CN203225885U - 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包围形成的封装结构，封装结构内设有MEMS声电芯片，线路板上设有声孔，其中，封装结构内部线路板表面设有覆盖声孔的保护件；保护件与线路板包围形成第一声腔；MEMS声电芯片设置在保护件上并与保护件包围形成第二声腔；保护件上设有连通第一声腔和第二声腔的连通孔，进入产品内部的气流在第一声腔内起到缓冲的效果，缓冲后的气流通过连通孔实现分流进入第二声腔内，通过第二声腔实现声压平衡的效果，然后作用到MEMS声电芯片上实现进声效果，防止了外界气流对MEMS声电芯片的冲击，确保了产品的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及声电转换器技术领域，更为具体地，涉及一种MEMS麦克风。
背景技术
随着社会的进步和技术的发展，近年来，随着手机、笔记本电脑等电子产品体积不断减小，人们对这些便携电子产品的性能要求也越来越高，从而也要求与之配套的电子零件的体积不断减小、性能和一致性不断提高。在这种背景下，作为上述便携电子产品的重要零件之一的麦克风产品领域也推出了很多的新型产品，其中以MEMS麦克风为代表产品。
MEMS麦克风是由金属外壳和线路板（Printed Circuit Board，简称为PCB）组成的封装结构。在封装结构内部的线路板表面上设有MEMS声电芯片，与所述MEMS声电芯片相对的所述线路板位置处设有接收声音信号的声孔，外界声音通过声孔作用到MEMS声电芯片上实现进声效果，常规设计由于MEMS声电芯片直接与声孔相对，当进入声孔内部的气流较大时，较大的气流会直接作用到MEMS声电芯片上而对MEMS声电芯片的膜片造成一定的冲击，严重时会损伤MEMS声电芯片上的膜片而影响MEMS声电芯片的性能，从而影响MEMS麦克风的整体表现，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可以对外界进入的气流起到缓冲作用并使气流较为均匀作用到MEMS声电芯片上的一种MEMS麦克风。
为解决上述问题本实用新型采用以下技术方案：一种MEMS麦克风，包括由线路板和外壳包围形成的封装结构，所述封装结构内部设有MEMS声电芯片，所述线路板上设有接收声音信号的声孔，其中，所述封装结构内部所述线路板表面设有能够覆盖所述声孔的保护件；所述保护件与所述线路板包围形成第一声腔；所述MEMS声电芯片设置在所述保护件上并与所述保护件包围形成第二声腔；所述保护件上设有两个以上的连通孔；所述连通孔孔径尺寸小于所述声孔孔径尺寸；所述第一声腔与所述第二声腔通过所述连通孔连通。
一种优选方案，所述MEMS声电芯片由一个基底和设置在基底上的电容器，所述电容器包括一个刚性穿孔背电极和一个弹性振膜，所述振膜端面与所述基底端相连，所述背电极远离所述基底端，所述MEMS声电芯片通过所述基底安装在所述保护件上。
一种优选方案，所述保护件为覆盖在所述声孔上的盖子，所述MEMS声电芯片设置在所述盖子上并与所述盖子包围形成所述第二声腔，与所述声孔相对的所述盖子位置为实体，所述连通孔环绕设置在所述实体周围。
更进一步的优选方案，所述盖子与所述线路板之间通过固定胶固定连接，与所述盖子相连接的所述线路板安装面周边向下凹陷设有溶胶槽。
一种优选方案，所述封装结构内部所述线路板声孔周围局部向下凹陷形成凹陷部；所述保护件为设置在所述线路板表面并覆盖所述凹陷部的盖板，所述盖板与所述凹陷部包围形成所述第一声腔。
所述MEMS声电芯片设置在所述盖板上并与所述盖板包围形成所述第二声腔，与所述声孔相对的所述盖板位置为实体，所述连通孔环绕设置在所述实体周围。
更进一步的优选方案，所述盖板与所述线路板之间通过固定胶固定连接，与所述盖板相对的所述线路板安装面周边局部向下凹陷设有溶胶槽。
一种优选方案，所述保护件为覆盖在所述声孔上的盖板，所述盖板与所述线路板之间设有支撑件；所述线路板、所述支撑件以及所述盖板包围形成所述第一声腔，所述MEMS声电芯片设置在所述盖板上并与所述盖板包围形成所述第二声腔，与所述声孔相对的所述盖板位置为实体，所述连通孔环绕设置在所述实体周围。
一种优选方案，所述连通孔的孔径尺寸在0.01-0.1mm之间。
更进一步的优选方案，所述连通孔的孔径尺寸在0.03-0.05mm之间。
一种优选方案，所述线路板上的声孔的孔径尺寸在0.2-0.3mm之间。
