CN208821086U - 一种mems麦克风封装结构 - Google Patents
一种mems麦克风封装结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208821086U CN208821086U CN201821792625.6U CN201821792625U CN208821086U CN 208821086 U CN208821086 U CN 208821086U CN 201821792625 U CN201821792625 U CN 201821792625U CN 208821086 U CN208821086 U CN 208821086U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- mems
- buffer structure
- mems chip
- lug boss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Micromachines (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种MEMS麦克风封装结构。该封装结构包括基板、MEMS芯片以及壳体，所述壳体与所述基板固定连接，形成容纳有所述MEMS芯片的腔体；所述基板上开设有声孔，所述MEMS芯片设置在所述基板对应所述声孔的内侧位置，所述MEMS芯片上具有振膜，所述振膜的中心位置设置有微孔或泄压阀；在所述腔体的内部，对应所述声孔的位置还设置有缓冲结构，所述缓冲结构位于所述MEMS芯片和所述基板之间；所述缓冲结构的边缘部与所述基板的内表面连接，所述缓冲结构的中心是向远离所述声孔的方向延伸的凸起部，所述凸起部顶端的中心具有通孔，所述通孔被配置为用于平衡进入所述腔体的气流强度。本实用新型的一个技术效果是，提高了麦克风的抗气流冲击的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及微机电技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种MEMS麦克风封装结构。
背景技术
目前，随着人们对声学器件性能要求越来越高，其中，对于麦克风装置，人们对其信噪比、灵敏度以及声学性能都提出了更高的要求。麦克风的结构设计成为了本领域技术人员的一个研究重点。
微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)是一种微型器件，常与集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)芯片封装在麦克风中。MEMS芯片通过振膜感知声学信号，从而将声学信号转换为电信号。
通常，MEMS芯片和ASIC芯片是设置在由基板和壳体构成的封装结构内，封装结构上设置有供声音进入的声孔。但由于麦克风的振膜厚度较薄，抗吹气性能差。当强气流通过声孔直接进入封装结构内部，强气流会对振膜产生影响，易导致振膜破裂、麦克风功能失效等问题。
因此，有必要提出一种新型的MEMS麦克风封装结构，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种MEMS麦克风封装结构。
根据本实用新型的一个方面，提供一种MEMS麦克风封装结构，该封装机构包括：基板、MEMS芯片以及壳体，所述壳体与所述基板固定连接，形成容纳有所述MEMS芯片的腔体；
所述基板上开设有声孔，所述MEMS芯片设置在所述基板对应所述声孔的内侧位置，所述MEMS芯片上具有振膜，所述振膜的中心位置设置有微孔或泄压阀；
在所述腔体的内部，对应所述声孔的位置还设置有缓冲结构，所述缓冲结构位于所述MEMS芯片和所述基板之间；
所述缓冲结构的边缘部与所述基板的内表面连接，所述缓冲结构的中心是向远离所述声孔的方向延伸的凸起部，所述凸起部顶端的中心具有通孔，所述通孔与所述微孔正对，所述通孔被配置为用于平衡进入所述腔体的气流强度。
可选地，所述通孔的尺寸大于所述微孔的尺寸。
可选地，所述凸起部呈圆锥形。
可选地，所述圆锥形的锥形角的范围是60°-120°。
可选地，所述缓冲结构是材料是金属材料。
可选地，所述缓冲结构位于所述MEMS芯片内部，所述缓冲结构与所述基板固定连接。
可选地，所述缓冲结构与所述基板电连接。
可选地，所述凸起部的高度是所述MEMS芯片高度的1/3-1/2。
本实用新型的一个技术效果在于，通过在封装结构内部设置缓冲结构，在强气流进入声孔后先到达凸起部，凸起部能够平衡气流强度，并使部分气流沿着其上的通孔和MEMS芯片振膜上的微孔方向进入MIC内部，防止剧烈变化的强气流对MEMS膜片造成损坏，该封装结构可以有效提高MEMS麦克风的抗气流冲击的性能，提高麦克风的稳定性。
