CN203193893U

CN203193893U - Mems麦克风

Info

Publication number: CN203193893U
Application number: CN 201320175518
Authority: CN
Inventors: 王显彬; 王喆; 宋青林; 庞胜利; 刘诗婧
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Microelectronics Inc
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2023-04-09

Abstract

本实用新型属于电声产品技术领域，尤其涉及一种MEMS麦克风，包括外壳及与外壳结合为一体的线路板，该线路板上设有第一声孔，该线路板的内侧对应第一声孔的位置设有MEMS芯片，线路板与MEMS芯片之间设有支撑件，该支撑件上设有至少两个第二声孔，其孔径尺寸小于第一声孔，该MEMS芯片包括分别与第二声孔对应的至少两个声电转换单元,该支撑件与线路板之间设有气流缓冲腔；使用时，气流通过第一声孔进入MEMS麦克风，经过气流缓冲腔的缓冲，然后通过第二声孔作用在MEMS芯片的膜片上，气流缓冲腔的设置，避免了第一声孔进入的较强气流直接冲击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，延长了MEMS麦克风的使用寿命。

Description

MEMS麦克风

技术领域

本实用新型属于电声产品技术领域，尤其涉及一种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芯片的结构如图10所示，包括基底31b，基底31b上设有膜片32，膜片32上设有支撑环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之间留有振动空间，形成背极板在上，膜片在下的MEMS芯片结构。

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

本实用新型的目的在于提供一种MEMS麦克风，旨在解决现有MEMS麦克风的进入气流直接冲击MEMS芯片，容易损伤膜片，损坏MEMS芯片的问题。

本实用新型是这样实现的，一种MEMS麦克风，所述MEMS麦克风包括外壳；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芯片包括两个以上的声电转换单元，所述MEMS芯片与所述线路板之间设有支撑件，所述支撑件上设有至少两个与所述声电转换单元对应的第二声孔，所述第二声孔的孔径尺寸小于所述第一声孔的孔径尺寸，所述支撑件与所述线路板之间设有气流缓冲腔。

作为一种改进，所述MEMS芯片包括基底，在所述基底上设有膜片，所述膜片上设有支撑环，所述支撑环上设有背极板，所述背极板上设有极板孔，所述 MEMS芯片通过所述基底实现与所述支撑件的安装。

作为一种改进，由两个以上的所述声电转换单元构成的所述MEMS芯片设置为分体结构或一体结构。

作为一种改进，所述支撑件为平板结构，所述支撑件与所述线路板之间设有支撑垫环，所述支撑件、所述支撑垫环和所述线路板共同围成所述气流缓冲腔。

作为一种改进，所述支撑件为平板结构，所述线路板内侧对应所述第一声孔和第二声孔的位置设有凹槽，所述凹槽在所述支撑件与所述线路板之间形成了所述气流缓冲腔。

作为一种改进，所述支撑件为一端开口的盖状结构，所述盖状结构的开口端与所述线路板相结合，所述支撑件和所述线路板共同围成所述气流缓冲腔。

作为一种改进，各所述第二声孔与所述第一声孔错开设置。

作为一种改进，所述线路板上的第一声孔的孔径尺寸在0.2～0.3mm之间,所述第二声孔的孔径尺寸在0.01～0.1mm之间。

作为一种改进，所述第二声孔的孔径尺寸在0.03～0.05mm之间。

作为一种改进，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。

由于采用了上述技术方案,由于MEMS麦克风的线路板与MEMS芯片之间设有支撑件，支撑件上设有至少两个第二声孔，支撑件与线路板之间设有气流缓冲腔；MEMS芯片包括至少两个声电转换单元，每个声电转换单元分别对应一个第二声孔，该第二声孔的孔径尺寸小于第一声孔的孔径尺寸;所取得的有益效果是：气流通过第一声孔进入MEMS麦克风，首先经过气流缓冲腔的缓冲，然后通过第二声孔作用在声电转换单元上,也就是MEMS芯片的膜片上，气流缓冲腔的设置，避免了第一声孔进入的较强气流直接冲击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，延长了MEMS麦克风的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的MEMS麦克风的剖面结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例提供的MEMS麦克风的支撑件的结构示意图；

