CN107211224A - 硅麦克风装置及使用其的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种硅麦克风装置，该装置包括硅麦克风本体和防护单元；硅麦克风本体包括：印制电路板、外壳以及容置于印制电路板和外壳形成的腔体中的硅微机电系统MEMS芯片；印制电路板上具有与硅MEMS芯片的振膜相对应的第一孔；防护单元，设置于印制电路板的位于腔体内的表面上，防护单元为具有微孔结构或网状结构的片状单元，微孔结构或网状结构覆盖第一孔。该装置中的防护单元具有防尘、防吹击的作用；同时，在装配过程中无需具有单独安装保护膜的环节，简化了装配工序，提高了生产效率。

Description

硅麦克风装置及使用其的电子设备 技术领域

本发明涉及通讯设备领域，尤其涉及一种具有防护单元的硅麦克风装置及使用其的电子设备。

背景技术

硅麦克风作为微电子机械系统中的重要成员，集成了微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)的主要优点，由于其良好的一致性、稳定性、优秀的抗干扰性能，被广泛应用于智能手机、电脑、耳机、数码相机等电子产品中。但是硅麦克风所用的硅MEMS芯片的硅振膜厚度极薄，一般不超过1um。当麦克风受到强气流吹击或者粉尘污染的时候，振膜极易受到损坏导致硅麦克风无声故障。

因此，如何保护硅振膜成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种改进的硅麦克风装置及电子设备，以实现硅麦克风装置的防护功能。

第一方面，本发明提供了一种硅麦克风装置，该装置包括：

硅麦克风本体，包括：印制电路板、外壳以及容置于所述印制电路板和所述外壳形成的腔体中的硅微机电系统MEMS芯片；所述印制电路板上具有与所述硅MEMS芯片的振膜相对应的第一孔；

防护单元，设置于所述印制电路板的位于腔体内的表面上，所述防护单元为具有微孔结构或网状结构的片状单元，所述微孔结构或网状结构覆盖所 述第一孔。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述防护单元为耐高温材料。

第二方面，本发明提供了电子设备，该电子设备包括：基板与第一方面和第一方面的第一种可能实现方式的任一项所述的硅麦克风装置；

所述硅麦克风本体位于所述基板的第一表面，所述基板上具有与所述硅MEMS芯片的振膜相对应的第二孔，所述第一孔与所述第二孔构成贯通的声孔。

第三方面，本发明提供了电子设备，该电子设备包括：

硅麦克风装置，包括：印制电路板、外壳以及容置于所述印制电路板和所述外壳形成的腔体中的硅微机电系统MEMS芯片；所述印制电路板上具有与所述硅MEMS芯片的振膜相对应的第一孔；

基板，具有第一表面和第二表面，所述硅麦克风装置位于基板的第一表面上；所述基板上具有与所述硅MEMS芯片的振膜相对应的第二孔，所述第一孔与所述第二孔构成贯通的声孔；

防护单元，所述防护单元设置于所述第二表面上，所述防护单元为具有微孔结构或网状结构的片状单元，所述微孔结构或网状结构覆盖所述声孔。

结合第三方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，所述防护单元与所述基板固定连接，构成具有防护单元的基板，以便于所述硅麦克风装置直接与所述具有防护单元的基板连接。

结合第三方面的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述防护单元为金属材料或半导体材料。

本发明实施例提供的硅麦克风装置，具有防护单元，具有防尘、防吹击的作用。

附图说明

图1为本发明实施例一的硅麦克风装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一的硅麦克风装置在电子设备中的连接关系示意图；

图3为本发明实施例三的硅麦克风装置在电子设备中的连接关系示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一

图1为本发明实施例一的硅麦克风装置的结构示意图，如图所示，硅麦克风装置包括：硅麦克风本体1和防护单元2。

硅麦克风本体1包括：印制电路板11、外壳12以及硅MEMS芯片13，硅MEMS芯片13容置于印制电路板11和外壳12形成的腔体中。印制电路板11上具有与硅MEMS芯片13的振膜相对应的第一孔111。

