CN107613443A - 一种硅麦克风及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硅麦克风及移动终端，该硅麦克风包括电路板、微机电系统MEMS芯片、检测控制模块以及壳体，其中：所述壳体与所述电路板的一侧固定连接，并形成一容置空间；所述MEMS芯片和所述检测控制模块设于所述电路板上，且均位于所述容置空间内；所述电路板对应所述MEMS芯片的位置设有拾音孔，所述电路板还设有可封闭或开启所述拾音孔的封堵结构；所述检测控制模块用于检测气压变化参数，并当检测到的气压变化参数满足第一预设条件时，控制所述封堵结构封闭所述拾音孔。这样当检测到高强度的气压冲击时，通过控制封堵结构封闭拾音孔，从而阻断气流通道，保护MEMS芯片的硅振膜不受外界强气流冲击，避免硅麦克风因硅振膜破裂而失效。

Description

一种硅麦克风及移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种硅麦克风及移动终端。

背景技术

随着社会经济的发展，人们的生活水平越来越高，麦克风在消费领域已广泛应用于智能手机、便携式媒体播放器、数码相机及笔记本电脑等移动终端中。其中，硅麦克风由于尺寸小巧、稳定性强及可回流焊接等特点，也被广泛应用到上述移动终端中。

硅麦克风包括MEMS(微机电系统，Micro Electro Mechanical System)芯片，且MEMS芯片包括硅振膜和硅背极板。其中，MEMS芯片的工作原理是利用声音变化产生的压力梯度使硅振膜受声压干扰而产生形变，进而改变硅振膜和硅背极板之间的电容值；该电容值的变化由电容电压转换电路转化为电压值的输出变化，再经过放大电路将得到的电压放大输出，从而将声压信号转化为电压信号。然而，由于硅振膜对声压的变化非常敏感，因此当声压变化的强度超过一定值时，硅振膜会由于高强度的声压冲击而破裂，进而使硅麦克风失效。可见，在高强度的声压冲击下，现有硅麦克风的硅振膜存在容易破裂的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种硅麦克风及移动终端，以解决在高强度的声压冲击下，现有硅麦克风的硅振膜存在容易破裂的问题。

本发明实施例提供了一种硅麦克风，包括电路板、微机电系统MEMS芯片、检测控制模块以及壳体，其中：

所述壳体与所述电路板的一侧固定连接，并形成一容置空间；

所述MEMS芯片和所述检测控制模块设于所述电路板上，且均位于所述容置空间内；

所述电路板对应所述MEMS芯片的位置设有拾音孔，所述电路板还设有可封闭或开启所述拾音孔的封堵结构；

所述检测控制模块用于检测气压变化参数，并当检测到的气压变化参数满足第一预设条件时，控制所述封堵结构封闭所述拾音孔。

本发明实施例还提供了一种移动终端，包括上述硅麦克风。

这样，本发明实施例通过检测气压的变化情况，当检测到气压的变化情况满足第一预设条件时，即当检测到气压变化参数为高强度的气压冲击时，通过控制封堵结构封闭拾音孔，从而阻断气流通道，保护MEMS芯片的硅振膜不受外界强气流冲击，避免硅麦克风因硅振膜破裂而失效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的硅麦克风的结构示意图之一；

图2是本发明实施例提供的硅麦克风的结构示意图之二；

图3是本发明实施例提供的封堵结构的结构示意图。

具体实施方式

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作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。

参见图1-3，图1是本发明实施例提供的硅麦克风的结构示意图之一；图2是本发明实施例提供的硅麦克风的结构示意图之二；图3是本发明实施例提供的封堵结构的结构示意图。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种硅麦克风100，包括电路板10、MEMS芯片20、检测控制模块30以及壳体40，其中：

