CN209105452U - Mems麦克风和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种MEMS麦克风和应用该MEMS麦克风的电子设备。其中，MEMS麦克风包括外部封装结构和设于所述外部封装结构内的MEMS芯片，所述外部封装结构包括电路板，所述电路板开设有供外部声波传入的进声孔，所述MEMS麦克风还包括防护网组件，所述防护网组件罩盖所述进声孔。本实用新型的技术方案可避免水和异物由进声孔进入MEMS麦克风，避免MEMS麦克风工作异常。

Description

MEMS麦克风和电子设备

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风和应用该MEMS麦克风的电子设备。

背景技术

传感器作为检测器件，现已普遍应用在手机、笔记本电脑、平板电脑以及穿戴设备之中。近年来，随着科技的快速发展，微机电系统(MEMS，Micro-Electro-MechanicalSystem)应运而生，MEMS麦克风(一种利用微机械加工技术制作出来的电能换声器)便是其中之一，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。现有的MEMS麦克风，其外部封装结构普遍开设有供外部声波传入的进声孔，但是进声孔处却未设置任何防护结构，这样容易导致水或者异物进入，造成MEMS麦克风工作异常。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种MEMS麦克风，旨在避免水和异物由进声孔进入MEMS麦克风，避免MEMS麦克风工作异常。

为实现上述目的，本实用新型提出的MEMS麦克风包括外部封装结构和设于所述外部封装结构内的MEMS芯片，所述外部封装结构包括电路板，所述电路板开设有供外部声波传入的进声孔，所述MEMS麦克风还包括防护网组件，所述防护网组件罩盖所述进声孔。

在本实用新型一实施例中，所述电路板的邻近所述进声孔的表面开设有安装槽，所述安装槽环绕所述进声孔设置，所述防护网组件安装于所述安装槽。

在本实用新型一实施例中，所述防护网组件包括支撑圈和罩盖所述支撑圈的防护网，所述支撑圈安装于所述安装槽内，所述防护网罩盖所述进声孔。

在本实用新型一实施例中，定义所述支撑圈的厚度为D，则满足条件：8μm≤D≤300μm。

在本实用新型一实施例中，定义所述防护网的厚度为d，则满足条件：1μm≤d≤300μm。

在本实用新型一实施例中，定义所述安装槽的深度为H，则满足条件：8μm≤H≤300μm。

在本实用新型一实施例中，所述支撑圈的表面与所述安装槽的槽壁之间设有胶黏层。

在本实用新型一实施例中，所述支撑圈为金属支撑圈或塑料支撑圈；

且/或，所述防护网为金属防护网或塑料防护网。

在本实用新型一实施例中，所述防护网组件设于所述电路板的背离所述MEMS芯片的一侧表面。

本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括MEMS麦克风，该MEMS麦克风包括外部封装结构和设于所述外部封装结构内的MEMS芯片，所述外部封装结构包括电路板，所述电路板开设有供外部声波传入的进声孔，所述MEMS麦克风还包括防护网组件，所述防护网组件罩盖所述进声孔。

本实用新型的技术方案，防护网组件罩盖进声孔，这样，防护网组件可有效阻隔水和异物，避免水和异物由进声孔进入到MEMS芯片的内部，从而避免水和异物对MEMS芯片的工作性能造成不良影响。即，避免水和异物由进声孔进入MEMS麦克风，避免MEMS麦克风工作异常。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型MEMS麦克风一实施例的结构示意图；

图2为图1中Ⅱ处的放大图；

图3为图1中MEMS麦克风移除防护网组件后的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	MEMS麦克风	51	衬底
10	电路板	53	振膜
				11	进声孔	70	ASIC芯片
13	安装槽	90	防护网组件
				30	罩壳	91	支撑圈
30a	安装腔	93	防护网
				50	MEMS芯片	95	胶黏层

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种MEMS麦克风100，该MEMS麦克风100可应用于手机、笔记本电脑、平板电脑以及穿戴设备之中，旨在避免水和异物由进声孔11进入MEMS麦克风100，避免MEMS麦克风100工作异常。

以下将就本实用新型MEMS麦克风100的具体结构进行说明，并以MEMS麦克风100水平放置为例进行介绍：

如图1至图3所示，在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，该MEMS麦克风100包括外部封装结构和设于所述外部封装结构内的MEMS芯片50，所述外部封装结构包括电路板10，所述电路板10开设有供外部声波传入的进声孔11，所述MEMS麦克风100还包括防护网组件90，所述防护网组件90罩盖所述进声孔11。

