CN202261722U

CN202261722U - 微机电拾音装置

Info

Publication number: CN202261722U
Application number: CN2011202393863U
Authority: CN
Inventors: 岳凡恩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-07-01
Also published as: TWM405700U

Abstract

本实用新型为一种微机电拾音装置，包括：封盖、基板、微机电芯片及集成电路芯片，其中封盖设置有能与外界接触的接触式拾音组件，接触式拾音组件通过接触使用者的皮肤而感测振动信号。基板设于封盖上而与封盖之间形成容室。微机电芯片设置于容室中且电性连结基板与接触式拾音组件，其中微机电芯片接收振动信号，并输出电子信号。集成电路芯片设置于容室中且电性连接基板，并且通过基板接收电子信号。

Description

微机电拾音装置

技术领域

本实用新型有关于一种拾音装置，特别是一种微机电系统(MEMS)的封装结构的微机电拾音装置。

背景技术

拾音装置即为俗称的麦克风，其应用范围甚广，例如，助听器、电子耳、手机、数字相机、免持听筒、笔记本型计算机等皆具有拾音装置。随着制造工艺及封装技术的进步，目前已能利用半导体制造工艺来做出芯片型拾音装置，亦称作微机电(MEMS)拾音装置，以达到轻薄短小、省电、低成本等诉求。

请参照图1，图1为传统的微机电拾音装置的剖视图。传统的微机电拾音装置1主要在基板10上设置有电路(图1中未示出)及微机电芯片11，其中微机电芯片11以打线方式(wire bond)通过至少一金属导线12与基板10上的电路电连接，且在基板10上另设置有覆盖微机电芯片11的壳盖13。微机电芯片11与基板10之间的空间形成气室14，气室14做为声音的共振腔。声音由壳盖13的音孔15进入，并与微机电芯片11上的薄膜产生振动，其中振动的信号转为微机电芯片11上的电子信号。微机电芯片11上的电子信号会被传送至基板10上的电路，以进行后续的声音信号处理。

然而，此种传统的微机电拾音装置1使用上除了能够吸收使用者的声音之外，同时也会吸收到外界环境的声音。因此，当使用者(发话端)在噪音严重的环境下使用设有传统的微机电拾音装置1的手机进行通话时，对方(收话端)将会受到噪音的干扰，而无法清楚或准确地听见使用者的声音及对话。

发明内容

本实用新型实施例提供一种微机电拾音装置，其可以通过接触皮肤以感测振动信号的方式，来获得使用者的声音，避免对方受到噪音的干扰，而无法准确的听见使用者的声音及对话。

本实用新型为一种微机电拾音装置，其中，包括：封盖、基板、微机电芯片以及集成电路芯片。

封盖具有能与外界接触的接触式拾音组件，其中接触式拾音组件通过接触使用者的皮肤而感测振动信号。基板设于封盖上而与封盖之间形成容室。微机电芯片设置于容室中，电性连结基板与接触式拾音组件，并且接收振动信号，以及输出电子信号。集成电路芯片设置于容室中，电性连接基板，并且通过基板接收电子信号。

本实用新型的另一实施例所述的微机电拾音装置，其中，包括封盖、基板、第一微机电芯片、第二微机电芯片以及集成电路芯片。

封盖具有能与外界接触的接触式拾音组件，其中接触式拾音组件通过接触使用者的皮肤而感测振动信号。基板设于封盖上而与封盖之间形成容室，同时，基板具有拾音通道，其中拾音通道的第一端连通容室，拾音通道的第二端连通外界。第一微机电芯片设置于容室中，电性连结基板，并对应拾音通道的第一端，其中第一微机电芯片通过拾音通道接收外界声音以及从基板接收控制信号，并且受控于控制信号，以输出第一电子信号。第二微机电芯片设置于容室中，电性连结基板与接触式拾音组件，其中第二微机电芯片接收振动信号以及从基板接收控制信号，并且受控于控制信号，以输出第二电子信号。集成电路芯片设置于容室中，电性连接基板，并且通过基板接收第一电子信号与第二电子信号。

本实用新型的另一实施例所述的微机电拾音装置，其中，包括：封盖、基板、第一微机电芯片、第二微机电芯片；以及集成电路芯片。

封盖具有能与外界接触的接触式拾音组件，其中接触式拾音组件通过接触使用者的皮肤而感测振动信号。基板设于封盖上而与封盖之间形成容室，同时，基板具有拾音通道，其中拾音通道的第一端连通容室，拾音通道的第二端连通外界。第一微机电芯片设置于容室中，电性连结基板，并对应拾音通道的第一端，其中第一微机电芯片通过拾音通道接收外界声音以及从基板接收控制信号，并且受控于控制信号，以输出第电子信号。第二微机电芯片以覆晶(flip-chip)方式电性连接第一微机电芯片，并且以打线方式电性连接接触式拾音组件，其中第二微机电芯片接收振动信号以及从基板接收控制信号，并且受控于控制信号，以输出第二电子信号。集成电路芯片设置于容室中，电性连接基板，并且通过基板接收第一电子信号与第二电子信号。

