CN210093550U - Mems麦克风和移动终端 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种MEMS麦克风和移动终端，所述MEMS麦克风包括：ASIC芯片，第一MEMS麦克风芯片、第二MEMS麦克风芯片、外壳和线路板，ASIC芯片连接第一MEMS麦克风芯片和第二MEMS麦克风芯片，ASIC芯片、第一MEMS麦克风芯片和第二MEMS麦克风芯片设置在线路板上，线路板和外壳形成密封的第一腔体和第二腔体，第一腔体用于容纳ASIC芯片和第一MEMS麦克风芯片，第二腔体用于容纳第二MEMS麦克风芯片，线路板上设置与第一MEMS麦克风芯片对应的第一通孔以及与第二MEMS麦克风芯片对应的第二通孔，实现了传统麦克风的功能和距离传感器的功能，节省了移动终端内器件占据的空间，节省了购置器件的成本。

Description

MEMS麦克风和移动终端
技术领域
本实用新型涉及微机电系统技术领域，尤其涉及一种MEMS麦克风和移动终端。
背景技术
微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)麦克风是基于MEMS技术制造的声电换能器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点，是移动终端必不可少的器件之一。一般的，MEMS麦克风产品中包含基于电容检测的MEMS芯片和专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)芯片，MEMS芯片的电容会随着输入声音信号的不同产生相应的变化，再利用ASIC芯片对变化的电容信号进行处理和输出从而实现对声音的拾取。MEMS芯片通常包括具有背腔的基底、在基底上方设置的由背极板和振膜构成的平行板电容器，振膜接收外界的声音信号并发生振动，从而使平行板电容器产生一个变化的电信号，实现声电转换功能。
用户在接打电话过程，由于面部误触到移动终端的屏幕导致电话被挂断，为解决该问题，现有的移动终端中设置有距离传感器，当用户接打电话时，距离传感器获取用户身体距离移动终端的距离，当该距离小于预设值时，控制移动终端的屏幕熄灭。
现有的MEMS麦克风仅用于实现声电转换，功能单一，移动终端内MEMS麦克风和距离传感器为不同的器件，占据较大的空间，成本较高。
发明内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种MEMS麦克风和移动终端，用于解决现有技术中MEMS麦克风仅用于实现声电转换，功能单一，移动终端内MEMS麦克风和距离传感器为不同的器件，占据较大的空间，成本较高的问题。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型实施例的第一方面提供了一种MEMS麦克风，包括：
ASIC芯片，第一MEMS麦克风芯片、第二MEMS麦克风芯片、外壳和线路板；
所述ASIC芯片连接所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片，所述ASIC芯片、所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片设置在所述线路板上；
所述线路板和所述外壳形成密封的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体用于容纳所述ASIC芯片和所述第一MEMS麦克风芯片，所述第二腔体用于容纳所述第二MEMS麦克风芯片，所述线路板上设置与所述第一MEMS麦克风芯片对应的第一通孔以及与所述第二MEMS麦克风芯片对应的第二通孔。
在其中一个实施例中，所述外壳包括相互间隔设置的第一壳体和第二壳体，所述ASIC芯片和所述第一MEMS麦克风芯片收容于所述第一壳体，所述第二MEMS麦克风芯片收容于所述第二壳体。
在其中一个实施例中，所述第二壳体至少为一个，一个所述第二壳体内设置至少一个所述第二MEMS麦克风芯片。
在其中一个实施例中，所述外壳为金属外壳。
在其中一个实施例中，所述ASIC芯片包括超声激励模块，所述超声激励模块用于发送超声激励信号至所述第二MEMS麦克风芯片，以使所述第二MEMS麦克风芯片发出超声信号。
在其中一个实施例中，所述MEMS麦克风还包括：导线；
所述ASIC芯片通过所述导线连接所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片。
