CN211047214U - 一种用于mems器件的防尘结构及mems麦克风封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于MEMS器件的防尘结构及MEMS麦克风封装结构，该防尘结构包括网格膜、第一载体和第二载体，所述第一载体具有贯通的第一开口，所述第二载体具有贯通的第二开口；所述第一载体和第二载体分别设置在所述网格膜的两侧，所述网格膜间隔于所述第一开口和第二开口之间；所述第一载体和/或第二载体被配置为用于固定在MEMS器件上。本实用新型的所述第一载体和第二载体的设置对所述网格膜起到很好的支撑和保护作用，可以避免所述网格膜的直接接触损坏，而所述第一开口和第二开口与所述网格膜上的通孔相对设置，给空气提供了顺畅的通道，便于声音的传递。

Description

一种用于MEMS器件的防尘结构及MEMS麦克风封装结构

技术领域

本实用新型属于声电转换技术领域，具体地，本实用新型涉及一种用于MEMS器件的防尘结构及MEMS麦克风封装结构。

背景技术

随着电声技术的快速发展，各种电声产品层出不穷。麦克风作为一种将声音转换为电信号的换能器，是电声产品中非常重要的器件之一。如今，麦克风已经被广泛地应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、VR设备、AR设备、智能手表以及智能穿戴等多种不同类型的电子产品中。近年来，对于麦克风封装结构而言，对其结构的设计成为了本领域技术人员研究的重点和热点。

现有的麦克风封装结构通常为：包括具有容纳腔的外壳，在容纳腔内收容固定有芯片组件(例如，MEMS芯片和ASIC芯片)等元器件；并且，在外壳上还设置有拾音孔。然而，在长期的应用中发现，外界的灰尘、杂质等颗粒物和异物很容易经拾音孔而被引入到麦克风的容纳腔中，而这些外界的颗粒物、异物会对容纳腔中的芯片组件等元器件造成一定的损伤，最终会影响到麦克风的声学性能以及使用寿命。

针对上述的问题，目前所采用的解决方案通常是，在麦克风封装结构的拾音孔上设置相应的隔离组件，用以阻挡外界颗粒物、异物等的进入。现有的隔离组件，包括有支撑部和隔离网布。在使用该隔离组件时，将隔离组件安装在拾音孔上。但现有的隔离组件，由于隔离网布直接外露，再加上隔离网布本身的强度较低，很容易出现损坏，进而影响麦克风的发声品质。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于MEMS器件的防尘结构及MEMS麦克风封装结构。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于MEMS器件的防尘结构，包括：

网格膜，所述网格膜被配置为供声音透过；

第一载体和第二载体，所述第一载体具有贯通的第一开口，所述第二载体具有贯通的第二开口；

所述第一载体和第二载体分别设置在所述网格膜的两侧，所述网格膜间隔于所述第一开口和第二开口之间；

所述第一载体和/或第二载体被配置为用于固定在MEMS器件上。

可选地，所述网格膜包括隔离网和固定部，所述固定部连接在所述隔离网的周围，所述固定部与所述第一载体和第二载体固定连接，所述隔离网间隔于所述第一开口和第二开口之间。

可选地，所述网格膜的厚度范围为0.3微米-0.7微米。

可选地，所述第一载体和/或第二载体的厚度范围为25微米-55微米。

可选地，所述第一载体和第二载体的结构尺寸相同。

可选地，所述第一载体和第二载体的材料相同。

可选地，所述网格膜为多层结构，所述网格膜至少包括上层网格膜和下层网格膜，所述第一载体与所述上层网格膜固定连接，所述第二载体与所述下层网格膜固定连接。

可选地，所述上层网格膜和所述下层网格膜粘接形成固定连接。

可选地，所述第一载体和第二载体的材料为光刻材料，用于构成所述第一载体和第二载体的光刻材料预先形成在所述网格膜的两侧，经过光刻工艺形成所述第一载体和第二载体。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种MEMS麦克风封装结构，包括：

设有容纳腔的外壳，所述外壳上设有声孔，所述声孔将所述外壳的内部和外部连通；

麦克风器件，所述麦克风器件固定设置在所述外壳内；

所述的防尘结构，至少所述防尘结构的第一载体与所述外壳固定连接；

所述网格膜封闭所述声孔；和/或，所述网格膜间隔于所述声孔于所述麦克风器件之间。

与现有技术相比，本实用新型的一个技术效果在于：

本实用新型公开了一种用于MEMS器件的防尘结构，包括网格膜、第一载体和第二载体，所述第一载体具有贯通的第一开口，所述第二载体具有贯通的第二开口；所述第一载体和第二载体分别设置在所述网格膜的两侧，本实用新型的所述第一载体和第二载体的设置对所述网格膜起到很好的支撑和保护作用。

