CN112492481A - 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，微型麦克风防尘装置包括载体以及设置在载体上的防尘网；防尘网包括支撑部和过滤部，过滤部通过支撑部与载体相连；其中，支撑部和载体构成微型麦克风防尘装置的支撑区，过滤部构成微型麦克风防尘装置的过滤区；其中，支撑区包括拾取区和结合区，结合区由支撑部以及支撑部与载体上下位置对应的区域构成，拾取区由载体的剩余区域构成；并且，拾取区的横截面积大于结合区的横截面积。利用上述发明能够有效地抑制微型麦克风防尘装置的载体和防尘网在后期的加工组装时出现翘曲。

Description

微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风

技术领域

本发明涉及微型麦克风防尘技术领域，更为具体地，涉及一种微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风。

背景技术

为防止微型麦克风内部的芯片受到外界粉末、颗粒物、水分的影响，从而降低微型麦克风的使用寿命，通常情况下，都需要在微型麦克风内部与外界的连通处(如声孔)设计微型麦克风防尘装置，通过微型麦克风防尘装置将微型麦克风芯片与外界环境分隔开，起到保护微型麦克风芯片的作用。

然而，传统的微型麦克风防尘装置通常包括网部和载体部，两部分由不同的材料构成的。由于载体部与网部之间存在热膨胀系数差或热应力，因此会导致两者产生变形的差异，在后续安装基板等热处理时，存在网部翘曲的问题。网部的翘曲会在需要平坦性的工序时(如叠置安装另外的器件芯片时)和需要密封性的工序中严重影响工作效率。

具体地，图1示出了现有的微型麦克风防尘装置的主视剖面结构，由图1可知，在传统的微型麦克风防尘装置中，型麦克风防尘装置由支撑区域和过滤区域两部分组成，支撑区域包括载体部和设置在载体部上方的网部的连接区，过滤区域为网部的过滤区。在实际加工过程中，由于支撑区域的载体部和网部的连接区的接触面较大，且两者的热膨胀系数差或热应较大，因此，两者之间的会产生应力梯度，从而使微型麦克风防尘装置的载体和防尘网在后期的加工和组装时出现翘曲的问题。

基于以上技术问题，亟需一种能够有效抑制微型麦克风防尘装置在加工时出现翘曲的方法。

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，以解决现有的微型麦克风防尘装置在加工组装时易出现翘曲的问题。

本发明实施例中提供的微型麦克风防尘装置，包括载体以及设置在所述载体上的防尘网；其特征在于，所述防尘网包括支撑部和过滤部，所述过滤部通过所述支撑部与所述载体相连；其中，所述支撑部和所述载体构成所述微型麦克风防尘装置的支撑区，所述过滤部构成所述微型麦克风防尘装置的过滤区；其中，所述支撑区包括拾取区和结合区，所述结合区由所述支撑部以及所述支撑部与所述载体上下位置对应的区域构成，所述拾取区由所述载体的剩余区域构成；并且，所述拾取区的横截面积大于所述结合区的横截面积。

此外，优选的方案是，在所述载体上方一体成型设置有台阶区，所述支撑部架设在所述台阶区上并与所述台阶区固定连接；其中，

所述台阶区、所述支撑部以及与所述台阶区上下位置对应的所述载体的区域构成所述结合区，所述载体的剩余区域构成所述拾取区。

此外，优选的方案是，所述支撑部包括连接部和缓冲部；其中，

所述连接部固定架设在所述台阶区上，所述缓冲部延伸至所述台阶区外并与过滤部相连。

此外，优选的方案是，在所述载体内开设有凹槽区，所述支撑部限位在所述凹槽区内并与所述凹槽区固定连接；其中，

所述凹槽区、所述支撑部以及与所述凹槽区上下位置对应的所述载体的区域构成所述结合区，所述载体的剩余区域构成所述拾取区。

此外，优选的方案是，所述支撑部包括连接部和缓冲部；其中，

所述连接部限位固定在所述凹槽区内，所述缓冲部延伸至所述凹槽区外并与过滤部相连。

此外，优选的方案是，所述过滤部呈圆形结构；并且，

在所述载体内形成有与所述过滤部上下位置对应的通孔，所述通孔为与所述过滤部上下位置对应的圆柱形结构。

此外，优选的方案是，所述载体为中空的长方体或圆柱体结构。

此外，优选的方案是，在所述过滤部内设置有上凹区和下凸区。

另一方面，本发明还提供一种MEMS麦克风，其特征在于，包括基板、外壳、MEMS芯片以及如前述的微型麦克风防尘装置；其中，所述基板与所述外壳之间形成封装结构，所述MEMS芯片设置在所述封装结构内的基板上；并且，在所述基板上开设有与所述MEMS芯片上下位置对应的声孔，所述微型麦克风防尘装置设置在所述声孔外或设置在所述声孔与所述MEMS芯片之间。

