CN203193892U - Mems麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种MEMS麦克风，涉及电声产品技术领域，包括外壳以及与所述外壳结合为一体的线路板，所述线路板上设有第一声孔，定义所述线路板与所述外壳相结合的一侧为所述线路板的内侧，所述线路板的内侧对应所述第一声孔的位置设有MEMS芯片，所述MEMS芯片通过支撑件安装于所述线路板上，所述支撑件上设有至少两个第二声孔，所述第二声孔孔径尺寸小于所述第一声孔孔径尺寸，各所述第二声孔均位于所述第一声孔的正投影内；所述支撑件上还设有用于防止各所述第二声孔通过的气流相互干扰的隔离板。本实用新型解决了现有技术中MEMS麦克风MEMS芯片容易损坏等技术问题。本实用新型具有使用寿命长、灵敏度高，声学性能好，成品合格率高等优点。

Description

MEMS麦克风

技术领域

本实用新型涉及电声产品技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风。 

背景技术

随着电子技术的快速发展，MEMS（微电子机械系统）麦克风以其体积小、便于SMT（表面贴装技术）安装、耐高温、稳定性好、自动化程度高和适合大批量生产等优点得到了越来越广泛的应用。现有技术中的MEMS麦克风通常包括外壳以及与外壳结合为一体的线路板，线路板上设有声孔，在线路板的内侧对应声孔的位置设有MEMS芯片。MEMS芯片为背极板在上，膜片在下的结构，如图7所示，包括基底31，基底31上设有膜片32，膜片32的边缘部位设有支撑环34，支撑环34上设有背极板33，背极板33上设有极板孔331，背极板33与膜片32之间设有振动空间。 

这种结构的MEMS麦克风的不足之处在于：由于MEMS芯片的结构是膜片在下，背极板在上，膜片与声孔之间没有遮挡，当声孔进入的气流较强时容易损伤膜片，从而损坏MEMS芯片，导致MEMS麦克风无法正常工作，缩短了MEMS麦克风的使用寿命。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种MEMS麦克风，此MEMS麦克风的进入气流不会直接冲击MEMS芯片，从而对MEMS芯片起到了保护，减小了MEMS芯片的损坏机率，使用寿命长；且此MEMS麦克风还具有灵敏度高的优点。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种MEMS麦克风，包括外壳以及与所述外壳结合为一体的线路板，所述线路板上设有第一声孔，定义所述线路板与所述外壳相结合的一侧为所述线路板的内侧，所述线路板的内侧对应所述第一声孔的位置设有MEMS芯片，所述MEMS芯片通过支撑件安装于所述线路板上，所述支撑件上设有至少两个第二声孔，所述第二声孔孔径尺寸小于所述第一声孔孔径尺寸，各所述第二声孔均位于所述第一声孔的正投影内； 所述支撑件上还设有用于防止各所述第二声孔通过的气流相互干扰的隔离板，所述隔离板与所述MEMS芯片位于所述支撑件的同一侧。 

其中，所述MEMS芯片由一个基底和设置在基底上的电容器构成，所述电容器包括一个刚性背极板、一个弹性膜片以及设置在背极板和膜片之间的支撑环，所述膜片端面与所述基底相连，所述背极板端远离所述基底，所述MEMS芯片通过所述基底安装在所述支撑件上。 

其中，所述隔离板位于所述支撑件的中间位置，各所述第二声孔分布于所述隔离板的两侧。 

其中，所述支撑件为平板结构，粘贴于所述线路板上。 

其中，所述第一声孔的孔径为0.25±0.05mm；各所述第二声孔的孔径均为0.01～0.1mm。 

作为一种实施方式，所述线路板上对应所述支撑件的位置设有凹槽，所述支撑件粘贴于所述凹槽内。 

作为再一种实施方式，所述支撑件与所述线路板相结合位置的线路板上设有用于存胶的溢胶槽，所述溢胶槽对应所述支撑件的边缘部位。 

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：由于本实用新型所述的MEMS麦克风的线路板上设有第一声孔，MEMS芯片通过支撑件安装于线路板上，支撑件上设有至少两个第二声孔，各第二声孔均位于第一声孔的正投影内。外界声音所产生的气流通过第一声孔进入MEMS麦克风，在进入第一声孔后受到支撑件的阻挡，且被支撑件上的第二声孔进行了分流，分流后作用在MEMS芯片的膜片上，完成声电的转换。支撑件的设置，避免了第一声孔进入的较强的气流直接冲击MEMS芯片的膜片，对MEMS芯片起到了保护作用，有效的降低了MEMS芯片被损坏的机率，从而延长了MEMS麦克风的使用寿命。由于支撑件上设有至少两个第二声孔，各第二声孔通过的气流在作用到MEMS芯片的膜片前会互相干扰，气流的相互干扰会对MEMS麦克风的声学性能造成影响，故在支撑件的两个第二声孔之间增设了隔离板，隔离板有效的阻止了气流之间的相互干扰，保证了MEMS芯片腔内声压均衡，大大的提高了MEMS麦克风的灵敏度，提高了MEMS 麦克风的声学性能。 