本实用新型的另一实施例，上述封盖还具有音孔，且音孔连通拾音通道的第二端与外界。

换句话说，本实用新型为一种微机电拾音装置，其中，包括：

一封盖，设置有能与一使用者的皮肤接触而感测一振动信号的一接触式拾音组件；

一基板，设于所述封盖上而与所述封盖之间形成一容室；

一微机电芯片，设置于所述容室中，所述微机电芯片电性连接所述基板与所述接触式拾音组件，所述微机电芯片接收所述振动信号，并输出一电子信号；以及

一集成电路芯片，设置于所述容室中，所述集成电路芯片电性连接所述基板，并且通过所述基板接收所述电子信号。

本实用新型所述的微机电拾音装置，其中，所述接触式拾音组件为一拾音膜。

本实用新型所述的一种微机电拾音装置，其中，所述基板具有一拾音通道，所述拾音通道的第一端连通所述容室，所述拾音通道的第二端连通外界，所述微机电拾音装置更包括：

一第一微机电芯片，设置于所述容室中，所述第一微机电芯片电性连接所述基板，并对应所述拾音通道的第一端，所述第一微机电芯片通过所述拾音通道接收外界声音以及从所述基板接收一控制信号，并且受控于所述控制信号，以输出一第一电子信号；

其中所述微机电芯片为一第二微机电芯片，所述电子信号为一第二电子信号，所述第二微机电芯片设置于所述容室中，所述第二微机电芯片电性连接所述基板与所述接触式拾音组件，所述第二微机电芯片接收所述振动信号以及从所述基板接收所述控制信号，并且受控于所述控制信号，以输出所述第二电子信号；

其中所述集成电路芯片通过所述基板接收所述第一电子信号与所述第二电子信号。

本实用新型所述的微机电拾音装置，其中，所述封盖还具有一音孔，所述音孔连通所述拾音通道的第二端与外界。

本实用新型所述的微机电拾音装置，其中，所述第二微机电芯片以覆晶方式电性连接所述第一微机电芯片，并且以打线方式电性连接该接触式收音组件。

综上所述，本实用新型各实施例的微机电拾音装置，利用了接触式拾音组件与外界接触(例如，接触使用者的皮肤)以感测振动信号，来获得使用者的声音。如此，各实施例的微机电拾音装置吸收使用者说话时皮肤所产生的振动信号，并且利用微机电芯片将振动信号转成电子信号再由基板送至集成电路芯片进行信号处理，进而得以准确的将使用者的声音及对话传送到对方，而不受到环境噪音的干扰。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参照以下有关本发明的详细说明及附图，然而所附图式仅是为了提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为传统的微机电拾音装置的剖视图。

图2为本实用新型实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。

图3A为本实用新型另一实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。

图3B为本实用新型另一实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。

图3C为本实用新型另一实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。

图3D为本实用新型另一实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。

附图标记的说明

1、2、3a、3b、3c、3d：微机电拾音装置

10、20、30：基板

11、22：微机电芯片

12、23、24、29：金属导线

13：壳盖

14：气室

15：音孔

21、31：接触式拾音组件

26、35、35’：封盖

28、33：容室

32：第一微机电芯片

34：第二微机电芯片

36：拾音通道

27、37：集成电路芯片

具体实施方式

请参考图2，图2为本实用新型实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。微机电拾音装置2包括封盖26、基板20、微机电芯片22及集成电路芯片27。封盖26上设置有一个能与外界接触的接触式拾音组件21。基板20的顶面连接于封盖26，使基板20与封盖26之间形成容室28。微机电芯片22设置于容室28中，且电性连结基板20与接触式拾音组件21，其中微机电芯片22以打线方式通过金属导线23电性连接于接触式拾音组件21。同时，集成电路芯片27也是设置于容室28中且电性连结基板20。

在本实施例中，微机电芯片22与集成电路芯片27都以打线方式分别通过金属导线24、29电性连接于基板20。然而，本实施例并不仅限于此，凡是能够让微机电芯片22与集成电路芯片27电性连结基板20的技术手段都可以作为本实用新型的实施例，例如覆晶方式。

