CN103957498A - 侧面进声的硅麦克风封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种侧面进声的硅麦克风封装结构，其包括第一基板、MEMS传感器、ASIC芯片、连接所述MEMS传感器与所述ASIC芯片的引线以及固定于所述第一基板上的外壳，所述第一基板与所述外壳之间形成一个内部腔体，所述MEMS传感器与所述ASIC芯片安装于所述第一基板上且均暴露于所述内部腔体内，所述硅麦克风封装结构设有位于第一侧面的侧壁，所述侧壁设有向外贯穿所述第一侧面的声孔，所述声孔与所述内部腔体相连通，从而实现了侧面进声。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅麦克风封装结构，通过此结构能够使得麦克风实现侧面进声。
背景技术
硅麦克风已经广泛应用于通信和消费电子产品中。通常的硅麦克风封装结构提供两种进音方式，即顶部进声和底部进声。然而，随着消费电子产品外观和应用方式的改变，这类产品逐渐将麦克风声孔移动到设备的侧面，而现有的麦克风不直接提供侧面进声，故需要通过设备外壳和胶套形成一系列的折弯声道来实现设备的侧面进声，这给麦克风的使用带来了不便。
因此，有必要对现有的技术进行改进，以克服以上技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现侧面进声的硅麦克风封装结构。
为解决实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种侧面进声的硅麦克风封装结构，所述硅麦克风封装结构包括第一基板、MEMS传感器、ASIC芯片、连接所述MEMS传感器与所述ASIC芯片的引线以及固定于所述第一基板上的外壳，所述第一基板与所述外壳之间形成一个内部腔体，所述MEMS传感器与所述ASIC芯片安装于所述第一基板上且均暴露于所述内部腔体内，所述硅麦克风封装结构设有位于第一侧面的侧壁，所述侧壁设有向外贯穿所述第一侧面的声孔，所述声孔与所述内部腔体相连通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述硅麦克风封装结构设有在高度方向上位于所述第一基板与所述外壳之间的介质层，所述外壳通过所述介质层而固定于所述第一基板上，所述声孔侧向贯穿所述介质层。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述介质层为镀层，或者阻焊剂，或者粘接剂。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述声孔由所述介质层不闭合的空缺形成。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一基板包括所述第一侧面以及暴露于所述内部腔体内的上表面，所述MEMS传感器与所述ASIC芯片位于所述上表面，所述声孔形成于所述上表面上且侧向贯穿所述第一侧面。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述声孔呈矩形且位于所述第一侧面的中部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一基板包括与所述上表面相对设置的下表面，所述声孔进一步向下贯穿所述下表面。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一基板包括所述第一侧面、暴露于所述内部腔体内的上表面以及与所述上表面相对设置的下表面，所述MEMS传感器与所述ASIC芯片位于所述上表面；所述声孔包括相互连通的第一声孔以及第二声孔，其中所述第一声孔侧向贯穿所述第一侧面且向下贯穿所述下表面，所述第一声孔向上未贯穿所述上表面；所述第二声孔向上贯穿所述上表面。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述硅麦克风封装结构包括位于所述第一基板下方且与所述第一基板相贴合的第二基板，所述第二基板设有与所述第一侧面位于同一侧的第二侧面以及侧向贯穿所述第二侧面的声腔，所述声腔位于所述声孔的下方且与所述声孔连通，所述声腔与所述声孔共同形成一个声道。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述声腔在靠近所述第二侧面处与所述第一声孔靠近所述第一侧面处上下对齐，所述声腔在远离所述第二侧面处设有一个圆弧面。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述硅麦克风封装结构包括位于所述第一基板与所述第二基板之间且用以声学密封的镀层，所述第一基板及/或所述第二基板设有将电信号引出的导电通孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述硅麦克风封装结构包括位于所述第一基板下方且与所述第一基板相贴合的第二基板，所述声孔位于所述第二基板的上方且未向下贯穿所述第二基板。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述外壳包括侧板以及与所述侧板分开制作的盖板，所述侧板位于所述第一基板与所述盖板之间，所述侧板的下端固定于所述第一基板上，所述侧板的上端固定于所述盖板上，所述侧板包括所述第一侧面以及所述声孔，且所述声孔相较于所述第一基板更靠近所述盖板。