CN104507029A - 一种指向性mems麦克风 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种指向性MEMS麦克风,包括：基板；均设置在基板上并且彼此电连接的MEMS芯片和ASIC芯片；外壳，外壳与基板相连围成封装腔体，MEMS芯片和ASIC芯片设置在封装腔体内部；第一声孔，设置于基板上，位于MEMS芯片下方；第二声孔，设置在封装腔体的基板上或外壳上；以及阻尼片，阻尼片位于第一声孔和MEMS芯片之间并且覆盖第一声孔。本发明的MEMS麦克风设有两个声孔，在第一声孔处设有阻尼片以减小第一声孔处的声压并声相移来自第二声孔的目标声源，MEMS芯片在两路声波的共同作用下产生电信号输出，实现了良好的指向性。
Description
技术领域
本发明涉及声电转换技术，具体涉及一种指向性MEMS麦克风。
背景技术
MEMS麦克风是一种基于MEMS技术制作出来的声电转换器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展，MEMS麦克风被越来越广泛地运用到诸如手机、平板电脑、相机、助听器、智能玩具以及监听装置等电子设备上。
MEMS麦克风通常包括MEMS芯片和ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，功能集成电路)芯片，两者之间通过导线电连接，声音从单一的声孔进入麦克风并且作用在MEMS芯片的振膜上，此类结构的MEMS麦克风只能做全指向性麦克风，无法实现声音的指向性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好指向性的MEMS麦克风，详细技术方案如下：
一种指向性MEMS麦克风,包括：基板；均设置在所述基板上并且彼此电连接的MEMS芯片和ASIC芯片；外壳，所述外壳与所述基板相连围成封装腔体，所述MEMS芯片和所述ASIC芯片设置在所述封装腔体内部；第一声孔，设置于所述基板上，位于所述MEMS芯片下方；第二声孔，设置在所述封装腔体的所述基板上或所述外壳上；以及阻尼片，所述阻尼片位于所述第一声孔和所述MEMS芯片之间并且覆盖所述第一声孔。
进一步优选的技术方案，所述阻尼片设有密集的通孔。
进一步优选的技术方案，所述阻尼片开设有通道，所述通道的一端对准所述第一声孔，另一端对准所述MEMS芯片。
进一步优选的技术方案，所述通道为直线形状或者弯折形状。
进一步优选的技术方案，所述通道为Z形形状。
进一步优选的技术方案，所述通道对准所述第一声孔的一端设置成网状结构和/或所述通道对准所述MEMS芯片的一端设置成网状结构。
进一步优选的技术方案，所述通道对准所述第一声孔的一端覆盖有防尘网和/或所述通道对准所述MEMS芯片的一端覆盖有防尘网。
进一步优选的技术方案，所述基板为所述封装腔体的底部，所述第二声孔设置在所述封装腔体的顶部。
进一步优选的技术方案，所述外壳包括上盖和侧壁，所述第二声孔设置在所述上盖或所述侧壁上。
进一步优选的技术方案，所述阻尼片的材料为下列任一：硅、陶瓷、线路板、金属片、注塑件。
本发明的MEMS麦克风设有两个声孔，在第一声孔处设有阻尼片以减小第一声孔处的声压并声相移来自第二声孔的目标声源，使目标声源的声音从第一声孔进入后与目标声源的振幅相同，从而增大目标声源对振膜的作用声压，MEMS芯片在两路声波的共同作用下产生电信号输出，实现了良好的指向性。
附图说明
图1为本发明指向性MEMS麦克风第一实施例的结构示意图。
图2为图1第一实施例阻尼片的A-A截面示意图。
图3为本发明指向性MEMS麦克风第二实施例的结构示意图。
图4为图3第二实施例阻尼片的B位置的放大示意图。
图5为图4的C-C截面示意图。
图6为阻尼片通道端口添加防尘网的结构示意图
图7为本发明指向性MEMS麦克风第三实施例的结构示意图。
图8为本发明指向性MEMS麦克风第四实施例的结构示意图。
图9为本发明指向性MEMS麦克风第五实施例的结构示意图。
图10为本发明指向性MEMS麦克风第六实施例的结构示意图。
附图标记
1基板、2外壳、3MEMS芯片、4ASIC芯片、5导线、6阻尼片；
21上盖、22侧壁、60通孔矩阵、61通道、62网状结构、63防尘网；
100第一声孔、200第二声孔、300前声腔、400后声腔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
参考图1所示为MEMS麦克风的第一实施例，包括：
基板1、由上盖21和侧壁22组成的外壳2、基板1和外壳2固定连接围成封装腔体。
封装腔体内部设有MEMS芯片3和ASIC芯片4，MEMS芯片3和ASIC芯片4均贴装在基板1上，两者通过导线5电连接。
封装腔体上开设有第一声孔100和第二声孔200。
其中，第一声孔100开设在基板1上并且正对MEMS芯片3，阻尼片6位于第一声孔100和MEMS芯片3之间并且覆盖第一声孔100，MEMS芯片3和阻尼片6围成前声腔300。声音从第一声孔100经过阻尼片6减小声压后进入前声腔300，从下侧作用于MEMS芯片3的振膜。参考图2所示，阻尼片6为开设有密集通孔的硅片，密集通孔形成了通孔矩阵60。
