CN206413130U - 一种麦克风和环境传感器的集成装置 - Google Patents

一种麦克风和环境传感器的集成装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种麦克风和环境传感器的集成装置。该麦克风和环境传感器的集成装置包括：PCB板以及与所述PCB板其中一侧围成容纳腔的壳体，在所述PCB板的表面上设置有处于所述容纳腔内的第一ASIC芯片和第二ASIC芯片；在所述容纳腔内还固定设置有环境传感器芯片和麦克风芯片，所述环境传感器芯片与所述第一ASIC芯片电性连接，所述麦克风芯片与所述第二ASIC芯片电性连接；在所述PCB板上对应所述第一ASIC芯片的位置设置有第一通孔，在所述PCB板或者所述壳体上设置有将所述麦克风芯片的膜片与外界导通的声孔。

Description

一种麦克风和环境传感器的集成装置
技术领域
本实用新型涉及传感器领域，更具体地，涉及一种麦克风和环境传感器的集成装置。
背景技术
随着科技的发展，手机、笔记本以及其他便携式电子产品中的体积不断减小。人们对便携式电子产品的性能要求也越来越高，这就要求与之匹配的电子零部件的体积也减小。
传感器作为检测器件，已经普遍应用在手机、笔记本等电子产品上。在现有产品结构中，MEMS麦克风和MEMS环境传感器芯片要么是分立结构，占用面积大，不利于产品的小型化发展；要么是集成在一个腔内，为组合传感器机构。目前，在组合传感器结构中，麦克风只有一个声孔，且麦克风上的膜片上设有小孔。由于环境传感器芯片在工作时会散热，容易引起腔内空气变化，会对麦克风造成噪音干扰。
因此，需要对麦克风和传感器的集成结构进行改进。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种麦克风和环境传感器的集成装置。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种麦克风和环境传感器的集成装置。该麦克风和环境传感器的集成装置包括：PCB板以及与所述PCB板其中一侧围成容纳腔的壳体，在所述PCB板的表面上设置有处于所述容纳腔内的第一ASIC芯片和第二ASIC芯片；在所述容纳腔内还固定设置有环境传感器芯片和麦克风芯片，所述环境传感器芯片与所述第一ASIC芯片电性连接，所述麦克风芯片与所述第二ASIC芯片电性连接；在所述PCB板上对应所述第一ASIC芯片的位置设置有第一通孔，在所述PCB板或者所述壳体上设置有将所述麦克风芯片的膜片与外界导通的声孔。
可选的，在所述PCB板上对应所述第一ASIC芯片的位置设置有第一凹槽，所述第一凹槽与所述第一通孔连通，所述第一凹槽与所述第一ASIC芯片的形状相匹配，在所述第一ASIC芯片的侧壁上围绕设置有密封胶，所述第一ASIC芯片通过所述密封胶固定在所述第一凹槽的侧表面上。
可选的，所述第一ASIC芯片以植锡球的方式焊接在所述第一凹槽的底面。
可选的，所述第一ASIC芯片悬设在所述第一凹槽中，所述第一ASIC芯片通过引线与所述PCB板上的焊盘电性连接。
可选的，在所述第一ASIC芯片邻近所述环境传感器的顶壁上设置有密封胶，所述环境传感器芯片通过密封胶固定在所述第一ASIC芯片上，所述第一ASIC芯片顶壁上的密封胶与所述第一ASIC芯片侧壁上的密封胶相连。
可选的，所述声孔设置在所述PCB板上，所述麦克风芯片固定在所述第二ASIC芯片上，在所述第二ASIC芯片上设置有第二通孔，所述第二通孔连通所述麦克风芯片的腔体与所述声孔。
可选的，所述声孔和所述第二通孔正对所述麦克风芯片的膜片的中心。
