋的該開孔。4.如權利要求1所述的麥克風裝置，其中該基板具有一開孔，該微機電系統(tǒng)單元的該基底設置于該基板上，且該電容式麥克風正對該基板的該開孔。5.如權利要求1所述的麥克風裝置，其中該微機電系統(tǒng)單元的該基底設置于該基板上，以及該集成電路通過一差動接口而電氣連接至該電容式麥克風。6.如權利要求1所述的麥克風裝置，其中該集成電路形成于該微機電系統(tǒng)單元的該基底中。7.如權利要求1所述的麥克風裝置，其中該微機電系統(tǒng)單元堆迭于該集成電路之上。8.如權利要求1所述的麥克風裝置，其中該上蓋由導電材料所構(gòu)成。9.如權利要求1所述的麥克風裝置，其中該基板為一印刷電路板。10.如權利要求1所述的麥克風裝置，其中該上蓋與該基板的連接處為氣密。
【專利摘要】一種麥克風裝置，包含一基板、一微機電系統(tǒng)單元、一集成電路以及一上蓋。該微機電系統(tǒng)單元包含一基底、一遮蓋以及一電容式麥克風。該遮蓋設置于該基底上，并由導電材料所構(gòu)成。該電容式麥克風設置于該遮蓋與該基底之間，其中該電容式麥克風與該遮蓋形成一共振腔。該集成電路設置于該基板上，用以控制該電容式麥克風。該上蓋連接于該基板，其中該微機電系統(tǒng)單元與該集成電路均位于該基板與該上蓋所構(gòu)成的容置空間。
【IPC分類】H04R19/04
【公開號】CN105246013
【申請?zhí)枴緾N201410329445
【發(fā)明人】王傳蔚
【申請人】晶鎂電子股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2014年7月11日