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述外壳包括顶壁，所述硅麦克风封装结构包括固定在所述顶壁上的盖板，所述盖板包括所述第一侧面，所述声孔包括相互连通的第一声孔以及第二声孔，其中所述第一声孔侧向贯穿所述第一侧面，所述第二声孔贯穿所述顶壁。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述外壳包括侧板以及与所述侧板分开制作的第一盖板，所述侧板位于所述第一基板与所述第一盖板之间，所述侧板的下端固定于所述第一基板上，所述侧板的上端固定于所述第一盖板上，所述硅麦克风封装结构包括固定在所述第一盖板上的第二盖板，所述第二盖板包括所述第一侧面，所述声孔包括相互连通的第一声孔以及第二声孔，其中所述第一声孔侧向贯穿所述第一侧面，所述第二声孔贯穿所述第一盖板。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述外壳包括若干外侧壁，其中一个所述外侧壁设有所述第一侧面，所述声孔为若干个且贯穿所述第一侧面。
与现有技术相比，本发明通过在侧壁上设有向外贯穿所述第一侧面的声孔以与所述内部腔体相连通，从而实现了侧面进声。
附图说明
图1是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第一实施方式中的立体示意图。
图2是图1的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图3是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第二实施方式中的立体示意图。
图4是图3的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图5是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第三实施方式中的立体示意图。
图6是图5的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图7是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第四实施方式中的立体示意图。
图8是图7的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图9是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第五实施方式中的立体示意图。
图10是图9的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图11是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第六实施方式中的立体示意图。
图12是图11的立体分解图。
图13是图11的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图14是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第七实施方式中的立体示意图。
图15是图14的立体分解图。
图16是图14的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图17是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第八实施方式中的立体示意图。
图18是图17的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图19是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第九实施方式中的立体示意图。
图20是图19的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图21是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第十实施方式中的立体示意图。
图22是图21的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
图23是本发明侧面进声的硅麦克风封装结构于第十一实施方式中的立体示意图。
图24是图23的剖面示意图，且用箭头标示出了声音从侧面进入内部腔体的路径。
具体实施方式
请参图1及图2所示，本发明的第一实施方式揭示了一种侧面进声的硅麦克风封装结构100。所述硅麦克风封装结构100包括第一基板1、MEMS传感器2、ASIC芯片3、连接所述MEMS传感器2与所述ASIC芯片3的引线4以及固定于所述第一基板1上的外壳5。所述第一基板1与所述外壳5之间形成一个内部腔体10，所述MEMS传感器2与所述ASIC芯片3安装于所述第一基板1上且均暴露于所述内部腔体10内。
所述硅麦克风封装结构100设有在高度方向上位于所述第一基板1与所述外壳5之间的介质层6，所述外壳5通过所述介质层6而固定于所述第一基板1上。
所述硅麦克风封装结构100设有位于第一侧面17的侧壁18，所述侧壁18设有向外贯穿所述第一侧面17的声孔7，所述声孔7与所述内部腔体10相连通。如此设置，利用所述介质层6与所述第一基板1的高度差，形成一个或者多个所述的声孔7。请参图2所示，声音可以沿着箭头从所述声孔7侧面进入所述内部腔体10内。
