CN206923039U - 背极板及麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种背极板及麦克风，背极板为中心对称图形，背极板还包括：多个声学孔，多个声学孔包括位于背极板中心位置的一个第一声学孔，以及多个声学孔组，第一声学孔为中心对称图形，每个声学孔组中的第二声学孔的几何中心在背极板上围成多级中心对称结构，多级中心对称结构的对称中心均与背极板的对称中心重合；每个声学孔组中的第二声学孔的开孔形状，以及开孔面积均相同，第二声学孔的开孔面积均小于第一声学孔的开孔面积。本实用新型实施例提供了一种背极板及麦克风，背极板上中心位置的一个第一声学孔的开孔面积最大，大的声学孔使得气流更为容易排泄，从而降低麦克风的噪音提高信噪比。

Description

背极板及麦克风

技术领域

本实用新型实施例涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种背极板及麦克风。

背景技术

随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多。人们对通话质量的要求越来越高。目前应用较多的是微电机系统麦克风(micro electro mechanical systemmicrophone，MEMS)。

MEMS硅麦克风采用电容式的原理，由一个振膜和麦克风中的背板之间形成电容结构。当振膜感受到外部的音频声压信号后，振膜与背板之间的距离改变，改变电容容量以及电压，再通过后续CMOS放大器将电容变化转化为电压信号的变化并进行输出。

现有技术麦克风中的背极板中的声学孔的结构设计，并不能很好提高其信噪比。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种背极板及麦克风，背极板上中心位置的一个第一声学孔的开孔面积最大，大的声学孔使得气流更为容易排泄，从而降低麦克风的噪音提高信噪比。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种背极板，所述背极板为中心对称图形，所述背极板还包括：

多个声学孔，所述多个声学孔包括位于所述背极板中心位置的一个第一声学孔，以及按照距离所述背极板的对称中心的距离远近分成的多个声学孔组，所述第一声学孔为中心对称图形，且所述第一声学孔的对称中心与所述背极板的对称中心重合，每个声学孔组中的第二声学孔的几何中心在所述背极板上围成多级中心对称结构，所述多级中心对称结构的对称中心均与所述背极板的对称中心重合；

每个声学孔组中的第二声学孔的开孔形状，以及开孔面积均相同，所述第二声学孔的开孔面积均小于所述第一声学孔的开孔面积；

每个声学组中任意相邻两个所述第二声学孔的几何中心与所述背极板的中心之间的连线的夹角相等。

可选地，所述多个声学孔的开孔面积占所述背极板面积的数值范围为大于或等于30％，小于或等于70％。

可选地，任意相邻两个声学孔组中，距离所述对称中心远的声学孔组中的第二声学孔的开孔面积小于距离所述对称中心近的声学孔组中的第二声学孔的开孔面积。

可选地，任意相邻两个声学孔组中，距离所述对称中心远的声学孔组中的第二声学孔的数量大于距离所述对称中心近的声学孔组中的第二声学孔的数量。

可选地，所述多个声学孔组的第二声学孔包括正多边形声学孔和圆形声学孔，所述正多边形声学孔比所述圆形声学孔距离所述对称中心更近。

可选地，所述正多边形声学孔的形状和所述第一声学孔的形状相同。

可选地，所述正多边形声学孔的形状为正八边形。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种麦克风，包括：

包括麦克风芯片、ASIC电路芯片、基座和金属保护壳；

所述麦克风芯片和所述ASIC电路芯片固定在所述基座上，所述麦克风芯片和所述ASIC电路芯片之间电连接；

所述麦克风芯片包括上述技术方案中任意一项所述的背极板。

可选地，所述麦克风芯片包括半导体基片；

形成在所述半导体基片上的第一绝缘层；

形成在所述第一绝缘层上的振膜；

形成在所述振膜上的带有过孔的第二绝缘层，形成在所述过孔内的第一金属电极，所述第一金属电极的第一表面与所述振膜直接接触，所述第一金属电极的第二表面低于所述第二绝缘层的表面；