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
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是本实用新型具体实施方式提供的MEMS麦克风封装结构的剖面结构示意图；
图2是本实用新型具体实施方式提供的缓冲结构的结构示意图。
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。
图1示出了MEMS麦克风封装结构的剖面示意图，图2示出了具体实施方式提供的缓冲结构的结构示意图。现以图1和图2为例，对本实用新型的MEMS麦克风封装结构的细节、原理等进行详尽的描述。
本实用新型提供一种MEMS麦克风封装结构，该封装结构包括：基板10、MEMS芯片20以及壳体30，所述壳体30与所述基板10固定连接，形成容纳有所述MEMS芯片20的腔体。其中，壳体30是一体成型的金属或塑料外壳，基板10是电路板，如PCB板。MEMS芯片20在腔体内固定在基板10上，例如，可通过粘接或贴装等方式；同时，MEMS芯片20也可采用本领域技术人员熟知的方式与基板形成电连接，在此不做过多说明。
具体地，所述基板10上开设有声孔11。如图1所示，为了充分利用封装结构的内部空间，本实施例中，声孔11开设在基板10靠近左侧的位置，这样，基板10的另一侧可用于设置其他部件。其中，所述MEMS芯片20设置在所述基板对应所述声孔11的内侧位置。需要说明的是，由于基板具有一定的厚度，“内侧”是指基板位于腔体内部的表面，“外侧”即为位于腔体外部的另一表面。
其中，所述MEMS芯片上具有振膜，所述振膜的中心位置设置有微孔或泄压阀。由于振膜通常为多晶硅材料且厚度较薄，本实施例在振膜的中心位置设置有微孔，该微孔能够与进入腔体的气流实现快速均压，减少气流对振膜的直接冲击。
在所述腔体内部，对应所述声孔11的位置还设置有缓冲结构40。所述缓冲结构40位于所述MEMS芯片20和所述基板10之间，与所述声孔11相对。其中，所述缓冲结构40的边缘部42与所述基板10的内表面连接，例如，可以采用粘接或是本领域熟知的方式，将边缘部42固定连接在所述基板10的内表面上。
所述缓冲结构40的中心是向远离所述声孔11方向延伸的凸起部41。如图1所述，所述凸起部41顶端的中心具有通孔411。这样，凸起部41相当于是设置在MEMS芯片20的前方，可以平衡进入腔体的气流强度。当气流到达声孔11处时，凸起部41能够对气流形成阻挡和缓冲，部分气流可以通过凸起部41上的通孔411进入腔体。
由于MEMS麦克风封装结构中，MEMS芯片具有由侧壁和振膜围成的腔体。该振膜通常为多晶硅材料且厚度较薄。当气流直接通过声孔进入腔体，强气流会直接到达振膜上，易导致振膜破裂，麦克风功能失效。本实施例通过在封装结构内部设置缓冲结构40，在强气流进入声孔11后先到达凸起部41，凸起部41能够平衡气流强度，使得部分强度减弱的气流通过凸起部上的通孔411进入腔体，并到达振膜21上微孔211处，与振膜21上的微孔对应，MEMS芯片的极板上也设置有均压孔，实现快速均压，防止强气流对MEMS芯片造成损坏，可以有效提高MEMS麦克风封装结构的抗气流冲击的性能，提高麦克风的稳定性。
进一步地，所述微孔211与所述通孔411正对。如图1所示，在本实施例提供的MEMS麦克风封装结构中，圆锥形凸起部41的顶端的中心具有通孔411，所述通孔411与位于振膜21中心位置的微孔211相对。当气流进入缓冲结构40后，部分气流到达圆锥形的凸起部41的内表面上，即圆锥形的侧壁上，该侧壁能够平衡气流的强度并改变气流的方向；另一部分气流通过凸起部41顶端的通孔411进入腔体内部，到达与之正对的振膜微孔上。进入的气流在振膜的微孔上实现快速均压，降低了进入腔体的气流对产品的冲击。
具体地，所述通孔411的数量是一个。如图1和图2所示，缓冲结构40的顶端设置有一个通孔411。一方面，气流在凸起部41顶端的通孔411流通效果最好，通孔411的设置方向与气流的流通方向一致，进入缓冲结构中的部分气体可以直接经过通孔411到达振膜21上微孔211。另一方面，开设一个通孔能够降低缓冲结构的加工难度。
本实施例提供的MEMS麦克风封装结构中，所述通孔411的尺寸大于所述微孔211的尺寸。由于凸起部41上通孔411的形状可以是圆形、矩形等形状，可以理解的是，位于振膜21上的微孔211的形状与通孔的形状匹配。例如，当通孔411的形状是圆形时，振膜21上微孔211的形状也为圆形，且通孔411的尺寸大于微孔211的尺寸。这样，尺寸小的振膜微孔拾取空气振动的能力较强。其中，微孔的数量可以是多个，本实施例对此不做限制。