在其中一个实施例中，所述导线设置在所述线路板内层，所述ASIC芯片通过设置在所述线路板内层的导线连接所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片。
在其中一个实施例中，所述ASIC芯片包括两个，一个所述ASIC芯片收容于所述第一壳体并与所述第一MEMS麦克风芯片连接，另一个所述ASIC芯片收容于所述第二壳体内并与所述第二MEMS麦克风芯片连接。
本实用新型实施例的第二方面提供了一种移动终端，包括：如上述所述的MEMS麦克风。
在其中一个实施例中，所述移动终端还包括，控制装置；
所述控制装置用于根据所述MEMS麦克风发送的信息控制移动终端熄屏/亮屏。
本实用新型提供的一种MEMS麦克风和移动终端，所述MEMS麦克风包括：ASIC芯片，第一MEMS麦克风芯片、第二MEMS麦克风芯片、外壳和线路板，所述ASIC芯片连接所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片，所述ASIC芯片、所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片设置在所述线路板上，所述线路板和所述外壳形成密封的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体用于容纳所述ASIC芯片和所述第一MEMS麦克风芯片，所述第二腔体用于容纳所述第二MEMS麦克风芯片，所述线路板上设置与所述第一MEMS麦克风芯片对应的第一通孔以及与所述第二MEMS麦克风芯片对应的第二通孔。使用时，ASIC发送超声激励信号至第二MEMS麦克风芯片，使之发出超声信号，第一MEMS麦克风芯片接收超声信号并发送至ASIC进行处理。当MEMS麦克风前方存在遮挡物体时，第二MEMS麦克风芯片发出的超声信号，在遮挡物体的反射下，使得第一MEMS麦克风芯片接收到的超声信号强度发生变化，据此判断MEMS麦克风与遮挡物体的距离，在接收正常声学波段的同时接收超声信号，实现了传统麦克风的功能和距离传感器的功能，在移动终端内设置本实用新型的MEMS麦克风即可实现多种功能，节省了移动终端内器件占据的空间，节省了器件成本。
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获得其他的附图。
图1(1)为本实用新型实施例一提供的一种MEMS麦克风的示意图；
图1(2)为图1(1)中A-A方向的截面图；
图1(3)为图1(1)所示MEMS麦克风的爆炸图；
图2为本实用新型实施例二提供的一种移动终端的示意图。
附图标记说明：
11、ASIC芯片； 12、第一MEMS麦克风芯片；
13、第二MEMS麦克风芯片； 14、外壳；
141、第一壳体； 142、第二壳体；
15、线路板； 16、第一腔体； 17、第二腔体；
18、第一通孔； 19、第二通孔； 20、导线；
21、内置导线； 1、MEMS麦克风； 2、控制装置。
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。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1(1)为本实用新型实施例一提供的一种MEMS麦克风的示意图，图1(2)为图1(1)中A-A方向的截面图，图1(3)为图1(1)所示MEMS麦克风的爆炸图，如图1(1)、图1(2)、图1(3)所示，本实施例提供的MEMS麦克风包括：ASIC芯片11，第一MEMS麦克风芯片12、第二MEMS麦克风芯片13、外壳14和线路板15，其中，所述ASIC芯片11连接所述第一MEMS麦克风芯片12和所述第二MEMS麦克风芯片13，所述ASIC芯片11、所述第一MEMS麦克风芯片12和所述第二MEMS麦克风芯片13设置在所述线路板15上；
所述线路板15和所述外壳14形成密封的第一腔体16和第二腔体17，所述第一腔体16用于容纳所述ASIC芯片11和所述第一MEMS麦克风芯片12，所述第二腔体17用于容纳所述第二MEMS麦克风芯片13，所述线路板15上设置与所述第一MEMS麦克风芯片12对应的第一通孔18以及与所述第二MEMS麦克风芯片13对应的第二通孔19。
