CN101478710B - 硅电容传声器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅电容传声器，包括线路板基板和带有第一声孔的外壳形成的硅电容传声器的保护结构，所述保护结构内部的线路板基板表面上安装有盖子，所述线路板基板表面和所述盖子的边缘密闭结合，所述盖子上设置有第二声孔，MEMS声学芯片安装在所述盖子上并覆盖所述第二声孔，所述盖子还包括有凸起的垂直通道，所述垂直通道的上端设置有第三声孔，所述第三声孔和第一声孔之间通过环形的第一密封圈连通，所述线路板基板表面和所述盖子之间设有水平声音通道，所述水平声音通道连通所述垂直通道和所述第二声孔；本发明结构简单、制作成本低廉、声孔位置设计较为便利。
Description
技术领域
本发明涉及一种传声器，尤其是涉及一种具有新型封装结构的硅电容传声器。
背景技术
近年来，随着手机、笔记本等电子产品体积不断减小、性能越来越高，也要求配套的电子零件的体积不断减小、性能和一致性提高。在这种背景下，作为重要零件之一的传声器产品也推出了很多的新型产品，利用半导体制造加工技术而实现批量生产的硅电容传声器为其中的代表产品。而硅电容传声器中的关键设计内容为封装技术，而且封装所占用的成本比例较高，所以，最近也出现了很多关于硅电容传声器封装技术的专利，例如申请号为CN200720028114.2的中国专利公开了一种名为“硅电容传声器”的封装技术。附图7表示了专利CN200720028114.2中公开的一种硅电容传声器封装结构的剖视图。
如图7所示，硅电容传声器包括一个线路板基板121，一个MEMS声学芯片131安装在所述基板121上，并且一个防护装置101(具体可以是一个方槽形的外壳)通过其内部的隔板102和所述基底121结合在一起形成两个空腔111和112，所述MEMS声学芯片131安装在其中一个空腔111内，一个设置在基底内部的声学通道123、124和125连通所述MEMS声学芯片131和另一个空腔112，所述两个空腔上设有可以连通硅电容传声器外部的声孔103。依靠这种技术，可以使硅电容传声器的声孔开在硅电容传声器上面，而声音通过声孔进入以后，可以通过封装结构形成的声音通道作用到MEMS声学芯片的下方，这种技术可以使得硅电容传声器的灵敏度更高，可以解决低频下跌的技术缺陷，使得频响曲线更好。
然而，这种设计需要比较复杂的结构设计，防护装置(CN200720028114.2中的外壳)一般需要注塑工艺制作，线路板基板的内部的声音通道制作难度较大造成尺寸增加以及成本增加，并且因为硅电容传声器的尺寸较小，这种设计使得硅电容传声器的声孔过于靠近硅电容传声器的侧部或者角部，这给硅电容传声器的后期安装使用带来了不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、制作成本低廉、声孔位置设计较为便利的硅电容传声器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：硅电容传声器，包括线路板基板和带有第一声孔的外壳形成的硅电容传声器的保护结构，所述保护结构内部的线路板基板表面上安装有盖子，所述线路板基板表面和所述盖子的边缘密闭结合，所述盖子上设置有第二声孔，MEMS声学芯片(通过微机械系统，为硅电容传声器的关键零件)安装在所述盖子上并覆盖所述第二声孔，所述盖子还包括有凸起的垂直通道，所述垂直通道的上端设置有第三声孔，所述第三声孔和第一声孔之间通过环形的第一密封圈连通，所述线路板基板表面和所述盖子之间设有水平声音通道，所述水平声音通道连通所述垂直通道和所述第二声孔。
本技术方案的改进在于：所述盖子为一体设置的金属盖子。
本技术方案的改进在于：所述水平声音通道为通过在所述线路板基板表面上设置凹槽形成。
本技术方案的改进在于：所述线路板基板表面和所述盖子的边缘通过环形的第二密封圈结合，二者之间形成所述水平声音通道。
本技术方案的改进在于：所述水平声音通道为通过在所述盖子表面上设置凹槽形成。
本技术方案的改进在于：所述外壳为金属槽形外壳。
本技术方案的改进在于：所述MEMS声学芯片和所述盖子之间通过环形的第三密封圈结合。
本技术方案的改进在于：所述第一密封圈为环形黏胶、导电胶或者有机塑胶圈。
本技术方案的改进在于：所述第二密封圈为环形黏胶、导电胶或者焊锡。
本技术方案的改进在于：所述第三密封圈为环形黏胶或者导电胶。
一般硅电容传声器的结构中，大部分会包含有电容、基板外侧的焊盘等电子元器件或者结构，但此类器件或者结构的有无、位置以及硅电容传声器中的电路连接设计并不影响本发明的创造性，所以，在本发明中并没有体现。
由于采用了上述技术方案，硅电容传声器，包括线路板基板和带有第一声孔的外壳形成的硅电容传声器的保护结构，所述保护结构内部的线路板基板表面上安装有盖子，所述线路板基板表面和所述盖子的边缘密闭结合，所述盖子上设置有第二声孔，MEMS声学芯片安装在所述盖子上并覆盖所述第二声孔，所述盖子还包括有凸起的垂直通道，所述垂直通道的上端设置有第三声孔，所述第三声孔和第一声孔之间通过环形的第一密封圈连通，所述线路板基板表面和所述盖子之间设有水平声音通道，所述水平声音通道连通所述垂直通道和所述第二声孔；本发明的有益效果是：结构简单、制作成本低廉、声孔位置设计较为便利。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例一盖子的俯视图；
