CN113905318A - 麦克风结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种麦克风结构，包括PCB和设置在所述PCB上的外壳，所述PCB与所述外壳形成封装结构；在所述封装结构的内部设置有膜结构，在所述膜结构的上方设置有MEMS芯片，在MEMS芯片与所述PCB之间连接有电连接线；并且，在所述PCB的内部嵌设有辅助芯片。本发明提供的麦克风结构能够有效降低膜结构带来的声损，从而提升麦克风的声学性能。

Description

麦克风结构
技术领域
本发明涉及麦克风设计技术领域，更为具体地，涉及一种麦克风结构。
背景技术
现有的防水麦克风的俯视结构如附图1所示，主要包括设置在PCB 1’上 的防尘/防水/防强气流的膜结构3’以及设置在膜结构3’上方的MEMS芯片 4’和ASIC芯片6’，在MEMS芯片4’与ASIC芯片6’之间、ASIC芯片6’ 与PCB 1’之间均设置有电连接线8’，然而由于在空间有限的PCB 1’上需 装配MEMS芯片4’和ASIC芯片6’，会导致不同位置的电连接线8’的方向不一致，此时，膜结构3’由于受这种打线方式的影响(由于膜结构3’要 在PCB 1’上面避让出电连接线8’的接线点)，且需要设置为长方形结构，因 此会导致膜结构3’的尺寸减小，从而造成较大的声损，降低麦克风的性能。
鉴于上述现有的防水麦克风中存在的问题，亟需一种能够显著降低防水 麦克风声损的封装结构。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种声损小、性能强的麦克风结构。
本发明提供的麦克风结构包括PCB和设置在所述PCB上的外壳，所述 PCB与所述外壳形成封装结构；在所述封装结构的内部设置有膜结构，在所 述膜结构的上方设置有MEMS芯片，在MEMS芯片与所述PCB之间连接有 电连接线；并且，在所述PCB的内部嵌设有辅助芯片。
此外，优选的结构是，所述膜结构为长方形结构；并且，
所述膜结构的长宽比在0.9至1.1之间。
此外，优选的结构是，在所述PCB上开设有声孔，所述声孔与所述MEMS 芯片位置对应。
此外，优选的结构是，在所述封装结构的内部设置有覆盖所述膜结构的 支撑壳体，所述MEMS芯片设置在所述支撑壳体上。
此外，优选的结构是，所述辅助芯片为ASIC芯片。
此外，优选的结构是，在所述支撑壳体上开设有与所述MEMS芯片上下 位置对应的导通孔。
此外，优选的结构是，在所述MEMS芯片上设置有振膜，所述导通孔与 所述振膜上下位置对应。
此外，优选的结构是，在所述PCB上设置有连接点，所述连接点处于所 述膜结构的一侧；并且，所述电连接线通过所述连接点与所述PCB电连接。
此外，优选的结构是，所述电连接线为金线。
此外，优选的结构是，所述膜结构为防尘、防水以及防强气流的膜结构。
和现有技术相比，上述根据本发明的麦克风结构，有如下有益效果：
本发明提供的麦克风结构具有如下有益效果：通过将ASIC芯片预埋在 PCB中，能够省去一次甚至是两次电连接线的布设(为MEMS芯片4’与ASIC 芯片6’之间的电连接线以及ASIC芯片6’与PCB 1’之间的电连接线)，将 现有的连接线布设方式由设计一(附图1所示)转换为设计二(由附图3所 示)，通过这种方式，能够在相同的封装尺寸中，使膜结构的短边显著增长， 使膜结构的长宽比接近1：1，从而使膜结构的声损更小，显著提升麦克风的声学性能。
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 说明并在权利要求中特别指出其具体特征。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及权利要求书的内容，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为现有的防水麦克风结构的俯视图；
图2为根据本发明实施例的麦克风结构的主视截面图；
图3为根据本发明实施例的麦克风结构的俯视图。
附图标记：PCB 1、外壳2、膜结构3、MEMS芯片4、支撑壳体5、辅助 芯片6、声孔7、电连接线8。
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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描 述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定 连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电 连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在 本发明中的具体含义。
图2示出了根据本发明实施例的麦克风结构的主视剖面结构，图3示出 了根据本发明实施例的麦克风结构的俯视结构。
结合图2、图3共同所示，本发明提供的麦克风结构包括一块用于焊接该 麦克风的内部电路的PCB1(英文全称为Printed Circuit Board，中文名称为印 制电路板，是电子元器件的支撑体)以及固定在该PCB1上的起保护元器件作 用的外壳2，PCB1与外壳2形成封装结构；在封装结构的内部设置有与声孔 7相对应的膜结构3，在膜结构3的上方(即背离声孔7的一侧)设置有MEMS 芯片4，MEMS芯片4用于接收由声孔7传入的声音信号。
为实现MEMS芯片4与PCB1之间的电连接，在MEMS芯片4与PCB1 之间连接有电连接线8；并且，在PCB1的内部嵌设有辅助芯片6，该辅助芯 片6用于对MEMS芯片4进行供电以及对MEMS芯片4接收的信息进行处理 等操作。
具体地，辅助芯片6一般设置为ASIC(ASIC，Application Specific IntegratedCircuit)芯片，ASIC芯片是用于供专门应用的集成电路，用于对 MEMS芯片4接收的信息进行处理。
在实际使用过程中，外界的声音信号通过声孔7进入外壳2内部并作用 于MEMS芯片4，MEMS芯片4将接收到的声音信号转换成信号，并通过电 连接线8将信号传递至ASIC芯片，ASIC芯片将接收到的模拟信号转换为数 字信号，并进行信号放大与及校准等处理，然后将处理后的数字信号传输至 外界的终端设备上。
需要说明的是，将ASIC芯片预埋在PCB1中，能够省去一次甚至是两次 电连接线8的布设，能够在相同的封装尺寸中，使膜结构3的短边显著增长， 使膜结构3的长宽比接近1：1，从而使膜结构3的声损更小，显著提升麦克 风的声学性能。
通常情况下，为满足膜结构3的布设需求，膜结构3需要设置为长方形 结构；并且，通过ASIC芯片预埋在PCB1中，能够使膜结构3的长宽比设置 在0.9至1.1之间，显著降低膜结构3带来的声损。
具体地，为实现MEMS芯片4对外界声音信号的接收，在PCB1上开设 有声孔7，声孔7与MEMS芯片4位置对应，在实际使用过程中，外界的声 音信号经声孔7进入封装结构内部并被MEMS芯片4接收。
此外，为实现对膜结构3的保护，还需要在封装结构的内部设置覆盖膜 结构3的支撑壳体5；并且，为进一步减小整个封装结构的体积，可以将支撑 壳体5直接作为MEMS芯片4的支撑体，即将MEMS芯片4设置在支撑壳体 5上，从而完成MEM芯片4的安装。
另外，为实现MEMS芯片4对外界声音信号的接收，还需要在支撑壳体 5上开设与MEMS芯片4上下位置对应的导通孔(图中未示出)，MEMS芯片 4通过导通孔和声孔7实现对声音信号的接收。
在本发明的一个具体地实施方式中，MEMS芯片4包括用于感应声音信 号的振膜，并且，导通孔与振膜上下位置对应。
此外，为实现PCB1与MEMS芯片4的电连接，需要在PCB1上设置有 连接点(如焊点等)，为防止电连接线8对膜结构3的影响，连接点处于膜结 构3的一侧；并且，电连接线8通过连接点与PCB1电连接。
需要说明的是，电连接线8可以选用铜线、金线等，当然，为提升电连 接线8的信号传输性能，优先选用金线。
需要说明的是，本发明提供的麦克风结构中的膜结构3适用于所有的麦 克风防护场景，比如防尘、防水甚至是防强气流，在实际使用过程中，膜结 构3可以根据实际需要制作为防尘、防水以及防强气流的膜结构3。
由上述具体实施方式可知，本发明提供的麦克风结构至少具备以下优点：
1、通过将辅助芯片预埋在PCB中，能够省去一次甚至是两次电连接线的 布设，通过这种方式，能够在相同的封装尺寸中，使膜结构的短边显著增长， 从而使膜结构的声损更小，显著提升麦克风的声学性能；
2、通过将膜结构设置为长方形结构并将其的长宽比设置为接近1：1，能 够进一步减小膜结构的带来的声损；
3、通过将MEMS芯片设置在支撑壳体上，并将辅助芯片预埋在PCB中 能够进一步减小整个麦克风的体积，提升集成效果。
如上参照图1至图3以示例的方式描述根据本发明的麦克风结构。但是， 本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的麦克风结构，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)

