CN111711905B - 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，其中的微型麦克风防尘装置包括支撑载体和设置在支撑载体一侧的过滤膜；过滤膜包括固定部以及设置在固定部内部的过滤网；过滤网包括中心部以及环绕中心部设置的分区部；中心部与分区部的形状相同，在中心部与分区部的结合处设置有连接部、在分区部的边缘设置有与连接部相配合使得分区部呈规则多边形分布的边缘部；并且，连接部和边缘部的刚度值小于中心部或分区部的刚度值。利用上述发明能够有效防止过滤膜在加工时受到外力作用极易产生变形而出现不规则褶皱等问题。

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

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尘膜，通过防尘结构阻止外界粉尘、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，由于防尘膜的厚度极薄，而其平面尺寸相对厚度的比值又较大，在加工或使用过程中，受到如热应力等外力作用时极易产生变形而出现不规则的褶皱；此外，在防尘膜加工工艺过程中，热应力是不容易避免的，使得传统的防尘薄膜在封装时容易有褶皱等外观不良现象，影响产品的性能及用户体验。

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，以解决目前防尘膜容易受到外力作用而出现不规则褶皱，导致其防尘性能差等问题。

本发明提供的微型麦克风防尘装置，包括支撑载体和设置在支撑载体一侧的过滤膜；过滤膜包括固定部以及设置在固定部内部的过滤网；过滤网包括中心部以及环绕中心部设置的分区部；中心部与分区部的形状相同，在中心部与分区部的结合处设置有连接部、在分区部的边缘设置有与连接部相配合使得分区部呈规则多边形分布的边缘部；并且，连接部和边缘部的刚度值小于中心部或分区部的刚度值。

此外，优选的技术方案是，过滤网、中心部和分区部的形状均为三角形；分区部设置有三个，三个分区部分别位于中心部的三个边上。

此外，优选的技术方案是，中心部的形状为具有至少四个边的多边形；分区部的设置个数与中心部的边的个数相等。

此外，优选的技术方案是，中心部的形状为规则六边形；分区部分别设置在中心部的六个边上，且位于相邻设置的两分区部之间的边缘部相重合。

此外，优选的技术方案是，位于相邻两分区部边缘位置的相邻两边缘部之间的夹角范围为0～180°。

此外，优选的技术方案是，在过滤网上设置有规则分布的穿孔；通过改变穿孔在连接部、边缘部、中心部以及分区部处的形状及密度以调节连接部、边缘部、中心部及分区部的刚度值。

此外，优选的技术方案是，穿孔的宽度范围为0.1μm～10μm。

此外，优选的技术方案是，连接部和边缘部处的相邻两穿孔之间相互交错分布。

此外，优选的技术方案是，连接部和边缘部配合使得过滤网在垂直方向上呈规则凹凸分布。

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，将过滤网划分为形状相同的中心部和分区部区域，并在中心部和分区部的边缘设置刚度值较低的连接部或边缘部，由于低刚度值的区域在装置受到压缩外力时相对容易变形，能够使得防尘膜的变形控制在低刚度值区域的边界而不会产生不规则褶皱。

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结构示意图；

图2为根据本发明实施例的低刚度区域的穿孔分布结构示意图；

图3为根据本发明实施例的非低刚度区域的穿孔分布结构示意图；

图4为根据本发明实施例一的过滤网的结构示意图；

图5为根据本发明实施例二的过滤网的结构示意图；

图6为根据本发明实施例三的过滤网的结构示意图；

图7为根据本发明实施例四的过滤网的结构示意图。

其中的附图标记包括：微型麦克风防尘装置100；过滤膜101；过滤网110、210、310、410；支撑载体102；中心部111、211、311、411；分区部112、212、312、412；连接部114、214、314、414；边缘部115、116、215、216、315～317、415～418。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为详细描述本发明的微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，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100，包括支撑载体102和设置在支撑载体102一侧的过滤膜101；过滤膜101包括与支撑载体102相连接的固定部以及设置在固定部内部的过滤网110；其中，过滤网110包括中心部以及环绕中心部设置的分区部；中心部与分区部的形状相同，在中心部与分区部的结合处设置有连接部、在分区部的边缘设置有与连接部相配合使得分区部呈规则多边形分布的边缘部；并且，连接部和边缘部的刚度值小于中心部或分区部的刚度值，使得连接部和边缘部形成过滤网110的低刚度区域，以提高过滤膜所能承受的外界应力。

