CN111050238A - 一种新型的麦克风封装结构 - Google Patents

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Yutaixin Microelectronics Technology Shanghai Co Ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种新型的麦克风封装结构，包括一声学传感器一专用集成电路芯片，与所述声学传感器连接；一印制电路板，所述印制电路板上设有开孔；一底板，安装于所述印制电路板的底部，所述底板上设有凹槽；一盖体，盖设于所述印制电路板上，所述盖体上设有声学通孔；本发明在原有的麦克风封装上增加了底板，增强了印制电路板的密封性，从而大大提高了印制电路板的使用寿命和安全性，增加了声学传感器的后腔室面积，从而降低了声学传感器振膜的振动难度，提高了声学传感器的灵敏度，增加了声学传感器和麦克风的信噪比，降低了噪音，提高了麦克风清晰度。

Description

一种新型的麦克风封装结构
技术领域
本发明涉及麦克风领域，尤其涉及一种新型的麦克风封装结构。
背景技术
MEMS(Micro Electromechanical System，微型机电系统)麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造，能够承受很高的回流焊温度。
现有麦克风一般通过声学传感器将声音信号转化为电信号。一般的麦克风的声孔设置于封装外壳上，而PCB板上没有孔，声学传感器的振膜与声孔之间的空间称之为前室，振膜与PCB板之间的空间为后腔室。这样的麦克风前室比后腔室大，后腔室空间较小，因此在振膜朝向后腔室振动时，后腔室内的空气压缩更加艰难，振膜的推动难度大，使声学传感器的灵敏度降低，信噪比也随之降低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新型的麦克风封装结构，解决以上技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种新型的麦克风封装结构，包括
一声学传感器；
一专用集成电路芯片，与所述声学传感器连接；
一印制电路板，所述印制电路板上设有开孔，所述声学传感器安装于所述开孔处；
一底板，安装于所述印制电路板的底部，所述底板上设有凹槽，所述凹槽与所述开孔连通；
一盖体，盖设于所述印制电路板上，与所述印制电路板构成一声学腔体，所述盖体上设有声学通孔。
优选地，所述声学通孔与所述开孔位置相对应。
优选地，所述封装外壳采用金属材质制成。
优选地，所述凹槽底面积比所述声学通孔底面积大。
优选地，所述凹槽的底面为波浪面，所述波浪面表面粗糙。
优选地，所述专用集成电路芯片安装于所述印制电路板上。
优选地，所述专用集成电路芯片通过导热绝缘胶安装于所述盖体的内侧壁上。
优选地，所述声学传感器和所述专用集成电路芯片均与所述印制电路板上电连接。
优选地，所述印制电路板底面侧部固定至少一焊盘。
有益效果：本发明在原有的麦克风封装上增加了底板，使印制电路板底面不与外界接触，增强了印制电路板的密封性，印制电路板在底板的保护下几乎不会受到直接的压力，从而大大提高了印制电路板的使用寿命和安全性。在底板上设置凹槽并在印制电路板上开孔，从而增加了声学传感器的后腔室面积，从而降低了声学传感器振膜的振动难度，提高了声学传感器的灵敏度，增加了声学传感器和麦克风的信噪比，降低了噪音，提高了麦克风清晰度。
附图说明
图1为本发明的麦克风封装结构的爆炸结构示意图；
图2为本发明的实施例一的麦克风封装结构示意图；
图3为本发明的实施例二的麦克风封装结构示意图；
图4为本发明的实施例三的麦克风封装结构示意图；
图5图2为本发明的实施例一专用集成电路的另一种封装结构示意图。
图中：1-封装外壳；2-声学通孔；3-底板；4-印制电路板；5-声学传感器；6-专用集成电路芯片；7-开孔；8-凹槽；9-焊盘。