所述壳体40与所述电路板10的一侧固定连接，并形成一容置空间50；

所述MEMS芯片20和所述检测控制模块30设于所述电路板10上，且均位于所述容置空间50内；

所述电路板10对应所述MEMS芯片20的位置设有拾音孔11，所述电路板10还设有可封闭或开启所述拾音孔11的封堵结构12；

所述检测控制模块30用于检测气压变化参数，并当检测到的气压变化参数满足第一预设条件时，控制所述封堵结构12封闭所述拾音孔11。

在本发明实施例中，检测控制模块30包括气压传感芯片和控制芯片，气压传感芯片用于检测硅麦克风100所处工作环境的气压值；控制芯片用于分析检测得到的气压值。具体的，可以通过计算单位时间内的气压差值，获取气压变化参数，当气压变化参数满足第一预设条件时，即气压变化参数属于强气流冲击时，则控制封堵结构12封闭拾音孔11。

封堵结构12包括挡块121和控制部122，挡块121位于控制部122与拾音孔11之间，且控制部122可以根据检测控制模块30的控制指令运动，控制部122的运动可以推动挡块121移动，并最终推动挡块121封闭拾音孔11，从而阻断气流通道，保护MEMS芯片20的硅振膜不受外界强气流冲击，避免硅麦克风100因硅振膜破裂而失效。

其中，控制部122可以是弹簧或者其他具备复位功能的结构。

这样，通过检测气压的变化情况，当检测到气压的变化情况满足第一预设条件时，即当检测到气压变化参数为高强度的气压冲击时，通过控制封堵结构12封闭拾音孔11，从而阻断气流通道，保护MEMS芯片20的硅振膜不受外界强气流冲击，避免硅麦克风100因硅振膜破裂而失效。

在本发明的一实施例中，电路板10设有容置腔13，所述封堵结构12位于所述容置腔13内，且所述容置腔13与所述拾音孔11连通。所述封堵结构12包括挡块121和第一组形状记忆合金1221，所述挡块121位于所述拾音孔11与所述第一组形状记忆合金1221之间，其中：

所述第一组形状记忆合金1221包括第一形状记忆合金12211和第二形状记忆合金12212，且所述第一形状记忆合金12211和所述第二形状记忆合金12212的一端分别固定连接所述挡块121，且导电连接；

所述容置腔13的内侧壁设有第一固定部123和第二固定部124，所述第一固定部123与所述第一形状记忆合金12211远离所述挡块121的一端固定连接，且所述第一形状记忆合金12211通过所述第一固定部123与所述检测控制模块30电连接；所述第二固定部124与第二形状记忆合金12212远离所述挡块121的一端固定连接，且所述第二形状记忆合金12212通过所述第二固定部124与所述电路板10的接地端电连接；

这样当检测到气压变化参数满足第一预设条件时，即当检测到气压变化参数为高于预先设置的气压变化参数时，比如预先设置的气压变化参数为7，当检测到的气压变化参数为8时，则确定检测到的气压变化参数满足第一预设条件。此时，所述检测控制模块30控制所述第一形状记忆合金12211和所述第二形状记忆合金12212导电。由于第一组形状记忆合金1221具有通电受热伸长复位的功能，在第一组形状记忆合金1221通电受热伸长复位的过程中，可以推动挡块121朝拾音孔11移动，并最终封闭拾音孔11，从而阻断气流通道，保护MEMS芯片的硅振膜不受外界强气流冲击。

可选的，所述检测控制模块30还用于当检测到气压变化参数满足第二预设条件时，控制所述挡块121远离所述拾音孔11。

具体的，所述封堵结构12还包括第二组形状记忆合金1222，所述第二组形状记忆合金1222与所述第一组形状记忆合金1221并行设置在所述容置腔13内，并组成所述控制部122，其中：

所述第二组形状记忆合金1222包括第三形状记忆合金12221和第四形状记忆合金12222，所述第三形状记忆合金12221的一端和所述第四形状记忆合金12222的一端分别固定连接所述挡块121，且导电连通；