此外，优选的方案是，所述微型麦克风防尘装置通过所述载体设置在所述声孔与所述MEMS芯片之间；并且，所述防尘网设置在所述声孔和所述MEMS芯片之间。

从上面的技术方案可知，本发明提供的微型麦克风防尘装置，通过将微型麦克风防尘装置的支撑区域进一步划分为结合区和拾取区，并使防尘网的支撑部仅在结合区与载体相连，有效减小载体与防尘网的接触面积，从而显著降低载体与防尘网之间的热应力，进而减小微型麦克风防尘装置在加工组装时的翘曲程度；此外，通过在载体上设置台阶区或凹槽区，并进一步减小结合区与拾取区的面积比例，能够进一步降低载体与防尘网之间的热应力，进而进一步减小微型麦克风防尘装置的在加工组装时的翘曲程度。

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为现有的微型麦克风防尘装置的主视剖面图；

图2为本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的俯视图；

图3为本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的第一主视剖面图；

图4为本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的第二主视剖面图；

图5为本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的第三主视剖面图；

图6为本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的立体图；

图7为本发明实施例提供的微型麦克风的主视剖面图；

其中的附图标记包括：过滤部11、支撑部12、载体13、台阶区131、凹槽区132、通孔14、基板15、MEMS芯片16、外壳17、声孔19。

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

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

图2示出了本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的俯视结构；图3示出了本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的第一主视剖面结构，图6示出了本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的立体结构，结合图2、图3以及图6公共所示，本发明提供的微型麦克风防尘装置包括起支撑作用的载体13以及设置在载体13上的防尘网；该防尘网允许空气通过，但阻挡外界粉末、颗粒物等通过，其中，载体13为中空结构，即例如在中央形成有通孔14。

具体地，防尘网包括支撑部12和过滤部11，过滤部11用于过滤颗粒物，过滤部11通过支撑部12与载体13相连；其中；支撑部12和载体13构成微型麦克风防尘装置的支撑区，过滤部11构成微型麦克风防尘装置的过滤区；其中，支撑区包括拾取区和结合区，结合区由支撑部12以及支撑部12与载体13上下位置对应的区域构成，拾取区由载体13的剩余区域构成；并且，拾取区的横截面积远大于结合区的横截面积。

通过这种设计，将支撑区分为拾取区和结合区，并将用于支承过滤区的接合区抑制到最小限度，以使由载体13的部分区域构成的拾取区的面积比率最大化。能够有效地减小防尘网与载体13之间的接触面积。此外，由于拾取区仅由载体13的部分区域构成，因此，拾取区的热膨胀系数差和热处理所致的形变差即会消失。因此，发明提供的微型麦克风防尘装置与现有的由防尘网和载体13构成的防尘装置相比，能够有效减小载体13与防尘网的接触面积，从而显著降低载体13与防尘网之间的热应力，进而减小微型麦克风防尘装置(包括防尘网和载体13)在加工组装时的翘曲程度。

此外，图4示出了本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的第二主视剖面结构，由图4可知，为进一步减小微型麦克风防尘装置在加工组装时的翘曲程度，在载体13上方一体成型设置有台阶区131，支撑部12架设在台阶区131上并与台阶区131固定连接；其中，台阶区131、支撑部12以及与台阶区131上下位置对应的载体13的区域构成结合区，载体13的剩余区域构成拾取区。通过这种设置，可以进一步减小防尘网与载体13的接触面积，进而进一步降低微型麦克风防尘装置(包括防尘网和载体13)在加工组装时的翘曲程度。

具体地，为提高整个防尘装置的稳定性，支撑部12可以进步包括连接部(图中未示出)和缓冲部(图中未示出)；其中，连接部固定架设在台阶区131上，缓冲部延伸至台阶区131外并与过滤部11相连。通过设置连接区和缓冲部能够防止防尘网的过滤部11直接与载体13接触，避免载体13对过滤部11产出应力作用，防止过滤部11产生翘曲。

另一方面，图5示出了本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置的第三主视剖面图，由图5可知，也可以在载体13内开设凹槽区132，支撑部12限位在凹槽区132内并与凹槽区132固定连接；其中，凹槽区132、支撑部12以及与凹槽区132上下位置对应的载体13的区域构成结合区，载体13的剩余区域构成拾取区。相对应地，通过这种开设凹槽区132的方式，也可以进一步减小防尘网与载体13的接触面积，进而进一步降低微型麦克风防尘装置在加工组装时的翘曲程度。此外，这种在载体13内部开设凹槽区132的方式，可以将支撑部12设置在载体13内部，因此，还能够显著提高微型麦克风防尘装置的稳定性。

此外，相对应地，在图5示出了本发明实施例提供的微型麦克风防尘装置，中支撑部12也可以包括连接部和缓冲部；其中，连接部限位固定在凹槽区132内，缓冲部延伸至凹槽区132外并与过滤部11相连。通过设置连接区和缓冲部能够防止防尘网的过滤部11直接与载体13接触，避免载体13对过滤部11产出应力作用，防止过滤部11以及载体13产生翘曲。