可选的，在所述PCB板上对应所述第二ASIC芯片的位置设置有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第二ASIC芯片的形状相匹配，在所述第二ASIC芯片的侧壁上围绕设置有密封胶，所述第二ASIC芯片通过密封胶固定在所述第二凹槽的侧表面上，所述第二凹槽连通所述声孔和所述第二通孔。
可选的，所述第二ASIC芯片以植锡球的方式焊接在所述第二凹槽的底面。
可选的，所述第二ASIC芯片悬设在所述第二凹槽内，所述第二ASIC芯片通过引线与所述PCB板上的焊盘电性连接。
本实用新型提供的麦克风和环境传感器的集成装置通过在PCB板上对应第一ASIC芯片的位置设置第一通孔，能够将第一ASIC芯片工作中产生的热量及时排放出容纳腔。避免热量引起容纳腔内空气变化从而对麦克风芯片中的膜片造成噪音干扰。
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是本实用新型实施例中麦克风和环境传感器的集成装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中麦克风和环境传感器的集成装置的结构示意图。
其中，1：PCB板；2：壳体；3：环境传感器芯片；4：第一ASIC芯片；5：密封胶；6：第一凹槽；7：第一通孔；8：麦克风芯片；9：第二ASIC芯片；10：第二凹槽；11：声孔；12：第二通孔。
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。
如图1、图2所示，本实用新型提供的麦克风和环境传感器的集成装置包括PCB板1、壳体2，所述壳体2与所述PCB板1的一侧围有容纳腔；包括设置在所述容纳腔内的第一ASIC芯片4、环境传感器芯片3、第二ASIC芯片9、麦克风芯片8；所述第一ASIC芯片4和所述第二ASIC芯片9设置在所述PCB板1的表面，所述环境传感器芯片3与所述第一ASIC芯片4电性连接，所述麦克风芯片8与所述第二ASIC芯片9电性连接。例如，所述环境传感器芯片3可以通过引线与所述第一ASIC芯片4电性连接；所述麦克风芯片8可以通过引线与所述第二ASIC芯片9电性连接。所述环境传感器芯片3可以固定在所述第一ASIC芯片4上，所述麦克风芯片8可以固定在所述第二ASIC芯片9上；所述环境传感器芯片3和所述麦克风芯片8也可以设置在其他位置。
如图1、图2所示，在所述PCB板1上对应所述第一ASIC芯片4的位置设置有第一通孔7，以将第一ASIC芯片4工作中产生的热量及时排放出容纳腔，避免热量引起容纳腔内空气变化从而对麦克风芯片8中的膜片造成噪音干扰。
所述集成装置还包括导通所述麦克风芯片8的膜片与外界的声孔11。如此，外界的声音能够通过所述声孔11导入腔内并作用到所述麦克风芯片8的膜片上，之后使所述麦克风芯片8发出相应的电信号。在本实用新型中，例如图1所示，所述声孔11可以设置在所述PCB板1上；例如图2所示，所述声孔11也可以设置在所述壳体2上。
需要说明的是，本实用新型并未对所述环境传感器芯片3和所述第麦克风芯片8的位置进行具体限定，只要其能够固定在所述容纳腔内，并感应外界传入的声音或者具体的环境即可。例如，所述环境传感器芯片3和所述第麦克风芯片8可以设置在所述PCB板1上，也可以设置在所述壳体2上，或者分别固定在所述第一ASIC芯片4和所述第二ASIC芯片9上。