利用上述根据本实用新型的MEMS麦克风，由于本实用新型的MEMS麦克风，包括由线路板和外壳包围形成的封装结构，所述封装结构内部设有MEMS声电芯片，所述线路板上设有接收声音信号的声孔，其中，所述封装结构内部所述线路板表面设有能够覆盖所述声孔的保护件；所述保护件与所述线路板包围形成第一声腔；所述MEMS声电芯片设置在所述保护件上并与所述保护件包围形成第二声腔；所述保护件上设有两个以上的连通孔；所述连通孔孔径尺寸小于所述声孔孔径尺寸；所述第一声腔与所述第二声腔通过所述连通孔连通。外界气流首先通过声孔进入第一声腔，在第一声腔的作用下将气流起到缓冲的作用，缓冲后的气流通过保护件上的连通孔实现分流效果并进入第二声腔内，通过第二声腔实现声压平衡的效果，然后作用到MEMS声电芯片上实现进声效果，防止了外界气流对MEMS声电芯片膜片的冲击，同时可以起到调节高频曲线的效果，确保了产品的性能。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。
图1是本实用新型实施例一通过盖子实现进声效果的MEMS麦克风的剖面图。
图2是本实用新型实施例一盖子的结构示意图。
图3是本实用新型实施例一通过在线路板上设置溶胶槽而形成的MEMS麦克风的剖面图。
图4是本实用新型实施例二通过在线路板上设凹陷部并通过盖板盖合MEMS麦克风的剖面图。
图5是本实用新型实施例二在图4的基础上在线路板上设置溶胶槽设计的MEMS麦克风的剖面图。
图6是本实用新型实施例二中线路板的俯视图。
图7是本实用新型实施例三通过支撑件将盖板支撑形成声腔的MEMS麦克风的剖面图。
图8是本实用新型MEMS麦克风中盖板的俯视图。
图9是本实用新型实施例三隔离片的俯视图。
图10是本实用新型实施例中MEMS声电芯片的剖面示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一：
如图1、图2所示，本实用新型的MEMS麦克风，包括由线路板1和外壳2包围形成的封装结构，在封装结构内部设有MEMS声电芯片3，如图10所示，该MEMS声电芯片3由一个基底31和设置在基底31上的电容器，所述电容器包括一个刚性穿孔背电极32和一个弹性振膜33，MEMS声电芯片3上的弹性振膜33能有效感知外界声压的变化，并将其转换为电容的变化，其中振膜33端面与基底31端相连，背电极32远离基底31端；如图1所示，在线路板1上设有接收声音信号的声孔11，其中，所述封装结构内部所述线路板1表面设有能够覆盖所述声孔11的盖子4；所述盖子4与所述线路板1包围形成第一声腔10；所述MEMS声电芯片3通过基底31端设置在所述盖子4上并与所述盖子4包围形成第二声腔20；所述盖子4上设有两个以上的连通孔40；所述连通孔40孔径尺寸小于所述声孔11孔径尺寸；所述第一声腔10与所述第二声腔20通过所述连通孔40连通。作为实现本实用新型一种优选的技术方案，所述连通孔40的数量为两个，外界气流首先通过声孔11进入第一声腔10，在第一声腔10的作用下将气流起到缓冲的作用，缓冲后的气流通过盖子4上的连通孔40进入第二声腔20内，通过第二声腔20实现声压平衡的效果，然后作用到MEMS声电芯片3上实现进声效果，防止了外界气流对MEMS声电芯片3膜片的冲击，确保了产品的性能。
作为实现本实用新型一种优选的技术方案，与所述声孔11相对的所述盖子4位置为实体，所述连通孔40环绕设置在所述实体周围。
如图3所示，本实用新型中的盖子4通常是通过固定胶固定在线路板1上的，作为实现本实用新型一种优选的技术方案，与所述盖子4相连接的所述线路板1安装面周边向下凹陷设有一个环形溶胶槽5，防止固定胶外溢而影响产品声学性能。
作为实现本实用新型一种优选的技术方案，所述连通孔40的孔径尺寸在0.01-0.1mm之间。本实用新型实施例中的所述连通孔的孔径尺寸为0.03-0.05mm，便于与产品其它尺寸相匹配。
作为实现本实用新型一种优选的技术方案，所述线路板上的声孔11的孔径尺寸在0.2-0.3mm之间。
利用上述根据本实用新型的MEMS麦克风，外界气流首先通过声孔进入第一声腔，在第一声腔的作用下将气流起到缓冲的作用，缓冲后的气流通过保护件上的连通孔实现分流效果并进入第二声腔内，通过第二声腔实现声压平衡的效果，然后作用到MEMS声电芯片上实现进声效果，防止了外界气流对MEMS声电芯片膜片的冲击，同时可以起到调节高频曲线的效果，确保了产品的性能。
实施例二：