由于在支撑件与线路板进行粘贴结合时，多余的粘胶很容易堵塞声孔，使得MEMS麦克风无法正常使用，后序还需要进行除胶处理才能保证成品合格；故在支撑件与线路板相结合位置的线路板上设有溢胶槽，多余的粘胶可流入到溢胶槽内，有效的解决了粘胶容易堵塞声孔的问题，从而省去了除胶处理的工序，不但简化了MEMS麦克风的组装工序，还提高了MEMS麦克风的成品合格率。 

综上所述，本实用新型MEMS麦克风解决了现有技术中MEMS麦克风MEMS芯片容易损坏，使用寿命短等技术问题。本实用新型MEMS麦克风具有使用寿命长、灵敏度高，声学性能好，成品合格率高等优点。 

附图说明

图1是本实用新型MEMS麦克风实施例一的剖面结构示意图； 

图2是本实用新型MEMS麦克风的支撑件的结构示意图； 

图3是本实用新型MEMS麦克风实施例二的剖面结构示意图； 

图4是本实用新型MEMS麦克风实施例三的剖面结构示意图； 

图5是本实用新型MEMS麦克风实施例四的剖面解结构示意图； 

图6是本实用新型MEMS麦克风实施例四的线路板的结构示意图； 

图7是本实用新型MEMS麦克风的MEMS芯片的结构示意图； 

图中：1、线路板，11、第一声孔，2、外壳，3、MEMS芯片，31、基底，32、膜片，33、背极板，331、极板孔，34、支撑环，4、支撑件，41、第二声孔，5、隔离板，6、溢胶槽。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。 

实施例一： 

如图1和图2共同所示，一种MEMS麦克风，包括由金属材料或线路板材料制得的外壳2，外壳2为一端开口一端封闭的筒状结构，外壳2的开口端结合有线路板1，线路板1与外壳2相结合的一侧为线路板1的内侧，线路板1的 中心位置设有第一声孔11，第一声孔11的孔径为0.25±0.05mm。对应第一声孔11的线路板1的内侧粘接有支撑件4，支撑件4为平板结构，支撑件4上设有两个第二声孔41，第二声孔41的孔径为0.01～0.1mm，本实施例中第二声孔41的孔径优选为0.03～0.05mm，两个第二声孔41均位于第一声孔11的正投影内，支撑件4上安装有MEMS芯片3。图2中虚线为MEMS芯片3的安装线。气流通过第一声孔11进入MEMS麦克风，在进入第一声孔11后受到支撑件4的阻挡，且被支撑件4上的两个第二声孔41进行了分流，分流后作用在MEMS芯片3的膜片上，完成声电的转换。由于支撑件4为平板结构，在增加MEMS麦克风厚度很小的情况下，避免了第一声孔11进入的较强气流直接冲击MEMS芯片3的膜片，对MEMS芯片3起到了保护作用，有效的降低了MEMS芯片3被损坏的机率，从而延长了MEMS麦克风的使用寿命，提升了MEMS麦克风的整体品质。 

如图7所示，MEMS芯片3由一个基底31和设置在基底31上的电容器构成，电容器包括一个刚性背极板33、一个弹性膜片32以及设置在背极板33和膜片32之间的支撑环34，膜片32端面与基底31相连，背极板33端远离基底31，背极板33上设有极板孔331，背极板33与膜片32之间设有振动空间。MEMS芯片3通过基底31安装在支撑件上4。 

如图1和2共同所示，支撑件4上的中间部位设有隔离板5，两个第二声孔41分布在隔离板5的两侧，隔离板5与MEMS芯片3位于支撑件4的同一侧，且隔离板5位于MEMS芯片3的进声腔内。由于支撑件4上设有两个第二声孔41，两个第二声孔41通过的气流在MEMS芯片3进声腔内会互相干扰，气流的相互干扰会对MEMS麦克风的声学性能造成影响，故在支撑件4上的两个第二声孔41之间增设了隔离板5，隔离板5有效的阻止了气流之间的相互干扰，保证了MEMS芯片3进声腔内声压均衡，大大的提高了MEMS麦克风的灵敏度，提高了MEMS麦克风的声学性能。 

