CN202679623U - Mems麦克风 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种MEMS麦克风，包括：由线路板和外壳构成的封装结构，其中，所述线路板由设置在封装结构外侧的第一线路板和设置在封装结构内侧并与外壳连接的第二线路板组成，封装结构内部第二线路板表面上设有由多个电容器单元构成的MEMS声电转换芯片，所述第一线路板上设有主声孔，第二线路板上设有分别与各电容器单元对应的次声孔，所述第一线路板与第二线路板结合处设有水平声音通道，外界声压可以通过主声孔、通道以及各个次声孔作用到各MEMS声电转换芯片上，实现了采用一个声孔进多个声孔出的方式与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应来实现进声效果，同时由于减少了线路板的总体厚度，便于薄性化产品的设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种声电转换装置，具体地说涉及一种MEMS麦克风。
背景技术
近年来利用MEMS（微机电系统）工艺集成的MEMS麦克风开始被批量应用到手机、笔记本电脑等电子产品中，这种MEMS麦克风的耐高温效果较好，可以经受住SMT的高温考验，因此受到大部分麦克风生产商的青睐。
常规的MEMS麦克风包括由线路板和外壳组成的封装结构，所述封装结构内部所述线路板表面上设有MEMS声电转换芯片， 为了提高MEMS麦克风整体的灵敏度和信噪比，MEMS声电转换芯片由多个电容器单元组成，为了使接收外界声音信号的声孔只有一个且孔径较小，并为了使每一个MEMS声电转换芯片上的各电容器单元分别对应一个声孔，采用一个声孔进多个声孔出的方式来实现进声效果，为实现一个声孔进多个声孔出的方式，将线路板设计成“三层板结构”，如图1至图5所示，一种MEMS麦克风，包括由线路板1和外壳2构成的封装结构，所述线路板1由第一线路板11、第二线路板12和第三线路板13构成，所述第一线路板11设置在所述封装结构最外侧，所述第二线路板12与MEMS声电转换芯片3连接并与外壳2相结合，第三线路板13设置在第一线路板11和第二线路板12之间，在所述第二线路板12上设有分别与所述MEMS声电转换芯片3上的各个电容器单元31连通的第二声孔121，在第三线路板13上设有一个孔径较大且能够直接连通多个第二声孔121的第三声孔131，并在第一线路板上设有一个与第三声孔131连通且孔径较小的第一声孔111，从而实现一个声孔进多个声孔出的方式，但是此种结构的MEMS麦克风无形中增加了线路板的厚度，从而增加了产品的整体高度，不利于薄性化产品的设计，由此需要设计一种新型的MEMS麦克风。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种采用一孔进多空出的方式设计且可减小产品整体高度的一种MEMS麦克风。
为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型的第一种技术方案：一种MEMS麦克风，包括：由线路板和外壳构成的封装结构，其中，所述线路板由第一线路板和第二线路板组成，所述第一线路板设置在封装结构外侧，所述第二线路板设置在所述封装结构内侧并与所述外壳连接，所述封装结构内部所述第二线路板表面上设有由两个以上的电容器单元构成的MEMS声电转换芯片，所述第一线路板上设有主声孔，所述第二线路板上设有分别与所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，所述第一线路板与所述第二线路板结合处设有水平声音通道，所述第一线路板上的主声孔与所述第二线路板上的每个次声孔之间通过所述通道连通。
一种优选方案，所述通道设置在所述第一线路板与所述第二线路板相结合处的所述第一线路板结合面上。
另外一种优选方案，所述通道设置在所述第一线路板与所述第二线路板相结合处的所述第二线路板结合面上。
一种优选方案，所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元分别设置在同一基底上，共同构成整体式MEMS声电转换芯片。
另外一种优选方案，所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元分别设置在不同基底上，分别构成独立的MEMS声电转换芯片。
一种优选方案，所述各电容器单元并联设置构成所述MEMS声电转换芯片。
另外一种优选方案，所述各电容器单元串联设置构成所述MEMS声电转换芯片。
本实用新型的第二种技术方案：一种MEMS麦克风，包括：由线路板和外壳组成的封装结构，所述线路板上设有主声孔，其中，所述封装结构内部所述线路板表面上设有一封闭环形支撑环，所述支撑环内部形成通道， 所述支撑环内径大于所述主声孔内径，所述支撑环上设有一连接板，所述连接板上设有MEMS声电转换芯片，所述MEMS声电转换芯片由两个以上的电容器单元构成，所述连接板上设有分别与所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，所述主声孔与所述各次声孔之间通过所述通道连通。
