CN206136292U - 一种mems麦克风的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种MEMS麦克风的封装结构，声音流通通道的一端与所述泄压孔连通，另一端在外部封装的侧壁内部延伸并从外部封装的侧壁上穿出，与MEMS麦克风芯片连通在一起；在所述外部封装的内侧还设有覆盖所述泄压孔的弹性片，所述弹性片被配置为可相对于泄压孔翘起或回弹，以打开或关闭所述泄压孔。本实用新型的封装结构，通过泄压孔上端弹性片的翘起或者复位，从而可以打开或者关闭所述泄压孔，在不影响正常拾音功能的同时，使得所述封装结构可以承受大声压或跌落过程所产生的瞬间气压，避免了芯片的受损。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种声电转换装置，更准确地说，涉及一种MEMS麦克风的封装结构。
背景技术
MEMS(微型机电系统)麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，其中的振膜、背极板是MEMS麦克风中的重要部件，振膜、背极板构成了电容器并集成在硅晶片上，通过振膜的振动，改变振膜与背极板之间的距离，从而将声音信号转换为电信号。
但是传统的麦克风封装，当受到机械冲击、吹气、跌落时，其中的MEMS芯片中的振膜会受到较大的声压冲击，这往往会使振膜受到过大的压力而导致破裂受损，从而导致整个麦克风的失效。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种MEMS麦克风的封装结构。
根据本实用新型的一个方面，提供一种MEMS麦克风的封装结构，包括基板以及固定在基板上并与所述基板构成外部封装的壳体，还包括位于所述外部封装内腔中的MEMS麦克风芯片以及ASIC芯片；在所述外部封装的侧壁上设置有连通所述内腔与外界的泄压孔以及连通外界与MEMS麦克风芯片的声音流通通道，所述声音流通通道的一端与所述泄压孔连通，另一端在外部封装的侧壁内部延伸并从外部封装的侧壁上穿出，与MEMS麦克风芯片连通在一起；在所述外部封装的内侧还设有覆盖所述泄压孔的弹性片，所述弹性片被配置为可相对于泄压孔翘起或回弹，以打开或关闭所述泄压孔。
可选的是，所述泄压孔设置在所述外部封装侧壁上与MEMS麦克风芯片错开的位置。
可选的是，所述声音流通通道与所述MEMS麦克风芯片的背腔连通在一起。
可选的是，所述MEMS麦克风芯片以及ASIC芯片均安装在所述基板上，所述泄压孔以及声音流通通道设置在基板上。
可选的是，所述MEMS麦克风芯片中设置的是振膜在上、背极在下的电容器结构。
可选的是，所述MEMS麦克风芯片中设置的是振膜在下、背极在上的电容器结构。
可选的是，所述基板为叠层的电路板，所述MEMS麦克风芯片以及ASIC芯片通过引线或者植锡球的方式与所述电路板的焊盘连接在一起。
可选的是，所述泄压孔直接贯穿所述基板相对的两侧。
可选的是，所述弹性片包括用于连接在所述基板上的连接部，以及覆盖所述泄压孔内侧位置的翘起部，所述连接部与翘起部是一体的。
可选的是，所述弹性片为硅胶体。
本实用新型的封装结构，在所述外部封装的侧壁上设置有泄压孔，以及与所述泄压孔连通的声音流通通道，通过泄压孔上端弹性片的翘起或者复位，从而可以打开或者关闭所述泄压孔，在不影响正常拾音功能的同时，使得所述封装结构可以承受大声压或跌落过程所产生的瞬间气压，避免了芯片的受损。
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
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1是本实用新型封装结构的示意图。
图2是本实用新型封装结构弹性片在打开状态时的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参考图1，本实用新型提供了一种MEMS麦克风的封装结构，其包括基板1以及固定在基板1上的壳体2，所述壳体2与基板1连接在一起后，共同围成了具有内腔3的外部封装。本实用新型的壳体2可以是一端开口的金属壳体，其可以通过冲压折弯的方式形成；所述基板1可以是电路板，例如其可以是本领域技术人员所熟知的具有层叠结构的电路板；所述壳体2可采用焊接或者粘结的方式固定连接在基板1上，使得基板1将壳体2的开口端封闭住。当然，对于本领域的技术人员而言，所述壳体2与基板1均可以采用叠层的电路板结构，这些均属于本领域技术人员的公知常识，在此不再进行赘述。
