一种电子器件的封装结构的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及封装技术领域，尤其涉及一种集成mems芯片与集成电路芯片的电子器件的封装结构。

背景技术：

电子器件目前在移动通信系统、笔记本电脑等电子产品中起到至关重要的作用，近年来，电子产品在性能不断优化的同时体积也更偏重于小型化，这使得电子产品内部的多个电子器件之间电磁干扰越来越强，尤其是集成电路受到天线的辐射信号干扰较强，从而影响其正常工作性能。因此，需要改善电子器件的封装问题，从而提高电子器件抗电子干扰的性能，提高其工作的可靠性。

在现有技术中，主要是通过电磁屏蔽外壳来实现对干扰的屏蔽，主要通过改进屏蔽外壳的材质来提高屏蔽性能，例如专利cn203788636u中，在传统屏蔽外壳的基础上增加了碳基覆盖层，从而改善屏蔽性能，然而，这种改进对提高电磁屏蔽性能的提高作用不大，不能满足当前电子器件抗干扰性能。且随着现代电子产品对信号传输与处理要求越来越高，处理信号频率提升，所处工作环境愈发恶劣。传统封装结构越来越显示出其弊端以及对emc性能要求提升的需求。在上述背景下，提出了一种新型封装结构，以满足现在麦克风对高抗电磁干扰性能需求。因此，本实用新型主要针对这一技术问题进行改进，提出一种提高电磁屏蔽性能的封装结构。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电子器件的封装结构，其特征在于，包括具有导电轨迹的基板、与所述基板组装形成容纳空间的第一壳体、罩设于所述第一壳体外周的第二壳体、以及容纳于所述容纳空间并与所述基板导电连接的电子器件，所述第一壳体与所述第二壳体之间形成容纳腔；其中，所述第一壳体与第二壳体之间具有固定结构，所述固定结构物理固定第一壳体与第二壳体的相对位置；所述第一壳体和所述第二壳体至少其中之一的材质为金属。

进一步的，所述第一壳体和所述第二壳体至少其中之一与所述基板导电连接。

进一步的，所述第二壳体的材质为金属。

进一步的，所述第一壳体的材质为塑料。

进一步的，所述固定结构为胶粘固定结构。

进一步的，所述胶粘固定结构包括多个间隔的胶粘点。

进一步的，所述胶粘固定结构为连续的胶粘层。

进一步的，所述第一壳体与所述基板固定连接，所述第二壳体与所述基板固定连接，所述容纳空间与所述容纳腔不连通；或者

所述第一壳体与所述基板间隔设置，所述第二壳体与所述基板固定连接，所述容纳空间与所述容纳腔连通；或者

所述第一壳体与所述基板固定设置，所述第二壳体与所述基板间隔设置，所述容纳腔与外部空间连通。

进一步的，所述固定结构所使用的材质包括环氧胶和导电胶。

进一步的，所述电子器件包括mems芯片和集成电路芯片。

本实用新型结构设计与传统封装结构相比具有如下优点：

(1)双层外壳的保护，使封装结构抗外力能力更强，受外力作用后产品性能影响越小。

(2)塑料壳体与金属壳体的搭配、容纳空间与容纳腔之间的连通关系，使封装结构具有良好的绝热绝缘作用，可以有效抑制部分热源与芯片耦合引起的电磁干扰。

(3)两层结构之间可用常规粘合剂环氧胶或者使用导电胶等，消除电容性耦合引起的电磁干扰。

本实用新型中使用了两层屏蔽结构，更有效的屏蔽了来自其他电子器件，例如来自天线的电磁干扰信号，提高了封装结构的电磁屏蔽性能，保证了电子器件、尤其是一种麦克风器件使用的可靠性，使用了固定装置对两层电磁屏蔽结构进行固定处理，保障了两层屏蔽结构在物理结构上的可靠性，避免了两层屏蔽层之间的位置偏移，提高了封装结构的使用寿命。即本实用新型所提出的封装结构保障了电磁屏蔽和物理结构两方面的可靠性，提高了器件的使用性能。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例1中的一种电子器件的封装结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中的一种电子器件的封装结构的一种改进结构示意图；