形成在所述第二绝缘层上的背极板；

形成在所述背极板上的第二金属电极。

本实用新型实施例提供了一种背极板及麦克风，背极板中包括中心位置的第一声学孔和声学孔组中的第二声学孔，处于第一声学孔周围的所述第二声学孔的开孔面积均小于所述第一声学孔的开孔面积，对于背极板的中间部位是麦克风振膜的中央部分，在感应声音时，振膜中央部分振动幅度较大，相应地会在振膜与背极板之间产生较大的气流，大的声学孔使得气流更为容易排泄，从而降低麦克风的噪音，提高信噪比。

附图说明

图1a为本实用新型实施例一提供的一种背极板的结构示意图；

图1b为图1a中声学孔组3以及第一声学孔21的放大图；

图2为本实用新型实施例一提供的又一种背极板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的一种麦克风的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的又一种麦克风的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的一种麦克风芯片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1a为本实用新型实施例提供的一种背极板的结构示意图；图1b为图1a中声学孔组3以及第一声学孔21的放大图；图2为本实用新型实施例提供的又一种背极板的结构示意图。

参见图1a和图1b，本实用新型实施例提供了一种背极板1，背极板1为中心对称图形，图1a示出的背极板为圆形，但是在本实用新型实施例中并不限于背极板1的形状为圆形，还可以为正多边形。背极板1还包括：多个声学孔2，多个声学孔2包括位于背极板1中心位置O的一个第一声学孔21，以及按照距离背极板1的对称中心O的距离远近分成的多个声学孔组，图1a示出了4个声学孔组(声学孔组3、声学孔组4、声学孔组5以及声学孔组6)，第一声学孔21为中心对称图形，图1a示出的第一声学孔组为正八边形，且第一声学孔21的对称中心与背极板1的对称中心O重合，每个声学孔组中的第二声学孔22的几何中心在背极板上围成多级中心对称结构，多级中心对称结构的对称中心均与背极板的对称中心O重合；每个声学孔组中的第二声学孔22的开孔形状，以及开孔面积均相同，第二声学孔22的开孔面积均小于第一声学孔21的开孔面积；每个声学组中任意相邻两个第二声学孔22的几何中心与背极板的中心O之间的连线的夹角相等，即参见图1b，点A、点B、点C、点D、点E、点F和点G分别为声学组3中的第二声学孔22的几何中心，∠AOB＝∠BOC＝∠COD＝∠DOE＝∠EOF＝∠FOG＝∠GOH＝∠HOA。

在本实施例中，每个声学孔组中的第二声学孔22的几何中心在背极板上围成多级中心对称结构。图1a示出的背极板中，每个声学孔组中的第二声学孔22的几何中心在背极板上围成的是多个圆形，在图2示出的背极板中，每个声学孔组中的第二声学孔22的几何中心在背极板上围成的是多个正多边形。本实用新型实施例对于每个声学孔组中的第二声学孔22的几何中心在背极板上围成多级中心对称结构的具体形状不做限定，可以是圆形，也可以是正多边形，并且对于正多边形的边的条数也不做限定，相关从业人员可根据实际情况自行设计。

本实用新型实施例提供了一种背极板，背极板1中包括中心位置的第一声学孔21和声学孔组中的第二声学孔22，处于第一声学孔21周围的第二声学孔22的开孔面积均小于第一声学孔21的开孔面积，对于背极板的中间部位是麦克风振膜的中央部分，在感应声音时，振膜中央部分振动幅度较大，相应地会在振膜与背极板之间产生较大的气流，大的声学孔使得气流更为容易排泄，从而降低麦克风的噪音，提高信噪比。

可选地，多个声学孔2的开孔面积占背极板1面积的数值范围为大于或等于30％，小于或等于70％。声波使得振膜振动的时候，背极板1上分布的声学孔2排出振膜和背极板1之间的气流，这个过程是噪音的来源。背极板中设置声学孔，并保证一定的开孔面积，使得振膜和背极板1之间的空气可以顺畅通过声学孔2排出，以减弱噪音。