本实用新型的封装结构，还包括位于所述外部封装内腔中的MEMS麦克风芯片5以及ASIC芯片4，所述MEMS麦克风芯片5是基于MEMS工艺制造的芯片，其包括具有背腔的衬底6以及设置在衬底6上的电容器结构，该电容器结构包括背极、振膜。其中，所述背极可以设置在振膜的上方，从而形成了背极在上、振膜在下的平板电容器结构；当然，对于本领域的技术人员来说，所述振膜也可以设置在背极的上方，从而可以形成背极在下，振膜在上的平板电容器结构。通过MEMS麦克风芯片5可以接收来自外界的声音，并将该声音转换成电信号。ASIC芯片4接受来自MEMS麦克风芯片5发出的电信号，并对该电信号进行处理，并对外输出。这种MEMS麦克风芯片5、ASIC芯片4的结构及其功能原理均属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。
本实用新型的MEMS麦克风芯片5、ASIC芯片4可以安装在壳体2上，也可以安装在基板1上。在本实用新型一个具体的实施方式中，所述MEMS麦克风芯片5、ASIC芯片4可通过本领域技术人员所熟知的贴装方式装配在基板1上，所述MEMS麦克风芯片5以及ASIC芯片4的引脚可通过引线的方式与基板1的焊盘连接在一起，从而实现了两个芯片与基板1的电连接。当然对于本领域的技术人员而言，所述MEMS麦克风芯片5、ASIC芯片4也可以通过植锡球的方式直接焊接在基板1的焊盘上，这不但实现了MEMS麦克风芯片5、ASIC芯片4与基板1的机械连接，同时也实现了MEMS麦克风芯片5、ASIC芯片4与基板1的电连接。
本实用新型的封装结构，在所述外部封装的侧壁上设置有连通所述内腔与外界的泄压孔8，以及连通所述外界与MEMS麦克风芯片5的声音流通通道7，所述泄压孔8、声音流通通道7可以设置在壳体2上，也可以设置在基板1上。通过所述泄压孔8连通所述外部封装的内腔3与外界，通过所述声音流通通道7连通所述MEMS麦克风芯片5与外界，使得外界的声音可以经过该声音流通通道7作用在MEMS麦克风芯片5上，实现MEMS麦克风芯片5的声电转换。
在本实用新型一个具体的实施方式中，参考图1，所述泄压孔8以及声音流通通道7设置在所述基板1上，其中，所述声音流通通道7的一端与所述泄压孔8连通，另一端在基板1的内部延伸并从基板1的侧壁上穿出，最终与MEMS麦克风芯片5的背腔连通在一起。也就是说，所述声音流通通道7有一部分设置在基板1的内部，其一端从基板1的侧壁穿出并与MEMS麦克风芯片5的背腔连通，另一端与泄压孔8连通在一起。
当麦克风封装结构跌落或者受到较大的声压时，为了可以从泄压孔8中快速的泄压，所述泄压孔8优选直接贯穿所述基板1相对的两侧，这就使得所述泄压孔8相对可以设置的较短，外界的高声压可快速通过该泄压孔8并进入至外部封装的内腔3中进行泄压。所述声音流通通道7从基板1上穿出的端头可以与所述MEMS麦克风芯片5正对设置，例如与所述MEMS麦克风芯片5的背腔连通在一起。
为了防止外部的高声压经过泄压孔8对MEMS麦克风芯片5造成损坏，所述泄压孔8优选设置在所述基板1上与MEMS麦克风芯片5错开的位置。所述泄压孔8可以设置在MEMS麦克风芯片5的外侧；也可以是，所述MEMS麦克风芯片5设置在基板1的一端，所述泄压孔8设置在基板1的另一端，所述ASIC芯片4设置在基板1上位于所述MEMS麦克风芯片5与泄压孔8之间的位置上。
本实用新型的封装结构，还设有覆盖所述泄压孔8的弹性片9，该弹性片9可以连接在基板1上，并将泄压孔8覆盖住。其中，所述弹性片9被配置为可相对于泄压孔8翘起或回弹，以打开或关闭所述泄压孔8。所述弹性片9可为硅胶体或者薄的金属片材，使得该弹性片9具有一定的弹性性能。