图3是本实用新型第二实施例提供的MEMS麦克风的剖面结构示意图；

图4是本实用新型第三实施例提供的MEMS麦克风的剖面结构示意图；

图5是本实用新型第四实施例提供的MEMS麦克风的剖面结构示意图；

图6是本实用新型第五实施例提供的MEMS麦克风的剖面结构示意图；

图7是本实用新型第六实施例提供的MEMS麦克风的剖面结构示意图；

图8是本实用新型第七实施例提供的MEMS麦克风的剖面结构示意图；

图9是本实用新型第一实施例提供的MEMS麦克风的MEMS芯片的结构示意图；

图10是本实用新型第六实施例提供的MEMS麦克风的MEMS芯片的结构示意图；

其中，1、线路板，11a、第一声孔，11b、第一声孔，2、外壳，3a、MEMS芯片，3b、MEMS芯片，31a、基底，31b、基底，32、膜片，33、背极板，331、极板孔，34、支撑环，35、支撑梁，4a、支撑件，4b、支撑件，41、第二声孔，5a、气流缓冲腔，5b、气流缓冲腔，5c、气流缓冲腔，6、溢胶槽，7、支撑垫环。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

第一实施例：

由图1、图2及图10可知，该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的开口端设有线路板1，定义线路板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11a，第一声孔11a的孔径为0.2～0.3mm；对应第一声孔11a的线路板1的内侧粘接有支撑件4a，支撑件4a为一端开口一端封闭的盖状结构，支撑件4a的封闭端设有至少两个第二声孔41，第二声孔41的孔径尺寸小于第一声孔11a的孔径尺寸，该第二声孔41的孔径为0.01～0.1mm，优选为0.03～0.05mm，各第二声孔41与第一声孔11a错开设置,支撑件4a的开口端与线路板1粘贴结合，支撑件4a和线路板1共同围成了气流缓冲腔5a，在本实施例中，支撑件4a上的第二声孔41设有两个，这是根据支撑件4a封闭端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；支撑件4a封闭端的外侧设有一个MEMS芯片3a，该MEMS芯片3a包括至少两个声电转换单元，每个声电转换单元分别对应一个第二声孔41,该声电转换单元包括基底31a，该基底31a与支撑件4a相连接的一侧上分别设有与第二声孔41对应的至少两个独立凹腔，设置在基底31a上的膜片32，膜片32上设有支撑环34，膜片32上设有背极板33，支撑环34内设有若干支撑背极板33的支撑梁35，背极板33上设有极板孔331，背极板33与膜片32之间留有振动空间,在本实施例中，各声电转换单元连接为一体结构。

在本实施例中，气流通过第一声孔11a进入MEMS麦克风，首先经过气流缓冲腔5a的缓冲，然后通过第二声孔41作用在声电转换单元上,也就是MEMS芯片3a的膜片上，完成声电的转换。气流缓冲腔5a的设置，避免了第一声孔11a进入的较强气流直接冲击MEMS芯片3a的膜片，对MEMS芯片3a起到了保护作用，有效的降低了MEMS芯片3a被损坏的机率，延长了MEMS麦克风的使用寿命。

第二实施例：

由图3可知，本实施例与第一实施例基本相同，其不同之处在于：

线路板1上位于支撑件4a与线路板1相结合的位置设有溢胶槽6。在支撑件4a与线路板1进行粘贴结合时，多余的胶很容易堵塞声孔，溢胶槽6可以收集多余的胶，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。