在图示的第一实施方式中，所述介质层为镀层或者阻焊剂，所述声孔7侧向贯穿所述介质层6。具体地，所述声孔7由所述介质层6不闭合的空缺61形成。所述声孔7的形状类似一个缝隙。
请参图3及图4所示，本发明第二实施方式中揭示的硅麦克风封装结构100与第一实施方式类似，区别在于：在本发明的第二实施方式中，所述介质层6为粘接剂，所述声孔7由所述粘接剂不闭合的空缺61形成。所述声孔7的形状类似一个缝隙。
请参图5及图6所示，在本发明的第三实施方式中，所述第一基板1包括所述第一侧面17、暴露于所述内部腔体内10的上表面11、以及与所述上表面11相对设置的下表面12。所述MEMS传感器2与所述ASIC芯片3位于所述上表面11。所述声孔7形成于所述上表面11上且侧向贯穿所述第一侧面17。所述声孔7呈矩形且位于所述第一侧面17的中部。但是，在所述第三实施方式中，所述声孔7仅形成在所述上表面11上，其未向下贯穿所述下表面12。此时，所述声孔7相当于位于上表面11上的一个浅槽。
当然，能够理解的是，所述声孔7也可以通过上述第一、第二及第三实施方式组合而成。
请参图7及图8所示，在本发明的第四实施方式中，所述硅麦克风封装结构100贴装于一个电路板200上。其中，所述声孔7进一步向下贯穿所述下表面12。此时，所述声孔7相当于位于第一侧面17上的一个缺口。所述缺口和电路板200自然形成一个声道。
请参图9及图10所示，在本发明的第五实施方式中，所述硅麦克风封装结构100贴装于一个电路板200上。所述声孔7包括相互连通且相互垂直的第一声孔71以及第二声孔72，其中所述第一声孔71侧向贯穿所述第一侧面17且向下贯穿所述下表面12，所述第一声孔71向上未贯穿所述上表面11；所述第二声孔72向上贯穿所述上表面11。此时，所述声孔7与所述电路板200自然形成一个声道。
请参图11至图13所示，本发明第六实施方式中揭示的硅麦克风封装结构100与第五实施方式类似，区别在于：所述第六实施方式中的硅麦克风封装结构100还设有位于所述第一基板1下方且与所述第一基板1相贴合的第二基板8。所述第二基板8设有与所述第一侧面17位于同一侧的第二侧面80以及侧向贯穿所述第二侧面80的声腔81。所述声腔81位于所述声孔7的下方且与所述声孔7连通，所述声腔81与所述声孔7共同形成一个声道。请参图11所示，所述声腔81在靠近所述第二侧面80处与所述第一声孔71靠近所述第一侧面17处上下对齐。请参图12所示，所述声腔81在远离所述第二侧面80处设有一个圆弧面82。所述硅麦克风封装结构100还包括位于所述第一基板1与所述第二基板8之间且用以声学密封的镀层84。所述第一基板1及/或所述第二基板8设有将电信号引出的导电通孔83。
请参图14至图16所示，本发明第七实施方式中揭示的硅麦克风封装结构100与第四实施方式类似，区别在于：所述第七实施方式中的硅麦克风封装结构100还设有位于所述第一基板1下方且与所述第一基板1相贴合的第二基板8。所述声孔7位于所述第二基板8的上方且未向下贯穿所述第二基板8。此时，所述声孔7与所述第二基板8自然形成一个声道。所述硅麦克风封装结构100还包括位于所述第一基板1与所述第二基板8之间且用以声学密封的镀层84。所述第一基板1及/或所述第二基板8设有将电信号引出的导电通孔83。当然，所述第二基板8上也可以增加浅槽以扩大所述声道的截面，浅槽可以通过挖槽、镀层或基板之间粘接剂的高度差来实现。
在第一实施方式至第七实施方式中，所述外壳5的顶壁和侧壁是一体形成的。然而，请参图17及图18所示，在本发明第八实施方式中，所述外壳5包括侧板51以及与所述侧板51分开制作的盖板52。所述侧板51位于所述第一基板1与所述盖板52之间，所述侧板51的下端固定于所述第一基板1上，所述侧板51的上端固定于所述盖板52上。所述侧板51包括所述第一侧面17以及所述声孔7，且所述声孔7相较于所述第一基板1更靠近所述盖板52。
请参图19及图20所示，在本发明的第九实施方式中，所述外壳5包括顶壁53，所述硅麦克风封装结构100包括固定在所述顶壁53上的盖板9，所述盖板9包括所述第一侧面17。所述声孔7包括相互连通的第一声孔71以及第二声孔72，其中所述第一声孔71侧向贯穿所述第一侧面17，所述第二声孔72贯穿所述顶壁53。
请参图21及图22所示，在本发明的第十实施方式中，所述外壳5包括侧板51以及与所述侧板51分开制作的第一盖板54。所述侧板51位于所述第一基板1与所述第一盖板54之间，所述侧板51的下端固定于所述第一基板1上，所述侧板51的上端固定于所述第一盖板54上。所述硅麦克风封装结构100包括固定在所述第一盖板54上的第二盖板55，所述第二盖板55包括所述第一侧面17。所述声孔7包括相互连通的第一声孔71以及第二声孔72，其中所述第一声孔71侧向贯穿所述第一侧面17，所述第二声孔72贯穿所述第一盖板54。所述第二声孔72连接至MEMS传感器2的背腔（未标号）。
请参图23及图24所示，在本发明的第十一实施方式中，所述外壳5包括若干外侧壁56，其中一个所述外侧壁56设有所述第一侧面17，所述声孔7为若干个且贯穿所述第一侧面17的中部。
相较于现有技术，本发明通过在侧壁18上设有向外贯穿所述第一侧面17的声孔7以与所述内部腔体10相连通，从而实现了侧面进声。另外，本发明硅麦克风封装结构100主要利用基板表面高度差和多层基板结合来实现侧面进声，制作简单、成本低、成品率较高。
需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (16)
