CN115209327A - Mems麦克风装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种MEMS麦克风装置，包括由上下两层PCB板和位于上下两层PCB板之间的金属外壳形成的封装结构，在封装结构内部设置有MEMS芯片、电路连接元件，其中，电路连接元件设置在上下两层PCB板之间，并与金属外壳间隔设置，其中，电路连接元件用于电连接上下两层PCB板；MEMS芯片设置在下层PCB板上，并且在下层PCB板上设置有与MEMS芯片相对应的声孔，外界声压通过声孔作用于所述MEMS芯片。利用本发明，能够解决现有MEMS麦克风装置的设计结构而导致内腔体积较小的问题。

Description

MEMS麦克风装置

技术领域

本发明涉及电声技术领域，更为具体地，涉及一种MEMS麦克风装置。

背景技术

MEMS麦克风装置是一种用微机械加工技术制作出来的将声信号转换成电信号的装置，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展，此被越来越广泛地运用到这些设备上。

目前MEMS麦克风装置采用三层PCB板组成，通过中间的PCB板上的通孔电连接上下两层的PCB板，这种设计结构，中间层的PCB板比较厚，并且通孔直径也比较大，占用了较大内腔体积，导致内腔的体积较小，从而影响MEMS麦克风装置的性能。为了解决上述问题，本发明亟需提供一种新的MEMS麦克风装置。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种MEMS麦克风装置，以解决现有MEMS麦克风装置的设计结构而导致内腔体积较小的问题。

本发明提供的一种MEMS麦克风装置，包括由上下两层PCB板和位于所述上下两层PCB板之间的金属外壳形成的封装结构，在所述封装结构内部设置有MEMS芯片、电路连接元件，其中，

所述电路连接元件设置在所述上下两层PCB板之间，并与所述金属外壳间隔设置，其中，所述电路连接元件用于电连接所述上下两层PCB板；

所述MEMS芯片设置在下层PCB板上，并且在所述下层PCB板上设置有与所述MEMS芯片相对应的声孔，外界声压通过所述声孔作用于所述MEMS芯片。

此外，优选的方案是，在所述上下两层PCB板上分别设置有凹槽，在所述凹槽内设置有锡膏，所述电路连接元件的两端分别通过所述锡膏固定设置在所述凹槽内。

此外，优选的方案是，所述电路连接元件包括由铜片和注塑体形成的注塑件，其中，所述铜片的两端裸漏在所述注塑体外部，并且位于所述凹槽内。

此外，优选的方案是，所述电路连接元件包括由可弯曲的导线和注塑体形成的注塑件，其中，所述导线的两端裸漏在所述注塑体外部且呈弯曲状设置在所述凹槽内。

此外，优选的方案是，所述电路连接元件包括由导电弹片和注塑体形成的注塑件，其中，所述导电弹片的两端裸漏在所述注塑体外部且设置在所述凹槽内。

此外，优选的方案是，在所述封装结构内部还设置有ASIC芯片，所述ASIC芯片设置在所述下层PCB板上，其中，

所述MEMS芯片、所述ASIC芯片分别通过硅胶固定在所述下层PCB板上。

此外，优选的方案是，所述MEMS芯片、所述ASIC芯片之间通过金属线电连接。

此外，优选的结构是，在所述封装结构内部还设置有ASIC芯片，所述ASIC芯片与所述电路连接元件电连接，并且注塑在一起。

此外，优选的方案是，所述金属外壳通过粘合剂分别与所述上下两层PCB板相粘结固定，其中，

所述粘合剂为银浆或者锡膏或者环氧胶。

此外，优选的方案是，在所述上层PCB板的上表面设置有焊盘，所述上层PCB板通过所述焊盘与外部器件电连接。

从上面的技术方案可知，本发明提供的MEMS麦克风装置，通过由上下两层PCB板和位于上下两层PCB板之间的金属外壳形成的封装结构，在封装结构内部设置电路连接元件，并通过电路连接元件电连接上下两层PCB板，与现有结构相比，本发明通过金属外壳代替PCB板，并通过电路连接元件替代直径较大的通孔，从而增大了内腔体积；此外，将ASIC芯片与电路连接元件注塑在一起，进一步增大内腔体积，还改善ASIC芯片的光噪问题等，进而提高MEMS麦克风装置的性能。

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为根据本发明实施例一的MEMS麦克风装置结构示意图；

图2为根据本发明实施例二的MEMS麦克风装置结构示意图；

图3为根据本发明实施例三的MEMS麦克风装置结构示意图；

图4为根据本发明实施例四的MEMS麦克风装置结构示意图。

其中的附图标记包括：1、上层PCB板，2、下层PCB板，3、金属外壳，4、电路连接元件，5、ASIC芯片，6、MEMS芯片，7、声孔，8、后腔，9、焊盘，11、第一凹槽，21、第二凹槽，41、铜片，42、注塑体，43、可弯曲的导线，44、导电弹片。

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”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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。