可选地，参见图1a，示例性地，图1a只示出了4个声学孔组，分别为声学孔组3、4、5和声学孔组6，任意相邻两个声学孔组中，距离对称中心远的声学孔组中的第二声学孔的开孔面积小于距离对称中心近的声学孔组中的第二声学孔的开孔面积，即声学孔组6的第二声学孔22的开孔面积小于距离对称中心近的声学孔组5中的第二声学孔22的开孔面积，声学孔组5的第二声学孔22的开孔面积小于距离对称中心近的声学孔组4中的第二声学孔22的开孔面积，声学孔组4的第二声学孔22的开孔面积小于距离对称中心近的声学孔组3中的第二声学孔22的开孔面积。本实用新型实施例对于声学孔组的数量不作限定，相关从业人员可以根据实际情况自行设定声学孔组的数量。对于背极板1的中间部位是麦克风振膜的中央部分，在感应声音时，振膜中央部分振动幅度较大，相应地会在振膜与背极板之间产生较大的气流，大的声学孔使得气流更为容易排泄，从而降低麦克风的噪音，提高信噪比，距离对称中心远的声学孔组中的第二声学孔对应的振膜的振幅小于距离对称中心近的声学孔组中的第二声学孔的对应的振膜的振幅，所以用于排振膜与背极板之间产生较大的气流的第二声学孔的开孔面积可以小一些。较小的声学孔也不会造成很大的噪音，不会影响麦克风的信噪比。

可选地，以图1a示出的4个声学孔组，分别为声学孔组3、4、5和声学孔组6，以图1a为例进行说明，任意相邻两个声学孔组中，距离对称中心远的声学孔组中的第二声学孔的数量大于距离对称中心近的声学孔组中的第二声学孔的数量，即声学孔组6的第二声学孔22的数量大于距离对称中心近的声学孔组5中的第二声学孔22的数量，声学孔组5的第二声学孔22的数量大于距离对称中心近的声学孔组4中的第二声学孔22的数量，声学孔组4的第二声学孔22的数量大于距离对称中心近的声学孔组3中的第二声学孔22的数量。本实用新型实施例对于声学孔组的数量不作限定，相关从业人员可以根据实际情况自行设定声学孔组的数量。

可选地，参见图1a，多个声学孔组的第二声学孔22包括正多边形声学孔和圆形声学孔，正多边形声学孔比圆形声学孔距离对称中心更近，以图1a为例，声学孔组3和4的第二声学孔22包括正多边形声学孔，声学孔组5和6的第二声学孔22包括圆形声学孔，并且正多边形声学孔比圆形声学孔距离对称中心更近。对于背极板的中间部位是麦克风振膜的中央部分，在感应声音时，振膜中央部分振动幅度较大，相应地会在振膜与背极板之间产生较大的气流，大的声学孔使得气流更为容易排泄，从而降低麦克风的噪音提高信噪比，距离对称中心更近的声学孔为正多边形声学孔，正多边的设计减少了声学孔之见的距离，可以更好的减弱振膜和背极板之间空气的出气和进气的往复运动，进一步降低了噪音。圆形声学孔，以及正多边形声学孔比圆形声学孔距离对称中心更近的设计，可以避免背极板边缘部分在因受高气压冲击和摔落时的应力极大，圆形的声学孔因为没有拐角具有最佳的应力均匀分布，并且增强了背极板的刚度，从而极大地提高了背极板的抗高气压冲击和抗摔能力，提高可靠性。

可选地，正多边形声学孔的形状和第一声学孔的形状相同。可选地，正多边形声学孔的形状为正八边形。正八边形的设计减少了声学孔之见的距离，进一步降低了噪音。正四边形由于边缘为直角，应力集中比较大，正十边形以边数大于十的正多边形由于接近圆形，两个声学孔的距离就变大，对于排放振膜和背极板之间空气不利，对于降低噪音的效果并不好。

实施例二

图3为本实用新型实施例提供的一种麦克风的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的又一种麦克风的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的一种麦克风芯片的结构示意图。

基于同一构思实用新型，在上述实施例的基础上，本实用新型实施例提供了一种麦克风，参见图3和图4，包括：包括麦克风芯片7、ASIC电路芯片8、基座9和金属保护壳10。麦克风芯片7和ASIC电路芯片8固定在基座9上，麦克风芯片7和ASIC电路芯片8之间电连接。麦克风芯片7包括上述实施例中的技术方案中提供的背极板1。需要说明的是，图3示出的麦克风为背进音麦克风，进音口A在麦克风基座上。图4示出的麦克风为前进音麦克风，进音口B在金属保护壳9上。这两种结构的麦克风都可以采用上述实施例提到的背极板1。