其中，基板1为封装腔体的底部，第二声孔200同样开设在基板1上，第一声孔100和第二声孔200位于麦克风的同一侧。声音从第二声孔200进入后声腔400，从上侧作用于MEMS芯片3的振膜。
声音一方面从第一声孔100经过阻尼片6减小声压后进入前声腔300，从下侧作用于MEMS芯片3的振膜，另一方面从第二声孔200进入后声腔400，从上侧作用于MEMS芯片3的振膜。本发明的MEMS麦克风设有两个声孔，在第一声孔处设有阻尼片以减小第一声孔处的声压并声相移来自第二声孔的目标声源，使目标声源的声音从第一声孔进入后与目标声源的振幅相同，从而增大目标声源对振膜的作用声压，MEMS芯片在两路声波的共同作用下产生电信号输出，实现了良好的指向性。
其中，阻尼片6的材料可以为下列任一：硅、陶瓷、线路板、金属片、注塑件(耐高温材料)。
参考图3所示为本发明的第二实施例，原理和第一实施例相同，阻尼片6的结构和第一实施例有所区别：阻尼片6为开设有通道61的硅片，通道61的一端对准第一声孔100，另一端对准MEMS芯片3，通道61的孔径小于第一声孔100的孔径。声音从第一声孔100经由通道61进入前声腔300。
通道61对准第一声孔100的一端设置有网状结构，当然通道61对准第一声孔100的一端也可以是完全贯通的，通道61对准MEMS芯片3的一端也可以设置有网状结构或者是完全贯通的。网状结构主要用于防止灰尘从声孔进入麦克风内部影响麦克风产品性能。在一个实施例中，参考图3、图4、图5所示，可以在阻尼片6的通道61的端口B处开设有多个细小的通孔形成网状结构62。在另一个实施例中，参考图6所示，可以将防尘网63作为网状结构通过粘贴等方式覆盖在通道61的端口上。
图3中示出的通道61为Z形形状，但本发明不限于此，通道还可以为直线形状、曲线形状、或者其它弯折形状。
参考图7所示为本发明的第三实施例，原理和第一实施例相同，第二声孔200的位置和第一实施例有所区别：第二声孔200设置在封装腔体的顶部，即设置在上盖21上，第一声孔100和第二声孔200位于麦克风相对的两侧。
参考图8所示为本发明的第四实施例，原理和第一实施例相同，第二声孔200的位置和第一实施例有所区别：第二声孔200设置在封装腔体的侧壁，即设置在侧壁22上。
参考图9所示为本发明的第五实施例，原理和第二实施例相同，第二声孔200的位置和第二实施例有所区别：第二声孔200设置在封装腔体的顶部，即设置在上盖21上，第一声孔100和第二声孔200位于麦克风相对的两侧。
参考图10所示为本发明的第六实施例，原理和第二实施例相同，第二声孔200的位置和第二实施例有所区别：第二声孔200设置在封装腔体的侧壁，即设置在侧壁22上。
本发明的MEMS麦克风设有两个声孔，在第一声孔处设有阻尼片以减小第一声孔处的声压并声相移来自第二声孔的目标声源，使目标声源的声音从第一声孔进入后与目标声源的振幅相同，从而增大目标声源对振膜的作用声压，MEMS芯片在两路声波的共同作用下产生电信号输出，实现了良好的指向性。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种指向性MEMS麦克风,其特征在于，包括：
基板；
均设置在所述基板上并且彼此电连接的MEMS芯片和ASIC芯片；
外壳，所述外壳与所述基板相连围成封装腔体，所述MEMS芯片和所述ASIC芯片设置在所述封装腔体内部；
第一声孔，设置于所述基板上，位于所述MEMS芯片下方；
第二声孔，设置在所述封装腔体的所述基板上或所述外壳上；
以及阻尼片，所述阻尼片位于所述第一声孔和所述MEMS芯片之间并且覆盖所述第一声孔。
2.如权利要求1所述的麦克风，其特征在于：所述阻尼片设有密集的通孔。
3.如权利要求1所述的麦克风，其特征在于：所述阻尼片开设有通道，所述通道的一端对准所述第一声孔，另一端对准所述MEMS芯片。
4.如权利要求3所述的麦克风，其特征在于：所述通道为直线形状或者弯折形状。
5.如权利要求3所述的麦克风，其特征在于：所述通道为Z形形状。
6.如权利要求3所述的麦克风，其特征在于：所述通道对准所述第一声孔的一端设置成网状结构和/或所述通道对准所述MEMS芯片的一端设置成网状结构。
7.如权利要求3所述的麦克风，其特征在于：所述通道对准所述第一声孔的一端覆盖有防尘网和/或所述通道对准所述MEMS芯片的一端覆盖有防尘网。
8.如权利要求1-7任一项所述的麦克风，其特征在于：所述基板为所述封装腔体的底部，所述第二声孔设置在所述封装腔体的顶部。
9.如权利要求1-7任一项所述的麦克风，其特征在于：所述外壳包括上盖和侧壁，所述第二声孔设置在所述上盖或所述侧壁上。
10.如权利要求1-7任一项所述的麦克风，其特征在于：所述阻尼片的材料为下列任一：硅、陶瓷、线路板、金属片、注塑件。
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