CN111654796B - 微型麦克风防尘装置及mems麦克风 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，微型麦克风防尘装置包括托架以及设置在托架上的防护膜；其中，在防护膜远离托架一侧设置有形变抑制层；形变抑制层与托架配合对防护膜的边缘进行应力调整。利用上述发明能够平衡防护膜受到的热应力并减轻其高温下的变形。

Description

微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域，更为具体地，涉及一种微型麦克风防尘装置及设置有该微型麦克风防尘装置的MEMS麦克风。

背景技术

随着社会的进步和技术的发展，近年来，手机、笔记本电脑等电子产品体积不断减小，人们对这些便携电子产品的性能要求也越来越高，从而也要求与之配套的电子零件的体积不断减小、性能和一致性不断提高。MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System，简称MEMS)工艺集成的MEMS麦克风开始被批量应用到手机、笔记本电脑等电子产品中，其封装体积比传统的驻极体麦克风小，因此受到大部分麦克风生产商的青睐。

现有的MEMS麦克风通常设置有防尘结构，防尘结构主要包括支撑件和防护膜，可用于阻止外界粉尘、颗粒等污染物进入麦克风内部，进而确保麦克风产品的声学性能。

但是，目前的防护膜与支撑件的结构会由于热膨胀系数的失配，在高温下引入热应力的问题。对于防护膜这种薄膜结构而言，热应力的产生会导致屈曲及不可逆的变形，从而影响产品性能及用户体验。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种微型麦克风防尘装置及MEMS 麦克风，以解决在目前传统的防尘结构中，防护膜容易受温度影响产生屈曲或不可逆形变，而影响产品性能等问题。

本发明提供的微型麦克风防尘装置，包括托架以及设置在托架上的防护膜；其中，在防护膜远离托架一侧设置有形变抑制层；形变抑制层与托架配合对防护膜的边缘进行应力调整。

此外，优选的技术方案是，形变抑制层与托架的热膨胀系数的差值在预设范围内。

此外，优选的技术方案是，形变抑制层与托架的材质相同。

此外，优选的技术方案是，形变抑制层与托架的结构相同。

此外，优选的技术方案是，在垂直于防护膜的设置方向上，形变抑制层的纵截面积大于托架的纵截面积。

此外，优选的技术方案是，形变抑制层和/或托架为聚合物结构件。

此外，优选的技术方案是，防护膜为金属膜或金属与聚合物的结合膜。

此外，优选的技术方案是，形变抑制层与托架的厚度相同。

此外，优选的技术方案是，防护膜为网格结构。

根据本发明的另一方面，提供一种MEMS麦克风，包括上述微型麦克风防尘装置；其中，微型麦克风防尘装置设置在MEMS麦克风的出声孔处；或者，微型麦克风防尘装置设置在MEMS麦克风的芯片处。

利用上述微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，通过托架和形变抑制层对防护膜进行应力调整，能够通过层状结构的设置，平衡热应力对防护膜造成的影响，确保产品在高温下的稳定性能。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的微型麦克风防尘装置的剖面结构示意图。

其中的附图标记包括：防护膜101、托架102、形变抑制层103。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为详细描述本发明的微型麦克风防尘装置，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本发明实施例的微型麦克风防尘装置的示意结构。

如图1所示，本发明实施例的微型麦克风防尘装置，包括支撑防护膜101 的托架102以及可绝缘设置在托架102上的防护膜101；其中，在防护膜101 远离托架102一侧设置有形变抑制层103；形变抑制层103与托架102相互配合对防护膜101的边缘进行应力调整，通过形变抑制层103和托架102平衡防护膜101受到的热应力，从而有效克制防护膜101的形变。

具体地，为防止由于热膨胀系数失配导致的热应力产生，本发明实施例中的形变抑制层103与托架102可采用相同或相近的热膨胀系数，换言之，形变抑制层103与托架102的热膨胀系数的差值在预设范围内即可，该预设范围可根据生产要求进行设定及调整。其中，形变抑制层103与托架102的热膨胀系数相同或者相似，即形变抑制层103与托架102的热膨胀系数的差值在一定的范围内即可，并不一定完全相等。例如，二者可采用相同的材质或者二者采用热膨胀系数相同或相近的不同材质，通过缩小形变抑制层103 和托架102的热膨胀系数的差距，可有效抑制热应力的产生，从而确保防护膜101的性能稳定。

在本发明的一个具体实施方式中，形变抑制层103与托架102的结构相同或者形状相同；或者，形变抑制层103与托架102可设置为关于防护膜101 呈对称分布，在这种情况下，防护膜101上下面的受力面积也是相同的。

另外，也可根据防护膜101的设置方向，调整形变抑制层103或者托架 102的形状，例如图1中所示，在垂直于防护膜101的设置方向上，形变抑制层103的纵截面积设置为大于托架102的纵截面积，采用形变抑制层103与托架102不对称的结构，也能够有效控制防护膜101的变形。或者，仅将形变抑制层103与托架102的厚度设置为相同，在其他尺寸上可选择性设置，能够利于产品的小型化发展等。

在本发明的另一具体实施方式中，形变抑制层103和/或托架102可采用聚合物结构件或者金属与聚合物的组合物等多种形式；此外，防护膜101也可采用金属膜或者金属膜与聚合物的结合膜等，采用夹层状的结构，能够补偿防护膜101的变形，从而与适配的热膨胀系数相互作用，达到对防护膜101 形变的有效抑制。

需要说明的是，本发明的微型麦克风防尘装置，其防尘膜可采用网格结构。

与上述微型麦克风防尘装置相对应，本发明还提供一种MEMS麦克风，微型麦克风防尘装置可设置在MEMS麦克风的出声孔处；或者，微型麦克风防尘装置可设置在MEMS麦克风的芯片处，通过微型麦克风防尘装置对麦克风内部组件进行有效隔离。

根据上述实施方式可知，本发明提供的微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，具有以下优点：

1、设置与托架具有相同热膨胀系数的形变抑制层，最小化结构产生的热应力；2、采用形变抑制层-防护膜-托架的层状结构以补偿防护膜的变形；3、使用不对称的层状结构或材料来有效控制防护膜的形变，能够有效减小防护膜在高温下的变形量，确保产品性能稳定及可靠。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的微型麦克风防尘装置及 MEMS麦克风。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (9)

1.一种微型麦克风防尘装置，其特征在于，包括托架以及设置在所述托架上的防护膜；其中，

在所述防护膜远离所述托架一侧设置有形变抑制层；

在垂直于所述防护膜设置方向的方向上，所述形变抑制层的纵截面面积大于所述托架的纵截面面积，所述形变抑制层与所述托架关于所述防护膜呈非对称分布；

所述形变抑制层与所述托架配合对所述防护膜的边缘进行应力调整。

2.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述形变抑制层与所述托架的热膨胀系数的差值在预设范围内。

3.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述形变抑制层与所述托架的材质相同。

4.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述形变抑制层与所述托架的结构相同。

5.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述形变抑制层和/或所述托架为聚合物结构件。

6.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述防护膜为金属膜或者金属与聚合物的结合膜。

7.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述形变抑制层与所述托架的厚度相同。

8.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述防护膜为网格结构。

9.一种MEMS麦克风，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的微型麦克风防尘装置；其中，

所述微型麦克风防尘装置设置在所述MEMS麦克风的出声孔处；或者，所述微型麦克风防尘装置设置在所述MEMS麦克风的芯片处。

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