图3是本发明实施例一线路板基板的俯视图；
图4是本发明实施例一的分解示意图；
图5是本发明实施例二的结构示意图；
图6是本发明实施例二盖子的立体示意图；
图7背景技术的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1、图2、图3和图4所示，硅电容传声器包括一个方槽形金属外壳1和一个方形树脂材料的线路板基板2结合在一起形成的保护结构，外壳1的上平面部设置有能够透过声音的第一声孔11；保护结构内部的线路板基板2表面上安装有一个一体制作的金属盖子3；线路板基板2的表面和盖子3的边缘通过环形的第二密封圈7密闭结合，防止漏气等缺陷；盖子3上设置第二声孔33，一个MEMS声学芯片4通过环形的第三密封圈8安装在盖子3上并覆盖第二声孔33，实现MEMS声学芯片4下方的空间密闭；盖子3还包括有凸起的侧壁31，从而形成一个垂直通道34，垂直通道34的上端开有第三声孔32，第三声孔32和第一声孔11之间通过环形的第一密封圈6密封连通；线路板基板2表面设有细长凹槽21，从而线路板基板2表面和盖子3之间形成有水平声音通道，可以连通垂直通道34和第二声孔33；硅电容传声器还包括一个信号放大装置5。
当声波从第一声孔11进入硅电容传声器以后，如图1中的虚线所示，首先穿过第一密封圈6，然后进入垂直通道34，通过细长凹槽21形成的水平声音通道以及第三声孔32进入到MEMS声学芯片4的下方，实现了声音从硅电容传声器的上方进入而作用到声学芯片4的下方。
本实施案例中盖子3为一体形成的金属盖子，可以利用冲压一体形成，相比背景技术中的外壳，制作简单，成本低廉。
本实施案例中的线路板基板2表面上的凹槽21制作较为容易，不需要像背景技术中的线路板基板一样设置在线路板基板内部。
MEMS声学芯片4和盖子3之间通过环形的第三密封圈8结合，优选为环形黏胶或者导电胶。
垂直通道34的上端的第三声孔32和外壳1上设置的第一声孔11之间的环形第一密封圈6优选采用环形黏胶、导电胶或者有机塑胶圈。
线路板基板2表面和盖子3边缘的第三密封圈7优选采用环形黏胶、导电胶或者焊锡。
本实施案例中的外壳优选采用金属槽形外壳，制作成本低廉。
相比背景技术，本技术方案减小了线路板基板2的厚度，降低了零件的制作难度，成本低廉，声音通道的气密性良好，并且可以通过调整盖子3以及垂直通道34的形状以及位置对硅电容传声器外壳1上的第一声孔11的位置加以调整，便于硅电容传声器在电子产品中的安装应用。
实施例二：
如图5和图6所示为本实施例的结构示意图和所应用盖子的立体示意图。相比实施例一，本实施例的区别为水平声音通道的形成方式以及盖子3的形状不同。本实施例的水平声音通道为线路板基板2的表面和盖子3边缘之间通过环形的第二密封圈7结合并隔离自然形成，此处要求第二密封圈7具备一定的高度，第二密封圈7优选采用环形黏胶、导电胶或者焊锡制作，要求气密性良好；盖子3的形状并不影响本发明的主旨，可以根据实际产品结构需要来设计，其主要设计思路是实现硅电容传声器的声音信号从一个密闭的垂直声音通道传递到一个水平声音通道，最终抵达MEMS声学芯片的下方。本实施案例的声音信号传播如附图5中的虚线所示，和实施案例一类似。
水平声音通道也可以采用其他设计形成，例如线路板基板表面可以是平面的，通过在盖子和线路板基板结合的表面上设置凹槽，使得凹槽成为水平声音通道。
Claims (10)
1.硅电容传声器，包括线路板基板和带有第一声孔的外壳形成的硅电容传声器的保护结构，其特征在于：所述保护结构内部的线路板基板表面上安装有盖子，所述线路板基板表面和所述盖子的边缘密闭结合，所述盖子上设置有第二声孔，MEMS声学芯片安装在所述盖子上并覆盖所述第二声孔，所述盖子还包括有凸起的垂直通道，所述垂直通道的上端设置有第三声孔，所述第三声孔和第一声孔之间通过环形的第一密封圈连通，所述线路板基板表面和所述盖子之间设有水平声音通道，所述水平声音通道连通所述垂直通道和所述第二声孔。
2.根据权利要求1所述的硅电容传声器，其特征在于：所述盖子为一体设置的金属盖子。
3.根据权利要求2所述的硅电容传声器，其特征在于：所述水平声音通道为通过在所述线路板基板表面上设置凹槽形成。
4.根据权利要求2所述的硅电容传声器，其特征在于：所述线路板基板表面和所述盖子的边缘通过环形的第二密封圈结合，二者之间形成所述水平声音通道。
5.根据权利要求2所述的硅电容传声器，其特征在于：所述水平声音通道为通过在所述盖子表面上设置凹槽形成。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的硅电容传声器，其特征在于：所述外壳为金属槽形外壳。
7.根据权利要求1至5任一权利要求所述的硅电容传声器，其特征在于：所述MEMS声学芯片和所述盖子之间通过环形的第三密封圈结合。
8.根据权利要求1至5任一权利要求所述的硅电容传声器，其特征在于：所述第一密封圈为环形黏胶、导电胶或者有机塑胶圈。
9.根据权利要求4所述的硅电容传声器，其特征在于：所述第二密封圈为环形黏胶、导电胶或者焊锡。
10.根据权利要求7所述的硅电容传声器，其特征在于：所述第三密封圈为环形黏胶或者导电胶。
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