第三实施例：

由图4可知，本实施例与第一实施例基本相同，其不同之处在于：

支撑件4b为平板结构，支撑件4b的边缘部位与线路板1之间设有支撑垫环7，支撑件4b、支撑垫环7和线路板1共同围成了气流缓冲腔5c。

本实施例与第一实施例相比，气流缓冲腔5c在厚度方向上占用空间小，可使得MEMS麦克风的变薄，适用于薄型产品。

第四实施例：

由图5可知，本实施例与第一实施例基本相同，其不同之处在于：

支撑件4b为平板结构，支撑件4b直接粘贴于线路板1上，线路板1上设有凹槽，该凹槽对应设置在第一声孔11b和第二声孔41之间，凹槽在支撑件4b与线路板1之间形成。

本实施例与第一实施例相比，支撑件4b为平板结构，缩减了支撑件4b的厚度，气流缓冲腔5b设置在线路板1的板体上，使MEMS麦克风变薄。

本实施例与第三实施例相比，气流缓冲腔5b直接设置在线路板1上，在厚度方向上的占用空间小，可使得MEMS麦克风的变得更薄。

第五实施例：

由图6可知，本实施例与第四实施例基本相同，其不同之处在于：

线路板1上位于支撑件4b与线路板1相结合的位置设有溢胶槽6。溢胶槽6可以收集多余的胶，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。

第六实施例：

由图7及图10可知，本实施例与第一实施例基本相同，其不同之处在于：

支撑件4a封闭端的外侧设有若干MEMS芯片3b，一个MEMS芯片3b罩设在一个第二声孔41上，每个MEMS芯片3b为一个声电转换单元。

在本实施例中，气流通过第一声孔11a进入MEMS麦克风，首先经过气流缓冲腔5a的缓冲，然后通过第二声孔41作用在声电转换单元上,也就是MEMS芯片3b的膜片上，完成声电的转换。气流缓冲腔5a的设置，避免了第一声孔11a进入的较强气流直接冲击MEMS芯片3b的膜片，对MEMS芯片3b起到了保护作用，有效的降低了MEMS芯片3b被损坏的机率，延长了MEMS麦克风的使用寿命。

第七实施例：

由图8可知，本实施例与第六实施例基本相同，其不同之处在于：

本实用新型提供的MEMS麦克风，由于MEMS麦克风的线路板与MEMS芯片之间设有支撑件，支撑件上设有至少两个第二声孔，支撑件与线路板之间设有气流缓冲腔；MEMS芯片包括至少两个声电转换单元，每个声电转换单元分别对应一个第二声孔；使用时，气流通过第一声孔进入MEMS麦克风，首先经过气流缓冲腔的缓冲，然后通过第二声孔作用在声电转换单元上,也就是MEMS芯片的膜片上，气流缓冲腔的设置，避免了第一声孔进入的较强气流直接冲击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，延长了MEMS麦克风的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.MEMS麦克风，所述MEMS麦克风包括：外壳；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芯片包括两个以上的声电转换单元，所述MEMS芯片与所述线路板之间设有支撑件，所述支撑件上设有至少两个与所述声电转换单元对应的第二声孔，所述第二声孔的孔径尺寸小于所述第一声孔的孔径尺寸，所述支撑件与所述线路板之间设有气流缓冲腔。

2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS芯片包括基底，在所述基底上设有膜片，所述膜片上设有支撑环，所述支撑环上设有背极板，所述背极板上设有极板孔，所述MEMS芯片通过所述基底实现与所述支撑件的安装。

3.根据权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于，由两个以上的所述声电转换单元构成的所述MEMS芯片设置为分体结构或一体结构。

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，所述支撑件与所述线路板之间设有支撑垫环，所述支撑件、所述支撑垫环和所述线路板共同围成所述气流缓冲腔。

5.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，所述线路板内侧对应所述第一声孔和第二声孔的位置设有凹槽，所述凹槽在所述支撑件与所述线路板之间形成了所述气流缓冲腔。

6.根据权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述支撑件为一端开口的盖状结构，所述盖状结构的开口端与所述线路板相结合，所述支撑件和所述线路板共同围成所述气流缓冲腔。

7.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，各所述第二声孔与所述第一声孔错开设置。

8.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述线路板上的第一声孔的孔径尺寸在0.2～0.3mm之间,所述第二声孔的孔径尺寸在0.01～0.1mm之间。

9.如权利要求8所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第二声孔的孔径尺寸在0.03～0.05mm之间。

10.根据权利要求1至9任一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，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。