优选地，如图1、图2所示，在所述PCB板1上的内表面设置有第一凹槽6。其中，所述“内表面”为所述PCB板1上处在所述容纳腔内的一侧表面。所述第一凹槽6的位置与所述第一ASIC芯片4的位置相对应，所述第一凹槽6与所述第一通孔7连通。所述第一凹槽6与所述第一ASIC芯片4的形状相匹配，在所述第一ASIC芯片4的侧壁上围绕设置有密封胶5，所述第一ASIC芯片4通过所述密封胶5固定在所述第一凹槽6的侧表面上。需要说明的是，所述密封胶5可以从所述第一凹槽6的侧表面延伸至所述PCB板1的其他表面。如此，在所述第一ASIC芯片4上邻近所述PCB板1的一侧形成一个与外界连通的第一密封通道，以将所述第一ASIC芯片4工作中产生的热量散发出去。同时，所述第一密封通道与所述麦克风芯片8中膜片所在的空间相隔离，以避免对所述麦克风芯片8中膜片的振动产生干扰。
进一步地，如图1、图2所示，在第一ASIC芯片4邻近所述环境传感器芯片3的顶壁上也设置有密封胶5。所述环境传感器芯片3通过所述密封胶5固定在所述第一ASIC芯片4上。所述第一ASIC芯片4顶壁上的密封胶5与所述第一ASIC芯片4侧壁上的密封胶5相连。如此，密封胶5将所述第一ASIC芯片4远离所述PCB板1的一侧表面完全覆盖，由于密封胶5具有隔热功能，所述第一ASIC芯片4产生的热量直接通过所述第一通孔7排出。
需要说明的是，所述第一ASIC芯片4固定在所述PCB板1上的方式可以有多种。在本实用新型的一种实施方式中，所述第一ASIC芯片4可以倒装在所述第一凹槽6的底面。例如，所述第一ASIC芯片4可以通过植锡球的方式焊接在所述第一凹槽6的底面，以将所述第一ASIC芯片4与所述PCB板1电性连接。
在本实用新型的另一种实施方式中，所述第一ASIC芯片4悬设在所述第一凹槽6中。在所述第一ASIC芯片4与所述第一凹槽6的底面之间具有间隙。如此，散热面积更大，散热效果更佳。在此种结构中，所述第一ASIC芯片4通过引线与所述PCB板1上的焊盘电性连接。需要说明的是，所述第一ASIC芯片4的高度可以大于所述第一凹槽6的高度，所述第一ASIC芯片4不必完全置于所述第一凹槽6内。
可选的，如图1所示，所述声孔11设置在所述PCB板1上。所述麦克风芯片8固定在所述第二ASIC芯片9上，所述第二ASIC芯片9位于所述PCB板1与所述麦克风芯片8之间。在所述第二ASIC芯片9上设置有第二通孔12，所述第二通孔12连通所述麦克风芯片8的腔体与所述声孔11。如此，外界的声音经过所述声孔11作用到所述麦克风芯片8的膜片上，由此可使麦克风芯片8发出相应的电信号。而且，空气通过膜片上的小孔可以作用到所述环境传感器芯片3的敏感膜上，由此，可以使得所述环境传感器芯片3发出相应的电信号。
进一步地，所述声孔11和所述第二通孔12正对所述麦克风芯片8的膜片的中心。如此，所述麦克风芯片8的膜片能够更好地通过所述声孔11接收外界的声音并产生相应的振动。
进一步地，在所述PCB板1上对应所述第二ASIC芯片9的位置设置有第二凹槽10。所述第二凹槽10与所述第二ASIC芯片9的形状相匹配。在所述第二ASIC芯片9的侧壁上围绕设置有密封胶5，所述第二ASIC芯片9通过密封胶5固定在所述第二凹槽10的侧表面上。所述第二凹槽10连通所述第声孔11和所述第二通孔12。如此，在所述第二ASIC芯片9上邻近所述PCB板1的一侧也形成一个与外界连通的第二密封通道，外界的声音由此进入。而且，所述第二密封通道与所述麦克风芯片8中膜片的另一侧空间相互隔离。
需要说明的是，所述第二ASIC芯片9固定在所述PCB板1上的方式可以有多种。在本实用新型的一种实施方式中，如图1所示，所述第二ASIC芯片9可以倒装在第二凹槽10的底面。例如，所述第二ASIC芯片9可以通过植锡球的方式焊接在所述第二凹槽10的底面，以将所述第二ASIC芯片9与所述PCB板1电性连接。
在本实用新型的另一种实施方式中，所述第二ASIC芯片9悬设在所述第二凹槽10中。在所述第二ASIC芯片9与所述第二凹槽10的底面之间具有间隙。如此，散热面积更大，散热效果更佳。此种结构中，所述第二ASIC芯片9可以通过引线与所述PCB板1上的焊盘电性连接。需要说明的是，所述第二ASIC芯片9的高度可以大于所述第二凹槽10的高度，所述第二ASIC芯片9不必完全置于所述第二凹槽10内。