具体地，硅MEMS芯片13固定在印制电路板11的位于腔体内的表面上；硅麦克风本体1中还包括专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)芯片15，ASIC芯片15固定在印制电路板11的位于腔体内的表面上，且与硅MEMS芯片13通过半导体键合金线进行电连接。印制电路板11与外壳12通过焊接固定在一起，并形成腔体，该腔体用于容置硅MEMS芯片13和ASIC芯片15等电子元器件。

防护单元2，设置于硅MEMS芯片13与印制电路板11之间。具体地，防护单元2通过焊接或者固定胶粘结等方式固定在印制电路板11的位于腔体内 的表面上，硅MEMS芯片13通过焊接或者固定胶粘结等方式固定在防护单元2上。

防护单元2具体为具有微孔结构或网状结构的片状单元，该微孔结构或网状结构覆盖第一孔111。防止大气流通过声孔对硅MEMS芯片13的冲击，同时防止异物进入腔体，起到防尘、防吹击的作用。

需要进一步说明的，在防护单元2中，可以整个防护单元都具有微孔结构或网状结构，也可以仅仅在第一孔111的相对位置处具有微孔结构或网状结构。

优选地，本发明实施例中的防护单元2的材料可以为耐高温材料，例如，钢片、铝合金片或者是硅片等。由于防护单元2设置于硅麦克风装置内部，内部的电子元件在使用过程中会发热，因此，本实施例优选耐高温材料。

本发明实施例的硅麦克风装置，通过在硅麦克风装置的内部设置有防护单元，具有防尘、防吹击的作用，可以有效保护硅振膜。

进一步的，因为硅麦克风装置自带防护单元，在硅麦克风装置组装到电子设备上时，只要硅麦克风装置与基板安装好，即可具备保护硅振膜的防护单元，无需具有单独安装保护膜的环节，简化了装配工序，提高了生产效率。

实施例二

本发明实施例涉及一电子设备，该电子设备具有基板，和前述实施例一中的硅麦克风装置。本发明实施例中的电子设备可以为手机，PDA(personal digital assistant)，平板电脑等，本实施例不做限定。

如图2所示，电子设备具有基板3，硅麦克风装置通过基板3连接在与电子设备内，具体地，硅麦克风装置位于基板3的第一表面3a上。基板3上具有与硅MEMS芯片13的振膜相对应的第二孔31，第一孔111与第二孔31构成贯通的声孔14。

本领域技术人员可以理解，本发明实施例为了方便理解，图2中仅涉及与硅麦克风装置的设置有关的基板3，但是电子设备还包括其他未图示的部 件，比如显示装置，输入输出装置，控制单元等等，在此不再赘述。

本发明实施例的电子设备，具有带防护单元的硅麦克风装置。该硅麦克风装置具有防尘、防吹击的功能，可以有效保护硅振膜，进而保护电子设备麦克风的性能。

进一步地，因为硅麦克风装置自带防护单元，在硅麦克风装置组装到电子设备上时，只要硅麦克风装置与基板安装好，即可具备保护硅振膜的防护单元，无需具有单独安装保护膜的环节，简化了装配工序，提高了生产效率。

实施例三

本发明实施例涉及一电子设备，该电子设备包括硅麦克风装置、基板和防护单元。本发明实施例中的电子设备可以为手机，PDA(personal digital assistant)，平板电脑等，本实施例不做限定。

如图3所示，硅麦克风装置和防护单元2通过基板3连接在与电子设备内，具体地，硅麦克风装置设置于基板3的第一表面3a上，防护单元2设置于基板3的第二表面3b上。

硅麦克风装置，包括印制电路板11、外壳12以及硅MEMS芯片13，硅MEMS芯片13容置于印制电路板11和外壳12形成的腔体中。印制电路板11上具有与硅MEMS芯片13的振膜相对应的第一孔111。

具体地，硅MEMS芯片13固定在印制电路板11的位于腔体内的表面上；硅麦克风本体1中还可以包括集成电路ASIC芯片15，ASIC芯片15固定在印制电路板11的位于腔体内的表面上，且与硅MEMS芯片13通过半导体键合金线进行电连接。印制电路板11与外壳12通过焊接固定在一起，并形成腔体，该腔体用于容置硅MEMS芯片13和ASIC芯片15等电子元器件。