本实施例提供的MEMS麦克风，由外壳14和线路板15组成的两个腔体将ASIC芯片11、第一MEMS麦克风芯片12和第二MEMS麦克风芯片13容纳在内，每个腔体的线路板15上设置有通孔，ASIC芯片11通过其包括的超声激励模块发送超声激励信号至负责发声的第二MEMS麦克风芯片13，使其发出超声信号，超声信号通过第二通孔19传播至第一通孔18。第一MEMS麦克风芯片12是负责收声的，第一MEMS麦克风芯片12从第一通孔18接收超声信号，将接收的超声信号传递给ASIC芯片11进行处理。当MEMS麦克风前方没有物体遮挡时，第一MEMS麦克风芯片12接收到的超声信号强度为a。当有物体靠近时，由于超声信号反射改变声场强度，第一MEMS麦克风芯片12接收到的超声信号强度为b。利用a和b的差值做物体距离检测，实现了距离传感器的功能，相较于传统麦克风的功能和距离传感器两个器件，本实施例的MEMS麦克风减小了整体体积，节省了器件成本。
将两个MEMS麦克风芯片设置在同一个腔体内，发声会在腔体内部直接干扰到收声，影响距离判断的精确度。本实施例中将两个MEMS麦克风芯片设置于不同的密封腔体内，不同的腔体之间不连通，通过外壳14将发声、收声的腔体各自隔绝，一个负责发声，一个负责收声，发声、收声互不干扰，声音只通过第一通孔18和第二通孔19来传递，对遮挡物体的距离检测会更加精准。
可选的，所述外壳14为金属外壳，形成第一腔体16和第二腔体17的外壳14可以直接由一整块金属材料压制而成，即两个腔体的外壳是一整体，或者，所述外壳14包括相互间隔设置的第一壳体141和第二壳体142，所述ASIC芯片11和所述第一MEMS麦克风芯片12收容于所述第一壳体141，所述第二MEMS麦克风芯片13收容于所述第二壳体142，即两个腔体的外壳是分开的。相较于外壳相连的整体设置，不同腔体的外壳间隔设置，可使线路板15上的芯片的布局更加灵活。
可选的，所述ASIC芯片11包括两个，一个所述ASIC芯片11收容于所述第一壳体141并与所述第一MEMS麦克风芯片12连接，另一个所述ASIC芯片11收容于所述第二壳体142内并与所述第二MEMS麦克风芯片13连接，如此可以通过单独与所述第二MEMS麦克风芯片13连接的ASIC芯片11对其发出激励信号。
可选的，本实施例中，所述第二壳体142至少为一个，一个所述第二壳体142内设置至少一个所述第二MEMS麦克风芯片13，即第二MEMS麦克风芯片13也至少为一个。增加第二MEMS麦克风芯片13的个数，将其设置在不同的位置，可对不同位置处是否存在遮挡物体进行判断，从而应用到需要精确测量物体位置的终端设备上。多个第二MEMS麦克风芯片13可以设置在一个第二壳体142内，第二壳体142也可以为多个，将多个第二MEMS麦克风芯片13设置在多个第二壳体142内，同时也可以设置多个与第二MEMS麦克风芯片13单独连接的ASIC芯片11，使得布局更加灵活。在实际应用中，可结合具体情况设置不同的布局方式，本实施例不做具体限定。
可选的，本实施例的MEMS麦克风还可以包括导线20，ASIC芯片11和第一MEMS麦克风芯片12、第二MEMS麦克风芯片13分别通过导线20连接。
可选的，本实施例中，所述导线20可设置在所述线路板15内层，形成内置导线21，ASIC芯片11通过设置在线路板15内层的内置导线21连接第一MEMS麦克风芯片12和第二MEMS麦克风芯片13。优选的，在生产线路板时，将内置导线21设置在线路板15的内层，从而节省线路板15上的空间，减少线路板15上的连接线。
本实施例提供了一种MEMS麦克风，包括：ASIC芯片，第一MEMS麦克风芯片、第二MEMS麦克风芯片、外壳和线路板，所述ASIC芯片连接所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片，所述ASIC芯片、所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片设置在所述线路板上，所述线路板和所述外壳形成密封的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体用于容纳所述ASIC芯片和所述第一MEMS麦克风芯片，所述第二腔体用于容纳所述第二MEMS麦克风芯片，所述线路板上设置与所述第一MEMS麦克风芯片对应的第一通孔以及与所述第二MEMS麦克风芯片对应的第二通孔。使用时，ASIC发送超声激励信号至第二MEMS麦克风芯片，使之发出超声信号，第一MEMS麦克风芯片接收超声信号并发送至ASIC进行处理。当MEMS麦克风前方存在遮挡物体时，第二MEMS麦克风芯片发出的超声信号，在遮挡物体的反射下，使得第一MEMS麦克风芯片接收到的超声信号强度发生变化，据此判断MEMS麦克风与遮挡物体的距离，在接收正常声学波段的同时接收超声信号，实现了传统麦克风的功能和距离传感器的功能，在移动终端内设置本实用新型的MEMS麦克风即可实现多种功能，节省了移动终端内器件占据的空间，节省了器件成本。