1.一种麦克风结构，包括PCB和设置在所述PCB上的外壳，所述PCB与所述外壳形成封装结构；其特征在于，
在所述封装结构的内部设置有膜结构，在所述膜结构的上方设置有MEMS芯片，在所述MEMS芯片与所述PCB之间连接有电连接线；并且，在所述PCB的内部嵌设有辅助芯片。
2.如权利要求1所述的麦克风结构，其特征在于，
所述膜结构为长方形结构；并且，
所述膜结构的长宽比在0.9至1.1之间。
3.如权利要求1所述的麦克风结构，其特征在于，
在所述PCB上开设有声孔，所述声孔与所述MEMS芯片位置对应。
4.如权利要求1所述的麦克风结构，其特征在于，
在所述封装结构的内部设置有覆盖所述膜结构的支撑壳体，所述MEMS芯片设置在所述支撑壳体上。
5.如权利要求4所述的麦克风结构，其特征在于，
所述辅助芯片为ASIC芯片。
6.如权利要求5所述的麦克风结构，其特征在于，
在所述支撑壳体上开设有与所述MEMS芯片上下位置对应的导通孔。
7.如权利要求6所述的麦克风结构，其特征在于，
在所述MEMS芯片上设置有振膜，所述导通孔与所述振膜上下位置对应。
8.如权利要求1所述的麦克风结构，其特征在于，
在所述PCB上设置有连接点，所述连接点处于所述膜结构的一侧；并且，所述电连接线通过所述连接点与所述PCB电连接。
9.如权利要求8所述的麦克风结构，其特征在于，
所述电连接线为金线。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的麦克风结构，其特征在于，
所述膜结构为防尘、防水以及防强气流的膜结构。
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