另外，所述凸起部41的形状可以是圆锥形或半球形。图1示出了一种圆锥形的凸起部，圆锥形的凸起部41的截面尺寸由顶端到底部逐渐增加，这样能够有效平衡进入缓冲结构的气流，并引导气流通过凸起部上的通孔411进入腔体。当然，在半球形的凸起部中，半球形的顶端开设通孔，也可以实现平衡气流强度的作用。其中，当凸起部的形状是圆锥形时，该圆锥形凸起部锥形角的范围是60°-120°。锥形角在这个范围内，平衡并引导气流的效果较好；同时，能够满足凸起部的高度小于振膜的高度的要求。
可选地，所述凸起部的高度是所述MEMS芯片高度的1/3-1/2。如图1和图2所示，由于经过缓冲结构的气流会直接到达MEMS芯片的振膜中心，本实用新型将凸起部的高度设置定MEMS芯片高度的1/3-1/2之间，可增加气流在MEMS芯片内部行进的距离，进一步达到降低气流强度的作用。
在一种可能的实施方式中，所述缓冲结构的材料是金属材料。如图1所示，所述缓冲结构40位于所述MEMS芯片20和所述基板10之间，所述缓冲结构40与所述基板10电连接。例如，可以在缓冲结构40和基板10之间设置导电材料，如导电胶等，以实现缓冲结构和所述基板的电连接。
在实际应用中，装配在产品中的麦克风和天线距离较近，天线的电磁波会对MEMS芯片中的振膜造成一定的干扰。本实施例采用金属的缓冲结构可以将射频信号屏蔽掉，实现抗电磁波干扰的作用。同时，金属材质的缓冲结构具有较强的刚性，缓冲结构的边缘部与基板固定连接，降低了基板应力对MEMS芯片的影响。
在另一种可能的实施方式中，所述缓冲结构40位于所述MEMS芯片20内部，所述缓冲结构40的边缘部42与所述基板10固定连接。即MEMS芯片20直接与基板10电连接，缓冲结构40的边缘部42与基板10连接。相较于上述的将缓冲结构设置在MEMS芯片和基板之间的方式，这种实施方式中的缓冲结构尺寸更小，占据腔体内部的空间更小，但对装配也提出了更高的要求。本领域技术人员可根据需要，选择合适的连接方式，本实施例对此不做限制。
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 (8)
1.一种MEMS麦克风封装结构，其特征在于，包括基板、MEMS芯片以及壳体，所述壳体与所述基板固定连接，形成容纳有所述MEMS芯片的腔体；
所述基板上开设有声孔，所述MEMS芯片设置在所述基板对应所述声孔的内侧位置，所述MEMS芯片上具有振膜，所述振膜的中心位置设置有微孔或泄压阀；
在所述腔体的内部，对应所述声孔的位置还设置有缓冲结构，所述缓冲结构位于所述MEMS芯片和所述基板之间；
所述缓冲结构的边缘部与所述基板的内表面连接，所述缓冲结构的中心是向远离所述声孔的方向延伸的凸起部，所述凸起部顶端的中心具有通孔，所述通孔与所述微孔正对，所述通孔被配置为用于平衡进入所述腔体的气流强度。
2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于，所述通孔的尺寸大于所述微孔的尺寸。
3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于，所述凸起部呈圆锥形。
4.根据权利要求3所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于，所述圆锥形的锥形角的范围是60°-120°。
5.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于，所述缓冲结构是材料是金属材料。
6.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于，所述缓冲结构位于所述MEMS芯片内部，所述缓冲结构与所述基板固定连接。
7.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于，所述缓冲结构与所述基板电连接。
8.根据权利要求1所述的MEMS麦克风封装结构，其特征在于，所述凸起部的高度是所述MEMS芯片高度的1/3-1/2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821792625.6U CN208821086U (zh) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | 一种mems麦克风封装结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821792625.6U CN208821086U (zh) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | 一种mems麦克风封装结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208821086U true CN208821086U (zh) | 2019-05-03 |