一种优选方案，所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元分别设置在同一基底上，共同构成整体式MEMS声电转换芯片。
另外一种优选方案，所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元分别设置在不同基底上，分别构成独立的MEMS声电转换芯片。
一种优选方案，所述各电容器单元并联设置构成所述MEMS声电转换芯片。
另外一种优选方案，所述各电容器单元串联设置构成所述MEMS声电转换芯片。
利用上述根据本实用新型的MEMS麦克风， 在第一种技术方案中，由于将线路板设计成双层结构的线路板，将第一线路板设置在封装结构外侧，将第二线路板设置在所述封装结构内侧并与外壳连接，在封装结构内部第二线路板表面上设有由两个以上的电容器单元构成的MEMS声电转换芯片，所述第一线路板上设有主声孔，所述第二线路板上设有分别与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，并在第一线路板与第二线路板结合处设有水平声音通道，所述第一线路板上的主声孔与第二线路板上的每个次声孔之间通过所述通道连通，来实现进声效果。
在第二种技术方案中，由于在封装结构内部所述线路板表面上设有一封闭环形支撑环，所述支撑环内部形成通道， 所述支撑环内径大于主声孔内径，所述支撑环上设有一连接板，所述连接板上设有MEMS声电转换芯片，所述MEMS声电转换芯片由两个以上的电容器单元构成，所述连接板上设有分别与所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，所述主声孔与所述各次声孔之间通过所述通道连通。以上两种技术方案，外界声压都是通过主声孔、通道以及各个次声孔作用到各MEMS声电转换芯片上，实现了采用一个声孔进多个声孔出的方式与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应来实现进声效果，同时由于减少了线路板的总体厚度，从而减小了MEMS麦克风的整体高度，使产品的整体高度减小，便于薄性化产品的设计。
附图说明
图1是本实用新型背景技术中MEMS麦克风的剖面图。
图2是本实用新型背景技术中MEMS声电转换芯片的俯视图。
图3是本实用新型背景技术中第二线路板的俯视图。
图4是本实用新型背景技术中第三线路板的俯视图。
图5是本实用新型背景技术中第一线路板的俯视图。
图6是本实用新型实施例一中MEMS麦克风的剖面图。
图7是本实用新型采用两个电容器单元分别设置在同一基底上，共同构成整体式MEMS声电转换芯片的俯视图。
实施例一中MEMS声电转换芯片的俯视图。
图8是本实用新型实施例一中第二线路板的俯视图。
图9是本实用新型实施例一中第一线路板的俯视图。
图10是本实用新型实施例二中MEMS麦克风的剖面图。
图11是本实用新型两个电容器单元分别设置在不同基底上，分别构成独立的MEMS声电转换芯片的俯视图。
图12是本实用新型实施例三中MEMS麦克风的剖视图。
图13是本实用新型实施例三中第二线路板的仰视图。
图14是本实用新型实施例三中第一线路板的俯视图。
图15是本实用新型实施例四中MEMS麦克风的剖面图。
图16是本实用新型实施例五中MEMS麦克风的剖面图。
图17是本实用新型实施例五中连接板的俯视图。
图18是本实用新型实施例五中支撑环的俯视图。
图19是本实用新型实施例五中线路板的俯视图。
图20是本实用新型实施例六中MEMS麦克风的剖面图。
图21是本实用新型主声孔与次声孔相互交错设置的MEMS麦克风的剖面图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
实施例一：
如图6至图9所示，一种MEMS麦克风，包括：由线路板1和外壳2构成的封装结构，其中，所述线路板1由第一线路板11和第二线路板12组成，所述第一线路板11设置在封装结构外侧，所述第二线路板12设置在所述封装结构内侧并与所述外壳2连接，所述封装结构内部所述第二线路板12表面上设有由两个电容器单元31构成的MEMS声电转换芯片3，所述第一线路板11上设有一个主声孔111，所述第二线路板12上设有分别与所述MEMS声电转换芯片3上的各电容器单元31对应的次声孔121，所述第一线路板11与所述第二线路板12结合处的所述第一线路板11结合面上设有水平声音通道10，所述第一线路板11上的主声孔111与所述第二线路板12上的每个次声孔121之间通过所述通道10连通。
本实施例中的MEMS声电转换芯片3由两个电容器单元31构成，当然，电容器单元31的数量也可以是三个或更多个。
本实施例中的所述MEMS声电转换芯片3上的两个电容器单元31分别设置在同一基底上，共同构成整体式MEMS声电转换芯片3。
本实施例中的所述各电容器单元31并联设置构成所述MEMS声电转换芯片3；当然，所述各电容器单元31也可以通过串联设置构成所述MEMS声电转换芯片3。
