一种MEMS扬声器封装方法及MEMS扬声器与流程

xiaoxiao4月前  38


本发明涉及微机电系统,尤其涉及一种mems扬声器封装方法及mems扬声器。


背景技术:

1、数字式mems(micro-electro-mechanical system,微机电系统)扬声器是一种基于数字声音重构技术(digital sound reconstruction,dsr)的新式发声器件,其原理是通过阵列排布的像素发声单元高频振动产生的脉冲组合来形成声波。

2、数字式mems扬声器包括1024(32行x32列)个像素发声单元阵列组成,每个像素发声单元至少需要具备悬空的振膜和电极结构,同时在电极下方还要有体积足够大的空腔,空腔的厚度为400um,整个mems芯片的厚度约为420um。但由于芯片很薄,刚度低,开孔多,使得在芯片封装过程中,基板应力传递到芯片表面,导致芯片产生翘曲,振膜不平,以及封装用胶水进入芯片后腔的问题,增加了mems扬声器的封装难度,这些最终影响了mems扬声器的音质、使用寿命,以及芯片产品的稳定性和良品率。

3、因此,如何提升mems扬声器的封装质量,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种mems扬声器封装方法及mems扬声器,用于提升mems扬声器的封装质量。

2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种mems扬声器封装方法,包括:

4、制备加强片,依据mems晶圆的尺寸加工出加强片;

5、贴合处理,通过键合方式将所述加强片贴合到所述mems晶圆的后腔面,使得所述加强片与所述mems晶圆成为一体结构;

6、切割处理,通过激光方式将所述贴合处理步骤得到的一体结构的所述加强片与所述mems晶圆切割成单颗晶粒;

7、封装处理,利用胶水将所述单颗晶粒与基板粘结封装。

8、可选地,在上述mems扬声器封装方法中,所述制备加强片步骤具体包括步骤:

9、研磨处理,通过研磨工艺使所述加强片达到预设厚度。

10、可选地,在上述mems扬声器封装方法中,在所述研磨处理步骤之后还包括步骤:

11、抛光处理,在完成研磨后在对材料的表面进行抛光处理,且使得表面到达预设曲率半径,制备出所述加强片。

12、可选地,在上述mems扬声器封装方法中,所述贴合处理步骤之前,还包括步骤:

13、沉积绝缘层,在所述mems晶圆的后腔面,以及在所述加强片通过所述研磨处理后,在所述加强片用于与所述mems晶圆相贴合的面沉积一层绝缘层,且所述绝缘层的厚度为100nm-500nm。

14、可选地,在上述mems扬声器封装方法中,所述贴合处理步骤中的键合方式采用低温键合技术、高温键合技术,或者通过胶水贴合处理。

15、可选地,在上述mems扬声器封装方法中,用于制作所述加强片的材料的热膨胀系数与所述mems晶圆的热膨胀系数相近。

16、可选地,在上述mems扬声器封装方法中,所述封装处理步骤具体包括步骤:

17、涂胶处理,在所述基板的贴片区域涂覆一层硅胶层;

18、烘烤处理,在所述单颗晶粒通过硅胶层粘结到所述基板后,通过加热烘烤固化,使得所述单颗晶粒与所述基板结合固定完成封装。

19、可选地,在上述mems扬声器封装方法中,在所述涂胶处理步骤中,可通过印刷方式或点胶方式进行涂胶。

20、可选地,在上述mems扬声器封装方法中,所述切割处理步骤中的激光切割采用激光隐切技术。

21、本发明提供的mems扬声器封装方法用于对mems晶圆切割成单颗晶粒与基板的封装处理,包括制备加强片步骤、贴合处理步骤、切割处理步骤和封装处理步骤。制备加强片,依据mems晶圆的尺寸加工出加强片;贴合处理,通过键合方式将加强片贴合到mems晶圆的后腔面,使得加强片与mems晶圆成为一体结构;切割处理,通过激光方式将一体结构的加强片与mems晶圆切割成单颗晶粒;封装处理,利用胶水将单颗晶粒与基板粘结封装。相较于现有技术中在芯片与基板封装过程中,因芯片较薄刚度低,基板应力造成芯片产生翘曲,以及封装胶水进入芯片后腔的问题,本发明提供的mems扬声器封装方法在mems晶圆的后腔面封盖一层加强片,通过加强片显著增强整个mems晶圆的结构强度,具有较强的稳定性,在受到外力时不易发生形变,同时加强片对空腔进行了封盖,因而在与基板粘结封装过程中避免了胶水的渗入,且加强片与mems晶圆通过键合方式相结合,以降低对mems晶圆产生的应力,而利用激光进行切割则可降低切割过程中对mems晶圆产生的应力,进一步确保芯片保持良好形态,继而保证了mems扬声器的音质、使用寿命,以及芯片产品的稳定性和良品率。

22、一种mems扬声器,采用mems扬声器封装方法进行封装处理,所述mems扬声器封装方法如上任一项所述的mems扬声器封装方法。

23、本发明提供的mems扬声器,由于具有上述mems扬声器封装方法,因此兼具上述mems扬声器封装方法的所有技术效果,本文在此不再赘述。



技术特征:

1.一种mems扬声器封装方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的mems扬声器封装方法,其特征在于,所述制备加强片步骤具体包括步骤:

3.根据权利要求2所述的mems扬声器封装方法,其特征在于,在所述研磨处理步骤之后还包括步骤:

4.根据权利要求2所述的mems扬声器封装方法,其特征在于,所述贴合处理步骤之前,还包括步骤:

5.根据权利要求1所述的mems扬声器封装方法,其特征在于,所述贴合处理步骤中的键合方式采用低温键合技术、高温键合技术,或者通过胶水贴合处理。

6.根据权利要求1所述的mems扬声器封装方法,其特征在于,用于制作所述加强片(200)的材料的热膨胀系数与所述mems晶圆(100)的热膨胀系数相近。

7.根据权利要求1所述的mems扬声器封装方法,其特征在于,所述封装处理步骤具体包括步骤:

8.根据权利要求7所述的mems扬声器封装方法,其特征在于,在所述涂胶处理步骤中,可通过印刷方式或点胶方式进行涂胶。

9.根据权利要求1所述的mems扬声器封装方法,其特征在于,所述切割处理步骤中的激光切割采用激光隐切技术。

10.一种mems扬声器,其特征在于采用mems扬声器封装方法进行封装处理,所述mems扬声器封装方法为如权利要求1-9任一项所述的mems扬声器封装方法。


技术总结
本发明公开一种MEMS扬声器封装方法及MEMS扬声器,涉及微机电系统技术领域。MEMS扬声器封装方法包括:制备加强片,依据MEMS晶圆的尺寸加工出加强片;贴合处理,通过键合方式将加强片贴合到MEMS晶圆的后腔面,使得加强片与MEMS晶圆成为一体结构;切割处理,通过激光方式对一体结构的加强片与MEMS晶圆切割成单颗晶粒;封装处理,利用胶水将单颗晶粒与基板粘结封装。本发明实施例公开的MEMS扬声器封装方法在MEMS晶圆的后腔面封盖一层加强片,增强MEMS晶圆的结构强度和稳定性且避免了胶水的渗入。另外,加强片与MEMS晶圆是通过键合方式相结合,以及激光切割进一步降低了对MEMS晶圆产生的应力,继而整体上确保了MEMS扬声器的音质、使用寿命,以及芯片产品的稳定性和良品率。

技术研发人员:杜海江,江华君,胡舒怡
受保护的技术使用者:地球山(苏州)微电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23

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