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，所描述的实施例仅仅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的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例一：
如图1和图2所示，本发明提供了一种新型的麦克风封装结构，包括
包括
一声学传感器5；
一专用集成电路芯片6，与声学传感器5连接；
一印制电路板4，印制电路板4上设有开孔7，声学传感器5安装于开孔7处；
一底板3，安装于印制电路板4的底部，底板3上设有凹槽8，凹槽8与开孔7连通；
一盖体1，盖设于印制电路板4上，与印制电路板4构成一声学腔体，盖体1上设有声学通孔2。
本发明的优点在于：
在原有的麦克风封装上增加了底板，使印制电路板底面不与外界接触，增强了印制电路板的密封性，印制电路板在底板的保护下几乎不会受到直接的压力，从而大大提高了印制电路板的使用寿命和安全性。在底板上设置凹槽并在印制电路板上开孔，从而增加了声学传感器的后腔室面积，从而降低了声学传感器振膜的振动难度，提高了声学传感器的灵敏度，增加了声学传感器和麦克风的信噪比，降低了噪音，提高了麦克风清晰度。
如图2所示，声学传感器5和专用集成电路芯片6均装设于印刷电路板4朝向封装外壳1顶部的一面。
作为本发明一种优选的实施方案，印制电路板4底面侧部固定至少一焊盘9，焊盘9的底面高度比底板3的底面高度低，即焊盘9的底面穿出底板3的下表面，保证麦克风内部电路与外部设备的电连接。
作为本发明一种优选的实施方案，声学通孔2与开孔7位置相对应。即声学通孔2位于声学传感器5的声孔正上方，开孔7位于声学传感器声孔正下方，方便将声音传输至凹槽8内，增大声音后腔室面积。
优选的是，印刷电路板4可以为双层电路板，这样可将电阻、电容等电子器件安装于印刷电路板4的背面，且凹槽8的设置可让印刷电路板4的底面可安装更多的电子器件，从而可大大利用了印刷电路板4，,降低了印刷电路板的面积要求。但是开孔7处不设置电子器件，以免影响声学传感器性能。
作为本发明一种优选的实施方案，封装外壳1采用金属材质制成，对麦克风具有更好的强度和静电屏蔽、电磁屏蔽的保护作用。
作为本发明一种优选的实施方案，封装外壳1的内侧壁与印制电路板4的侧部通过封装胶连接，封装胶为导热绝缘胶。通过导热绝缘胶密封封装印制电路板的侧部，防止侧部漏风，提高麦克风的音质。在印制电路板4因长时间运行而发热时，导热绝缘胶可将热量传递至金属封装外壳，从而达到快速散热的目的，延长麦克风使用寿命。
作为本发明一种优选的实施方案，凹槽8底面积比声学通孔2底面积大。增大了声学传感器后腔室面积，使振膜的振动阻力更小。
作为本发明一种优选的实施方案，底板3的顶面与封装外壳1固定连接，此时底板3的顶面积不小于封装外壳1的底面积，底板3底面积比印制电路板4底面积大。底板3和封装外壳1将底板3保护在外，保护了印制电路板4免受外界冲击力的影响，提高了麦克风安全性。
作为本发明一种优选的实施方案，声学传感器5和专用集成电路芯片6均通过表面贴装工艺装配于印制电路板4上。声学传感器5与印制电路板4电连接，专用集成电路芯片6也与印制电路板4电连接。声学传感器和专用集成电路芯片通过表面贴装工艺装配于印制电路板上，实现了麦克风电路和电子元件的集成化、微型化，使之成为微型几点系统麦克风，装配均由机器完成，体型小，便于装配至传声设备中。
作为本发明一种优选的实施方案，凹槽8的底面为波浪面，波浪面表面粗糙。由于声音会依次穿过声学通孔2、振膜、开孔7而进入凹槽8，设置波浪形的底面，有利于声音在凹槽8内的漫反射，从而减少了直接反射，减少了从凹槽8反弹至振膜上的声波数量，从而降低了声音反弹对振膜的影响，而粗糙的波浪面具有一定的吸音效果，减少了声音反射效果。