基板3，具有第一表面3a和第二表面3b，硅麦克风装置位于基板3的第一表面3a上，基板3上具有与硅MEMS芯片13的振膜相对应的第二孔31，第一孔111与第二孔31构成贯通的声孔14。

防护单元2，设置于基板3的第二表面3b上。防护单元2具体为具有微 孔结构或网状结构的片状单元，该微孔结构或网状结构覆盖声孔14。防止大气流通过声孔对硅MEMS芯片13的冲击，同时，防止异物进入腔体，起到防尘、防吹击的作用。

优选地，防护单元2与基板3固定连接，可以构成具有防护单元的基板，从而作为整体与硅麦克风装置进行装配，只要两者安装好，即可具备保护硅振膜的防护单元，无需具有单独安装保护膜的环节，简化了装配工序，提高了生产效率。

需要进一步说明的，在防护单元2中，可以整个片状单元都具有微孔结构或网状结构，也可以仅仅在声孔14的相对位置处具有微孔结构或网状结构。

优选地，防护单元2可以为金属材料或者半导体材料，例如，使用带微激光孔的钢片作为防护单元2。由于防护单元2设置于基板的第二表面上，优选金属材料或者半导体材料，有利于通过焊接固定，实现自动化生产。

本实施例中的电子设备，具有防护单元，覆盖在声孔上，防止硅麦克风受到大气流的冲击，以及灰尘等异物的侵入，可以有效保护硅振膜，进而保护电子设备麦克风的性能。

进一步地，将防护单元连接于基板的第二表面上，再将设置有防护单元的基板作为整体与硅麦克风装置进行装配，只要两者安装好，即可具备保护硅振膜的防护单元，无需具有单独安装保护膜的环节，简化了装配工序，提高了生产效率。

在硅麦克风装置的具体工作过程中，硅MEMS芯片13将接收到的音频信号传输给ASIC芯片15，ASIC芯片15将高阻的音频信号转换并放大成低阻的音频信号，同时经抗噪电路滤波，输出电信号，实现声信号向电信号的转换。通过对电信号的读取，从而实现对声音的识别。其中ASIC芯片15仅作为示例，在实际应用中并不限制于此。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而 已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种硅麦克风装置，其特征在于，所述装置包括：

   硅麦克风本体，包括：印制电路板、外壳以及容置于所述印制电路板和所述外壳形成的腔体中的硅微机电系统MEMS芯片；所述印制电路板上具有与所述硅MEMS芯片的振膜相对应的第一孔；

   防护单元，设置于所述印制电路板的位于腔体内的表面上，所述防护单元为具有微孔结构或网状结构的片状单元，所述微孔结构或网状结构覆盖所述第一孔。
2. 根据权利要求1所述的硅麦克风装置，其特征在于，所述防护单元由耐高温材料制成。
3. 一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：基板和权利要求1-2任一项所述的硅麦克风装置；

   所述硅麦克风本体位于所述基板的第一表面，所述基板上具有与所述硅MEMS芯片的振膜相对应的第二孔，所述第一孔与所述第二孔构成贯通的声孔。
4. 一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

   硅麦克风装置，包括：印制电路板、外壳以及容置于所述印制电路板和所述外壳形成的腔体中的硅微机电系统MEMS芯片；所述印制电路板上具有与所述硅MEMS芯片的振膜相对应的第一孔；

   基板，具有第一表面和第二表面，所述硅麦克风装置位于基板的第一表面上；所述基板上具有与所述硅MEMS芯片的振膜相对应的第二孔，所述第一孔与所述第二孔构成贯通的声孔；

   防护单元，所述防护单元设置于所述第二表面上，所述防护单元为具有微孔结构或网状结构的片状单元，所述微孔结构或网状结构覆盖所述声孔。
5. 根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述防护单元与所述基板固定连接，构成具有防护单元的基板，以便于所述硅麦克风装置直接与所述具有防护单元的基板连接。
6. 根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述防护单元由金属材料或半导体材料制成。