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

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型一种用于MEMS器件的防尘结构的结构示意图；

图2为本实用新型一种用于MEMS器件的防尘结构的网格膜结构示意图；

图3为本实用新型一种用于MEMS器件的防尘结构的剖面结构示意图；

图4为本实用新型一种用于MEMS器件的防尘结构的光刻阶段结构示意图；

图5为本实用新型一种用于MEMS器件的防尘结构的光刻阶段结构示意图；

图6为本实用新型一种用于MEMS器件的防尘结构的光刻阶段结构示意图；

图7为本实用新型另一种用于MEMS器件的防尘结构的结构示意图；

图8为本实用新型一种MEMS麦克风封装结构的结构示意图；

图9为本实用新型另一种MEMS麦克风封装结构的结构示意图。

其中：100-防尘结构；1-网格膜；101-隔离网；102-固定部；103-上层网格膜；104-下层网格膜；2-第一载体；3-第二载体；4-第一开口；5-第二开口；6-外壳；7-声孔；8-麦克风器件；9-第一支撑部；10-第二支撑部；11-保护层；12-第一粘结层；13-基板。

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、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法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。

参照图1和图3，本实用新型公开了一种用于MEMS器件的防尘结构100，包括：

网格膜1、第一载体2和第二载体3，所述网格膜1被配置为供声音透过；所述第一载体2具有贯通的第一开口4，所述第二载体3具有贯通的第二开口5；所述第一载体2和第二载体3分别设置在所述网格膜1的两侧，所述网格膜1间隔于所述第一开口4和第二开口5之间；

所述第一载体2和/或第二载体3被配置为用于固定在MEMS器件上。

所述网格膜1上具有多个可以让空气通过的通孔，便于声音的传递，而所述第一载体2和第二载体3分别设置在所述网格膜1的两侧可以对所述网格膜1起到很好的支撑和保护作用，可以避免所述网格膜1的直接接触损坏，而所述第一开口4和第二开口5与所述网格膜1上的通孔相对设置，给空气提供了顺畅的通道，便于声音的传递。

可选地，参见图1和图2，所述网格膜1包括隔离网101和固定部102，所述固定部102连接在所述隔离网101的周围，所述固定部102与所述第一载体2和第二载体3固定连接，所述隔离网101间隔于所述第一开口4和第二开口5之间。

由于所述网格膜1的隔离网101上开设有很多通孔，导致所述隔离网101的强度较低，而所述隔离网101周围密实的固定部102则可以增加所述网格膜1的结构强度，而且所述固定部102与所述第一载体2和第二载体3固定连接，保证了所述防尘结构100的结构稳定性。

可选地，所述网格膜1的厚度范围为0.3微米-0.7微米。由于网格膜1使用在MEMS器件上，就对其尺寸有很高的要求，所述网格膜1的厚度要在较低的范围就可以起到很好的防尘效果。但如果所述网格膜1太薄，则强度太低，很容易造成破损，但如果所述网格膜1太厚，则一方面增加了所述防尘结构100的尺寸和重量，另一方不便于空气通过，造成声音传递困难。

可选地，所述第一载体2和/或第二载体3的厚度范围为25微米-55微米。为了对所述网格膜1起到很好的支撑保护作用，就需要所述第一载体2和第二载体3具有一定的厚度，但厚度不宜太高，如果所述第一载体2和第二载体3的厚度太大，则增加了所述防尘结构100的尺寸和重量，不适于在MEMS器件的应用。

可选地，所述第一载体2和第二载体3的结构尺寸相同。所述第一载体2和第二载体3的结构尺寸相同一方面便于快速制造和装配，提高了制造和装配的效率，另一方面提高了所述防尘结构100的适用性，可以在正反方向上都能灵活使用。

可选地，所述第一载体2和第二载体3的材料相同。所述第一载体2和第二载体3的材料相同的情况下同样可以便于快速制造和装配，提高了制造和装配的效率，并且提高了所述防尘结构100的适用性。

可选地，参见图7，所述网格膜1为多层结构，所述网格膜1至少包括上层网格膜103和下层网格膜104，所述第一载体2与所述上层网格膜103固定连接，所述第二载体3与所述下层网格膜104固定连接。当然，所述网格膜1的多层结构还可以是三层、四层或者更多层结合，只要可以兼顾尺寸质量和防尘效果就可以。

一方面，由于所述网格膜1上开设有较多的通孔，导致所述网格膜1的结构强度较弱，所以采用上层网格膜103和下层网格膜104复合的方式可以提高所述网格膜1的结构强度和使用寿命；另一方面，所述上层网格膜103和下层网格膜104的材料和通孔尺寸可以相同，也可以不同，当所述上层网格膜103和下层网格膜104的材料和通孔尺寸不相同时，就可以达到对不同类型和尺寸的尘土等杂质的过滤作用，提高了所述防尘结构100的适用性。

可选地，所述上层网格膜103和所述下层网格膜104粘接形成固定连接。具体地，所述上层网格膜103和所述下层网格膜104通过所述第一粘结层12粘接而成，所述粘接可以是采用双面胶粘接，也可以是采用胶水粘接，粘接的连接方式一方面操作灵活方便，另一方面连接强度高、效果好。

可选地，所述第一载体2和第二载体3的材料为光刻材料，用于构成所述第一载体2和第二载体3的光刻材料预先形成在所述网格膜1的两侧，经过光刻工艺形成所述第一载体2和第二载体3。