针对前述提出的现有MEMS麦克风装置的设计结构而导致内腔体积较小的问题，本发明提供了一种MEMS麦克风装置。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的MEMS麦克风装置的结构，图1-图4分别从不同角度对MEMS麦克风装置进行了示例性标示。具体地，图1示出了根据本发明实施例一的MEMS麦克风装置结构；图2示出了根据本发明实施例二的MEMS麦克风装置结构；图3示出了根据本发明实施例三的MEMS麦克风装置结构；图4示出了根据本发明实施例四的MEMS麦克风装置结构。

如图1至图4共同所示，本发明提供的MEMS麦克风装置，包括由上下两层PCB板和位于上下两层PCB板之间的金属外壳3形成的封装结构，在封装结构内部设置有MEMS芯片6、电路连接元件4，其中，电路连接元件4设置在所述上下两层PCB板之间，并与所述金属外壳3间隔设置，其中，所述电路连接元件4用于电连接所述上下两层PCB板；所述MEMS芯片6设置在下层PCB板2上，并且在所述下层PCB板2上设置有与所述MEMS芯片6相对应的声孔7，外界声压通过所述声孔7作用于所述MEMS芯片5。

在本发明的实施例中，相比于现有的三层均是PCB板的麦克风装置，通过金属外壳代替中间层的PCB板，以及通过电路连接元件代替直径较大的通孔，从而增加了后腔的体积，从而提高产品的声学性能。

在本发明的实施例中，通过电路连接元件4实现上层PCB板1与下层PCB板2之间的电连接，在上下两层PCB板上分别设置有凹槽，电路连接元件4的两端分别设置在凹槽内；在凹槽内设置有锡膏，电路连接元件4的两端通过锡膏固定在凹槽内。即：在上层PCB板1上设置有第一凹槽11，在下层PCB板2上设置有第二凹槽21，电路连接元件4的两端分别设置第一凹槽11和第二凹槽21内，并且在第一凹槽11、第二凹槽21涂有锡膏，通过锡膏固定电路连接元件4的两端。

在本发明的实施例中，电路连接元件4为注塑件，分别有不同的实施例，图1、图2和图3分别示出了不同的电路连接元件4的结构示意图。

在图1所示的实施例中，所述电路连接元件4包括由铜片41和注塑体42形成的注塑件，其中，所述铜片41的两端裸漏在所述注塑体42的外部，并且分别设置在第一凹槽11和第二凹槽21内。

在图1所示的实施例中，由铜片41和注塑体42形成的电路连接元件比较小，从而解决传统的MEMS麦克风装置中的两个PCB板之间的第三个PCB板厚导致导电通孔直径较大，占用后腔8的体积较大的问题；在本发明中，通过由铜片41和注塑体42形成的电路连接元件代替导电通孔，从而增大了后腔8的体积，从而提升麦克风的SNR等性能。此外，由于铜片41和注塑体42形成的电路连接元件4的较小，且只需实现电流连接，成本会降低，还可以改善产品焊接不良的问题。

在图2所示的实施例中，所述电路连接元件4包括由可弯曲的导线43和注塑体42形成的注塑件，其中，所述导线的两端裸漏在所述注塑体42外部，并且所述导线的两端呈弯曲状设置在第一凹槽11和第二凹槽21内。由于导线是可弯曲的导线，因此，导线的两端在与凹槽相接触时，会发生弯曲变化，能够解决因公差而无法焊接的问题，除此之外，由可弯曲的导线43和注塑体42形成的电路连接元件还具有图1的电路连接元件所具有的效果。

在图3所示的实施例中，，所述电路连接元件4包括由导电弹片44和注塑体42形成的注塑件，其中，所述导电弹片44的两端裸漏在所述注塑体42外部，并且所述导电弹片44设置在第一凹槽11和第二凹槽21内。由于导电弹片44是具有弹性，因此，导电弹片44的两端在与凹槽相接触时，会发生弯曲变化，能够解决因公差而无法焊接的问题，除此之外，由导电弹片44和注塑体42形成的电路连接元件还具有图1的电路连接元件所具有的效果。

在图1至图3所示的实施例中，在所述封装结构内部还设置有ASIC芯片5，所述ASIC芯片5设置在所述下层PCB板2上，其中，所述MEMS芯片6、所述ASIC芯片5分别通过硅胶固定在所述下层PCB板2上。所述MEMS芯片6、所述ASIC芯片5之间通过金属线电连接。

此外，所述金属外壳3通过粘合剂分别与所述上下两层PCB板相粘结固定，其中，述粘合剂为银浆或者锡膏或者环氧胶。在所述上层PCB板1的上表面设置有焊盘9，所述上层PCB板1通过所述焊盘9与外部器件电连接。

图1至图3所示的实施例中，电路连接元件4是体积较小的注塑件，解决传统的MEMS麦克风装置中的两个PCB板之间的第三个PCB板厚导致导电通孔直径较大，占用后腔8的体积较大的问题，从而增大了后腔8的体积，从而提升麦克风的SNR等性能，电路连接元件只需实现电流连接，成本会降低，还可以改善产品焊接不良的问题；并且，通过金属外壳替换上下层PCB板之间的PCB板，进一步增大后腔，还能够减少成本。此外，具有弹性的电路连接元件，与PCB板连接处可为可弯曲的，能够在焊接中有效反正来料公差导致无法焊接的问题。

