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

背景技術：

1、微機電系統(tǒng)(mems)因其體積小、性能好而被用于智能手機等消費產(chǎn)品的傳感器。隨著mems技術的發(fā)展，常規(guī)的聲學器件，如揚聲器、超聲換能器等正被mems聲學器件所取代，因為它們有更好的聲學性能、更小的體積和焊接兼容性。通常制備完成的mems聲學芯片要先固定在pcb板上，再通過打線將mems器件與pcb版進行電連接，最后鍵合或粘連金屬(或陶瓷等)等進行封裝。由于打線需要在pcb板上預留較大面積的打線區(qū)域(pad)，導致封裝后的聲學器件體積增大。

2、應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅因為這些方案在本的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

技術實現(xiàn)思路

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

2、為達上述目的，本申請所提供的微機電系統(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；所述聲孔設置于所述管殼上，所述管殼為一側開口的中空殼體，所述中空殼體開口側通過所述粘接層與所述pcb板連接；至少一個微機電系統(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板電學連接；所述pcb板設置導電孔，所述微機電系統(tǒng)執(zhí)行器的電極穿過所述鍵合層和所述導電孔被引出至所述pcb板外側；所述微機電系統(tǒng)執(zhí)行器為揚聲器或超聲換能器。

3、在本申請一實施例中，可選的，所述微機電系統(tǒng)執(zhí)行器為微機電系統(tǒng)揚聲器或超聲換能器，所述微機電系統(tǒng)揚聲器或所述超聲換能器包含沿第一方向依次設置的基底、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電孔；其中，所述電連接區(qū)域包含第一導電區(qū)域和第二導電區(qū)域，所述第一導電區(qū)域與頂電極相接，所述第二導電區(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、在本申請一實施例中，可選的，所述管殼的遠開口側壁與所述基底相接，且平行于第一方向的側壁與所述基底集成共同構成背腔。

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

7、在本申請一實施例中，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電系統(tǒng)執(zhí)行器與所述pcb板連接側。

8、在本申請一實施例中，可選的，所述管殼垂直于所述第一方向的側壁上設置有一個或多個聲孔。

9、在本申請一實施例中，可選的，所述管殼平行于所述第一方向的側壁上設置有一個或多個聲孔。

10、在本申請一實施例中，可選的，所述pcb板設置有一個或多個聲孔。

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

12、在本申請一實施例中，可選的，所述微機電系統(tǒng)執(zhí)行器為微機電系統(tǒng)揚聲器或超聲換能器，所述微機電系統(tǒng)揚聲器或所述超聲換能器包含沿第二方向依次設置的基底、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電孔；其中，所述電連接區(qū)域包含第一導電區(qū)域和第二導電區(qū)域，所述第一導電區(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，所述第二導電區(qū)域貫穿基底與所述底電極相接。

13、在本申請一實施例中，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的縫隙。

15、在本申請一實施例中，可選的，所述封裝裝置還包含信號處理電路和/或驅(qū)動電路，所述信號處理電路和/或所述驅(qū)動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板電學連接；所述信號處理電路和/或所述驅(qū)動電路的導電端口通過所述鍵合層和所述導電孔被引出至所述pcb板外側。

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

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

18、在本申請一實施例中，可選的，所述信號處理電路和/或所述驅(qū)動電路通過所述pcb板上的導線與所述微機電系統(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)品具有上述的微機電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置。

20、本申請的有益技術效果在于：通過將mems芯片直接與電學連接結構(如pcb板)進行連接，在顯著減小器件體積的基礎上，同時調(diào)節(jié)聲學結構的前腔和后腔大小，改善聲學性能。

技術特征：

1.一種微機電系統(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)權利要求1所述的微機電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述微機電系統(tǒng)執(zhí)行器為微機電系統(tǒng)揚聲器或超聲換能器，所述微機電系統(tǒng)揚聲器或所述超聲換能器包含沿第一方向依次設置的基底、底電極、壓電層、頂電極和電連接區(qū)域；

3.根據(jù)權利要求2所述的微機電系統(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)權利要求3所述的微機電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述管殼的遠開口側壁與所述基底相接，且平行于第一方向的側壁與所述基底集成共同構成背腔。

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

6.根據(jù)權利要求3所述的微機電系統(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電系統(tǒng)執(zhí)行器與所述pcb板連接側。

7.根據(jù)權利要求2所述的微機電系統(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壁上設置有一個或多個聲孔。

8.根據(jù)權利要求2所述的微機電系統(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壁上設置有一個或多個聲孔。

9.根據(jù)權利要求2所述的微機電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述pcb板設置有一個或多個聲孔。

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

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

12.根據(jù)權利要求11所述的微機電系統(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)權利要求1所述的微機電系統(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處理電路和/或驅(qū)動電路，所述信號處理電路和/或所述驅(qū)動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板電學連接；

14.根據(jù)權利要求1所述的微機電系統(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處理電路和/或驅(qū)動電路，所述信號處理電路和/或所述驅(qū)動電路放置于所述管殼的中空殼體內(nèi)，且所述信號處理電路和/或所述驅(qū)動電路的導電端口通過導電線路穿過所述導電孔被引出至所述pcb板外側。

15.根據(jù)權利要求2或11所述的微機電系統(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的縫隙。

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

17.根據(jù)權利要求14所述的微機電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置，其特征在于，所述信號處理電路和/或所述驅(qū)動電路通過所述pcb板上的導線與所述微機電系統(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)品具有如權利要求1至16中任一項所述的微機電系統(tǒng)執(zhí)行器封裝裝置。

技術總結
本申請?zhí)峁┝艘环N微機電系統(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；所述管殼為一側開口的中空殼體，所述中空殼體開口側通過所述粘接層與所述PCB板連接；至少一個微機電系統(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板電學連接；所述PCB板設置導電孔，所述微機電系統(tǒng)執(zhí)行器的電極穿過所述鍵合層和所述導電孔被引出至所述PCB板外側。

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