具体地，MEMS麦克风100的外部封装结构包括电路板10和罩设于该电路板10表面的罩壳30。电路板10为板状结构，并水平设置。罩壳30大致呈倒扣的碗状结构，其罩设于电路板10的一表面，并与电路板10围合形成一安装腔30a。该安装腔30a可用于封装芯片组件。一般地，罩壳30为金属材质，可起到电磁屏蔽的作用，保障其内部的芯片组件的工作性能不受外界影响。

芯片组件包括MEMS芯片50和ASIC芯片70，MEMS芯片50和ASIC芯片70均可通过胶黏剂固定于电路板10的位于罩壳30内的表面。并且，MEMS芯片50和ASIC芯片70之间可通过导线(焊线)进行电性连接，ASIC芯片70与电路板10之间也可通过导线(焊线)进行电性连接。

进一步地，MEMS芯片50包括衬底51和振膜53，衬底51大致呈两端开口的筒状结构，其轴线垂直电路板10的表面设置，其朝向电路板10的一端(下端)可通过胶黏剂固定于电路板10的表面，其背离电路板10的一端(上端)内设置有振膜53。此时，电路板10开设有连通衬底51内部空间的进声孔11，用于导入声波，实现MEMS芯片50对声波信息的采集。此时，防护网组件90罩盖进声孔11，可有效阻隔水和异物，避免水和异物由进声孔11进入到MEMS芯片50的内部，从而避免水和异物对MEMS芯片50的工作性能造成不良影响。即，避免水和异物由进声孔11进入MEMS麦克风100，避免MEMS麦克风100工作异常。

如图1至图3所示，在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，所述电路板10的邻近所述进声孔11的表面开设有安装槽13，所述安装槽13环绕所述进声孔11设置，所述防护网组件90安装于所述安装槽13。

本实施例中，安装槽13的内侧壁与进声孔11的侧壁连通设置，即形成沉台结构。此时，防护网组件90沉入该沉台结构中，并且可通过可拆卸或不可拆卸两种方式安装于该安装槽13。具体地，可拆卸的方式有螺钉连接、螺纹连接、卡扣连接等，不可拆卸的方式有焊接、胶接、铆接等。

如此，可有效降低防护网组件90的设置对电路板10表面平整度的影响，使得电路板10的安装有防护网组件90的表面维持平整，从而有利于MEMS麦克风100内芯片组件的封装，有利于MEMS麦克风100与外部其他器件的装配连接。

如图1至图3所示，在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，所述防护网组件90包括支撑圈91和罩盖所述支撑圈91的防护网93，所述支撑圈91安装于所述安装槽13内，所述防护网93罩盖所述进声孔11。

本实施例中，支撑圈91为中部开有贯通口的圆柱结构，也即，支撑圈91为具有一定厚度的圆环结构，其中部具有贯通口。并且，支撑圈91的一端面罩盖有防护网93，也即，防护网93罩盖支撑圈91中部的贯通口。进一步地，支撑圈91水平容置于安装槽13内，也即，支撑圈91环绕进声孔11设置。此时，防护网93罩盖进声孔11，对外界的水和异物进行阻隔。具体地，防护网93可选用防水防尘网，不仅防水防尘，还防异物。

支撑圈91的设置，可有效增强防护网93的强度，增强防护网93对水和异物的阻隔效果。并且，支撑圈91的设置，更加有利于防护网组件90的安装，使得防护网组件90的安装稳定性和可靠性大大提升，从而有效保障其对水和异物的阻隔效果。

如图1至图3所示，在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，所述支撑圈91的表面与所述安装槽13的槽壁之间设有胶黏层95。如此，可使得支撑圈91及防护网组件90的固定过程更加简单、更加便捷、更加高效，并且使支撑圈91及防护网组件90的安装稳定性和可靠性更高。

如图1至图3所示，在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，定义所述支撑圈91的厚度为D，则满足条件：8μm≤D≤300μm。如此，控制支撑圈91的厚度D在不低于8μm、且不高于300μm的范围内。当支撑圈91的厚度D低于8μm时，则支撑圈91的厚度D过薄，支撑圈91的强度过低、易变形，将导致防护网组件90的整体强度过低、易变形，从而使得防护网组件90对水和异物的阻隔效果变差，使得防护网组件90的安装稳定性和可靠性大大降低。当支撑圈91的厚度D高于300μm时，则支撑圈91的厚度D过厚，在电路板10上开设安装槽13以隐藏防护网组件90的设置方式，将导致电路板10相应位置处的厚度过薄、易变形，防护网组件90的安装稳定性将大大降低，从而导致防护网组件90对水和异物的阻隔效果变差，导致防护网组件90的可靠性也大大降低。