如图4所示，本实用新型的MEMS麦克风，包括由线路板1和外壳2包围形成的封装结构，所述封装结构内部设有MEMS声电芯片3，如图10所示，该MEMS声电芯片3由一个基底31和设置在基底31上的电容器，所述电容器包括一个刚性穿孔背电极32和一个弹性振膜33。MEMS声电芯片3上的弹性振膜33能有效感知外界声压的变化，并将其转换为电容的变化，其中振膜33端面与基底31端相连，背电极32远离基底31端，所述线路板1上设有接收声音信号的声孔11，其中，所述封装结构内部所述线路板1声孔周围局部向下凹陷形成凹陷部；所述封装结构内部所述线路板1表面设有能够覆盖所述凹陷部的盖板41，所述盖板41与所述凹陷部包围形成所述第一声腔10，所述MEMS声电芯片3通过基底31设置在所述盖板41上并与所述盖板41包围形成第二声腔20；所述盖板41上设有两个以上的连通孔40；所述第一声腔10与所述第二声腔20通过所述连通孔40连通，所述连通孔40孔径尺寸小于所述声孔11孔径尺寸；作为实现本实用新型一种优选的技术方案，与所述声孔11相对的所述盖子4位置为实体，所述连通孔40环绕设置在所述实体周围。
如图5、图6所示，本实用新型中的盖板41通常是通过固定胶固定在线路板1上的，作为实现本实用新型一种优选的技术方案，与所述盖板41相对的所述线路板安装面周边局部向下凹陷设有一个环形溶胶槽5，防止固定胶外溢而影响产品声学性能。作为实现本实用新型一种优选的技术方案，所述连通孔40的孔径尺寸在0.01-0.1mm之间。本实用新型实施例中的所述连通孔的孔径尺寸为0.03-0.05mm，便于与产品其它尺寸相匹配。
作为实现本实用新型一种优选的技术方案，所述线路板上的声孔11的孔径尺寸在0.2-0.3mm之间。
利用上述根据本实用新型的MEMS麦克风，外界气流首先通过声孔进入第一声腔，在第一声腔的作用下将气流起到缓冲的作用，缓冲后的气流通过保护件上的连通孔实现分流效果并进入第二声腔内，通过第二声腔实现声压平衡的效果，然后作用到MEMS声电芯片上实现进声效果，防止了外界气流对MEMS声电芯片膜片的冲击，同时可以起到调节高频曲线的效果，确保了产品的性能。
实施例三：
图7是本实施例通过支撑件将盖板支撑形成声腔的MEMS麦克风的剖面图。
图8是本实用新型实施例MEMS麦克风中盖板的俯视图。
图9是本实用新型实施例支撑件的俯视图。
如图7-9所示，本实用新型的MEMS麦克风，包括由线路板1和外壳2包围形成的封装结构，所述封装结构内部设有MEMS声电芯片3，如图10所示，该MEMS声电芯片3由一个基底31和设置在基底31上的电容器，所述电容器包括一个刚性穿孔背电极32和一个弹性振膜33。MEMS声电芯片3上的弹性振膜33能有效感知外界声压的变化，并将其转换为电容的变化，其中振膜33端面与基底31端相连，背电极32远离基底31端，所述线路板1上设有接收声音信号的声孔11，其中，所述封装结构内部所述线路板1表面设有能够覆盖所述声孔11的盖板41；所述盖板41与所述线路板1之间设有支撑件6；支撑片6可以是环形铜片或环形隔板等起到支撑效果的支撑物，所述线路板1、所述支撑件6以及所述盖板41包围形成所述第一声腔10，所述MEMS声电芯片3通过基底31设置在所述盖板41上并与所述盖板41包围形成所述第二声腔20，所述盖板41上设有两个以上的连通孔40；所述第一声腔10与所述第二声腔20通过所述连通孔40连通，作为实现本实用新型一种优选的技术方案，所述连通孔40的数量为两个，外界气流首先通过声孔11进入第一声腔10，在第一声腔10的作用下将气流起到缓冲的作用，缓冲后的气流通过盖板41上的连通孔40进入第二声腔20内，通过第二声腔20实现声压平衡的效果，然后作用到MEMS声电芯片3上实现进声效果，防止了外界气流对MEMS声电芯片3膜片的冲击，确保了产品的性能。
作为实现本实用新型一种优选的技术方案，所述连通孔40的孔径尺寸在0.01-0.1mm之间。本实用新型实施例中的所述连通孔的孔径尺寸为0.03-0.05mm，便于与产品其它尺寸相匹配。
作为实现本实用新型一种优选的技术方案，所述线路板上的声孔11的孔径尺寸在0.2-0.3mm之间。
利用上述根据本实用新型的MEMS麦克风，外界气流首先通过声孔进入第一声腔，在第一声腔的作用下将气流起到缓冲的作用，缓冲后的气流通过保护件上的连通孔实现分流效果并进入第二声腔内，通过第二声腔实现声压平衡的效果，然后作用到MEMS声电芯片上实现进声效果，防止了外界气流对MEMS声电芯片膜片的冲击，同时可以起到调节高频曲线的效果，确保了产品的性能。
以上三个实施例显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型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，包括由线路板和外壳包围形成的封装结构，所述封装结构内部设有MEMS声电芯片，所述线路板上设有接收声音信号的声孔，其特征在于：
所述封装结构内部所述线路板表面设有能够覆盖所述声孔的保护件；
