CN112492484B - 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以及设置在支撑载上的防尘膜，防尘膜包括固定部以及设置在固定部中心位置的过滤网；过滤网包括中央分区和围绕中央分区设置的周围分区；在周围分区上设置有第一穿孔，第一穿孔用于在过滤网受应力作用时，产生三维变形。利用上述发明能够在防尘膜上产生应力梯度及三维变形，可使得防尘膜吸收更大的应力。

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

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)设计防尘装置，通过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。

目前，防尘装置包括支撑载体和设置在支撑载体上的防尘膜，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，包括支撑载体以及设置在支撑载上的防尘膜，防尘膜包括固定部以及设置在固定部中心位置的过滤网；过滤网包括中央分区和围绕中央分区设置的周围分区；在周围分区上设置有第一穿孔，第一穿孔用于在过滤网受应力作用时，产生三维变形。

此外，优选的技术方案是，在中央分区上设置有第二穿孔，且第一穿孔和第二穿孔的形状不同。

此外，优选的技术方案是，第一穿孔和第二穿孔的宽度范围为0.1μm至10μm。

此外，优选的技术方案是，第一穿孔的长度大于第二穿孔的长度。

此外，优选的技术方案是，第一穿孔的结构包括：由直线构成的折线槽、由曲线构成的曲线槽，或者由直线与曲线结合构成的结合槽。

此外，优选的技术方案是，第一穿孔包括至少两个交互交错分布且具有一个开口的框型结构，相邻设置的两个框型结构的开口相对且交叉设置。

此外，优选的技术方案是，框型结构包括平行设置的两个延伸部，以及连接两个延伸部的连接部；并且，框型结构的两个延伸部分别延伸至相邻的两个框型结构的开口内。

此外，优选的技术方案是，第一穿孔包括至少两个Y型结构；Y型结构包括一个弧形槽和两个直线与弧线构成的组合槽，组合槽与弧形槽组合形成对称分布结构。

此外，优选的技术方案是，中央分区设置在过滤网的几何中心处；周围分区围绕中央分区呈环形分布。

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，在过滤网上设置中央分区和周围分区，并在周围分区上设置有第一穿孔，通过第一穿孔调节过滤网的应力分布，当过滤网受到外界应力作用时，能够产生三维变形，进而可吸收更大的应力，避免防尘膜中央分区发生褶皱，确保装置的稳定性。

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微型麦克风防尘装置的俯视图；

图3为根据本发明实施例一的第一穿孔结构示意图；

图4为根据本发明实施例一的第一穿孔的变形结构图；

图5为根据本发明实施例二的第一穿孔结构示意图；

图6为根据本发明实施例二的第一穿孔的变形结构图。

其中的附图标记包括：固定部101、支撑载体102、过滤网110、中央分区111、周围分区112、第一框型结构113、第二框型结构114、结合槽113’、结合槽115’、弧形槽114’。

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”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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和图2分别从不同角度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和图2共同所示，本发明实施例的微型麦克风防尘装置100，包括支撑载体102以及设置在支撑载体102内部的防尘膜，防尘膜进一步包括固定部101以及设置在固定部101中心位置的过滤网110；过滤网110包括中央分区111和围绕中央分区111设置的周围分区112；在周围分区112上设置有规则分布的第一穿孔，第一穿孔用于在过滤网110受应力作用时，产生三维变形，通过周围分区112的三维变形吸收更多的外力并防止中央分区111发生形变，避免防尘膜受力破损或产生褶皱。

具体地，在防尘膜的中央分区111上还设置有第二穿孔，第一穿孔和第二穿孔的形状不同，第二穿孔用于防尘及透气，第一穿孔用于吸收外界应力，为此可将第一穿孔和第二穿孔的形状和尺寸设置为不相同。在具体应用过程中，第一穿孔和第二穿孔的宽度范围可设置为0.1μm至10μm不等。

在本发明的一个具体实施方式中，第一穿孔呈细长状分布，第一穿孔的长度大于第二穿孔的长度，例如，可将第一穿孔设置为由直线构成的折线槽、由曲线构成的曲线槽、由直线与曲线结合构成的结合槽，或者由折线与曲线结合构成的结合槽等多种结构形式。

图3示出了根据本发明实施例一的第一穿孔的示意结构，

如图3所示，在本发明实施例一中，周围分区112的第一穿孔包括规则分布的至少两个交互交错分布且具有一个开口的框型结构，相邻设置的两个框型结构的开口相对且交叉设置。

其中，每个框型结构均包括平行设置的两个延伸部，以及连接两个延伸部的连接部；并且，框型结构的两个延伸部分别延伸至相邻的两个框型结构的开口内，进而形成如图3所示的分布结构，当防尘膜受外力影响时，周围分期上的第一穿孔会发生变形，变形的方向包括沿防尘膜所在平面的方向以及与防尘膜相垂直的平面方向，即周围分区112会产生三维形变，该形变相对于二维形变而言，能够吸收更多的应力。