Family
ID=66280503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821792625.6U Active CN208821086U (zh) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | 一种mems麦克风封装结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208821086U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110933578A (zh) * | 2019-12-07 | 2020-03-27 | 朝阳聚声泰（信丰）科技有限公司 | 一种抗强气流及高声压的mems麦克风及其生产方法 |
-
2018
- 2018-10-31 CN CN201821792625.6U patent/CN208821086U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110933578A (zh) * | 2019-12-07 | 2020-03-27 | 朝阳聚声泰（信丰）科技有限公司 | 一种抗强气流及高声压的mems麦克风及其生产方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103686568B (zh) | 一种指向性mems传声器及受音装置 | |
| CN109413554B (zh) | 一种指向性mems麦克风 | |
| US20180041840A1 (en) | Differential-capacitance type mems microphone | |
| US9247348B2 (en) | Speaker having a horizontal former | |
| CN206136292U (zh) | 一种mems麦克风的封装结构 | |
| CN204652659U (zh) | 一种差分电容式mems麦克风 | |
| CN109889967B (zh) | 麦克风和智能语音设备 | |
| CN208971808U (zh) | 一种mems麦克风 | |
| US11895452B2 (en) | Bone conduction microphone | |
| CN211702390U (zh) | Mems麦克风和电子产品 | |
| CN208940229U (zh) | 发声装置 | |
| CN109348388A (zh) | 一种mems麦克风封装结构 | |
| CN205946166U (zh) | 单指向拾音硅麦克风 | |
| CN209072736U (zh) | 一种指向性mems麦克风 | |
| CN208821084U (zh) | 一种mems麦克风封装结构 | |
| CN208821086U (zh) | 一种mems麦克风封装结构 | |
| CN204442688U (zh) | Mems麦克风 | |
| CN207266278U (zh) | 扬声器 | |
| US20170265008A1 (en) | Miniature loudspeaker | |
| CN208821085U (zh) | 一种mems麦克风封装结构 | |
| CN208462041U (zh) | 发声装置及电子设备 | |
| CN208783110U (zh) | 麦克风封装结构以及电子设备 | |
| CN208940245U (zh) | Mems麦克风的封装结构及电子设备 | |
| CN208675538U (zh) | 一种mems芯片及包括该芯片的mems麦克风 | |
| WO2023160719A1 (zh) | 振动传感器、电子设备和振动检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200612 Address after: 266104 room 103, 396 Songling Road, Laoshan District, Qingdao, Shandong Province Patentee after: Goer Microelectronics Co.,Ltd. Address before: 266104 Laoshan Qingdao District North House Street investment service center room, Room 308, Shandong Patentee before: GOERTEK TECHNOLOGY Co.,Ltd. |