在图4所示的实施例中，本发明提供的MEMS麦克风装置，包括由上下两层PCB板和位于上下两层PCB板之间的金属外壳3形成的封装结构，在所述封装结构内部设置有MEMS芯片6、ASIC芯片5和用于电连接所述上下两层PCB板的电路连接元件4。

其中，所述ASIC芯片5与所述电路连接元件4电连接，并且注塑在一起；所述电路连接元件4设置在所述上下两层PCB板之间，并与所述金属外壳3间隔设置，所述电路连接元件的3两端分别与所述上下两层PCB板相固定。

其中，所述MEMS芯片6设置在下层PCB板1上，并且在所述下层PCB板2上设置有与所述MEMS芯片6相对应的声孔7，外界声压通过所述声孔7作用于所述MEMS芯片6。

在图4所示的实施例中，将ASIC芯片5与电路连接元件4注塑在一起，可解决传统的MEMS麦克风装置中的两个PCB板之间的第三个PCB板厚导致导电通孔直径较大，占用后腔8的体积较大的问题，从而增大了后腔8的体积，从而提升麦克风的SNR等性能。其中，ASIC芯片5与电路连接元件4相互注塑，可有效改善ASIC芯片的光噪问题；同时，节省了ASIC芯片5打线部分，能有效防止金线不良及制程中的溅锡、ASIC损伤等问题。

在本发明的实施例中，电路连接元件也可以设计为PCB板，将ASIC芯片埋入其中并周围加铜层接地，可有效改善ASIC芯片的抗EMS辐射性能。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的MEMS麦克风装置，通过由上下两层PCB板和位于上下两层PCB板之间的金属外壳形成的封装结构，在封装结构内部设置电路连接元件，并通过电路连接元件电连接上下两层PCB板，与现有结构相比，本发明通过金属外壳代替PCB板，并通过电路连接元件替代直径较大的通孔，从而增大了内腔体积；此外，将ASIC芯片与电路连接元件注塑在一起，进一步增大内腔体积，还改善ASIC芯片的光噪问题等，进而提高MEMS麦克风装置的性能。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的MEMS麦克风装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的MEMS麦克风装置，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MEMS麦克风装置，其特征在于，包括由上下两层PCB板和位于所述上下两层PCB板之间的金属外壳形成的封装结构，在所述封装结构内部设置有MEMS芯片、电路连接元件，其中，

所述电路连接元件设置在所述上下两层PCB板之间，并与所述金属外壳间隔设置，其中，所述电路连接元件用于电连接所述上下两层PCB板；

所述MEMS芯片设置在下层PCB板上，并且在所述下层PCB板上设置有与所述MEMS芯片相对应的声孔，外界声压通过所述声孔作用于所述MEMS芯片。

2.如权利要求1所述的MEMS麦克风装置，其特征在于，

在所述上下两层PCB板上分别设置有凹槽，在所述凹槽内设置有锡膏，所述电路连接元件的两端分别通过所述锡膏固定设置在所述凹槽内。

3.如权利要求2所述的MEMS麦克风装置，其特征在于，

所述电路连接元件包括由铜片和注塑体形成的注塑件，其中，所述铜片的两端裸漏在所述注塑体外部，并且位于所述凹槽内。

4.如权利要求2所述的MEMS麦克风装置，其特征在于，

所述电路连接元件包括由可弯曲的导线和注塑体形成的注塑件，其中，所述导线的两端裸漏在所述注塑体外部且呈弯曲状设置在所述凹槽内。

5.如权利要求2所述的MEMS麦克风装置，其特征在于，

所述电路连接元件包括由导电弹片和注塑体形成的注塑件，其中，所述导电弹片的两端裸漏在所述注塑体外部且设置在所述凹槽内。

6.如权利要求1所述的MEMS麦克风装置，其特征在于，

在所述封装结构内部还设置有ASIC芯片，所述ASIC芯片设置在所述下层PCB板上，其中，

所述MEMS芯片、所述ASIC芯片分别通过硅胶固定在所述下层PCB板上。

7.如权利要求6所述的MEMS麦克风装置，其特征在于，

所述MEMS芯片、所述ASIC芯片之间通过金属线电连接。

8.如权利要求1所述的MEMS麦克风装置，其特征在于，

在所述封装结构内部还设置有ASIC芯片，所述ASIC芯片与所述电路连接元件电连接，并且注塑在一起。

9.如权利要求1所述的MEMS麦克风装置，其特征在于，

所述金属外壳通过粘合剂分别与所述上下两层PCB板相粘结固定，其中，

所述粘合剂为银浆或者锡膏或者环氧胶。

10.如权利要求1所述的MEMS麦克风装置，其特征在于，

在所述上层PCB板的上表面设置有焊盘，所述上层PCB板通过所述焊盘与外部器件电连接。

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