具体地，第一框型结构113和相邻的第二框型结构114的开口相对设置，第一框型结构113的下方的延伸部延伸至第二框型结构114的开口内，第二框型结构114的上方的延伸部延伸至第一框型结构113的开口内，且第一框型结构113和第二框型结构114的延伸部相互平行，连接部也相互平行。

在该实施例一中，还可以对框型结构进行变形，如图4所示，在实施例一的基础上，将延伸部和连接部通过曲线连接或者将延伸部和连接部均设置为曲线结构，而非附图3所示折线连接，进而形成“C”型或者“U”型(图中未示出)的框型结构。

此外，延伸部及连接部的长度、弯曲程度均可根据具体的产品尺寸进行调整及设置，并不限于附图中所示具体尺寸。

图5示出了根据本发明实施例二的第一穿孔的示意结构。

如图5所示，在本发明的实施例二中，第一穿孔包括至少两个Y型结构，每个Y型结构均包括一个弧形槽和两个直线与弧形的组合槽，组合槽与弧形槽组合形成对称分布结构。

在该实施例二中，每个Y型结构均包括直线与弧形的结合槽113’、与结合槽113’呈对称分布的结合槽115’，以及与结合槽113’和结合槽115’的弧形相一致的一个弧形槽114’，结合槽113’、结合槽115’和弧形槽114’共同形成图5中所示的对称分布结构。

作为该实施例的变形，结合槽113’和结合槽115’可替换为直线与直线的结合，弧形槽114’可替换为对应的折线形结构。例如，图6所示结构。

可知上述实施例仅示出了第一穿孔的具体示意结构，在实际应用过程中，可对第一穿孔的结构进行变形，能够在防尘膜受到外力作用时，使周围分区产生三维形变，吸收更多的外部应力，进而保护中央分区皆可。

在本发明的一个具体实施方式中，上述各实施例中的中央分区111设置在过滤网的几何中心位置，周围分区112围绕中央分区111设置，中央分区111的形状及周围分区112的形状均可根据具体的产品结构进行设置，例如，中央分区和矩形结构，周围分区为围绕中央分区的矩形结构；或者，中央分区为圆形结构，周围分区为围绕中央分区设置的环形结构等。

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，该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，通过微型麦克风防尘装置对MEMS麦克风的内部组件进行防尘隔离。

通过上述根据本发明的微型麦克风防尘装置及MEMS麦克风，在过滤网上设置围绕中央分区设置的周围分区，并在周围分区上设置细长的穿孔，通过穿孔控制防尘膜上的应力分布，在防尘膜上产生应力梯度，并当其受到外界应力作用时产生三维变形，与二维变形相比，该三维变形可通过产生更大的位移来吸收更大的外部应力，进而确保中央分区的稳定性。

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 (6)

1.一种微型麦克风防尘装置，包括支撑载体以及设置在所述支撑载上的防尘膜，所述防尘膜包括固定部以及设置在所述固定部中心位置的过滤网；其特征在于，

所述过滤网包括中央分区和围绕所述中央分区设置的周围分区，所述中央分区设置在所述过滤网的几何中心处，所述周围分区围绕所述中央分区呈环形分布；

在所述周围分区上设置有第一穿孔，所述第一穿孔的结构包括：由直线构成的折线槽，或者由曲线构成的曲线槽，或者由直线与曲线结合构成的结合槽；其中，

所述第一穿孔包括至少两个交互交错分布且具有一个开口的框型结构，相邻设置的两个框型结构的开口相对且交叉设置；或者，

所述第一穿孔包括至少两个Y型结构，所述Y型结构包括一个弧形槽和两个直线与弧线构成的组合槽，所述组合槽与所述弧形槽组合形成对称分布结构；

所述第一穿孔用于在所述过滤网受应力作用时，产生三维变形。

2.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

在所述中央分区上设置有第二穿孔，且所述第一穿孔和所述第二穿孔的形状不同。

3.如权利要求2所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述第一穿孔和所述第二穿孔的宽度范围为0.1μm至10μm。

4.如权利要求2所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述第一穿孔的长度大于所述第二穿孔的长度。

5.如权利要求1所述的微型麦克风防尘装置，其特征在于，

所述框型结构包括平行设置的两个延伸部，以及连接所述两个延伸部的连接部；并且，

所述框型结构的两个延伸部分别延伸至相邻的两个框型结构的开口内。

6.一种MEMS麦克风，其特征在于，包括如权利要求1至5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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