具体地，可以将弹性片9的一端粘结或焊接在所述基板1上，使得弹性片9的另一端在受到外力的时候，可以发生向上的弯曲或翘起。也可以是：所述弹性片9可以包括一用于连接在基板1上的连接部，以及覆盖所述泄压孔8内侧位置的翘起部，所述翘起部与连接部是一体的。在初始位置时，所述弹性片9的翘起部与基板1的侧壁贴合在一起，从而将所述泄压孔8覆盖住。外界发出的声音经过泄压孔8的外侧位置并进入至声音流通通道7内，最终作用到MEMS麦克风芯片5的振膜上，以实现其对声音的拾取。
当麦克风发生跌落或者受到由其它因素引起的较大声压时，该较大的声压会从泄压孔8中进入并将弹性片9的翘起部顶起，使得翘起部发生向上的弯曲变形，从而打开了连通所述内腔与外界的泄压孔，并通过该泄压孔进行泄压，参考图2；当泄压完毕后，在弹性片8自身的弹性恢复作用力下，所述翘起部复位，与基材1的内侧贴合在一起，从而将所述泄压孔封闭住，阻止正常发声的声音经过泄压孔进入到外部封装的内腔中。
本实用新型的封装结构，在所述外部封装的侧壁上设置有泄压孔，以及与所述泄压孔连通的声音流通通道，通过泄压孔上端弹性片的翘起或者复位，从而可以打开或者关闭所述泄压孔，在不影响正常拾取的同时，使得所述封装结构可以承受大声压或跌落过程所产生的瞬间气压，避免了芯片的受损。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种MEMS麦克风的封装结构，其特征在于；包括基板(1)以及固定在基板(1)上并与所述基板(1)构成外部封装的壳体(2)，还包括位于所述外部封装内腔(3)中的MEMS麦克风芯片(5)以及ASIC芯片(4)；在所述外部封装的侧壁上设置有连通所述内腔(3)与外界的泄压孔(8)以及连通外界与MEMS麦克风芯片(5)的声音流通通道(7)，所述声音流通通道(7)的一端与所述泄压孔(8)连通，另一端在外部封装的侧壁内部延伸并从外部封装的侧壁上穿出，与MEMS麦克风芯片(5)连通在一起；在所述外部封装的内侧还设有覆盖所述泄压孔(8)的弹性片(9)，所述弹性片(9)被配置为可相对于泄压孔(8)翘起或回弹，以打开或关闭所述泄压孔(8)。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述泄压孔(8)设置在所述外部封装侧壁上与MEMS麦克风芯片(5)错开的位置。
3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于：所述声音流通通道(7)与所述MEMS麦克风芯片(5)的背腔连通在一起。
4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于：所述MEMS麦克风芯片(5)以及ASIC芯片(4)均安装在所述基板(1)上，所述泄压孔(8)以及声音流通通道(7)设置在基板(1)上。
5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于：所述MEMS麦克风芯片(5)中设置的是振膜在上、背极在下的电容器结构。
6.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于：所述MEMS麦克风芯片(5)中设置的是振膜在下、背极在上的电容器结构。
7.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于：所述基板(1)为叠层的电路板，所述MEMS麦克风芯片(5)以及ASIC芯片(4)通过引线或者植锡球的方式与所述电路板的焊盘连接在一起。
8.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于：所述泄压孔(8)直接贯穿所述基板(1)相对的两侧。
9.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于：所述弹性片(9)包括用于连接在所述基板(1)上的连接部，以及覆盖所述泄压孔(8)内侧位置的翘起部，所述连接部与翘起部是一体的。
10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述弹性片(9)为硅胶体。
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