图3为本实用新型实施例2中的一种电子器件的封装结构的一种结构示意图；

图4为本实用新型实施例2中的一种电子器件的封装结构的一种改进结构示意图；

图5为本实用新型实施例2中的一种电子器件的封装结构的一种改进结构示意图；

图6为本实用新型实施例3中的一种电子器件的封装结构的结构示意图。

图中编号示意具体如下所示：

1、基板2、mems芯片3、第一壳体4、第二壳体5、集成电路芯片

6、第一导线7、第二导线8、声孔91、第一声孔92、第二声孔

10、容纳腔11、容纳空间12、固定结构

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开的一种电子器件的封装结构，具体包括基板1、mems芯片2、集成电路芯片5、第一壳体3和第二壳体4，其中，第二壳体4罩设于第一壳体3的外周，第一壳体3与第二壳体4之间具有固定结构12，所述固定结构12物理固定第一壳体3与第二壳体4的相对位置。

第一壳体3与基板1形成容纳空间11，所述第一壳体3与所述第二壳体4之间形成容纳腔10，第一壳体3与第二壳体4之间具有固定结构12。

固定结构12可以是任意可起到物理固定功能的结构，例如金属紧固件、粘结剂等，可用粘合剂有绝缘物质如环氧胶，或者导电的物质如导电胶等，消除电容性耦合引起的电磁干扰。在制作过程中，首先将第二壳体4倒置，即开口朝上，将胶黏剂放置于第二壳体4中，同样将第一壳体3倒置，即开口朝上，保持第一壳体3倒置并将其移动至第二壳体4的腔体内，从而使第一壳体3与第二壳体4内部的胶黏剂接触，放置至胶黏剂定型，从而完成第一壳体3和第二壳体4的胶粘固定。

如图1所示，所述固定结构12可以位于第一壳体和第二壳体的顶部，固定结构12的数量为至少一个，具体数量可根据实际使用情况选择，图1中使用了三个固定结构，分别位于顶部的左侧、右侧和中部。

每个固定装置12的体积大小也可根据实际使用情况，具体选择多个间隔的胶粘点，也可使用连续的胶粘层。从图中可以看出，图1中的固定装置的体积相比较小，为三个胶粘点间隔分布；图2中的固定装置的体积相比较大，为一个连续的胶粘层。当固定装置为胶粘固定装置时，其体积最大的情况为可完全填充第一壳体3与第二壳体4之间的水平方向空间，从而实现两个屏蔽壳体之间可靠性较高的固定。

第一壳体3和第二壳体4的材质可使用电磁屏蔽材料、也可使用绝缘材料，电磁屏蔽材料包括金属、表面镀金属的聚合物、复合屏蔽型材料等，其中，所述金属包括铜、铝、合金等，所述表面镀金属的聚合物包括在塑料、陶瓷等材料表面电镀导电金属材料，所述复合型屏蔽材料包括金属纤维填充型屏蔽材料、超细粉末填充型屏蔽材料等；绝缘材料包括塑料、pet、lcp等各类高分子材料。

第一壳体3和第二壳体4中至少一个为电磁屏蔽材料，例如第一壳体3使用金属，第二壳体4使用塑料；或者第一壳体3使用塑料，第二壳体4使用金属；或者第一壳体3和第二壳体4均为金属。本实施例中，第二壳体4使用金属并与基板1电连接。第一壳体3使用塑料并与基板1机械连接，使用这两种材质的组合使得封装结构在电磁屏蔽的同时也具有绝缘功能。

若第一壳体和第二壳体使用不同的电磁屏蔽材料，可使用不同的电磁屏蔽材料，例如第一壳体3使用的材质为金属电磁屏蔽材料，第二壳体4使用的材质为塑料电磁屏蔽材料或陶瓷电磁屏蔽材料，使用两种不同材质的材料分别制作两个电磁屏蔽壳体，使封装结构能够集合两种电磁屏蔽材料的性能优势，得到更好的电磁屏蔽效果。

