CN205378215U - 一种指向性mems麦克风 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种指向性MEMS麦克风,包括：基板；均设置在基板上并且彼此电连接的MEMS芯片和ASIC芯片；外壳，外壳与基板相连围成封装腔体，MEMS芯片和ASIC芯片设置在封装腔体内部；均设置在所述基板上的第一声孔和第二声孔，第一声孔位于MEMS芯片下方，第一声孔形成了连通外界与MEMS芯片一侧的主声孔，第二声孔形成了连通外界与MEMS芯片另一侧的次声孔；在次声孔上覆盖有阻尼结构。本实用新型的MEMS麦克风在次声孔处设有阻尼结构以减小次声孔处的声压并声相移来自次声孔的目标声源，MEMS芯片在两路声波的共同作用下产生电信号输出，实现了良好的指向性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种麦克风，属于声电转换领域，更具体地，涉及一种指向性的MEMS麦克风。
背景技术
MEMS麦克风是一种基于MEMS技术制作出来的声电转换器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展，MEMS麦克风被越来越广泛地运用到诸如手机、平板电脑、相机、助听器、智能玩具以及监听装置等电子设备上。
现有的MEMS麦克风通常包括MEMS芯片和ASIC芯片，声音从单一的声孔进入到MEMS芯片的振膜上，此类结构的MEMS麦克风为全指向性麦克风，无法实现声音的指向性，这在一定程度上限制了MEMS麦克风的应用领域及范围，这是因为全指向性麦克风对每个角度的声音敏感度是一样的，也就是说，来自各个方向的声音均能被其拾取到。当应用到某些特定场所时，该全指向性麦克风便不能满足需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有良好指向性的MEMS麦克风，详细技术方案如下：
一种指向性MEMS麦克风,包括：基板；均设置在所述基板上并且彼此电连接的MEMS芯片和ASIC芯片；外壳，所述外壳与所述基板相连围成封装腔体，所述MEMS芯片和所述ASIC芯片设置在所述封装腔体内部；均设置在所述基板上的第一声孔和第二声孔，所述第一声孔位于所述MEMS芯片下方；所述第一声孔形成了连通外界与MEMS芯片一侧的主声孔，所述第二声孔形成了连通外界与MEMS芯片另一侧的次声孔；还包括用于覆盖所述第二声孔的阻尼结构，所述阻尼结构设置在所述第二声孔远离所述封装腔体的一端。
优选的，所述第一声孔和/或第二声孔为直线形或弯折形状。
优选的，所述第一声孔和/或第二声孔为Z形形状
优选的，所述第一声孔远离所述封装腔体的一端覆盖有阻尼结构或防尘网。
优选的，所述第一声孔和所述第二声孔上设置的阻尼结构的透气量不同,且覆盖所述第一声孔上的所述阻尼结构的透气量比覆盖所述第二声孔的所述阻尼结构的透气量大。
优选的，所述阻尼结构的材料为硅、陶瓷、线路板、金属片、注塑件中的一种。
本实用新型的MEMS麦克风，外界的声音通过线路板上的第一声孔、第二声孔分别作用于MEMS芯片中振膜的两侧，由于在线路板上的声孔设置为弯折形状且在声孔处设置了阻尼结构，可以减小声音的声压，在物理结构上加大了声音到达MEMS芯片振膜两侧的声程差。当外界环境有不同角度的声音输入时，声音到达振膜的强度和时间会产生差异，也就是说，对来自不同方向的声音产生不同的灵敏度，MEMS芯片在两路声波的共同作用下产生电信号输出，从而实现了MEMS麦克风良好的指向性。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
图1为本实用新型指向性MEMS麦克风实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例，实施例仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
参考图1所示为指向性MEMS麦克风的实施例的结构示意图：
本实用新型的指向性MEMS麦克风包括基板1和外壳2以及由基板1和外壳2固定连接围成的封装腔体，在封装腔体内部设有用于接收声音信号的MEMS芯片3和用于将信号放大的ASIC芯片4，MEMS芯片3和ASIC芯片4均贴装在基板1上，两者通过导线5电连接。
如图1所示，在基板1上开设有第一声孔11和第二声孔12，所述第一声孔11位于MEMS芯片3下方，第一声孔11形成了连通外界与MEMS芯片3一侧的主声孔，声音从第一声孔11进入作用于MEMS芯片振膜的下方；所述第二声孔12位于基板1上且对应设置在封装腔体内部，形成了连通外界与MEMS芯片3另一侧的次声孔，在第二声孔12上远离所述封装腔体的一端覆盖有阻尼结构121，声音从第二声孔12经过阻尼结构121减小声压后进入封装结构所形成的声腔中，从上侧作用于MEMS芯片3的振膜。
本实用新型的指向性MEMS麦克风在基板的一侧设置有两个声孔，在次声孔处设有阻尼结构以减小次声孔处的声压并声相移来自次声孔的目标声源，使目标声源的声音从主声孔进入后与目标声源的振幅相同，从而增大目标声源对振膜的作用声压，MEMS芯片在两路声波的共同作用下产生电信号输出，实现了良好的指向性。
本实用新型并不对所述声孔的形状以及形成方式进行限制，本领域技术人员可以根据成型工艺、性能要求等因素选择所述声孔的形状以及形成方式。在实际应用过程中，所述第一声孔11和/或所示第二声孔12可以为直线形、弯折形状或者其他曲线形状，如图1，所述第一声孔和第二声孔均为弯折形状，更确切的为“Z”字形，且所述声孔的形成是通过PCB压合工艺形成的。
另外，为了防止外部的灰尘、颗粒等异物从所述第一声孔11进入所述封装结构内部对MEMS芯片3的性能造成严重影响，在所述第一声孔11外侧可以设置有防尘网111，以免灰尘从所述第一声孔11进入。或者，在一些特殊的性能要求或使用环境限制的情况下，所述第一声孔11外侧可以设置有阻尼结构，所述阻尼结构用于降低从第一声孔11作用到MEMS芯片3的声音的声压。特别地，所述阻尼结构的透气量通常应大于覆盖在第二声孔上阻尼结构的透气量，使MEMS芯片对从第一声孔传入的声音具有更灵敏的响应。
在实际应用中，阻尼结构的材料可以为下列任一：硅、陶瓷、线路板、金属片、注塑件(耐高温材料)。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种指向性MEMS麦克风,其特征在于，包括：
基板；
均设置在所述基板上并且彼此电连接的MEMS芯片和ASIC芯片；
外壳，所述外壳与所述基板相连围成封装腔体，所述MEMS芯片和所述ASIC芯片设置在所述封装腔体内部；
均设置在所述基板上的第一声孔和第二声孔，所述第一声孔位于所述MEMS芯片下方；所述第一声孔形成了连通外界与MEMS芯片一侧的主声孔，所述第二声孔形成了连通外界与MEMS芯片另一侧的次声孔；
还包括用于覆盖所述第二声孔的阻尼结构，所述阻尼结构设置在所述第二声孔远离所述封装腔体的一端。
2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述第一声孔和/或第二声孔为直线形或弯折形状。
3.根据权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述第一声孔和/或第二声孔为Z形形状
4.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述第一声孔远离所述封装腔体的一端覆盖有防尘网或阻尼结构。
5.根据权利要求4所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述第一声孔和所述第二声孔上设置的阻尼结构的透气量不同,且覆盖所述第一声孔上的所述阻尼结构的透气量比覆盖所述第二声孔的所述阻尼结构的透气量大。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述阻尼结构的材料为硅、陶瓷、线路板、金属片、注塑件中的一种。
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