本实施例中的MEMS麦克风，由于将线路板设计成双层结构的线路板，将第一线路板设置在封装结构外侧，将第二线路板设置在所述封装结构内侧并与外壳连接，在封装结构内部第二线路板表面上设有由两个电容器单元构成的MEMS声电转换芯片，所述第一线路板上设有主声孔，所述第二线路板上设有分别与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，并在第一线路板与第二线路板结合处的所述第一线路板结合面上设有水平声音通道，所述第一线路板上的主声孔与第二线路板上的每个次声孔之间通过所述通道连通，外界声压通过主声孔、通道以及各个次声孔作用到MEMS声电转换芯片各电容器单元上，实现了采用一个声孔进多个声孔出的方式与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应来实现进声效果，同时由于减少了线路板的总体厚度，从而减小了MEMS麦克风的整体高度，使产品的整体高度减小，便于薄性化产品的设计。
实施例二：
如图10、图11所示，一种MEMS麦克风，包括：由线路板1和外壳2构成的封装结构，其中，所述线路板1由第一线路板11和第二线路板12组成，所述第一线路板11设置在封装结构外侧，所述第二线路板12设置在所述封装结构内侧并与所述外壳2连接，所述封装结构内部所述第二线路板12表面上设有由两个电容器单元31分别设置在不同基底上而构成的两个独立的MEMS声电转换芯片3，所述第一线路板11上设有一个主声孔111，所述第二线路板12上设有分别与所述两个MEMS声电转换芯片3对应的两个次声孔121，所述第一线路板11与所述第二线路板12结合处的所述第一线路板11结合面上设有水平声音通道10，所述第一线路板11上的主声孔111与所述第二线路板12上的每个次声孔121之间通过所述通道10连通。
本实施例中所述封装结构内部所述第二线路板12表面上设有由两个电容器单元31分别设置在不同基底上而构成的两个独立的MEMS声电转换芯片3，当然，电容器单元31的数量也可以是三个或更多个，将每个电容器单元31分别设置在不同基底上而构成多个独立的MEMS声电转换芯片3。
本实施例中的所述两个MEMS声电转换芯片3并联设置；当然，所述两个MEMS声电转换芯片3也可以通过串联方式设置。
本实施例中的MEMS麦克风，由于将线路板设计成双层结构的线路板，将第一线路板设置在封装结构外侧，将第二线路板设置在所述封装结构内侧并与外壳连接，在封装结构内部第二线路板表面上设有由两个电容器单元分别设置在不同基底上而构成的两个独立的MEMS声电转换芯片，所述第一线路板上设有一个主声孔，所述第二线路板上设有分别与所述两个MEMS声电转换芯片对应的两个次声孔，所述第一线路板与所述第二线路板结合处的所述第一线路板结合面上设有水平声音通道，所述第一线路板上的主声孔与所述第二线路板上的两个次声孔之间通过所述通道连通。外界声压通过主声孔、通道以及各个次声孔作用到各MEMS声电转换芯片上，实现了采用一个声孔进多个声孔出的方式与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应来实现进声效果，同时由于减少了线路板的总体厚度，从而减小了MEMS麦克风的整体高度，使产品的整体高度减小，便于薄性化产品的设计。
实施例三：
如图12至图14所示，一种MEMS麦克风，包括：由线路板1和外壳2构成的封装结构，其中，所述线路板1由第一线路板11和第二线路板12组成，所述第一线路板11设置在封装结构外侧，所述第二线路板12设置在所述封装结构内侧并与所述外壳2连接，所述封装结构内部所述第二线路板12表面上设有由两个电容器单元31构成的MEMS声电转换芯片3，所述第一线路板11上设有一个主声孔111，所述第二线路板12上设有分别与所述MEMS声电转换芯片3上的各电容器单元31对应的次声孔121，所述第一线路板11与所述第二线路板12结合处的所述第二线路板12结合面上设有水平声音通道10，所述第一线路板11上的主声孔111与所述第二线路板12上的每个次声孔121之间通过所述通道10连通。
本实施例中的MEMS声电转换芯片3由两个电容器单元31构成，当然，电容器单元31的数量也可以是三个或更多个。
本实施例中的所述MEMS声电转换芯片3上的各电容器单元31分别设置在同一基底上，共同构成整体式MEMS声电转换芯片3。
本实施例中的所述各电容器单元31并联设置构成所述MEMS声电转换芯片3；当然，所述各电容器单元31也可以通过串联设置构成所述MEMS声电转换芯片3。
本实施例中的MEMS麦克风，由于将线路板设计成双层结构的线路板，将第一线路板设置在封装结构外侧，将第二线路板设置在所述封装结构内侧并与外壳连接，在封装结构内部第二线路板表面上设有由两个电容器单元构成的MEMS声电转换芯片，所述第一线路板上设有主声孔，所述第二线路板上设有分别与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，并在第一线路板与第二线路板结合处的所述第二线路板结合面上设有水平声音通道，所述第一线路板上的主声孔与第二线路板上的每个次声孔之间通过所述通道连通，外界声压通过主声孔、通道以及各个次声孔作用到MEMS声电转换芯片各电容器单元上，实现了采用一个声孔进多个声孔出的方式与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应来实现进声效果，同时由于减少了线路板的总体厚度，从而减小了MEMS麦克风的整体高度，使产品的整体高度减小，便于薄性化产品的设计。