作为本发明一种优选的实施方案，专用集成电路芯片6安装于印制电路板4上，节省连接金线的长度，占用声学腔体面积少，能很好地与印制电路板4进行电连接。
如图5所示，作为本发明另一种优选的实施方案，专用集成电路芯片6还可以通过导热绝缘胶安装于盖体1内侧壁上，专用集成电路芯片的输入端通过金线与声学传感器5连接，专用集成电路芯片的输出端通过金线与印制电路板内部电路连接。这样可节省印制电路板4上的面积，降低了印制电路板4的面积要求，使麦克风的整体面积更加小巧，且专用集成电路的芯片6的工作热量可直接由金属盖体散发出去，减轻了印制电路板4的散热压力，也减小了元件距离过近造成的干扰。
实施例二：
如图3所示，实施例二与实施例一的结构部件一致，唯一不同在于：实施例一将底板3与封装外壳1的底端连接，实施例二的底板3嵌于封装外壳1的内部，此时底板3的顶面积与封装外壳1的内壁底端组成的面积一致，使底板3的侧面与封装外壳1的内侧壁紧紧相贴，并通过焊接方式使底板3与封装外壳1紧紧连接，通过密封胶填满底板3与封装外壳1之间的孔隙，保持麦克风的密封性。此时可有效减小麦克风的总体厚度。
实施例三：
如图4所示，麦克风封装结构包括一封装外壳1；
一底板3，与封装外壳1连接，底板3第一端表面设置一凹槽8；
一声学通孔2，设置于底板3上，声学通孔2与凹槽8连通；
一印制电路板4，设置于底板3第一端，插设于封装外壳1内，印制电路板4上设置：
一声学传感器5，与声学通孔2位置对应；
一专用集成电路芯片6，与声学传感器5连接；
一开孔7，与声学传感器5的位置对应，开孔7与凹槽8连通。
与实施例一不同之处在于：实施例一底板不通孔，封装外壳上设置声学通孔，设施例三声学通孔2设置于底板3上，并与凹槽8连通，封装外壳密封，这样设置的好处有：
(1)避免了封装外壳1的开孔，增强了封装外壳的刚度，使声学通孔的设置更加灵活多样，适用于更多种麦克风设备；
(2)由振膜上方、封装外壳和印制电路板4组成的腔体即声学传感器的后腔室，间接增大了声学传感器的后腔室，提高了声学传感器的灵敏度和信噪比。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种新型的麦克风封装结构，其特征在于，包括
一声学传感器；
一专用集成电路芯片，与所述声学传感器连接；
一印制电路板，所述印制电路板上设有开孔，所述声学传感器安装于所述开孔处；
一底板，安装于所述印制电路板的底部，所述底板上设有凹槽，所述凹槽与所述开孔连通；
一盖体，盖设于所述印制电路板上，与所述印制电路板构成一声学腔体，所述盖体上设有声学通孔。
2.根据权利要求1所述的一种新型的麦克风封装结构，其特征在于，所述声学通孔与所述开孔位置相对应。
3.根据权利要求1所述的一种新型的麦克风封装结构，其特征在于，所述封装外壳采用金属材质制成。
4.根据权利要求1所述的一种新型的麦克风封装结构，其特征在于，所述凹槽底面积比所述声学通孔底面积大。
5.根据权利要求1所述的一种新型的麦克风封装结构，其特征在于，所述凹槽的底面为波浪面，所述波浪面表面粗糙。
6.根据权利要求1所述的一种新型的麦克风封装结构，其特征在于，所述专用集成电路芯片安装于所述印制电路板上。
7.根据权利要求1所述的一种新型的麦克风封装结构，其特征在于，所述专用集成电路芯片通过导热绝缘胶安装于所述盖体的内侧壁上。
8.根据权利要求1所述的一种新型的麦克风封装结构，其特征在于，所述声学传感器和所述专用集成电路芯片均与所述印制电路板上电连接。
9.根据权利要求1所述的一种新型的麦克风封装结构，其特征在于，所述印制电路板底面侧部固定至少一焊盘。
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CN113645556A (zh) * 2021-08-27 2021-11-12 歌尔微电子股份有限公司 Mems麦克风封装结构及封装方法

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