基板20与封盖26的连接可以使用粘结剂沿着基板20顶面的外围将封盖26粘结在基板20上，进而将微机电芯片22与集成电路芯片27封装于容室28中。然而，需要说明的是，上述基板20与封盖26的连接方式并不仅限于此。同时，本实施例中，接触式拾音组件21可以为拾音膜。拾音膜用来接触人体的皮肤，通过接触皮肤感测(吸收)人体发声时所产生的振动信号，并将所感测到的振动信号传递至微机电芯片22。微机电芯片22将振动信号转成电子信号，再通过基板20将电子信号传送至集成电路芯片27。

更详细地说，接触式拾音组件21的拾音膜实质上是一种振动传感器。当使用者说话时，使用者的皮肤会因为接收声音而产生振动信号。此时，振动传感器会感测使用者的皮肤所产生的振动信号，并将感测获得的振动信号传递给微机电芯片22。一般来说，微机电拾音装置2可应用于蓝牙耳机麦克风装置，因此上述接触式拾音组件21为接触使用者的脸部皮肤。

集成电路芯片27可以为信号放大电路，将微机电芯片22送来的电子信号进行信号放大，并将放大后的电子信号通过基板20送出。如此，本实施例的微机电拾音装置2使用的接触式拾音组件21为采用接触感测振动(例如接触皮肤感测振动)的拾音的方式，因此，在通话中，不会受到环境噪音的干扰。除此之外，集成电路芯片27还可以包括可适性声音信号滤波器或其它用以进行声音信号处理的电路。总而言之，集成电路芯片27所包括的电路或组件并不仅限于此。

请参考图3A，图3A为本实用新型另一实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。微机电拾音装置3a包括封盖35、基板30、第一微机电芯片32、第二微机电芯片34及集成电路芯片37。

封盖35上设置有一个能与外界接触的接触式拾音组件31。基板30的顶面连接于封盖35，使基板30与封盖35之间形成容室33。同时，基板30具有拾音通道36，其中拾音通道36的第一端(第一开口)连通容室33，拾音通道36的第二端(第二开口)连通外界。在本实施例中，第一微机电芯片32、第二微机电芯片34及集成电路芯片37都设置于容室33中，其中第一微机电芯片32电性连接于基板30上并且对应于拾音通道36的第一端(第一开口)。另外，第二微机电芯片34电性连接于基板30与接触式拾音组件31，集成电路芯片37电性连结于基板30上。

在本实施例中，第一微机电芯片32、第二微机电芯片34及集成电路芯片37可以采用打线方式电性连接于基板30。然而，本实施例并不仅限于此，凡是能够让第一微机电芯片32、第二微机电芯片34及集成电路芯片37电性连结基板30的技术手段都可以作为本实用新型的实施例，例如覆晶方式。

基板30与封盖35的连接可以使用粘结剂沿着基板30的外围而将封盖35粘结在基板30上，以将第一微机电芯片32、第二微机电芯片34及集成电路芯片37封装在容室33中。然而，需要说明的是，上述基板30与封盖35的连接方式并不仅限于此。

本实施例中，外界的声音通过拾音通道36进入容室33，同时，第一微机电芯片32可以接收进入容室33的声音。第一微机电芯片32内部具有被动组件(图3A中未示出)，被动组件可将传递至第一微机电芯片32的声音转换成第一电子信号，再通过基板30将第一电子信号传送至集成电路芯片37。

另外，本实施例中，接触式拾音组件31为拾音膜，其中拾音膜用来接触人体的皮肤，通过接触皮肤感应人体发声时产生的振动信号，并将所感测到的振动信号传递至第二微机电芯片34。第二微机电芯片34将接收到的振动信号转成第二电子信号，再通过基板30将第二电子信号传送至集成电路芯片37。

集成电路芯片37可以为信号放大电路，通过将第一微机电芯片32送来的第一电子信号与第二微机电芯片34送来的第二电子信号进行信号放大，并将放大后的第一电子信号与第二电子信号通过基板30送出。因此，本实施例的微机电拾音装置3a具备以下二种拾音模式，其一为利用拾音通道36取得外界声音的第一拾音模式，另一种为利用接触式拾音组件31取得外界声音的第二拾音模式。集成电路芯片37还可以包括可适性声音信号滤波器或其它用以进行声音信号处理的电路。总而言之，集成电路芯片37所包括的电路或组件并不仅限于此。再者，本实施例的微机电拾音装置3a的基板30还可以从操作系统(图3A中未示出)接收控制信号，此控制信号被送至第一微机电芯片32与第二微机电芯片34，用来启用(enable)或关闭(disable)第一微机电芯片32与第二微机电芯片34。换言之，使用者可以通过操作系统选择使用第一拾音方式、第二拾音方式或同时使用第一与第二拾音方式。

值得一提的是，集成电路芯片37还包括了声音信号增强电路。当使用者同时使用第一与第二拾音方式时，声音信号增强电路会根据第一电子信号与第二电子信号产生第三电子信号，以使得微机电拾音装置3a所接收到的声音更接近于使用者所发出的声音。举例来说，声音信号增强电路会比对第一电子信号与第二电子信号，并且据此去除第一电子信号中的噪声，以产生第三电子信号。