具体地，连接部和边缘部的刚度值可通过设置在其上的穿孔进行调整；其中，可在过滤网110上设置规则分布的穿孔，通过改变穿孔在连接部、边缘部、中心部以及分区部处的形状及密度以调节连接部、边缘部、中心部及分区部的刚度值，使得过滤网110在不同区域呈现不同的刚度值，并通过形成特殊形状的低刚度区域，提高过滤网110抵抗外界应力的能力。

其中，穿孔的宽度范围可设置为0.1μm～10μm。可知，穿孔的宽度、长宽比、分布方式等均可以根据产品尺寸及需求进行调整，并不限于附图中所示具体结构。

作为具体示例，图2和图3分别从不同角度示出了穿孔在不同区域内的示意结构。

如图2和图3所示，在本发明实施例的微型麦克风防尘装置中，在连接部和边缘部等低刚度值的区域内，可将穿孔的结构设置为图2所示长宽比较大的长条状结构，且相邻两穿孔之间相互交错分布，使得整个区域的穿孔呈Z字型结构。而其他非低刚度值区域，如中心部及分区部等非低刚度区域处的穿孔可采用图3中所示分布结构。

可知，通过改变穿孔在不同位置或区域的长宽比，能够控制对应区域的刚度值，当穿孔的长宽比较大时，对应区域的刚度值就是较小；此外，也可将相邻的穿孔设置为交错分布，该结构也会降低对应区域的刚度值，进而通过低刚度值的区域接收外部应力。

以下结合具体实施例对本发明的微型麦克风防尘装置进行详细阐述。

图4示出了根据本发明实施例一的微型麦克风发防尘装置的示意结构。

如图4所示，在该实施例一中，微型麦克风防尘装置的过滤膜的过滤网110包括呈正六边形结构的中心部111以及分别设置在中心部111的六个边上的分区部112；分区部112的形状与中心部111的形状相同，且二者六边形结构的边长度也相同，在中心部111和分区部112之间设置有连接部114，在分区部112的其他边界设置边缘部115、116，通过边缘部115、116将分区部112围合成一个个的封闭区域。

可知，由于分区部112和中心部111的形状及尺寸均相同，使得位于相邻设置的两分区部112之间的边缘部115相重，即相邻设置的两分区部112之间共用一条边缘部115。此外，在该实施例中，低刚度区域的设置使得过滤网110在厚度或垂直方向上呈规则的凹凸分布，不仅能够吸收更多的外部应力，防止过滤膜发生不规则形变，而且还能够控制应力的集中点，防止过滤网110失效。

具体地，连接部114能够吸收外部应力并且控制应力沿着六边形的形状发生形变；边缘部115能够吸收沿过滤网110的径向和切向的外部应力；边缘部116能够使得外部应力沿着边缘部116的方向产生形变。而中心部111和分区部112的设置使得过滤网110的变形更加的均匀。

图5示出了根据本发明实施例二的微型麦克风发防尘装置的示意结构。

如图5所示，在发明实施例二的微型麦克风发防尘装置中，过滤膜的过滤网210包括呈正三角形结构的中心部211以及分别设置在中心部211的三个边上的三个分区部212；分区部212的形状与中心部211的形状相同，且二者三角形结构的边长度也相同，在中心部211和分区部212之间设置有连接部214，在分区部212的其他边界设置边缘部215、216，通过边缘部215、216将分区部212围合成一个个的三角形的封闭区域。

具体地，边缘部215和边缘部216配合形成一个正三角形的分区部212，相邻两分区部212所在位置的边缘部形成一条直线，使得过滤网210整体呈一个更大的正三角形的形状。