具体地，参见图4、图5和图6，所述光刻工艺包括如下步骤：

在所述第二载体3上设置支撑部；

将所述第一载体2与所述光刻设备相对设置；

在所述第一载体2靠近所述光刻设备的一侧设置掩膜，所述掩膜上与所述第一开口4相对的位置设有通孔；

所述光刻设备对所述第一载体2进行光刻蚀，得到具有所述第一开口4的所述第一载体2；

去除掩膜，并在所述第一载体2靠近所述光刻设备的一侧设置保护层11；

将所述第二载体3与所述光刻设备相对设置；

在所述第二载体3靠近所述光刻设备的一侧设置掩膜，所述掩膜上与所述第二开口5相对的位置设有通孔；

所述光刻设备对所述第二载体3进行光刻蚀，得到具有所述第二开口5的所述第二载体3；

去掉掩膜和保护层11，得到防尘结构100。

所述支撑部可以包括第一支撑部9和第二支撑部10，具体地，所述第一支撑部9可以是与所述第二载体3直接连接的有机层，所述第二支撑部10可以是与所述第一支撑部9连接的硅片层。

所述MEMS器件可以是MEMS麦克风、MEMS传感器、MEMS芯片、MEMS开关等。

参见图8和图9，本实用新型还公开了一种MEMS麦克风封装结构，包括：

设有容纳腔的外壳6，所述外壳6上设有声孔7，所述声孔7将所述外壳6的内部和外部连通；

麦克风器件8，所述麦克风器件8固定设置在所述外壳6内；

所述的防尘结构100，至少所述防尘结构100的第一载体2与所述外壳6固定连接；

所述网格膜1封闭所述声孔7；和/或，所述网格膜1间隔于所述声孔7于所述麦克风器件8之间。

所述防尘结构100的第一载体2可以与所述外壳6固定连接，为了提高所述防尘结构100连接的稳固性，也可以是所述第一载体2和所述第二载体3均与所述外壳6固定连接；另外，所述防尘结构100可以设置在与所述声孔7相对的外壳6外侧，也可以设置在与所述声孔7相对的外壳6内侧，或者进一步直接设置在所述外壳6内的所述麦克风器件8周围，可以是直接设置在多个所述麦克风器件8周围，也可以仅仅是设置在芯片等重要麦克风器件8的周围。还可以是采用所述麦克风器件8周围的防尘结构100与所述声孔7处的防尘结构100起到双重的防护作用。

具体地，所述外壳6包括基板13，所述声孔7设置在所述基板13上，所述防尘结构100封闭所述声孔7，所述麦克风器件8包括MEMS芯片，所述防尘结构100间隔于所述声孔7与所述MEMS芯片之间，所述防尘结构100与所述MEMS芯片可以直接连接，也可以不连接，形成如图8的间隔支撑结构。

虽然已经通过例子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，以上例子仅是为了进行说明，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)

1.一种用于MEMS器件的防尘结构，其特征在于，包括：

网格膜，所述网格膜被配置为供声音透过；

第一载体和第二载体，所述第一载体具有贯通的第一开口，所述第二载体具有贯通的第二开口；

所述第一载体和第二载体分别设置在所述网格膜的两侧，所述网格膜间隔于所述第一开口和第二开口之间；

所述第一载体和/或第二载体被配置为用于固定在MEMS器件上。

2.根据权利要求1所述的防尘结构，其特征在于，所述网格膜包括隔离网和固定部，所述固定部连接在所述隔离网的周围，所述固定部与所述第一载体和第二载体固定连接，所述隔离网间隔于所述第一开口和第二开口之间。

3.根据权利要求1所述的防尘结构，其特征在于，所述网格膜的厚度范围为0.3微米-0.7微米。

4.根据权利要求1所述的防尘结构，其特征在于，所述第一载体和/或第二载体的厚度范围为25微米-55微米。

5.根据权利要求1所述的防尘结构，其特征在于，所述第一载体和第二载体的结构尺寸相同。

6.根据权利要求1所述的防尘结构，其特征在于，所述第一载体和第二载体的材料相同。

7.根据权利要求1-6任意之一所述的防尘结构，其特征在于，所述网格膜为多层结构，所述网格膜至少包括上层网格膜和下层网格膜，所述第一载体与所述上层网格膜固定连接，所述第二载体与所述下层网格膜固定连接。

8.根据权利要求7所述的防尘结构，其特征在于，所述上层网格膜和所述下层网格膜粘接形成固定连接。

9.根据权利要求1-6任意之一所述的防尘结构，其特征在于，所述第一载体和第二载体的材料为光刻材料，用于构成所述第一载体和第二载体的光刻材料预先形成在所述网格膜的两侧，经过光刻工艺形成所述第一载体和第二载体。

10.一种MEMS麦克风封装结构，其特征在于，包括：

设有容纳腔的外壳，所述外壳上设有声孔，所述声孔将所述外壳的内部和外部连通；

麦克风器件，所述麦克风器件固定设置在所述外壳内；

权利要求1-9任意之一所述的防尘结构，至少所述第一载体与所述外壳固定连接；

所述网格膜封闭所述声孔；和/或，所述网格膜间隔于所述声孔与所述麦克风器件之间。

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