本实施例中支撑件4上的第二声孔41设有两个，是根据支撑件4的面积与通过气流量的综合考虑后选取的优选方案。具体应用中，可以根据具体情况设置第二声孔的数量，如三个、四个、五个或六个等，出于对气流均衡的考虑， 第二声孔的个数优选为双数。 

本实用新型的工作原理如下：声音所产生的气流从第一声孔11进入，通过支撑件4阻挡缓冲后从第二声孔41通过，作用到MEMS芯片3的膜片32上，隔离板5对两个第二声孔41通过的气流进行隔离，可使得作用在膜片32不同部位的气流均衡，MEMS芯片3根据膜片32振动的频率和幅度将不同的声音信号转化成相应的电信号，从而完成声电的转换。 

实施例二： 

如图3所示，本实施方式与实施例一基本相同，其不同之处在于： 

线路板1上位于支撑件4与线路板1相粘贴的位置设有溢胶槽6。在支撑件4与线路板进行粘贴结合时，多余的粘胶很容易堵塞声孔，溢胶槽6可以收集多余的粘胶，有效的解决了声孔易被堵塞的问题，提高了MEMS麦克风的成品合格率。 

溢胶槽6对应于支撑件4的边缘部位，支撑件4的边缘部位远离第一声孔11和两个第二声孔41，更进一步的防止了声孔被堵塞情况的发生。 

实施例三： 

如图4所示，本实施方式与实施例一基本相同，其不同之处在于： 

线路板1上对应支撑件4的位置设有凹槽，支撑件4粘贴于凹槽内，且支撑件4的部分凸出线路板1的平面。 

本实施方式与实施例一相比，充分的利用了线路板1的厚度来减小了支撑件4在z轴方向上的占用空间，可使得MEMS麦克风的变得更薄，适用于薄型产品。 

实施例四： 

如图5和图6共同所示，本实施方式与实施例三基本相同，其不同之处在于： 

在线路板1上用于安放支撑件4的凹槽底部设有溢胶槽6。溢胶槽6可以收集多余的粘胶，有效的解决了声孔易被堵塞的问题，提高了MEMS麦克风的成品合格率。 

溢胶槽6对应于支撑件4的边缘部位，支撑件4的边缘部位远离第一声孔11和两个第二声孔41，更进一步的防止了声孔被堵塞情况的发生。 

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (9)

1.MEMS麦克风，包括外壳以及与所述外壳结合为一体的线路板，所述线路板上设有第一声孔，定义所述线路板与所述外壳相结合的一侧为所述线路板的内侧，所述线路板的内侧对应所述第一声孔的位置设有MEMS芯片，其特征在于：所述MEMS芯片通过支撑件安装于所述线路板上，所述支撑件上设有至少两个第二声孔，所述第二声孔孔径尺寸小于所述第一声孔孔径尺寸，各所述第二声孔均位于所述第一声孔的正投影内；所述支撑件上还设有用于防止各所述第二声孔通过的气流相互干扰的隔离板，所述隔离板与所述MEMS芯片位于所述支撑件的同一侧。

2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述MEMS芯片由一个基底和设置在基底上的电容器构成，所述电容器包括一个刚性背极板、一个弹性膜片以及设置在背极板和膜片之间的支撑环，所述膜片端面与所述基底相连，所述背极板端远离所述基底，所述MEMS芯片通过所述基底安装在所述支撑件上。

3.根据权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述隔离板位于所述支撑件的中间位置，各所述第二声孔分布于所述隔离板的两侧。

4.根据权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述支撑件为平板结构，粘贴于所述线路板上。

5.根据权利要求4所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述线路板上对应所述支撑件的位置设有凹槽，所述支撑件粘贴于所述凹槽内。

6.根据权利要求4或5所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述支撑件与所述线路板相粘贴位置的线路板上设有用于存胶的溢胶槽。所述溢胶槽对应所述支撑件的边缘部位。

7.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述第一声孔的孔径为0.25±0.05mm；各所述第二声孔的孔径均为0.01～0.1mm。

8.根据权利要求7所述的MEMS麦克风，其特征在于：各所述第二声孔的孔径均为0.03～0.05mm。

9.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述外壳为金属外壳或线路板外壳。

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