实施例四：
如图11、图15所示，一种MEMS麦克风，包括：由线路板1和外壳2构成的封装结构，其中，所述线路板1由第一线路板11和第二线路板12组成，所述第一线路板11设置在封装结构外侧，所述第二线路板12设置在所述封装结构内侧并与所述外壳2连接，所述封装结构内部所述第二线路板12表面上设有由两个电容器单元31分别设置在不同基底上而构成的两个独立的MEMS声电转换芯片3，所述第一线路板11上设有一个主声孔111，所述第二线路板12上设有分别与所述两个MEMS声电转换芯片3对应的两个次声孔121，所述第一线路板11与所述第二线路板12结合处的所述第二线路板12结合面上设有水平声音通道10，所述第一线路板11上的主声孔111与所述第二线路板12上的每个次声孔121之间通过所述通道连通。
本实施例中所述封装结构内部所述第二线路板12表面上设有由两个电容器单元31分别设置在不同基底上而构成的两个独立的MEMS声电转换芯片3，当然，电容器单元31的数量也可以是三个或更多个，将每个电容器单元31分别设置在不同基底上而构成多个独立的MEMS声电转换芯片3。
本实施例中的所述两个MEMS声电转换芯片3并联设置；当然，所述两个MEMS声电转换芯片3也可以通过串联方式设置。
本实施例中的MEMS麦克风，由于将线路板设计成双层结构的线路板，将第一线路板设置在封装结构外侧，将第二线路板设置在所述封装结构内侧并与外壳连接，在封装结构内部第二线路板表面上设有由两个电容器单元分别设置在不同基底上而构成的两个独立的MEMS声电转换芯片，所述第一线路板上设有一个主声孔，所述第二线路板上设有分别与所述两个MEMS声电转换芯片对应的两个次声孔，所述第一线路板与所述第二线路板结合处的所述第二线路板结合面上设有水平声音通道，所述第一线路板上的主声孔与所述第二线路板上的两个次声孔之间通过所述通道连通。外界声压通过主声孔、通道以及各个次声孔作用到各MEMS声电转换芯片上，实现了采用一个声孔进多个声孔出的方式与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应来实现进声效果，同时由于减少了线路板的总体厚度，从而减小了MEMS麦克风的整体高度，使产品的整体高度减小，便于薄性化产品的设计。
实施例五：
如图16至图19所示，一种MEMS麦克风，包括：由线路板1和外壳2组成的封装结构，所述线路板1上设有主声孔111，其中，所述封装结构内部所述线路板1表面上设有一封闭环形支撑环5，所述支撑环5内部形成通道10， 所述支撑环5内径大于所述主声孔111内径，所述支撑环5上设有一连接板4，所述连接板4上设有MEMS声电转换芯片3，所述MEMS声电转换芯片3由两个电容器单元31构成，所述连接板4上设有分别与所述MEMS声电转换芯片3上的各电容器单元31对应的次声孔121，所述主声孔111与所述各次声孔121之间通过所述通道10连通。
本实施例中的MEMS声电转换芯片3由两个电容器单元31构成，当然，电容器单元31的数量也可以是三个或更多个。
本实施例中的所述MEMS声电转换芯片3上的各电容器单元31分别设置在同一基底上，共同构成整体式MEMS声电转换芯片3。
本实施例中的各电容器单元31并联设置构成所述MEMS声电转换芯片3，当然，各电容器单元31也可以通过串联设置构成所述MEMS声电转换芯片3。
利用上述根据本实用新型的MEMS麦克风，由于在封装结构内部所述线路板表面上设有一封闭环形支撑环，所述支撑环内部形成通道， 所述支撑环内径大于主声孔内径，所述支撑环上设有一连接板，所述连接板上设有MEMS声电转换芯片，所述MEMS声电转换芯片由两个电容器单元构成，所述连接板上设有分别与所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，所述主声孔与所述各次声孔之间通过所述通道连通，外界声压可通过主声孔、通道以及各个次声孔作用到各MEMS声电转换芯片上，实现了采用一个声孔进多个声孔出的方式与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应来实现进声效果，同时由于减少了线路板的总体厚度，从而减小了MEMS麦克风的整体高度，使产品的整体高度减小，便于薄性化产品的设计。
实施例六：
如图11、图20所示，一种MEMS麦克风，包括：由线路板1和外壳2组成的封装结构，所述线路板1上设有主声孔111，其中，所述封装结构内部所述线路板1表面上设有一封闭环形支撑环5，所述支撑环5内部形成通道10， 所述支撑环5内径大于所述主声孔111内径，所述支撑环5上设有一连接板4，所述连接板4上设有由两个电容器单元31分别设置在不同基底上而构成的两个独立的MEMS声电转换芯片3，所述连接板4上设有分别与所述两个MEMS声电转换芯片3上的各电容器单元31对应的次声孔121，所述主声孔111与所述各次声孔121之间通过所述通道10连通。