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)

1.一种麦克风和环境传感器的集成装置,其特征在于，包括：PCB板(1)以及与所述PCB板(1)其中一侧围成容纳腔的壳体(2)，在所述PCB板(1)的表面上设置有处于所述容纳腔内的第一ASIC芯片(4)和第二ASIC芯片(9)；在所述容纳腔内还固定设置有环境传感器芯片(3)和麦克风芯片(8)，所述环境传感器芯片(3)与所述第一ASIC芯片(4)电性连接，所述麦克风芯片(8)与所述第二ASIC芯片(9)电性连接；在所述PCB板(1)上对应所述第一ASIC芯片(4)的位置设置有第一通孔(7)，在所述PCB板(1)或者所述壳体(2)上设置有将所述麦克风芯片(8)的膜片与外界导通的声孔(11)。
2.根据权利要求1所述的麦克风和环境传感器的集成装置，其特征在于，在所述PCB板(1)上对应所述第一ASIC芯片(4)的位置设置有第一凹槽(6)，所述第一凹槽(6)与所述第一通孔(7)连通，所述第一凹槽(6)与所述第一ASIC芯片(4)的形状相匹配，在所述第一ASIC芯片(4)的侧壁上围绕设置有密封胶，所述第一ASIC芯片(4)通过所述密封胶固定在所述第一凹槽(6)的侧表面上。
3.根据权利要求2所述的麦克风和环境传感器的集成装置，其特征在于，所述第一ASIC芯片(4)以植锡球的方式焊接在所述第一凹槽(6)的底面。
4.根据权利要求2所述的麦克风和环境传感器的集成装置，其特征在于，所述第一ASIC芯片(4)悬设在所述第一凹槽(6)中，所述第一ASIC芯片(4)通过引线与所述PCB板(1)上的焊盘电性连接。
5.根据权利要求2所述的麦克风和环境传感器的集成装置，其特征在于，在所述第一ASIC芯片(4)邻近所述环境传感器的顶壁上设置有密封胶，所述环境传感器芯片(3)通过密封胶固定在所述第一ASIC芯片(4)上，所述第一ASIC芯片(4)顶壁上的密封胶与所述第一ASIC芯片(4)侧壁上的密封胶相连。
6.根据权利要求1所述的麦克风和环境传感器的集成装置，其特征在于，所述声孔(11)设置在所述PCB板(1)上，所述麦克风芯片(8)固定在所述第二ASIC芯片(9)上，在所述第二ASIC芯片(9)上设置有第二通孔(12)，所述第二通孔(12)连通所述麦克风芯片(8)的腔体与所述声孔(11)。
7.根据权利要求6所述的麦克风和环境传感器的集成装置，其特征在于，所述声孔(11)和所述第二通孔(12)正对所述麦克风芯片(8)的膜片的中心。
8.根据权利要求6所述的麦克风和环境传感器的集成装置，其特征在于，在所述PCB板(1)上对应所述第二ASIC芯片(9)的位置设置有第二凹槽(10)，所述第二凹槽(10)与所述第二ASIC芯片(9)的形状相匹配，在所述第二ASIC芯片(9)的侧壁上围绕设置有密封胶，所述第二ASIC芯片(9)通过密封胶固定在所述第二凹槽(10)的侧表面上，所述第二凹槽(10)连通所述声孔(11)和所述第二通孔(12)。
9.根据权利要求8所述的麦克风和环境传感器的集成装置，其特征在于，所述第二ASIC芯片(9)以植锡球的方式焊接在所述第二凹槽(10)的底面。
10.根据权利要求8所述的麦克风和环境传感器的集成装置，其特征在于，所述第二ASIC芯片(9)悬设在所述第二凹槽(10)内，所述第二ASIC芯片(9)通过引线与所述PCB板(1)上的焊盘点电性连接。
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