综上所述，本实施例的微机电拾音装置3a可以利用第一微机电芯片32以第一拾音模式接收使用者的说话声音，也可以利用第二微机电芯片34以第二拾音模式经使用者的皮肤接收使用者的说话声音，或是同时启用第一与第二拾音模式，以强化拾音的能力。因此，使用者在通话中，可以依据通话环境的需求自行选择所要的拾音模式，以避免环境噪音的干扰。

请配合图3A，并参考图3B，其中图3B为本实用新型另一实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。图3B的实施例的微机电拾音装置3b与图3A的实施例的微机电拾音装置3a的构件相同的部分，以相同符号标示。图3B的实施例的微机电拾音装置3b与第二实施例的结构、工作原理及实现的功效大致相同。差异在于，微机电拾音装置3b中的第二微机电芯片34以覆晶方式设置于第一微机电芯片32上，并且电性连结第一微机电芯片32。

请配合图3A，并参考图3C，其中图3C为本实用新型另一实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。图3C的实施例的微机电拾音装置3c与图3A的实施例的微机电拾音装置3a的构件相同的部分，以相同符号标示。图3C的实施例的微机电拾音装置3c与图3A的实施例的微机电拾音装置3a的结构、工作原理及实现的功效大致相同。差异在于，封盖35’还具有一音孔38，音孔38连通拾音通道36的第二端与外界，而拾音通道36的第一端则是连通至容室33。因此，外界声音可以由音孔38进入，再经过基板30中的拾音通道36进入容室33中，此时，第一微机电芯片32即可接受进入容室33中的声音，而进行后续处理。

请配合图3C，并参考图3D，其中图3D为本实用新型另一实施例所提供的微机电拾音装置的剖视图。图3D的第五实施例的微机电拾音装置3d与图3C的实施例的微机电拾音装置3c的构件相同的部分，以相同符号标示。图3D的实施例的微机电拾音装置3d与图3C的实施例的微机电拾音装置3c的结构、工作原理及实现的功效大致相同。差异在于，微机电拾音装置3d中的第二微机电芯片34以覆晶方式设置于第一微机电芯片32上，并且电性连结第一微机电芯片32。

综上所述，本实用新型各实施例的微机电拾音装置利用了接触式拾音组件与外界接触(例如，接触使用者的皮肤)以感测振动信号，来获得使用者的声音。因此，各实施例的微机电拾音装置可以吸收使用者说话时皮肤所产生的振动信号，并且利用微机电芯片将振动信号转成电子信号再由基板送至集成电路芯片进行信号处理，进而得以准确的将使用者(发话端)的声音及对话传送到对方(收话端)，而不受到环境噪音的干扰。

另外，本实用新型各实施例的微机电拾音装置可以利用非接触皮肤的方式以第一拾音模式接收使用者的说话声音，也可以利用接触皮肤的方式以第二拾音模式经使用者的皮肤感测振动信号接收使用者的说话声音。另外，本实用新型各实施例的微机电拾音装置还能够同时启用第一与第二拾音模式，以强化拾音的能力，进而让使用者在通话中，能依据通话环境的需求自行选择所要的拾音模式，以避免环境噪音的干扰。

虽然本发明公开的实施例如上所述，这些实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为对本发明实施的限制。在不脱离本发明的实质范围内，其他的改动或者变化，均属本发明的保护范围。

Claims

1.一种微机电拾音装置，其特征在于，包括：

一基板，设于所述封盖上而与所述封盖之间形成一容室；

2.根据权利要求1所述的微机电拾音装置，其特征在于，所述接触式拾音组件为一拾音膜。

3.根据权利要求1所述的微机电拾音装置，其特征在于，所述基板具有一拾音通道，所述拾音通道的第一端连通所述容室，所述拾音通道的第二端连通外界，所述微机电拾音装置更包括：

4.根据权利要求3所述的微机电拾音装置，其特征在于，所述封盖还具有一音孔，所述音孔连通所述拾音通道的第二端与外界。

5.根据权利要求3所述的微机电拾音装置，其特征在于，所述接触式拾音组件为一拾音膜。

6.根据权利要求3所述的微机电拾音装置，其特征在于，所述第二微机电芯片以覆晶方式电性连接所述第一微机电芯片，并且以打线方式电性连接该接触式收音组件。

7.根据权利要求6所述的微机电拾音装置，其特征在于，所述封盖还具有一音孔，所述音孔连通所述拾音通道的第二端与外界。

8.根据权利要求6所述的微机电拾音装置，其特征在于，所述接触式拾音组件为一拾音膜。