如图1至图3所示，在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，定义所述防护网93的厚度为d，则满足条件：1μm≤d≤300μm。如此，控制防护网93的厚度d在不低于1μm、且不高于300μm的范围内。当防护网93的厚度d低于1μm时，则防护网93的厚度d过薄，防护网93的强度过低、易变形、易损坏，从而导致防护网组件90对水和异物的阻隔效果变差，导致防护网组件90的可靠性也大大降低。当防护网93的厚度d高于300μm时，则防护网93的厚度d过厚，此时，防护网93对声波的阻挡效果会明显增强，MEMS麦克风100的声学性能将变差，将导致MEMS麦克风100可靠性大大降低。

如图1至图3所示，在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，定义所述安装槽13的深度为H，则满足条件：8μm≤H≤300μm。如此，控制安装槽13的深度H在不低于8μm、且不高于300μm的范围内。当安装槽13的深度H低于8μm时，则安装槽13的深度H过小，将造成防护网组件90(支撑圈91或防护网93)太过凸出电路板10的表面，从而对MEMS麦克风100的芯片组件的封装、及MEMS麦克风100与外部其他器件的装配连接产生不利影响。当安装槽13的深度H高于300μm时，则安装槽13的深度H过大，将导致电路板10相应位置处的厚度过薄、易变形，防护网组件90的安装稳定性将大大降低，从而导致防护网组件90对水和异物的阻隔效果变差，导致防护网组件90的可靠性也大大降低。

在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，所述支撑圈91为金属支撑圈91或塑料支撑圈91。多种材质的支撑圈91均可实现本实用新型的技术效果，加工、成型、制造更加的灵活、方便、有效，实用性、可靠性更高。

在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，所述防护网93为金属防护网93或塑料防护网93。多种材质的防护网93(如聚四氟乙烯膜或者膨体聚四氟乙烯)均可实现本实用新型的技术效果，加工、成型、制造更加的灵活、方便、有效，实用性、可靠性更高。

如图1至图3所示，在本实用新型MEMS麦克风100一实施例中，所述防护网组件90设于所述电路板10的背离所述MEMS芯片50的一侧表面。

本实施例中，安装槽13开设于电路板10的背离MEMS芯片50的一侧表面，并且，安装槽13的内侧壁与进声孔11的侧壁连通设置，即形成沉台结构。此时，防护网组件90沉入该沉台结构中，并且可通过可拆卸或不可拆卸两种方式安装于该安装槽13。具体地，可拆卸的方式有螺钉连接、螺纹连接、卡扣连接等，不可拆卸的方式有焊接、胶接、铆接等。

如此，可有效降低防护网组件90的设置对电路板10表面平整度的影响，使得电路板10的安装有防护网组件90的表面维持平整，从而有利于MEMS麦克风100内芯片组件的封装，有利于MEMS麦克风100与外部其他器件的装配连接。

并且，由于安装槽13开设于电路板10的背离MEMS芯片50的一侧表面，即由于防护网组件90设于电路板10的背离MEMS芯片50的一侧表面，可避免防护网组件90的安装对MEMS麦克风100内部芯片组件(MEMS芯片50和ASIC芯片70)的设置造成不良影响，从而避免防护网组件90的安装对MEMS芯片50和ASIC芯片70的工作性能造成不良影响，避免MEMS麦克风100的工作异常，即可有效提升设置有防护网组件90的MEMS麦克风100的可靠性。

本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括如前所述的MEMS麦克风100，该MEMS麦克风100的具体结构参照前述实施例。由于本电子设备采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

可以理解的，电子设备可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、穿戴设备等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种MEMS麦克风，包括外部封装结构和设于所述外部封装结构内的MEMS芯片，所述外部封装结构包括电路板，所述电路板开设有供外部声波传入的进声孔，其特征在于，所述MEMS麦克风还包括防护网组件，所述防护网组件罩盖所述进声孔。

2.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述电路板的邻近所述进声孔的表面开设有安装槽，所述安装槽环绕所述进声孔设置，所述防护网组件安装于所述安装槽。

3.如权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述防护网组件包括支撑圈和罩盖所述支撑圈的防护网，所述支撑圈安装于所述安装槽内，所述防护网罩盖所述进声孔。

4.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，定义所述支撑圈的厚度为D，则满足条件：8μm≤D≤300μm。

5.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，定义所述防护网的厚度为d，则满足条件：1μm≤d≤300μm。

6.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，定义所述安装槽的深度为H，则满足条件：8μm≤H≤300μm。

7.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述支撑圈的表面与所述安装槽的槽壁之间设有胶黏层。

8.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述支撑圈为金属支撑圈或塑料支撑圈；

且/或，所述防护网为金属防护网或塑料防护网。

9.如权利要求1至8中任一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述防护网组件设于所述电路板的背离所述MEMS芯片的一侧表面。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的MEMS麦克风。