可选地，参见图5，麦克风芯片7包括半导体基片11。形成在半导体基片10上的第一绝缘层12。形成在第一绝缘层12上的振膜13。形成在振膜13上的带有过孔14的第二绝缘层15，形成在过孔14内的第一金属电极16，第一金属电极16的第一表面161与振膜3直接接触，第一金属电极16的第二表面162低于第二绝缘层15的表面151。形成在第二绝缘层15上的背极板1，示例性地，背极板1上分布着多个声学孔2。形成在背极板1上的第二金属电极17。

在本实用新型实施例中，麦克风中的麦克风芯片7由一个振膜13和背极板1之间形成电容结构。当振膜13感受到外部的音频声压信号后(音频声压信号从图3中的A背进音口或者图4中B前进音口进入麦克风)，振膜13与背极板1之间的距离改变，改变电容容量以及电压，再通过ASIC电路芯片8将电容变化转化为电压信号的变化并进行输出。示例性地，振膜13上可以有一些褶皱的设计来增大振膜13的振幅，提高麦克风的灵敏度。

本实用新型实施例提供了一种麦克风，采用上述实施例提供的背极板1，背极板1中包括中心位置的第一声学孔21和声学孔组中的第二声学孔22，处于第一声学孔21周围的第二声学孔22的开孔面积均小于第一声学孔21的开孔面积，对于背极板的中间部位是麦克风振膜的中央部分，在感应声音时，振膜中央部分振动幅度较大，相应地会在振膜与背极板之间产生较大的气流，大的声学孔使得气流更为容易排泄，从而降低麦克风的噪音，提高信噪比。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种背极板，其特征在于，所述背极板为中心对称图形，所述背极板还包括：

多个声学孔，所述多个声学孔包括位于所述背极板中心位置的一个第一声学孔，以及按照距离所述背极板的对称中心的距离远近分成的多个声学孔组，所述第一声学孔为中心对称图形，且所述第一声学孔的对称中心与所述背极板的对称中心重合，每个声学孔组中的第二声学孔的几何中心在所述背极板上围成多级中心对称结构，所述多级中心对称结构的对称中心均与所述背极板的对称中心重合；

每个声学孔组中的第二声学孔的开孔形状，以及开孔面积均相同，所述第二声学孔的开孔面积均小于所述第一声学孔的开孔面积；

每个声学组中任意相邻两个所述第二声学孔的几何中心与所述背极板的中心之间的连线的夹角相等。

2.根据权利要求1所述的背极板，其特征在于，

所述多个声学孔的开孔面积占所述背极板面积的数值范围为大于或等于30％，小于或等于70％。

3.根据权利要求1所述的背极板，其特征在于，

任意相邻两个声学孔组中，距离所述对称中心远的声学孔组中的第二声学孔的开孔面积小于距离所述对称中心近的声学孔组中的第二声学孔的开孔面积。

4.根据权利要求1所述的背极板，其特征在于，

任意相邻两个声学孔组中，距离所述对称中心远的声学孔组中的第二声学孔的数量大于距离所述对称中心近的声学孔组中的第二声学孔的数量。

5.根据权利要求1所述的背极板，其特征在于，

所述多个声学孔组的第二声学孔包括正多边形声学孔和圆形声学孔，所述正多边形声学孔比所述圆形声学孔距离所述对称中心更近。

6.根据权利要求5所述的背极板，其特征在于，

所述正多边形声学孔的形状和所述第一声学孔的形状相同。

7.根据权利要求6所述的背极板，其特征在于，

所述正多边形声学孔的形状为正八边形。

8.一种麦克风，其特征在于，包括：

包括麦克风芯片、ASIC电路芯片、基座和金属保护壳；

所述麦克风芯片和所述ASIC电路芯片固定在所述基座上，所述麦克风芯片和所述ASIC电路芯片之间电连接；

所述麦克风芯片包括上述权利要求1-7中任意一项所述的背极板。

9.根据权利要求8所述的麦克风，其特征在于，

所述麦克风芯片包括半导体基片；

形成在所述半导体基片上的第一绝缘层；

形成在所述第一绝缘层上的振膜；

形成在所述振膜上的带有过孔的第二绝缘层，形成在所述过孔内的第一金属电极，所述第一金属电极的第一表面与所述振膜直接接触，所述第一金属电极的第二表面低于所述第二绝缘层的表面；

形成在所述第二绝缘层上的背极板；

形成在所述背极板上的第二金属电极。