所述容置腔13的内侧壁设有第三固定部125和第四固定部124′，所述第三固定部125与所述第三形状记忆合金12221远离所述挡块121的一端固定连接，且所述第三形状记忆合金12221通过所述第三固定部125与所述检测控制模块30电连接；所述第四固定部124′与所述第四形状记忆合金12222远离所述挡块121的一端固定连接，且所述第四形状记忆合金12222通过所述第四固定部124′与所述电路板10的接地端电连接；

这样当检测到气压变化参数满足第二预设条件时，即当检测到气压变化参数为低于预先设置的气压变化参数时，比如预先设置的气压变化参数为6，当检测到的气压变化参数为5时，则确定检测到的气压变化参数满足第二预设条件。此时，所述检测控制模块30控制所述第三形状记忆合金12221和所述第四形状记忆合金12222导电。由于第二组形状记忆合金1222具有通电受热缩短复位的功能，在第二组形状记忆合金1222通电受热缩短复位的过程中，可以推动挡块121远离拾音孔11，从而开通气流通道，使硅麦克风100进入正常工作状态。

需要说明的是，在本实施方式中，第二固定部124与第四固定部124′一体成型。

需要补充说明的是，本发明实施例中，第一组形状记忆合金1221和第二组形状记忆合金1222的形状可以为“S”型，具体的，可以是多个“S”型的形状记忆合金首尾依次相连形成。且第一组形状记忆合金1221和第二组形状记忆合金1222可以通过焊接的方式，实现与挡块121的固定连接；也可以通过将第一组形状记忆合金1221和第二组形状记忆合金1222嵌设在挡块121内，实现与挡块121的固定连接。

其中，第一形状记忆合金12211与第二形状记忆合金12212可以一体成型形成第一组形状记忆合金1221，且在第一组形状记忆合金1221的中部位置与挡块121固定连接，两个远离挡块121的端部，分别固定连接第一固定部123和第二固定部124；第三形状记忆合金12221与第四形状记忆合金12222可以一体成型形成第二组形状记忆合金1222，且在第二组形状记忆合金1222的中部位置与挡块121固定连接，两个远离挡块121的端部，分别固定连接第三固定部125和第四固定部124′。

可选的，所述挡块121由导电材料制成，所述第一形状记忆合金12211的一端与所述第二形状记忆合金12212的一端通过所述挡块121导电连通，所述第三形状记忆合金12221的一端与所述第四形状记忆合金12222的一端通过所述挡块121导电连通；或者，在所述挡块121的外表面设有导电层，所述第一形状记忆合金12211的一端与所述第二形状记忆合金12212的一端通过所述导电层导电连通，所述第三形状记忆合金12221的一端与所述第四形状记忆合金12222的一端通过所述导电层导电连通。

在本实施方式中，由于第一形状记忆合金12211和第二形状记忆合金12212要形成第一回路，第三形状记忆合金12221和第四形状记忆合金12222要形成第二回路，因此第一形状记忆合金12211和第二形状记忆合金12212存在一定间距，且第三形状记忆合金12221和第四形状记忆合金12222也存在一定间距。通过在挡块121上设置导电层，或者使用导电材料制成的挡块121，分别电连接第一组形状记忆合金1221和第二组形状记忆合金1222，这样就无需将第一形状记忆合金12211和第二形状记忆合金12212直接连在一起，以及将第三形状记忆合金12221和第四形状记忆合金12222直接连接在一起，从而节省形状记忆合金的用料，降低生产成本。

本发明实施例还涉及一种移动终端，包括上述硅麦克风。

其中，该移动终端可以手机、平板电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面3，Moving PictureExperts Group Audio Layer III)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面4，MovingPicture Experts Group Audio Layer IV)播放器、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备等等。

需要说明的是，上述硅麦克风实施例的实现方式同样适应于该移动终端的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种硅麦克风，其特征在于，包括电路板、微机电系统芯片、检测控制模块以及壳体，其中：