此外，基板1为具有导电迹线的集成电路板，例如多层pcb板或柔性印刷电路板(fpc)等。第一壳体3与基板1的电连接、第二壳体4和基板1的电连接方式包括焊接电连接或导电胶粘合电连接。

本实施例中，所述mems芯片2与基板通过导电胶或电镀电连接，mems芯片2通过第一导线6与集成电路芯片5电连接，集成电路芯片5通过第二导线7与基板1电连接，本实施例中，mems芯片2例如为mems声学芯片，用于将声音信号转化为电信号。上述器件在本实施例中为需要通过屏蔽外界电磁干扰的电子器件，其与上述封装结构共同组成了封装电子器件，由于本实施例中的mems芯片为声学芯片，因此共同组成了麦克风结构。

本实施例中还包括声孔8，声孔8在麦克风中用于接受外界的声音信号，从而实现声电信号转换，本实施例中声孔8位于基板上mems芯片2下方，需要理解是的是，声孔8并不是只能位于mems芯片下方，声孔8可位于基板1上容纳空间10内部的任意位置，本实施例中位于mems芯片2下方，是便于mems芯片直接接触外界传入的声音信号，提高声电转换效率，提高整体电子器件的信号转换性能。

本实施例中，使用了两个壳体，在具体使用过程中，可根据实际情况增加壳体的数量，例如使用3个或4个，从而更好的实现封装结构的电磁屏蔽功能。

实施例2

如图3和图4所示，本实施例与实施例1中的区别在于，实施例1中，第一壳体3、第二壳体4均与所述基板1固定连接，所述容纳空间与所述容纳腔不连通。本实施例中，对第一壳体3、第二壳体4与基板的连接方式进行了改进。

如图3所示，所述第一壳体3与所述基板1间隔设置，所述第二壳体4与所述基板1固定连接，所述容纳空间11与所述容纳腔10连通。

如图4所示，所述第一壳体3与所述基板1固定设置，所述第二壳体4与所述基板1间隔设置，所述容纳腔10与外部空间连通。

使用这种封闭式封装与开放式封装形式搭配组合、多个壳体与基板连接方式搭配组合的设计结构，可以得到部分组合有良好的绝热绝缘作用，可以有效抑制部分热源与芯片耦合引起的电磁干扰。

进一步的，所述固定结构12也可以位于第一壳体和第二壳体的侧部，如图5所示，第一壳体和第二壳体的左侧部具有一个固定装置12，顶部具有两个固定装置12。所述固定装置可单独位于壳体顶部，也可以单独位于壳体侧部，也可以同时位于壳体的顶部和侧部，而位于顶部和侧部的固定装置12的数量可根据实际情况具体选择，本实施例中仅示例性的给出几种可能的选择。

进一步的，所述声孔除了可位于基板上，也可以位于第二壳体4和第一壳体3上，如图6所示，分别为第二声孔92和第一声孔91。第二声孔92可以位于第二壳体4上的任意位置，第一声孔91同样可以位于第一壳体3上的任意位置。在本实施例中，第一声孔91和第二声孔92使用了错位排列的方式，即第一声孔91与第二声孔92的中心不位于同一条直线上，采用这种排列方式主要是出于防尘的考虑，若第一声孔91与第二声孔92对齐排列，则外界的灰尘、水汽等会轻易通过两个声孔达到封装结构内部，即容纳空间11中，从而影响内部电子器件的使用性能，采用本实施例中的声孔错位排列方式则可以有效防止外界异物进入封装结构内部，提高电子器件的使用寿命。所述声孔可使用单个体积较大的声孔，也可以使用多个细小的声孔代替一个大的声孔。为了进一步防止外界杂质进入封装结构，还可以在壳体表面设置环境隔离层。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。