所述保护件与所述线路板包围形成第一声腔；
所述MEMS声电芯片设置在所述保护件上并与所述保护件包围形成第二声腔；
所述保护件上设有两个以上的连通孔；
所述连通孔孔径尺寸小于所述声孔孔径尺寸；
所述第一声腔与所述第二声腔通过所述连通孔连通。
2.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：
所述MEMS声电芯片由一个基底和设置在基底上的电容器，所述电容器包括一个刚性穿孔背电极和一个弹性振膜，所述振膜端面与所述基底端相连，所述背电极远离所述基底端，所述MEMS声电芯片通过所述基底安装在所述保护件上。
3. 如权利要求1或2所述的MEMS麦克风，其特征在于：
所述保护件为覆盖在所述声孔上的盖子，所述MEMS声电芯片设置在所述盖子上并与所述盖子包围形成所述第二声腔，与所述声孔相对的所述盖子位置为实体，所述连通孔环绕设置在所述实体周围。
4. 如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于：
所述盖子与所述线路板之间通过固定胶固定连接，与所述盖子相连接的所述线路板安装面周边向下凹陷设有溶胶槽。
5. 如权利要求1或2所述的MEMS麦克风，其特征在于：
所述封装结构内部所述线路板声孔周围局部向下凹陷形成凹陷部；
所述保护件为设置在所述线路板表面并覆盖所述凹陷部的盖板，所述盖板与所述凹陷部包围形成所述第一声腔；
所述MEMS声电芯片设置在所述盖板上并与所述盖板包围形成所述第二声腔，与所述声孔相对的所述盖板位置为实体，所述连通孔环绕设置在所述实体周围。
6. 如权利要求5所述的MEMS麦克风，其特征在于：
所述盖板与所述线路板之间通过固定胶固定连接，与所述盖板相对的所述线路板安装面周边局部向下凹陷设有溶胶槽。
7. 如权利要求1或2所述的MEMS麦克风，其特征在于：
所述保护件为覆盖在所述声孔上的盖板，所述盖板与所述线路板之间设有支撑件；
所述线路板、所述支撑件以及所述盖板包围形成所述第一声腔，所述MEMS声电芯片设置在所述盖板上并与所述盖板包围形成所述第二声腔，与所述声孔相对的所述盖板位置为实体，所述连通孔环绕设置在所述实体周围。
8.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述连通孔的孔径尺寸在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：所述连通孔的孔径尺寸在0.03-0.05mm之间。
10.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述线路板上的声孔的孔径尺寸在0.2-0.3mm之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 261031 Dongfang Road, Weifang high tech Industrial Development Zone, Shandong, China, No. 268 Patentee after: Goertek Inc. Address before: 261031 Dongfang Road, Weifang high tech Industrial Development Zone, Shandong, China, No. 268 Patentee before: Goertek Inc. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200608 Address after: 266104 room 103, 396 Songling Road, Laoshan District, Qingdao, Shandong Province Patentee after: Goer Microelectronics Co.,Ltd. Address before: 261031 Dongfang Road, Weifang high tech Industrial Development Zone, Shandong, China, No. 268 Patentee before: GOERTEK Inc. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20131002 |
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| CX01 | Expiry of patent term |