1.一种侧面进声的硅麦克风封装结构，所述硅麦克风封装结构包括第一基板、MEMS传感器、ASIC芯片、连接所述MEMS传感器与所述ASIC芯片的引线以及固定于所述第一基板上的外壳，所述第一基板与所述外壳之间形成一个内部腔体，所述MEMS传感器与所述ASIC芯片安装于所述第一基板上且均暴露于所述内部腔体内，其特征在于：所述硅麦克风封装结构设有位于第一侧面的侧壁，所述侧壁设有向外贯穿所述第一侧面的声孔，所述声孔与所述内部腔体相连通。
2.如权利要求1所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述硅麦克风封装结构设有在高度方向上位于所述第一基板与所述外壳之间的介质层，所述外壳通过所述介质层而固定于所述第一基板上，所述声孔侧向贯穿所述介质层。
3.如权利要求2所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述介质层为镀层，或者阻焊剂，或者粘接剂。
4.如权利要求3所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述声孔由所述介质层不闭合的空缺形成。
5.如权利要求1所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述第一基板包括所述第一侧面以及暴露于所述内部腔体内的上表面，所述MEMS传感器与所述ASIC芯片位于所述上表面，所述声孔形成于所述上表面上且侧向贯穿所述第一侧面。
6.如权利要求5所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述声孔呈矩形且位于所述第一侧面的中部。
7.如权利要求5所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述第一基板包括与所述上表面相对设置的下表面，所述声孔进一步向下贯穿所述下表面。
8.如权利要求1所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述第一基板包括所述第一侧面、暴露于所述内部腔体内的上表面以及与所述上表面相对设置的下表面，所述MEMS传感器与所述ASIC芯片位于所述上表面；所述声孔包括相互连通的第一声孔以及第二声孔，其中所述第一声孔侧向贯穿所述第一侧面且向下贯穿所述下表面，所述第一声孔向上未贯穿所述上表面；所述第二声孔向上贯穿所述上表面。
9.如权利要求8所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述硅麦克风封装结构包括位于所述第一基板下方且与所述第一基板相贴合的第二基板，所述第二基板设有与所述第一侧面位于同一侧的第二侧面以及侧向贯穿所述第二侧面的声腔，所述声腔位于所述声孔的下方且与所述声孔连通，所述声腔与所述声孔共同形成一个声道。
10.如权利要求9所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述声腔在靠近所述第二侧面处与所述第一声孔靠近所述第一侧面处上下对齐，所述声腔在远离所述第二侧面处设有一个圆弧面。
11.如权利要求9所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述硅麦克风封装结构包括位于所述第一基板与所述第二基板之间且用以声学密封的镀层，所述第一基板及/或所述第二基板设有将电信号引出的导电通孔。
12.如权利要求7所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述硅麦克风封装结构包括位于所述第一基板下方且与所述第一基板相贴合的第二基板，所述声孔位于所述第二基板的上方且未向下贯穿所述第二基板。
13.如权利要求1所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述外壳包括侧板以及与所述侧板分开制作的盖板，所述侧板位于所述第一基板与所述盖板之间，所述侧板的下端固定于所述第一基板上，所述侧板的上端固定于所述盖板上，所述侧板包括所述第一侧面以及所述声孔，且所述声孔相较于所述第一基板更靠近所述盖板。
14.如权利要求1所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述外壳包括顶壁，所述硅麦克风封装结构包括固定在所述顶壁上的盖板，所述盖板包括所述第一侧面，所述声孔包括相互连通的第一声孔以及第二声孔，其中所述第一声孔侧向贯穿所述第一侧面，所述第二声孔贯穿所述顶壁。
15.如权利要求1所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述外壳包括侧板以及与所述侧板分开制作的第一盖板，所述侧板位于所述第一基板与所述第一盖板之间，所述侧板的下端固定于所述第一基板上，所述侧板的上端固定于所述第一盖板上，所述硅麦克风封装结构包括固定在所述第一盖板上的第二盖板，所述第二盖板包括所述第一侧面，所述声孔包括相互连通的第一声孔以及第二声孔，其中所述第一声孔侧向贯穿所述第一侧面，所述第二声孔贯穿所述第一盖板。
16.如权利要求1所述的硅麦克风封装结构，其特征在于：所述外壳包括若干外侧壁，其中一个所述外侧壁设有所述第一侧面，所述声孔为若干个且贯穿所述第一侧面。
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