本实施例中连接板4上设有由两个电容器单元31分别设置在不同基底上而构成的两个独立的MEMS声电转换芯片3，当然，电容器单元31的数量也可以是三个或更多个，将每个电容器单元31分别设置在不同基底上而构成多个独立的MEMS声电转换芯片3。
本实施例中的所述两个MEMS声电转换芯片3并联设置；当然，所述两个MEMS声电转换芯片3也可以通过串联方式设置。
以上各实施例中，所述主声孔111与所述次声孔121在设计时可相互交错设置，例如图21所示，此种弯曲设计结构可以有效避免外界光线直线传播到MEMS声电转换芯片3上，从而实现防止光噪声的效果。
利用上述根据本实用新型的MEMS麦克风，由于在封装结构内部所述线路板表面上设有一封闭环形支撑环，所述支撑环内部形成通道， 所述支撑环内径大于主声孔内径，所述支撑环上设有一连接板，所述连接板上设有由两个电容器单元分别设置在不同基底上而构成的两个独立的MEMS声电转换芯片，所述连接板上设有分别与所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，所述主声孔与所述各次声孔之间通过所述通道连通，外界声压可通过主声孔、通道以及各个次声孔作用到各MEMS声电转换芯片上，实现了采用一个声孔进多个声孔出的方式与MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应来实现进声效果，同时由于减少了线路板的总体厚度，从而减小了MEMS麦克风的整体高度，使产品的整体高度减小，便于薄性化产品的设计。
以上实施例仅仅用以解释本实用新型，并不是用于限定本实用新型，所述技术领域的技术人员应该明白，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种MEMS麦克风，包括：由线路板和外壳构成的封装结构，其特征在于：所述线路板由第一线路板和第二线路板组成，所述第一线路板设置在封装结构外侧，所述第二线路板设置在所述封装结构内侧并与所述外壳连接，所述封装结构内部所述第二线路板表面上设有由两个以上的电容器单元构成的MEMS声电转换芯片，所述第一线路板上设有主声孔，所述第二线路板上设有分别与所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，所述第一线路板与所述第二线路板结合处设有水平声音通道，所述第一线路板上的主声孔与所述第二线路板上的每个次声孔之间通过所述通道连通。
2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述通道设置在所述第一线路板与所述第二线路板相结合处的所述第一线路板结合面上。
3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述通道设置在所述第一线路板与所述第二线路板相结合处的所述第二线路板结合面上。
4.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元分别设置在同一基底上，共同构成整体式MEMS声电转换芯片。
5.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元分别设置在不同基底上，分别构成独立的MEMS声电转换芯片。
6.一种MEMS麦克风，包括：由线路板和外壳组成的封装结构，所述线路板上设有主声孔，其特征在于：所述封装结构内部所述线路板表面上设有一封闭环形支撑环，所述支撑环内部形成通道， 所述支撑环内径大于所述主声孔内径，所述支撑环上设有一连接板，所述连接板上设有MEMS声电转换芯片，所述MEMS声电转换芯片由两个以上的电容器单元构成，所述连接板上设有分别与所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元对应的次声孔，所述主声孔与所述各次声孔之间通过所述通道连通。
7.根据权利要求6所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元分别设置在同一基底上，共同构成整体式MEMS声电转换芯片。
8.根据权利要求6所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS声电转换芯片上的各电容器单元分别设置在不同基底上，分别构成独立的MEMS声电转换芯片。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述各电容器单元并联设置构成所述MEMS声电转换芯片。
10.根据权利要求1-8任一权利要求所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述各电容器单元串联设置构成所述MEMS声电转换芯片。
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