图2为本实用新型实施例二提供的一种移动终端的示意图，如图2所示，本实施例提供的移动终端包括实施例一中所述的MEMS麦克风1，还包括控制装置2，控制装置2用于根据MEMS麦克风1发送的信息控制移动终端熄屏/亮屏。所述MEMS麦克风还可以应用于移动终端中的手势识别控制。
本实施例提供的移动终端，将其内传统麦克风和距离传感器替换为实施例一所述的MEMS麦克风，在接电话过程中，当用户面部靠近移动终端的屏幕时，该集麦克风和距离传感器功能为一体的MEMS麦克风1提供超声信号强度差值信号给控制装置2，若用户面部与移动终端屏幕的距离小于预设值时，控制装置2控制移动终端的屏幕熄灭，若用户面部与移动终端屏幕的距离不小于预设值时，控制装置2控制移动终端亮屏，从而避免用户在接打电话过程，由于面部误触到移动终端的屏幕导致电话被挂断。集麦克风和距离传感器功能为一体的MEMS麦克风，相较传统的MEMS麦克风和距离传感器两个器件，节省了移动终端内器件占据的空间，节省了器件成本。
以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种MEMS麦克风，其特征在于，包括：
ASIC芯片，第一MEMS麦克风芯片、第二MEMS麦克风芯片、外壳和线路板；
所述ASIC芯片连接所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片，所述ASIC芯片、所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片设置在所述线路板上；
所述线路板和所述外壳形成密封的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体用于容纳所述ASIC芯片和所述第一MEMS麦克风芯片，所述第二腔体用于容纳所述第二MEMS麦克风芯片，所述线路板上设置与所述第一MEMS麦克风芯片对应的第一通孔以及与所述第二MEMS麦克风芯片对应的第二通孔。
2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述外壳包括相互间隔设置的第一壳体和第二壳体，所述ASIC芯片和所述第一MEMS麦克风芯片收容于所述第一壳体，所述第二MEMS麦克风芯片收容于所述第二壳体。
3.根据权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第二壳体至少为一个，一个所述第二壳体内设置至少一个所述第二MEMS麦克风芯片。
4.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述外壳为金属外壳。
5.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述ASIC芯片包括超声激励模块，所述超声激励模块用于发送超声激励信号至所述第二MEMS麦克风芯片，以使所述第二MEMS麦克风芯片发出超声信号。
6.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，还包括：导线；
所述ASIC芯片通过所述导线连接所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片。
7.根据权利要求6所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述导线设置在所述线路板内层，所述ASIC芯片通过设置在所述线路板内层的导线连接所述第一MEMS麦克风芯片和所述第二MEMS麦克风芯片。
8.根据权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述ASIC芯片包括两个，一个所述ASIC芯片收容于所述第一壳体并与所述第一MEMS麦克风芯片连接，另一个所述ASIC芯片收容于所述第二壳体内并与所述第二MEMS麦克风芯片连接。
9.一种移动终端，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的MEMS麦克风。
10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，还包括：控制装置；
所述控制装置用于根据所述MEMS麦克风发送的信息控制移动终端熄屏/亮屏。
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