此外，为进一步提高载体13对过滤网支撑的稳定性，可以将过滤部11设置为圆形结构；并且，在载体13内形成有与过滤部11上下位置对应的通孔14，通孔14为与过滤部11上下位置对应的圆柱形结构。

具体地，载体13为中空的长方体、圆柱体或正方体等结构，只要满足对防尘网的支撑作用即可，其中的中空结构即为通孔14，用于外界的声音信号传入微型麦克风内部。

此外，在本发明的一个优选的实施方式中，为进一步抑制过滤部11的褶皱的位移量，还可以通过调整过滤部11内部各位置的弯曲刚度，在过滤部11内形成上凹区和下凸区，通过上凹区和下凸区之间的配合减小过滤部11由于褶皱在厚度方向上的位移量。

此外，图7示出了本发明实施例提供的MEMS麦克风的主视剖面结构，由图7可知，本发明还提供一种MEMS麦克风，包括用于承载芯片的基板15、起保护作用的外壳17、MEMS芯片16以及上述微型麦克风防尘装置；其中，基板15与外壳17之间形成封装结构，MEMS芯片16设置在封装结构内的基板15上；并且，在基板15上开设有与MEMS芯片16上下位置对应的声孔19，微型麦克风防尘装置设置在声孔19外或设置在声孔19与MEMS芯片16之间，只要满足微型麦克风防尘装置对声孔19的覆盖功能即可。

具体地，当微型麦克风防尘装置设置在声孔19与MEMS芯片16之间时，可以通过载体13与基板15连接的方式将微型麦克风防尘装置设置在声孔19和MEMS芯片16之间；并且，防尘网设置在声孔19和MEMS芯片16之间。

通过这种方式可以形成一个由声孔19和通孔14构成的通道，外界的声音信号通过该通道进入微型麦克风内部，而外界的粉末、颗粒物以及水分被过滤部11挡在通道内，进而实现对外壳17内部的MEMS芯片16的保护。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出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 (10)

1.一种微型麦克风防尘装置，其特征在于，包括载体以及设置在所述载体上的防尘网；其特征在于，所述防尘网包括支撑部和过滤部，所述过滤部通过所述支撑部与所述载体相连；其中，

所述支撑部和所述载体构成所述微型麦克风防尘装置的支撑区，所述过滤部构成所述微型麦克风防尘装置的过滤区；其中，

所述支撑区包括拾取区和结合区，所述结合区由所述支撑部以及所述支撑部与所述载体上下位置对应的区域构成，所述拾取区由所述载体的剩余区域构成；并且，

所述拾取区的横截面积大于所述结合区的横截面积。

2.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

在所述载体的上方一体成型设置有台阶区，所述支撑部架设在所述台阶区上并与所述台阶区固定连接；其中，

所述台阶区、所述支撑部以及与所述台阶区上下位置对应的所述载体的区域构成所述结合区，所述载体的剩余区域构成所述拾取区。

3.如权利要求2所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述支撑部包括连接部和缓冲部；其中，

所述连接部固定架设在所述台阶区上，所述缓冲部延伸至所述台阶区外并与所述过滤部相连。

4.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

在所述载体内开设有凹槽区，所述支撑部限位在所述凹槽区内并与所述凹槽区固定连接；其中，

所述凹槽区、所述支撑部以及与所述凹槽区上下位置对应的所述载体的区域构成所述结合区，所述载体的剩余区域构成所述拾取区。

5.如权利要求4所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述支撑部包括连接部和缓冲部；其中，

所述连接部限位固定在所述凹槽区内，所述缓冲部延伸至所述凹槽区外并与过滤部相连。

6.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述过滤部呈圆形结构；并且，

在所述载体内形成有与所述过滤部上下位置对应的通孔，所述通孔为与所述过滤部上下位置对应的圆柱形结构。

7.如权利要求6所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述载体为中空的长方体或圆柱体结构。

8.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

在所述过滤部内设置有上凹区和下凸区。

9.一种MEMS麦克风，其特征在于，包括基板、外壳、MEMS芯片以及如权利要求1至8中任意一项所述的微型麦克风防尘装置；其中，

所述基板与所述外壳之间形成封装结构，所述MEMS芯片设置在所述封装结构内的基板上；并且，

在所述基板上开设有与所述MEMS芯片上下位置对应的声孔，所述微型麦克风防尘装置设置在所述声孔外或设置在所述声孔与所述MEMS芯片之间。

10.如权利要求9所述的MEMS麦克风，其特征在于，

所述微型麦克风防尘装置通过所述载体设置在所述声孔与所述MEMS芯片之间；并且，所述防尘网设置在所述声孔和所述MEMS芯片之间。

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