所述壳体与所述电路板的一侧固定连接，并形成一容置空间；

所述微机电系统芯片和所述检测控制模块设于所述电路板上，且均位于所述容置空间内；

所述电路板对应所述微机电系统芯片的位置设有拾音孔，所述电路板还设有可封闭或开启所述拾音孔的封堵结构；

所述检测控制模块用于检测容置空间内的气压变化参数，并当检测到的气压变化参数满足第一预设条件时，控制所述封堵结构封闭所述拾音孔。

2.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于，所述电路板设有容置腔，所述封堵结构位于所述容置腔内，且所述容置腔与所述拾音孔连通。

3.根据权利要求2所述的硅麦克风，其特征在于，所述封堵结构包括挡块和第一组形状记忆合金，所述挡块位于所述拾音孔与所述第一组形状记忆合金之间，其中：

所述第一组形状记忆合金包括第一形状记忆合金和第二形状记忆合金，所述第一形状记忆合金的一端和所述第二形状记忆合金的一端分别固定连接所述挡块，且导电连通；

所述容置腔的内侧壁设有第一固定部和第二固定部，所述第一固定部与所述第一形状记忆合金远离所述挡块的一端固定连接，且所述第一形状记忆合金通过所述第一固定部与所述检测控制模块电连接；所述第二固定部与所述第二形状记忆合金远离所述挡块的一端固定连接，且所述第二形状记忆合金通过所述第二固定部与所述电路板的接地端电连接；

当检测到的气压变化参数满足第一预设条件时，所述检测控制模块控制所述第一形状记忆合金和所述第二形状记忆合金导电，并控制所述挡块封闭所述拾音孔。

4.根据权利要求3所述的硅麦克风，其特征在于，所述检测控制模块还用于当检测到气压变化参数满足第二预设条件时，控制所述挡块远离所述拾音孔。

5.根据权利要求4所述的硅麦克风，其特征在于，所述封堵结构还包括第二组形状记忆合金，所述第二组形状记忆合金与所述第一组形状记忆合金并行设置在所述容置腔内，其中：

所述第二组形状记忆合金包括第三形状记忆合金和第四形状记忆合金，所述第三形状记忆合金的一端和所述第四形状记忆合金的一端分别固定连接所述挡块，且导电连通；

所述容置腔的内侧壁设有第三固定部和第四固定部，所述第三固定部与所述第三形状记忆合金远离所述挡块的一端固定连接，且所述第三形状记忆合金通过所述第三固定部与所述检测控制模块电连接；所述第四固定部与所述第四形状记忆合金远离所述挡块的一端固定连接，且所述第四形状记忆合金通过所述第四固定部与所述电路板的接地端电连接；

当检测到的气压变化参数满足第二预设条件时，所述检测控制模块控制所述第三形状记忆合金和所述第四形状记忆合金导电，并控制所述挡块远离所述拾音孔。

6.根据权利要求5所述的硅麦克风，其特征在于，所述第二固定块与所述第四固定块一体成型。

7.根据权利要求5所述的硅麦克风，其特征在于，所述挡块由导电材料制成，所述第一形状记忆合金的一端与所述第二形状记忆合金的一端通过所述挡块导电连通，所述第三形状记忆合金的一端与所述第四形状记忆合金的一端通过所述挡块导电连通。

8.根据权利要求5所述的硅麦克风，其特征在于，所述挡块的外表面设有导电层，所述第一形状记忆合金的一端与所述第二形状记忆合金的一端通过所述导电层导电连通，所述第三形状记忆合金的一端与所述第四形状记忆合金的一端通过所述导电层导电连通。

9.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于，所述检测控制模块包括气压传感芯片和控制芯片，所述气压传感芯片用于检测气压值，所述控制芯片用于根据气压变化参数控制所述封堵结构封闭所述拾音孔。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的硅麦克风。