图6示出了本发明实施例三的微型麦克风发防尘装置的示意结构。

如图6所示，在发明实施例三的微型麦克风发防尘装置中，过滤网310包括呈四边形结构的中心部311以及分别设置在中心部311的四个边上的四个分区部312；分区部312的形状与中心部311的形状相同，且二者的四边形结构的边长度也相同，在中心部311和分区部312之间设置有连接部314，在分区部312的其他边界设置边缘部315、316、317，通过边缘部315、316、317将分区部312围合成一个个的四边形的封闭区域。

具体地，边缘部315、边缘部3116和边缘部317的尺寸可以设置为相同，也可设置为不相同，确保中心部311设置在过滤膜的几何中心位置，且过滤网310呈对称分布均可。

图7示出了根据本发明实施例四的微型麦克风发防尘装置的示意结构。

如图7所示，在发明实施例四的微型麦克风发防尘装置中，过滤网410包括呈五边形结构的中心部411以及分别设置在中心部411的五个边上的五个分区部412；分区部412的形状与中心部411的形状相同，且二者的五边形结构的边长度也相同，在中心部411和分区部412之间设置有连接部414，在分区部412的其他边界设置边缘部415～418，通过边缘部415～418将分区部412围合成一个个的五边形的封闭区域。

通过上述各实施例可知，位于相邻两分区部边缘位置的相邻两边缘部415之间的夹角范围可大可小，具体可根据产品尺寸及生产要求进行调整，例如将该角度范围设置为0～180°。此外，中心部的形状不仅可知设置为上述各实施例中的三角形、四边形或者五边形结构，任何具有至少三个边的多边形结构均可，确保中心部和分区部的形状形同，且分区部的个数与中心部的边数相等即可。

需要说明的是，上述各实施例中仅是中心部及分区部的形状存在差异，其他结构特征，例如穿孔、低刚度区域、在厚度方向上的凹凸设置等内容均可相互参考，此处不再一一赘述。

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，包括上述微型麦克风防尘装置；其中，微型麦克风防尘装置可设置在MEMS麦克风的声孔处；或者，设置在MEMS麦克风的芯片处。

通过上述根据本发明的微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，通过调整不同位置穿孔的结构或密度等调整过滤网在不同区域处的刚度值，同时过滤网在厚度方向上呈规则的凹凸分布，能够通过非平面结构以及低刚度值区域使得装置在受到压缩外力时相对容易变形，避免防尘膜产生不规则褶皱。

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，包括支撑载体和设置在所述支撑载体一侧的过滤膜；其特征在于，

所述过滤膜包括固定部以及设置在所述固定部内部的过滤网；

所述过滤网包括中心部以及环绕所述中心部设置的分区部；

所述中心部与所述分区部的形状相同，在所述中心部与所述分区部的结合处设置有连接部、在所述分区部的边缘设置有与所述连接部相配合使得所述分区部呈规则多边形分布的边缘部；

并且，所述连接部和所述边缘部的刚度值小于所述中心部或所述分区部的刚度值，所述连接部和所述边缘部配合使得所述过滤网在垂直方向上呈规则凹凸分布。

2.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述过滤网、所述中心部和所述分区部的形状均为三角形；

所述分区部设置有三个，三个分区部分别位于所述中心部的三个边上。

3.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述中心部的形状为具有至少四个边的多边形；

所述分区部的设置个数与所述中心部的边的个数相等。

4.如权利要求3所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述中心部的形状为规则六边形；

所述分区部分别设置在所述中心部的六个边上，且位于相邻设置的两分区部之间的边缘部相重合。

5.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

位于相邻两分区部边缘位置的相邻两边缘部之间的夹角范围为0～180°。

6.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

在所述过滤网上设置有规则分布的穿孔；

通过改变所述穿孔在所述连接部、所述边缘部、所述中心部以及所述分区部处的形状及密度以调节所述连接部、所述边缘部、所述中心部及所述分区部的刚度值。

7.如权利要求6所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述穿孔的宽度范围为0.1μm～10μm。

8.如权利要求6所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述连接部和所述边缘部处的相邻两穿孔之间相互交错分布。

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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